JP5698251B2 - オートステレオスコピックディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスプレイを作り出すためのディスプレイピクセルのアレイを持つディスプレイパネルと、異なるビューを異なる空間位置へ向けるためのイメージング装置とを有する種類のオートステレオスコピックディスプレイ装置に関する。

イメージング装置としてレンチキュラ（レンズ）配置を使用する、前文にかかるディスプレイは、ＵＳ特許６０６４４２４から知られている。開示されるディスプレイは、互いに平行に延在し、ディスプレイピクセルアレイを覆う細長いレンチキュラ素子のアレイを持ち、ディスプレイピクセルはこれらのレンチキュラ素子を通して観察者によって観察される。

レンチキュラ素子は素子のシートとして設けられ、その各々は細長い半円柱形のレンズ素子を有する。レンチキュラ素子は主にディスプレイパネルのカラム方向に延在し、各レンチキュラ素子はディスプレイピクセルの２つ以上の隣接カラムの各グループを覆う。

例えば各レンチキュラがディスプレイピクセルの２つのカラムと関連する配置において、各カラム内のディスプレイピクセルは各二次元サブ画像の垂直スライスを提供する。レンチキュラシートはこれら２つのスライスと、他のレンチキュラと関連するディスプレイピクセルカラムからの対応スライスを、シートの前に位置するユーザの左目と右目に向け、ユーザが単一の立体画像を観察するようになっている。こうしてレンチキュラ素子のシートは光出力配向機能を提供する。

他の配置において、各レンチキュラはロー方向の４つ以上の隣接ディスプレイピクセルのグループと関連する。各グループ内のディスプレイピクセルの対応カラムは各二次元サブ画像から垂直スライスを提供するために適切に配列される。ユーザの頭部がディスプレイを横断して左から右へ動くと、一連の連続的な異なる立体視が知覚され、例えば見回すような印象を作り出す。

上記装置は効果的な三次元ディスプレイを提供する。しかしながら、立体視を提供するためには、三次元ピクセルを作り出すために複数のピクセル素子が必要であるため、解像度を犠牲にする必要があることが理解される。この解像度の犠牲は、短距離から見るための小さなテキスト文字のディスプレイなど、特定用途にとって問題である。このために、二次元モードと三次元（立体視）モードを切替可能なディスプレイ装置を提供することが提案されている。

これを実現する１つの方法は、ＵＳ特許６０６９６５０に開示される通り、電気的に切替可能なレンチキュラアレイを提供することである。二次元モードにおいて、切替可能装置のレンチキュラ素子は"通過"モードで動作する、すなわちこれらは光学的に透明な材料の平面シートと同様にふるまう。得られるディスプレイはディスプレイパネルの本来の解像度と等しい高解像度を持ち、これは短い視距離からの小さなテキスト文字の表示に適している。二次元ディスプレイモードは立体画像を提供することができない。

解像度の低下は３Ｄモードでも存在する。一方では角度当たり大きな数のビューがよい３Ｄ表現のために必要であり、他方ではビュー当たり十分な高解像度（すなわちピクセルの数）のために少ない数のビューが必要である。

ＷＯ２００７／０７２３３０において、少なくとも２つの３Ｄモード間で電気的に切替可能なイメージング装置を提供することによってビュー当たりの解像度を高めることが提案されており、イメージング装置の有効位置は、ピクセル素子間のピッチの非整数倍である量によって、ディスプレイピクセル素子に対してモード間で横方向にシフトされる。

これら２つのモードはピクセル間の位置にビューを追加することによってモード当たりの解像度を増加させることができ、又はビューの数を増加させることができる。これは３Ｄ画像の生成から生じる性能の損失を削減することができる。シフト量は例えばピクセル素子間のピッチの半分を有し得る。

この提案される解決法は２つの３Ｄモード間の切替を必要とする複雑なイメージング装置を生じさせる。

本発明の目的は改良された解像度を持つオートステレオスコピックディスプレイ装置を提供することである。

本発明は独立請求項によって定義される。従属請求項は有利な実施形態を定義する。

本発明によれば、オートステレオスコピックディスプレイ装置と、ディスプレイ装置を操作する方法が提供される。装置及び方法において、サブフレームを有するフレームの立体視を作り出すために必要な異なる出力情報を持つサブフレームの時分割多重化が、サブフレームを作り出すためのサブピクセルの異なるグループの使用と組み合わされる。言い換えれば、立体視されることができるディスプレイ出力の１フレーム内に、左目及び右目のための情報が、時間的に連続して出力される少なくとも２つのサブフレームにおいて提供される。時分割多重化は、ピクセルを駆動するための制御線が共有されることができることも意味する。これはディスプレイ配線のより簡単な実施を可能にする。

ピクセル及びサブピクセルという語は技術分野における通常の意味を持ち、カラーピクセルはディスプレイの全色を与えることができる。サブピクセルは赤、緑若しくは青などの任意の原色であり得る。ピクセルは白である追加のサブピクセルを持ち得る。ピクセルは例えば従来の三原色（ｔｒｉｐｌｅｔｓ）の隣接サブピクセルであり得るか、又は３つよりも多くのサブピクセルを持ち、このうち１つ以上が同じ原色である、多原色（ｍｕｌｔｉｐｒｉｍａｒｉ）であり得る。全サブピクセルは好適には同じ形状とサイズを持つが、これはそうである必要はない。

イメージング装置はディスプレイパネルの前に位置する透明スリットのアレイの形のディスプレイ出力光バリアのアレイであり得る。代替的に、及び好適には、イメージング装置はレンチキュラ素子としても知られるレンチキュラのアレイである。スリットとレンチキュラは例えば奇数及び偶数のサブピクセルカラムからの光を異なる空間位置の方へ向けるために設計される。例えばスリット若しくはレンチキュラは、サブピクセルの出力がオートステレオスコピックディスプレイの視覚側の特定空間位置において観察者の左目と右目に向けられるために、ディスプレイの下層ピクセルに関連するサイズと位置をとり得る。

イメージング装置はディスプレイのオートステレオスコピック能力を提供するためのイメージングモードと、二次元画像を表示することができるモードをオートステレオスコピックディスプレイに与えるための非イメージングモードとの間で切替可能であり得る。こうした切替可能なイメージング装置の実施例はＵＳ特許６０６９６５０に開示される切替可能レンチキュラアレイ、国際公開番号ＷＯ０３／０１５４２４に開示される複屈折レンチキュラと組み合わせた切替可能偏光子、又は例えばＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳＰＩＥ，Ｖｏｌｕｍｅ７３２９，ｐｐ．７３２９０３‐７３２９０３‐８（２００９）に開示される液晶光変調器に基づく切替可能バリアの形である。

フレームはモーションピクチャ内の単一画像若しくは多くの単一画像のうちの１つをあらわすことを意味する。個々のフレームは少なくとも部分的に順に表示されるサブフレームから構築される。フレームレート、又はフレーム周波数は、ディスプレイがフレームを作り出す周波数（速度）の測定である。フレームレートは毎秒フレーム（ＦＰＳ）若しくは順次走査モニタにおいてヘルツ（Ｈｚ）で表現される。静止画においてディスプレイは同じフレームを出力し得るが、一方ビデオ出力においては、一緒にビデオ出力を形成する異なるフレームが出力され得る。

好適には、第１及び第２のサブフレームは各々同時に観察者の両目のための情報を含む。この配置において、各サブフレームは２つの立体視が同時に見られるようにフレームの画像の全立体視ペアを提供する。これは、さもなければ一方の目に対するビューが他方の目に対するビューが提示されるのとは異なる時間に提示される場合に、及び全立体画像を合成するために人の目と脳にとって差が長過ぎる場合に生じ得る画像アーチファクトを回避し得る。

フレームをサブフレームに、対応するフレーム時間をサブフレーム時間に分割することによって、解像度が順に増大されることができる。ディスプレイ配線がより複雑になる必要がないように、第１及び第２のセットのサブピクセルをアドレスするために同じデータ線が使用されることができる。例えば、各カラム（データ線）は両セットからのサブピクセルに接続されることができる。

好適には、第１のサブフレームと第２のサブフレームは一緒に、オートステレオスコピック画像の１つのセットとして見られるディスプレイ出力のための完全フレームを定義する。このように、フレームは２つの低解像度のサブフレームに分割される。

サブピクセルの第１及び第２のセットは一緒に全サブピクセルを有することができ、第１及び第２のセットの両方にあるサブピクセルは存在しない。これは例えば対照的な格子縞パターンが２つのサブフレームを定義するなど、サブピクセルの非重複パターンがあることを意味する。

サブピクセルはカラーピクセルにグループ化されることができ、各カラーピクセルは少なくとも２つの赤サブピクセル、若しくは少なくとも２つの緑サブピクセル、若しくは少なくとも２つの青サブピクセルを有する。従って、カラーピクセルのサブピクセルの半分は１つのサブフレームにおいて駆動され、カラーピクセルのサブピクセルの残りの半分は他のサブフレームにおいて駆動される。

サブフレームは１００Ｈｚの速度で又はより高周波数で駆動されることができる。

イメージング装置は好適にはレンチキュラのアレイを有する。レンチキュラ間のピッチはロー方向に測定される５つの隣接サブピクセルの集合のピッチに対応し得る。

レンチキュラは好適にはレンチキュラの湾曲に垂直な長軸を持つ半円柱形を持ち、長軸は通常は垂直方向と同じであるディスプレイパネルのカラム方向に傾斜している。ポートレート及びランドスケープモードを持つディスプレイにおいて、ランドスケープモードのカラム方向はポートレートモードにおいて水平であることが留意される。例えば、傾斜は角度αであり得、例えばｔａｎα＝１／３若しくは１／６である。しかしながら、ＵＳ特許６０６４４２４若しくはＥＰ１５６６６８３に開示される通り他の傾斜角度も使用されることができる。所望の傾斜角度はレンズ間のピッチによって決まる。

ディスプレイパネルは個別にアドレス可能な、発光型、透過型、屈折型、及び／又は回折型のディスプレイピクセルのアレイを有することができる。例えば、ディスプレイパネルはバックライトと組み合わせて透過型ピクセルを持つ液晶ディスプレイパネルであり得る。代替的に、ディスプレイパネルは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネルなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースディスプレイ、若しくはプラズマディスプレイパネルであり得る。ＬＥＤ、ＯＬＥＤ若しくはプラズマディスプレイパネルは高速サブピクセル応答を持ち、液晶ディスプレイパネルと比較すると、本発明によればイメージフレーム当たりより速い及び／又はより多くのサブフレームが表示されることを可能にする。

本発明の実施形態は、単に例として、添付の図面を参照して記載される。

既知のオートステレオスコピックディスプレイ装置の略透視図である。 レンチキュラアレイが異なる空間位置へ異なるビューを提供する方法を示す。 傾斜集束装置の利点を説明するために使用される。 本発明の装置での使用に適したサブピクセル構成を示す。 本発明を実施するために図４のサブピクセル構成が使用される方法を示す。 サブピクセルのローとカラムを駆動するための１つの可能な配置を示す。 代替的な傾斜集束装置を示す。

本発明はディスプレイ出力がフレームの少なくとも２つのサブフレーム内に提供され、フレームの第１のサブフレームは第２のサブフレームが表示されるセットとは異なるピクセルのセットで表示される、オートステレオスコピックディスプレイを提供する。このようにして、一緒に立体画像を形成する観察者の左目と右目に対する画像を有する画像のペアがディスプレイ出力の１フレーム内に提供されながら、時間的に連続して出力される少なくとも２つのサブフレームにわたるフレームの時間連続的蓄積を介して立体画像の高解像度が得られる。

図１は既知のオートステレオスコピックディスプレイ装置１の略透視図である。既知の装置１はディスプレイを作り出す空間光変調器として機能するアクティブマトリクス型の液晶ディスプレイパネル３を有する。

ディスプレイパネル３はローとカラムに配列されるディスプレイピクセルの直交アレイを持つ。各ディスプレイピクセルは三原色のサブピクセル５から成り、１つは赤、もう１つは緑、もう１つは青である。明確にするために、少数のディスプレイピクセルのみが示される。実際には、ディスプレイパネル３は約千のローと数千カラムのディスプレイピクセルを有し得る。従ってこの特定の場合においてディスプレイピクセルは三原色の隣接サブピクセル５から成るカラーピクセルであり、各カラーピクセルは赤、緑、及び青の矩形サブピクセルを持つ。このように、サブピクセルもまたローとカラムに配列される。

液晶ディスプレイパネル３の構造は完全に従来通りである。特に、パネル３は間隔をあけた透明ガラス基板のペアを有し、その間に整列ねじれネマティック若しくは他の液晶材料が設けられる。基板はその接面上に透明インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）電極のパターンを担持する。偏光層も基板の外面上に設けられる。

各ディスプレイピクセル５は基板上に電極を有し、その間に介在液晶材料がある。ディスプレイピクセル５の形状とレイアウトは電極の形状とレイアウトによって決定される。ディスプレイピクセル５はギャップによって互いに規則的間隔をなし、ギャップはディスプレイパネルの黒マスクをもたらす。

各ディスプレイサブピクセル５は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）若しくは薄膜ダイオード（ＴＦＤ）などのスイッチング素子と関連する。ディスプレイピクセルはスイッチング素子へアドレス指定信号を与えることによってディスプレイを作り出すように操作され、適切なアドレス方式は当業者に周知である。

ディスプレイパネル３は、この場合はディスプレイピクセルアレイの面積に広がる平面バックライトを有する光源７によって照射される。光源７からの光はディスプレイパネル３を通して方向づけられ、個々のディスプレイサブピクセル５は光を変調してディスプレイを作り出すように駆動される。

ディスプレイ装置１は、ビュー形成機能を実行するディスプレイパネル３のディスプレイ側の上に配置されるレンチキュラシート９も有する。レンチキュラシート９は互いに平行に延在するレンチキュラ素子１１のローを有し、そのうち１つのみが明確にするために拡大寸法で示される。

レンチキュラ素子１１は凸面半円柱レンズの形であり、これらはディスプレイパネル３からディスプレイ装置１の前に位置するユーザの目へ、異なる画像若しくはビューを提供する光出力配向手段として機能する。

図１はディスプレイ装置を駆動するためのコントローラ１３も概略的に示す。

図１に示すオートステレオスコピックディスプレイ装置１は異なる方向に複数の異なる透視ビューを提供することができる。特に、各レンチキュラ素子１１は各ロー内のディスプレイサブピクセル５の小グループを覆う。レンチキュラ素子１１は複数の異なるビューを形成するように異なる方向にグループの各ディスプレイサブピクセル５を投影する。ユーザの頭部が左から右へ動くと、彼／彼女の目は順に複数のビューの異なるものを受け取る。ビュー割当のより詳細な操作はＵＳ特許６０６４４２４に提供される。

図２は上記のレンチキュラ型イメージング装置の動作原理を示し、バックライト２０、ＬＣＤなどのディスプレイ装置２４、及びレンチキュラアレイ２８を示す。図２は、レンチキュラ装置５８がサブピクセルのサブグループ内の異なるサブピクセルの出力を異なる空間位置へ向ける方法を示す。

本発明はビュー当たりの解像度を増加する、又は所与の解像度でビューの数を増加するための機構を提供する。

例として、図３は傾斜レンチキュラ３２のアレイを使用する９ビューディスプレイ３０のサブピクセルレイアウトを示す。カラムは順に赤（３４）、緑（３４'）、青（３４"）のサブピクセルのカラムとして配列され、３つの覆っているレンチキュラ３２が示される。示される数字はサブピクセルが寄与するビュー番号をあらわし、ビューは−４から＋４まで番号が付けられ、ビュー０はレンチキュラ長軸に沿っている。各ピクセルがいわゆるＲＧＢ構成で３つのサブピクセルのローを有するように、サブピクセルのアスペクト比（幅：高さ）がこの実施例の通り１：３であるとき、カラム方向に対するレンチキュラの長軸の１つの可能な好適な傾斜角度はｔａｎ（θ）＝１／６である。結果として、ビュー当たりの知覚される解像度損失（２Ｄの場合と比較して）は、傾斜角度θがゼロであるときの水平方向における係数９の代わりに、水平及び垂直方向の両方において係数３である。この配置は４．５サブピクセルのレンチキュラ幅を持つか、又はレンチキュラのピッチがロー方向の４．５隣接サブピクセルの間隔と等しい。

本発明は、図４にあらわされるようなＲＧＢカラーピクセルのサブピクセルが空間的に分離された下半分と上半分によって構築される、既知のパネルデザインを用いる実施例にとって特に興味深い。

各半分は図４に示す通り赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３つのサブピクセルを持つ。サブピクセルは４つの異なる強度レベルを提供するように制御される。低強度レベルＩ（Ｉ＝０．２５及びＩ＝０．５）の場合、各色の１つのサブピクセルのみが使用される。これはこれらのサブピクセルが、３つのサブピクセルしかない場合よりも高い輝度で操作されることができることを意味する。

高強度（Ｉ＝０．７５及びＩ＝１）の場合、６つのサブピクセル全てが使用される。

異なるレベルが組み合される方法は、視野角性能とガンマ安定性を考慮する。特に、この６サブピクセル配列は２Ｄディスプレイの角度性能を改善するために考案されている。配列は各カラム内のサブピクセルのペアが異なる非ゼロ電圧に駆動可能であることを必要とせず、従ってこれらはカラムデータ線を共有する。

図４のピクセル配列を用いる本発明の実施例は、パネル解像度と必要なパネルの電子機器を増加することなく、最大解像度で（すなわち同じピクセルピッチ、各ピクセルは図示の通り６つのサブピクセルのグループである）ビューの数が倍増されることを可能にする。

本発明はサブフレームにおいてサブピクセルの駆動を提供する。例えばピクセル当たり２組の三原色のサブピクセル、すなわちサブピクセルの半分が１サブフレームにおいて駆動され、サブピクセルの残りの半分が次のサブフレームにおいて駆動される。このように、ピクセルカラム方向により高い（垂直）解像度が得られることを可能にするために高フレームレートとディスプレイの高強度が使用される。

レンチキュラ若しくはバリアベースシステムにおいて、ビューの数は倍増される。低クロストークレンズを選ぶことで、新たなビュー当たり許容可能なクロストークをもたらす。本発明はレンチキュラレンズアレイなどのオートステレオスコピックイメージング装置と組み合わされる画像のインターレーシングを組み合わせる。

図５は２つの異なる画像を提示するために図４のサブピクセル構成がどのように使用され得るかを示す。

サブピクセルは格子縞パターンとして駆動される。サブピクセルの第１のグループＲ１、Ｇ１、及びＢ１は第１のサブフレームを提供する第１のサブフレーム時間中に駆動され、そしてサブピクセルの第２のグループＲ２、Ｇ２、及びＢ２は第２のサブフレームを提供するための第２のサブフレーム時間中に駆動される。好適にはフレームは１００Ｈｚ以上の周波数で駆動される。このようにして、各サブフレーム若しくはサブピクセルのグループが毎秒５０フレーム以上で更新されるが、より高速のディスプレイの場合１／１００秒以下で時間的にシフトされる、すなわち１００Ｈｚよりも高いリフレッシュレートである。

全サブピクセルが独立電圧レベルに駆動されることができるが、時間インターレーシングを用いて、カラーピクセル当たり３つのカラム線しか必要ない。従って、本発明の実施を可能にするためにディスプレイパネル配線の複雑性が増加される必要がない。従って本発明は例えば液晶ディスプレイについて知られる既存技術で実施されることができる。

サブピクセルが連続的にリフレッシュされる方法は異なる方法で実現されることができる。

第１の方法は図６にあらわされるピクセルによって示される。各ピクセル（６つのサブピクセルを持つ）６０乃至６５は２つのロー線６６及び６７と３つのカラム線６８、６９及び７０によってアドレスされる。ロー線はロー内の全サブピクセルに接続せず、代わりに１つのローから交互のサブピクセルと他のローから交互のサブピクセルに接続する。これは図６に示され、各ロー線が２つのローの一方から２つのサブピクセルと他方から１つ、すなわち図５に示されるパターンを制御することを意味する。

図示の交互配置された格子縞パターンを使用する代わりに、交互ピクセルローが異なる時間にアドレスされることができる。先と同様に、同じカラムコンダクタが異なる時間に異なるサブピクセルをアドレスするために使用されることができる。ピクセルレベルでも、多くの他の可能性がある（すなわち異なるピクセルがサブピクセルの２つのグループに異なって分割されている）。

サブフレームの更新はサブフレームの半分で分離されるが、各フレームの保持時間はフリッカーと光損失を避けるように全フレーム期間であり得る。

上記実施例において、ピクセル構造はピクセル面積が２つのピクセルとして駆動されることを可能にする。すなわち、３つのサブピクセルの２つのグループが異なる時間に駆動されることができるように、各ピクセル面積内に６つのサブピクセルがある。代替案はサブピクセルの半分を交互にブロックし得る切替可能ブロック素子を追加することである。この場合、ディスプレイは例えばピクセル当たり３つのサブピクセルを持つことができ、各サブピクセルは駆動されるときに半分覆われる。

使用されるレンズ配置は好適には低クロストーク構成を持ち、下層ピクセルはバンディングに配慮した形状を持つ。バンディングはレンズがディスプレイパネルのブラックマトリクスを画像化する現象である。低クロストークレンズは典型的には傾斜ｔａｎ（角度）＝１／３若しくは０及び整数水平幅を持つものである。サブピクセルが格子縞（図示の通り）に空間的に交互になっているとき、レンズの幅／ピッチは奇数整数のサブピクセルであるべきである。

好適な構成の一実施例は傾斜ｔａｎ（傾斜角度）＝１／３、及び５サブピクセルのレンズピッチを持つ５ビューシステムである。これは図７に示される。レンズ及びサブピクセル配置は完全に正方形の３Ｄピクセルグリッドを保持しながら１０ビューシステムを与える。３Ｄピクセルは観察者によって観察されるように表示される立体画像の画素である。これは２Ｄピクセル及びそのグリッドとは異なる。従って、各ピクセル面積（図７に点線正方形３０で示される）は６つのサブピクセルを有するとみなされ得る（各矩形ピクセル面積３２は上部サブピクセルと下部サブピクセルを持ち、上部サブピクセル３２ａと下部サブピクセル３２ｂのみが示される）。レンズに対してサブピクセルの１０の異なる相対位置があり、１０ビューを生じ、各ピクセルは６つの異なる相対位置において６サブピクセルを持つ。従って、各ピクセル面積３０は順に２回アドレスされることができる。上記と同様に、これは最高解像度で２つのディスプレイ操作を提供する（すなわちフルカラーピクセルが各面積３０内で定義される）。

上記システムは２つのサブフレーム時間を使用する。ピクセル当たり３ｎサブピクセルを持つことによって、異なる数（ｎ）のサブフレーム時間を持つことも可能である。

ＬＣ材料の面内切替を使用するいくつかのＬＣＤ設計は１００Ｈｚのフレームレートを可能にする。例えば１８０Ｈｚのフレームレートを可能にする、さらに速いＬＣ応答を可能にするＬＣ効果（例えばいわゆる光学補償複屈折（ＯＣＢ）効果）を使用する傾向がある。

上記実施例は例えば５０μｍ乃至１０００μｍの範囲のディスプレイサブピクセルピッチを持つ液晶ディスプレイパネルを利用する。しかしながら、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）若しくブラウン管（ＣＲＴ）ディスプレイ装置など、別の型のディスプレイパネルが利用され得ることが当業者に明らかである。

本発明の駆動法は例えば図１に示すコントローラ１３などのディスプレイコントローラにおいて実施されることができる。

ディスプレイ装置を製造するために使用される製造及び材料は、これらが従来のものであり当業者に周知であるため、詳細に記載されていない。

制御可能レンズアレイの好適な実施例は、分割ロー及びカラム電極を持つが、複数の異なるビューとの適合性を可能にするために分割カラム電極のみが必要とされる。

上記は各ピクセルが３つのサブピクセルを有するカラーディスプレイに関する。しかしながら、ピクセルはモノクロディスプレイ用の単一ピクセル素子を有することができる。この場合、２つのサブピクセルを持つピクセルが本発明の方法で駆動されることができる。

異なる数のビューを作り出すために、傾斜角度とレンズピッチの多くの異なる可能な組み合わせがある。

この型のディスプレイで使用するためのイメージング装置の第１の実施例は、例えばディスプレイの下層ピクセルに関連するサイズと位置のスリットを持つバリアである。観察者は彼／彼女の頭部が定位置にある場合３Ｄ画像を知覚することができる。バリアはディスプレイパネルの前に位置し、奇数及び偶数ピクセルカラムからの光が観察者の左目と右目の方へ向けられるように設計される。

この型の２ビューディスプレイ設計の欠点は観察者が定位置にいなければならず、左若しくは右へおよそ３ｃｍしか動くことができないことである。より好適な実施形態では、各スリット下に２つではなく複数のサブピクセルカラムがある。このようにして、観察者が左右に動くことができ、常にその目に立体画像を知覚することができる。

バリア装置は製造が簡単であるが光効率的でない。

開示された実施形態への他の変更は、図面、開示、及び添付の請求項の考察から、請求された発明を実施する際に当業者によって理解されもたらされることができる。請求項において"有する"という語は他の要素若しくはステップを除外せず、不定冠詞"ａ"若しくは"ａｎ"は複数を除外しない。単一のプロセッサ若しくは他のユニットが請求項に列挙された複数の項目の機能を満たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に若しくはその一部として供給される光記憶媒体若しくは固体媒体などの適切な媒体上に保存／分散され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムなどを介して他の形式で分散されてもよい。請求項における任意の参照符号は範囲を限定するものと解釈されてはならない。

多数のビューは、利用可能なピクセルの総数がビューに分配されなければならないため、ビュー当たりの画像解像度が減少することを意味する。垂直レンチキュラレンズを持つｎビュー３Ｄディスプレイの場合、水平方向に沿って知覚される各ビューの解像度は２Ｄの場合と比較してｎの倍数で減少する。垂直方向において解像度は同じままである。傾斜したバリア若しくはレンチキュラの使用はこの水平方向と垂直方向の解像度間の格差を減らすことができる。その場合、解像度損失は水平方向と垂直方向間で均等に分布することができる。

Claims (15)

1. 裸眼立体視表示装置であって、
   ディスプレイ出力を生じるための、ローとカラムに配列されるピクセルのアレイを持ち、前記ピクセルの各々が少なくとも２つのセットの少なくとも３つの色のサブピクセルを有し、サブピクセルの前記２つのセットの第１のセットのサブピクセルと第２のセットのサブピクセルが互いに重複しないパターンで配置される、ディスプレイパネルと、
   前記ディスプレイ出力の裸眼立体視を可能にするように異なるサブピクセルからの出力を異なる空間位置へ向けるためのイメージング装置であって、前記サブピクセルの出力が観察者の左目と右目に向けられるように前記ディスプレイパネルの前記ピクセルに関連するサイズ及び位置をとるスリット又はレンチキュラを有するイメージング装置と、
   第１及び第２のサブフレーム時間を有するフレーム時間において、前記ディスプレイパネルが前記ディスプレイ出力のフレームを生成し、
   第１のサブフレーム時間においてサブピクセルの前記第１のセットが第１のサブフレームを提供し、
   第２のサブフレーム時間においてサブピクセルの前記第２のセットが第２のサブフレームを提供し、
   前記第１及び第２のサブフレームが一緒に、前記フレームにそのオートステレオスコピックビューを可能にするための情報を与える、
   ように、前記サブピクセルからの前記出力を制御するためのコントローラとを有する、裸眼立体視表示装置。
2. 前記第１及び第２のサブフレームは各々観察者の左目と右目のための情報を含む、請求項１に記載の裸眼立体視表示装置。
3. 前記第１及び第２のサブフレームは一緒に完全フレームを定義する、請求項１又は２に記載の裸眼立体視表示装置。
4. 前記サブピクセルの第１及び第２のセットが一緒に全サブピクセルを有し、前記サブピクセルの第１及び第２のセットの両方にあるサブピクセルは存在しない、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の裸眼立体視表示装置。
5. 前記サブピクセルがカラーピクセルにグループ化され、各カラーピクセルが２つの赤サブピクセル、２つの緑サブピクセル、及び２つの青サブピクセルを有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の裸眼立体視表示装置。
6. 前記フレームが１００Ｈｚ以上のフレームレートで提供される、請求項１に記載の裸眼立体視表示装置。
7. 前記イメージング装置が前記異なるサブピクセルからの出力を前記異なる空間位置へ向けるためのレンチキュラのアレイを有する、請求項１に記載の裸眼立体視表示装置。
8. レンチキュラ間のピッチがサブピクセルのローに沿って５つの隣接サブピクセルのローの間隔に対応する、請求項７に記載の裸眼立体視表示装置。
9. 前記レンチキュラが細長い半円柱形を持ち、その長軸が前記ピクセルの前記カラム方向に対して傾斜するように配向する、請求項７に記載の裸眼立体視表示装置。
10. 前記サブピクセルが個別にアドレス可能であり、発光型、透過型、屈折型、及び／又は回折型サブピクセルである、請求項１に記載の裸眼立体視表示装置。
11. 前記ディスプレイパネルが液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、及び発光ダイオードディスプレイパネルのうちのいずれか１つである、請求項１０に記載の裸眼立体視表示装置。
12. ディスプレイ出力を作り出すためのピクセルのアレイを持つディスプレイパネルであって、前記ピクセルがローとカラムに配列され、前記ピクセルの各々が少なくとも２つのセットの少なくとも３つの色のサブピクセルを有し、サブピクセルの前記２つのセットの第１のセットのサブピクセルと第２のセットのサブピクセルが互いに重複しないパターンで配置される、ディスプレイパネルと、
    前記ディスプレイ出力の立体視を可能にするように異なるサブピクセルからの出力を異なる空間位置へ向けるためのイメージング装置であって、前記サブピクセルの出力が観察者の左目と右目に向けられるように前記ディスプレイパネルの前記ピクセルに関連するサイズ及び位置をとるスリット又はレンチキュラを有するイメージング装置と、
    を有する裸眼立体視表示装置を制御するための方法であって、前記方法が、
    第１及び第２のサブフレーム時間を有するフレーム時間において前記ディスプレイ出力のフレームを表示するステップと、
    第１のサブフレーム時間において第１のサブフレームを提供するようにサブピクセルの前記第１のセットを制御するステップと、
    第２のサブフレーム時間において第２のサブフレームを提供するようにサブピクセルの前記第２のセットを制御するステップとを有し、
    前記第１及び第２のサブフレームは一緒に、前記フレームにその立体視を可能にするための情報を与える、方法。
13. 前記ディスプレイ出力の前記第１及び第２のサブフレームの各々が同時に観察者の両目のための情報を含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１のサブフレーム時間と前記第２のサブフレーム時間が一緒に完全フレーム時間を定義し、前記ディスプレイ出力の前記フレームが１セットの裸眼立体視画像を提供し、前記サブピクセルの第１及び第２のセットが一緒に全サブピクセルを有するが、前記第１のセットと前記第２のセットの両方にあるサブピクセルは存在しない、請求項１２に記載の方法。
15. コンピュータ上で実行されるときに請求項１２に記載の全ステップを実行するコンピュータプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。

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