JP2006018282A - 3-dimensional display capable of performing vertical display or horizontal display - Google Patents

3-dimensional display capable of performing vertical display or horizontal display Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display which a user can properly look without changing a viewpoint when direction of the display is changed. <P>SOLUTION: The display can act as a multi-view directional display in a 1st direction and can act as the multi-view directional display in a 2nd direction different from the 1st direction. For example, the display can act in a sideway mode or in a vertical mode. Looking distance of the display in the 1st direction and looking distance of the display in the 2nd direction are substantially equal. Further a separation angle between a 1st image and a 2nd image displayed by the display in the 1st direction and a separation angle between the 1st image and the 2nd image displayed by the display in the 2nd direction are substantially equal. Accordingly when direction of the display is changed, it is unnecessary for the user to change his viewpoint toward the display. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、マルチビュー指向性ディスプレイに関し、このマルチビュー指向性ディスプレイは2つ以上の画像を表示し、各画像は異なる方向から見える。従って、異なる方向からディスプレイを見る2人の観察者は、互いに異なる画像を見る。そのようなディスプレイは、例えば、自動立体視(autostereoscopic)3−Dディスプレイ装置またはデュアルディスプレイ装置に用いられ得る。   The present invention relates to a multi-view directional display, which displays two or more images, each image being viewed from a different direction. Thus, two observers viewing the display from different directions see different images. Such a display can be used, for example, in an autostereoscopic 3-D display device or a dual display device.

長年、従来のディスプレイは複数のユーザが同時に見るように設計されてきた。観察者がディスプレイに対して異なる角度から同一の良い画質を見ることができるようにディスプレイの表示特性が作成される。これは、例えば、空港および鉄道駅における出発情報の表示といった多くのユーザがディスプレイから同一の情報を必要とする用途において効果が発揮される。しかしながら、個々のユーザが同一のディスプレイから異なる情報を見ることができることを所望する用途が多くある。例えば、自動車において、運転手は衛星ナビゲーションデータを見ることを希望し得るが、乗客は映画を見ることを希望し得る。これら相反する必要性は、2つの個別のディスプレイを設けることによって満たされ得るが、これによると余分な空間を要し、費用が増大する。さらに、2つの個別のディスプレイがこの例において用いられるとしたら、運転手が乗客のディスプレイをみることが可能であり、運転手の気を散らすことになる。さらなる例として、2人以上のプレーヤー用コンピュータゲームにおいては、各プレーヤーは彼または彼女自身の視野からそのゲームを見ることを希望し得る。これは最近、各プレーヤーが個別のディスプレイ画面上でゲームを見ることで、各プレーヤーは自分たち自身の固有の視野を個々の画面上で見ることができるようにすることによって得られる。しかしながら、個別のディスプレイ画面を各プレーヤーに設けることは多くの空間を占め、ポータブルゲームについては現実的ではない。   For many years, conventional displays have been designed to be viewed by multiple users simultaneously. Display characteristics of the display are created so that the viewer can see the same good image quality from different angles with respect to the display. This is effective in applications where many users require the same information from the display, for example, display of departure information at airports and railway stations. However, there are many applications that desire individual users to be able to see different information from the same display. For example, in a car, the driver may want to see satellite navigation data, but the passenger may want to watch a movie. These conflicting needs can be met by providing two separate displays, but this requires extra space and increases costs. In addition, if two separate displays are used in this example, the driver can see the passenger's display, distracting the driver. As a further example, in a computer game for two or more players, each player may wish to view the game from his or her own view. This is recently gained by allowing each player to see the game on a separate display screen, allowing each player to see their own unique field of view on the individual screen. However, providing each player with a separate display screen takes up a lot of space and is not realistic for portable games.

これら問題を解決するために、マルチビュー指向性ディスプレイが開発されてきた。マルチビュー指向性ディスプレイの1つの用途は、「デュアルビューディスプレイ」のようなものであり、このディスプレイは同時に2つ以上の異なる画像を表示し、各画像は特定の方向においてのみ見ることができる。よって、1つの方向からディスプレイ装置を見る観察者は1つの画像を見るのに対して、他の方向または異なる方向からディスプレイ装置を見る観察者は異なる画像を見る。異なる画像を2人以上のユーザに示すことができるディスプレイは、2つ以上の個別のディスプレイを使用するときと比較して空間および費用の面で大幅に節約される。   In order to solve these problems, multi-view directional displays have been developed. One application of a multi-view directional display is like a “dual view display”, which displays two or more different images simultaneously, each image being viewable only in a particular direction. Thus, an observer looking at the display device from one direction sees one image, whereas an observer looking at the display device from the other direction or a different direction sees a different image. A display that can show different images to two or more users is a significant space and cost saving compared to using two or more separate displays.

マルチビュー指向性ディスプレイのさらなる用途は、3次元画像を創り出すことにある。正視の場合には、ヒトの2つの眼が異なるビューから世界の光景を知覚する。これは、2つの眼が頭の中で異なる位置にあるためである。これら2つのビューを脳が用いることにより、シーンにおける様々な物体の距離を判断する。3次元画像を効率的に示すディスプレイを作成するためには、この状況を再現し、画像のいわゆる「立体視視ペア」、すなわち1つの画像を観察者の各眼に供給する必要がある。   A further use of multi-view directional displays is to create 3D images. In the case of normal vision, the two human eyes perceive the world scene from different views. This is because the two eyes are in different positions in the head. The brain uses these two views to determine the distance of various objects in the scene. In order to create a display that efficiently shows a three-dimensional image, it is necessary to reproduce this situation and supply a so-called “stereoscopic pair” of images, ie, one image to each eye of the observer.

3次元ディスプレイは、異なる光景を眼に供給するのに用いる方法に応じて、2つのタイプに分類される。立体視ディスプレイは通常、立体視画像ペアの2つの画像を広い表示画面にわたり表示する。ユーザは、光景を分離し、各眼にその眼に向けられた光景のみを見させるフィルタシステム眼鏡をかける必要がある。   Three-dimensional displays are categorized into two types depending on the method used to deliver different scenes to the eye. A stereoscopic display typically displays two images of a stereoscopic image pair over a wide display screen. The user needs to wear filter system glasses that separate the scene and cause each eye to see only the scene directed to that eye.

自動立体視ディスプレイは、異なる方向で右眼ビューと左眼ビューとを表示し、その結果各ビューはそれぞれの規定された空間領域からのみ見ることができる。画像をディスプレイアクティブエリアの全体から見ることができる空間領域は、「ビューイングウィンドウ」と呼ばれる。観察者の左眼が立体視ペアの左眼用の光景のビューウィンドウにあり、観察者の右眼がそのペアの右眼用の光景のビューウィンドウにあるように観察者が位置する場合には、観察者の各眼には正確な光景が見え得、3次元画像が知覚され得る。自動立体視ディスプレイでは、観察者が視覚補助具を着用する必要はない。   The autostereoscopic display displays a right eye view and a left eye view in different directions, so that each view can only be viewed from its respective defined spatial region. A spatial region where an image can be viewed from the entire display active area is called a “viewing window”. If the viewer is positioned so that the viewer's left eye is in the view window for the left eye of the stereoscopic pair and the viewer's right eye is in the view window for the right eye of the pair An accurate scene can be seen in each eye of the observer, and a three-dimensional image can be perceived. The autostereoscopic display does not require the viewer to wear a visual aid.

自動立体視ディスプレイの原理は、デュアルビューディスプレイの原理と類似する。しかし、自動立体視ディスプレイに表示される2つの画像は、立体視画像ペアの左眼用画像および右眼用画像であり、従って、互いに独立したものではない。その上、2つの画像は1人の観察者に見えるように表示され、1つの画像は観察者の各眼に見える。   The principle of autostereoscopic display is similar to that of dual view display. However, the two images displayed on the autostereoscopic display are the left-eye image and the right-eye image of the stereoscopic image pair, and thus are not independent of each other. In addition, two images are displayed to be visible to one observer, and one image is visible to each eye of the observer.

フラットパネル自動立体視ディスプレイについて、ビューイングウィンドウは通常、自動立体視ディスレイの画像表示部の画素(あるいは「ピクセル」)構造と光学素子との組み合わせによって形成されるものであり、一般的に視差光学素子と呼ばれる。視差光学素子の例は視差バリアであり、これは、不透過領域によって分離された透過領域を(しばしば、スリットの形態で)有する画面である。この画面は、2次元アレイの画素を有する空間光変調器(SLM)の前または後に設置されることにより自動立体視ディスプレイを作製し得る。   For flat panel autostereoscopic displays, the viewing window is usually formed by a combination of the picture element (or “pixel”) structure of an autostereoscopic display image display and an optical element, generally parallax optics. Called an element. An example of a parallax optic is a parallax barrier, which is a screen having transmissive areas (often in the form of slits) separated by non-transmissive areas. This screen can be placed before or after a spatial light modulator (SLM) with a two-dimensional array of pixels to create an autostereoscopic display.

図16は、従来のマルチビュー指向性装置(この場合、自動立体視ディスプレイ)の平面図である。指向性ディスプレイ100は、画像ディスプレイ装置を構成する空間光変調器(SLM)104と視差バリア105とから成る。図16のSLMは、アクティブマトリクス薄膜トランジスタ(TFT)基板106と、対向基板107と、この基板と対向基板との間に配置された液量層108とを有する液晶ディスプレイ(LCD)装置の形態にある。SLMは、複数の独立アドレス可能画素を規定するアドレス指定電極(図示していない)が設けられ、また、液晶層を配向する配向層(図示していない)も設けられる。視野角拡張フィルム109と線形偏光板110とが、各基板106、107の外面上に設けられる。照明111はバックライト(図示していない)から供給される。   FIG. 16 is a plan view of a conventional multi-view directional device (in this case, an autostereoscopic display). The directional display 100 includes a spatial light modulator (SLM) 104 and a parallax barrier 105 that constitute an image display device. The SLM of FIG. 16 is in the form of a liquid crystal display (LCD) device having an active matrix thin film transistor (TFT) substrate 106, a counter substrate 107, and a liquid volume layer 108 disposed between the substrate and the counter substrate. . The SLM is provided with addressing electrodes (not shown) that define a plurality of independently addressable pixels, and also with an alignment layer (not shown) that aligns the liquid crystal layer. A viewing angle expansion film 109 and a linear polarizing plate 110 are provided on the outer surfaces of the substrates 106 and 107. The illumination 111 is supplied from a backlight (not shown).

視差バリア105は、視差バリア開口アレイ113がSLM104に隣接する表面上に形成されている基板112を備える。開口アレイは、垂直に延び(すなわち、図16の平面に広がる)不透過部分114から区分される透過開口115を備える。反射防止(AR)膜116は視差バリア基板112の反対側の表面(ディスプレイ100の外面を形成する)上に形成される。   The parallax barrier 105 includes a substrate 112 on which a parallax barrier opening array 113 is formed on a surface adjacent to the SLM 104. The aperture array comprises a transmissive aperture 115 that extends vertically (ie, extends in the plane of FIG. 16) and is separated from a non-transmissive portion 114. An antireflection (AR) film 116 is formed on the opposite surface of the parallax barrier substrate 112 (which forms the outer surface of the display 100).

SLM104のピクセルは、図16の平面に広がる列と行とで構成される。行方向または水平方向のピクセルピッチ(1つのピクセルの中心から隣接するピクセルの中心までの距離)はpである。バリア開口アレイ113の平面は、液晶層108の平面から距離s分の間隔が空けられる。   The pixels of the SLM 104 are composed of columns and rows extending in the plane of FIG. The pixel pitch in the row or horizontal direction (the distance from the center of one pixel to the center of an adjacent pixel) is p. The plane of the barrier opening array 113 is spaced from the plane of the liquid crystal layer 108 by a distance s.

使用において、ディスプレイ装置100は、左眼ビューイングウィンドウ102に左眼画像を、右眼ビューイングウィンドウ103に右眼画像を形成し、観察者の左眼と右眼とがそれぞれ左眼ビューイングウィンドウ102と右眼ビューイングウィンドウ103とに一致するように頭を置く観察者は3次元画像が見える。左および右ビューイングウィンドウ102、103は、ディスプレイから所望の視距離においてウィンドウ面117に形成される。ウィンドウ面は開口アレイ113の平面から距離r分間隔を空けられる。意図されるディスプレイの視距離は、ディスプレイの正面から垂直に測定され、rから視差バリア基板112の厚さを引いたものに等しい。ウィンドウ102、103は、ウィンドウ面に近接している。ディスプレイの視距離は、ディスプレイからの距離であり、ここで右眼画像用のビューイングウィンドウと左眼画像用のビューイングウィンドウとの間の横方向分離eがヒトの2つの眼の間の平均分離に等しい。 In use, the display device 100 forms a left-eye image in the left-eye viewing window 102 and a right-eye image in the right-eye viewing window 103, and the viewer's left eye and right eye are respectively in the left-eye viewing window. An observer who puts his head so as to coincide with 102 and the right eye viewing window 103 can see a three-dimensional image. The left and right viewing windows 102, 103 are formed on the window surface 117 at a desired viewing distance from the display. The window surface is spaced a distance r 0 minutes from the plane of the aperture array 113. The intended viewing distance of the display is measured perpendicularly from the front of the display and is equal to r 0 minus the thickness of the parallax barrier substrate 112. The windows 102 and 103 are close to the window surface. The viewing distance of the display is the distance from the display, where the lateral separation e between the viewing window for the right eye image and the viewing window for the left eye image is the average between the two human eyes Equal to separation.

視差バリア105におけるスリット115のピッチは、整数倍のSLM104のピクセルピッチに近接するように選択され、その結果、ピクセル列の群は視差バリアの特定のスリットと関連付けられる。図16は、SLM104の2つのピクセル列が視差バリアの各透過スリット115と関連付けられるディスプレイ装置を示す。   The pitch of the slits 115 in the parallax barrier 105 is selected to be close to an integer multiple of the pixel pitch of the SLM 104, so that a group of pixel columns is associated with a particular slit in the parallax barrier. FIG. 16 shows a display device in which two pixel columns of the SLM 104 are associated with each transmissive slit 115 of the parallax barrier.

図16は、自動立体視3Dディスプレイを示す。デュアルビュー(またはマルチビュー)ディスプレイの原理は、自動立体視ディスプレイに類似するが、2つ(あるいはそれ以上)の異なる画像を2人(あるいはそれ以上)の異なる観察者に表示する。従って、画像ディスプレイ層は、互いにインターレースされる独立画像を2つ(あるいはそれ以上)表示するように促進される。画像のビューイングウィンドウは、意図された視距離において、観察者の両眼を収容することができる大きさを有するように構成される。ビューイングウィンドウ間の分離は、観察者が表示された画像の1つのみを見るように作成される。   FIG. 16 shows an autostereoscopic 3D display. The principle of a dual view (or multiview) display is similar to an autostereoscopic display, but displays two (or more) different images to two (or more) different viewers. Thus, the image display layer is facilitated to display two (or more) independent images that are interlaced with each other. The image viewing window is configured to be large enough to accommodate the viewer's eyes at the intended viewing distance. The separation between viewing windows is created so that the viewer sees only one of the displayed images.

従来の2Dディスプレイの多くは、1つ以上の方向において用いられ得るように設計される。これにより、観察者は、画像が制止しているか動いているかによって、画像がより良く表示されるのは、図1(a)のように横向きにおいてなのか図1(b)のように縦向きにおいてなのかを選ぶ自由を有することができる。そのようなディスプレイの1つの例は、Sharp CorporationからのSLC−760&C750 Zaurus(登録商標)個人用デジタル補助装置(PDA)であり、これは、横または縦モードで使用され得る(2003年5月16日、http://sharp−world.com/corporate/news/030516.htmlから手に入るプレスリリースを参照)。また、用途によっては、特定のモバイル装置送受器において、1つ以上の方向でディスプレイを使用する性能により、その装置に必要とされるディスプレイの数を減少させることができ、また、ディスプレイが装置の機能性に統合される方向に自由度を上げる。   Many conventional 2D displays are designed to be used in one or more directions. Thereby, depending on whether the image is stopped or moving, the observer can display the image better in the landscape orientation as shown in FIG. 1 (a) or in the portrait orientation as shown in FIG. 1 (b). You can have the freedom to choose what is in One example of such a display is the SLC-760 & C750 Zaurus® Personal Digital Assistant (PDA) from Sharp Corporation, which can be used in landscape or portrait mode (May 16, 2003). (See press release available at http://sharp-world.com/corporate/news/030516.html). Also, depending on the application, the ability to use a display in one or more directions in a particular mobile device handset can reduce the number of displays required for that device, and the display can be Increase the degree of freedom in the direction of integration into functionality.

自動立体視3Dディスプレイおよびデュアルビューディスプレイまたはマルチビューディスプレイといったマルチビュー指向性ディスプレイは、これまでディスプレイの1つの方向においてのみ動作するように設計されてきた。多くの指向性ディスプレイは、1つの平面にのみ分散される画像を有しており、そのようなディスプレイを回転中、画像分解効果は回転せず、多くの場合、所望の効果が得られない。   Multi-view directional displays, such as autostereoscopic 3D displays and dual-view displays or multi-view displays, have so far been designed to operate in only one direction of the display. Many directional displays have images that are distributed only in one plane, and while rotating such displays, the image resolution effect does not rotate and in many cases the desired effect is not achieved.

図2は、従来の図16のディスプレイ100といったマルチビューディスプレイの概略図であり、ピクセル化された画像ディスプレイ層の前に配置される視差光学素子を有する。視差光学素子は、透過開口115によって区分された不透過ストリップ114を有する単純な視差バリア開口アレイである。バリアの不透過ストリップ114は、図2に示されるように、垂直方向に延びる。2つのインターレースした画像は画像ディスプレイ層上に表示される。1つの画像(例えば、自動立体視ディスプレイの場合、左眼画像)はピクセル列C1、C3、C5...上に表示され、他の画像(自動立体視ディスプレイの場合、右眼画像)はピクセル列C2、C4、C6...上に表示される。(図2は、フルカラーディスプレイを示しており、ここでは、ピクセル列C1、C4、C7...は赤色画像を表示し、ピクセル列C2、C5、C8...は緑色画像を表示し、ピクセル列C3、C6、C9...は青色画像を表示するが、これはディスプレイ動作の一般的な原理にとって重要なことではない。)視差バリアの垂直不透過ストリップ114は、画像ディスプレイ層上に表示される2つの画像の水平方向分離を提供し、その結果、観察者の左眼と右眼とはそれぞれ異なる画像を見る。それは、各眼に対してディスプレイの異なる部分を不明瞭にする視差バリアの不透過ストリップ114による。これを用いて3D画像を作成し得る。   FIG. 2 is a schematic diagram of a multi-view display, such as the conventional display 100 of FIG. 16, having parallax optics disposed in front of a pixelated image display layer. The parallax optic is a simple parallax barrier aperture array having opaque strips 114 separated by transmissive apertures 115. The barrier impervious strip 114 extends vertically as shown in FIG. Two interlaced images are displayed on the image display layer. One image (for example, a left-eye image in the case of an autostereoscopic display) has pixel columns C1, C3, C5. . . The other images (in the case of an autostereoscopic display, the right eye image) are displayed on the pixel columns C2, C4, C6. . . Displayed above. (FIG. 2 shows a full color display, where pixel columns C1, C4, C7 ... display red images, pixel columns C2, C5, C8 ... display green images, and pixels Columns C3, C6, C9 ... display a blue image, but this is not important for the general principle of display operation.) The vertical opaque strip 114 of the parallax barrier is displayed on the image display layer. Provides a horizontal separation of the two images, so that the left and right eyes of the viewer see different images. It is due to the opaque strip 114 of the parallax barrier that obscures different parts of the display for each eye. This can be used to create a 3D image.

図2に示されるディスプレイは、横向きに置いて見られることを対象としており、ここでは、ディスプレイの水平幅wはその垂直高hよりも大きい。ディスプレイが、ディスプレイの正面(またはディスプレイ面)に垂直な軸を中心に回転し、縦モードになると、図3に示されるようになる。画像ディスプレイ層は、再びアドレス指定されて、2つのインターレースされた画像を表示し得、一方の画像はピクセル列C’1、C’3上にあり、もう一方の画像はピクセル列C’2、C’4上にある(縦モードのピクセル列C’1、C’2...は図2のピクセル列C1、C2...とは同じものではない)。しかしながら、視差バリアは、縦モードで2つの画像の水平方向分離を提供することができない。これは、ディスプレイのこの方向では、視差バリアの不透過ストリップ114は今、水平であるからである。よって、観察者の2つの眼は今、ディスプレイの同一部分を見ており、ディスプレイの同一部分が両眼に対して不透過であるので、観察者はもはや3D画像を知覚しない。   The display shown in FIG. 2 is intended to be viewed sideways, where the horizontal width w of the display is greater than its vertical height h. When the display is rotated about an axis perpendicular to the front (or display surface) of the display and is in the longitudinal mode, it is as shown in FIG. The image display layer can be re-addressed to display two interlaced images, one image being on pixel column C′1, C′3 and the other image being pixel column C′2, C′4 (the vertical mode pixel columns C′1, C′2,... Are not the same as the pixel columns C1, C2,. However, the parallax barrier cannot provide horizontal separation of the two images in portrait mode. This is because in this direction of the display, the opaque strip 114 of the parallax barrier is now horizontal. Thus, the viewer's two eyes are now looking at the same part of the display, and the viewer no longer perceives the 3D image because the same part of the display is opaque to both eyes.

視差光学素子としてレンズ形バリアを有する特定のディスプレイにおいて、複数の水平ビューと複数の垂直ビューとを生成するように設計される3Dディスプレイがある。そのようなディスプレイの例は、例えば、S.S.Kimらによる「Super−multiview three dimensional display system」、SID 02 Digest、p1422−1423に記載されており、これでは、水平方向に8つのビューを、垂直方向に3つのビューを生成する3Dディスプレイが記載されている。他のそのようなディスプレイは、米国特許第6 373 637号に記載されている。一般的に、これらディスプレイは、観察者の見る自由を増大させるために垂直方向に複数のビューを提供しており、かつ、これらディスプレイは特定の方向にあるディスプレイにこれをするように最適化される。そのようなディスプレイが回転すると、例えば、横向きから縦向きに回転すると、ディスプレイの視距離は実質的に変化する。   In certain displays that have a lens-shaped barrier as a parallax optic, there are 3D displays that are designed to generate multiple horizontal views and multiple vertical views. Examples of such displays are for example S. S. Kim et al. Described in “Super-multiview three dimensional display system”, SID 02 Digest, p1422-1423, which describes a 3D display that generates 8 views in the horizontal direction and 3 views in the vertical direction. Has been. Another such display is described in US Pat. No. 6,373,637. In general, these displays provide multiple views in the vertical direction to increase the viewer's freedom of viewing, and these displays are optimized to do this for displays in a particular direction The When such a display rotates, for example, when the display rotates from landscape to portrait, the viewing distance of the display changes substantially.

同様の方法で、図2に示されるように垂直の不透過ストリップ114および垂直の透過開口115で設計される単純な視差バリアを単純な水平の視差バリアと組み合わせることにより、図4(b)に示される視差バリア3が得られる。図4(b)においては、長方形の透過開口4が行と列とのマトリックス内に配置される。視差バリアの残りは光を通さない。図4(b)の視差バリア3と使用するための適切なピクセル化された画像ディスプレイ層1は図4(a)に示されており、これには、列と行とのマトリクス内に配置されたピクセルPが含まれる。(この例において、画像ディスプレイ層はここでもフルカラーディスプレイ層であり、その結果、ピクセル列C1、C4...内のピクセルは赤色ピクセルであり、ピクセル列C2、C5...内のピクセルは緑色ピクセルであり、ピクセル列C3、C6...内のピクセルは青色ピクセルである。)視差バリア3は、画像ディスプレイ層上に表示された2つのインターレースした画像の水平方向の分離を提供し、ディスプレイは図4(c)のように縦モードまたは図4(d)のように横モードのどちらか一方に向きを設定される。   In a similar manner, by combining a simple parallax barrier designed with a vertical opaque strip 114 and a vertical transmissive aperture 115 as shown in FIG. 2 with a simple horizontal parallax barrier, FIG. The parallax barrier 3 shown is obtained. In FIG. 4B, rectangular transmission openings 4 are arranged in a matrix of rows and columns. The rest of the parallax barrier is impervious to light. A suitable pixelated image display layer 1 for use with the parallax barrier 3 of FIG. 4 (b) is shown in FIG. 4 (a), which is arranged in a matrix of columns and rows. Pixel P is included. (In this example, the image display layer is again a full color display layer, so that the pixels in the pixel columns C1, C4 ... are red pixels and the pixels in the pixel columns C2, C5 ... are green). And the pixels in the pixel columns C3, C6 ... are blue pixels.) The parallax barrier 3 provides horizontal separation of the two interlaced images displayed on the image display layer and displays The orientation is set to either the vertical mode as shown in FIG. 4C or the horizontal mode as shown in FIG.

図4(a)に示されるように、縦モードにおける水平方向のピクセルピッチをp1と示し、横モードにおける水平方向のピクセルピッチをp2と示すとすると、図4(a)〜図4(d)のディスプレイの視距離は、図5に記された距離と角度とを用いて以下のように計算され得る。   As shown in FIG. 4A, when the horizontal pixel pitch in the vertical mode is denoted by p1, and the horizontal pixel pitch in the horizontal mode is denoted by p2, FIGS. 4A to 4D. The viewing distance of the display can be calculated as follows using the distance and angle noted in FIG.

パネル内の屈折率はnで、パネルの外側の屈折率が1(空気に対応する)である場合、スネルの法則によると、
n sin(x)=sin(y) (1)
しかしながら、角度は小さいので、眼の分離はeであり、水平方向のピクセルピッチはpであり、視距離はrであり、ピクセルバリアの分離はsである場合、方程式(1)は以下のように近似値が求められ得る。
If the refractive index in the panel is n and the refractive index outside the panel is 1 (corresponding to air), according to Snell's law:
n sin (x) = sin (y) (1)
However, since the angle is small, the eye separation is e, the horizontal pixel pitch is p, the viewing distance is r, and the pixel barrier separation is s, equation (1) is An approximate value can be obtained.

np/2s=e/2r (2)
(2)より以下が得られる。
np / 2s = e / 2r (2)
The following is obtained from (2).

r=es/np (3)
p2はLCDパネルの場合、p1よりも大幅に大きく、通常約3倍大きいので、方程式(3)から、縦モードにおけるディプレイの視距離(p1が水平方向のピクセルピッチである場合)は、得られたところの横モードにおける視距離(p2が水平方向のピクセルピッチである場合)よりも通常約3倍長い。これが意味することは、観察者が、ディスプレイが横向きにあるときディスプレイを見る適切な視距離に位置づけられる場合、ディスプレイが縦向きに回転されると、観察者はもはやディスプレイからの適切な視距離にはおらず、観察者はディスプレイを見たときに不快感を体験する。大型ディスプレイの場合、観察者は、ディスプレイが回転すると、ディスプレイに向かって、もしくはディスプレイから離れて物理的に移動して、新しいモードに対して適切な視距離に自分たちを配置しなければならない。これは不便なことであり、可能ではない場合もある。あるいは、小型モバイルディスプレイの場合、観察者は、ディスプレイを動かして観察者の眼からさらに離すか、もしくはより近づけられるようにディスプレイの持ち方を変えることが必要である。しかしながら、観察者がディスプレイを動かすことができる限度は、観察者の腕の長さ、もしくは観察者が表示された画像を解像することができる観察者の眼からディスプレイまでの最大距離といった人間工学問題により制限される。
r = es / np (3)
In the case of an LCD panel, p2 is significantly larger than p1 and is usually about 3 times larger. Therefore, from equation (3), the viewing distance of the display in the vertical mode (when p1 is the pixel pitch in the horizontal direction) is obtained. Usually, the viewing distance in the horizontal mode (when p2 is the pixel pitch in the horizontal direction) is usually about three times longer. This means that if the viewer is positioned at the proper viewing distance to see the display when the display is in landscape orientation, the viewer will no longer be at the proper viewing distance from the display when the display is rotated vertically. The viewer experiences discomfort when viewing the display. For large displays, observers must physically move toward or away from the display as the display rotates to place themselves at the proper viewing distance for the new mode. This is inconvenient and may not be possible. Alternatively, in the case of a small mobile display, the viewer needs to move the display further away from the viewer's eyes or to change the way the display is held so that it is closer. However, the limit to which the observer can move the display is ergonomics such as the length of the observer's arm or the maximum distance from the observer's eye to the display that the observer can resolve the displayed image. Limited by the problem.

上記の議論は視差バリアを視差光学素子として有するマルチビューディスプレイに関しているが、水平方向のピクセルピッチと視距離との間の同一の関係はレンズ形バリアを有するディスプレイにも当てはまる。従って、上述した問題は、レンズ形バリアを有するディスプレイの場合においても生じる。   Although the above discussion relates to multi-view displays having a parallax barrier as a parallax optic, the same relationship between horizontal pixel pitch and viewing distance applies to displays having a lens-shaped barrier. Therefore, the problem described above also occurs in the case of a display having a lens-shaped barrier.

DE20022456Uは、2つの異なる方向において用いることを対象としたマルチビュー指向性ディスプレイを開示する。この明細者は、個々のカラーピクセル(すなわち、赤色ピクセル、青色ピクセルおよび緑色ピクセル)が四角であるピクセル化した画像ディスプレイ層を有するディスプレイを開示する。しかしながら、標準画像ディスプレイ装置において、カラーピクセルは非対称なので、赤色ピクセル、青色ピクセルおよび緑色ピクセルを組み合わせて、正方形混成ピクセルを形成する(そして、カラーピクセルは通常ほぼ1:3のアスペクト比を有する)。従って、DE20022456Uは、そのような標準画像ディスプレイ装置を有するディスプレイに適用しない。   DE 20022456U discloses a multi-view directional display intended for use in two different directions. This specification discloses a display having a pixelated image display layer in which the individual color pixels (ie, red pixels, blue pixels and green pixels) are square. However, in standard image display devices, the color pixels are asymmetric, so the red, blue and green pixels are combined to form a square hybrid pixel (and the color pixels usually have an aspect ratio of approximately 1: 3). Thus DE 20022456U does not apply to displays having such a standard image display device.

US2003/0058335は、画像の前に位置する両凸レンズを有するディスプレイを開示する。ディスプレイは、2つの異なる方向に配置され得、1つを他方に対して90°に置く。両凸レンズが垂直である1つの方向において、3Dディスプレイが配置され、ディスプレイが他方の方向に配置される、両凸レンズが水平に移動する場合、垂直方向に頭を動かす観察者は「移動画像」を取得し得、その結果、観察者らには一連の異なる画像が見える。   US 2003/0058335 discloses a display having a biconvex lens located in front of the image. The display can be arranged in two different directions, one placed at 90 ° relative to the other. In one direction where the biconvex lens is vertical, if the 3D display is placed and the display is placed in the other direction, the biconvex lens moves horizontally, the observer moving his head in the vertical direction will see a “moving image”. As a result, the observer sees a series of different images.

EP−A−1 191 384は、同様に、レンズが対角線上に延びる両凸レンズアレイを有するディスプレイに関する。これにより、観察者は、ディスプレイに対して頭を適切に動かすことによって立体視効果または移動画像効果を知覚することが可能になる。   EP-A-1 191 384 likewise relates to a display having a biconvex lens array with lenses extending diagonally. Thereby, the observer can perceive the stereoscopic effect or the moving image effect by appropriately moving the head with respect to the display.

JP−A−2000−281−526は、ディスプレイが回転するにつれて2つの表示された画像の位置が変動する立体視ディスプレイに関する。これにより、ディスプレイが対象とする方向から回転されたとしても3D効果を得ることが可能になる。   JP-A-2000-281-526 relates to a stereoscopic display in which the position of two displayed images varies as the display rotates. Thereby, even if the display is rotated from the target direction, it is possible to obtain a 3D effect.

US 6 023 263、WO 2004/042452およびC.van Berkelら、SPIE Conference Proceedings Vol.2653における「Stereoscopic Displays and Virtual Reality Systems III:Multiview 3D LCD」pp32〜39(1996年4月)はそれぞれ、4つのビューディスプレイ装置を開示する。装置の画像ディスプレイ層のピクセルは、4つの側面に沿って間隔をあけられた見る位置のそれぞれの位置に1つの画像があって、4つの別個の画像が表示されるように、4つの異なるソースから駆動される。   US 6 023 263, WO 2004/042452 and C.I. van Berkel et al., SPIE Conference Proceedings Vol. "Stereoscopic Displays and Virtual Reality Systems III: Multiview 3D LCD" pp 32-39 (April 1996) in 2653 each disclose four view display devices. The pixels of the device's image display layer are divided into four different sources so that there is one image at each of the four viewing positions spaced along the four sides and four separate images are displayed. It is driven from.

本発明の第1の局面において、ピクセル化された画像表示層を備えており、第1の方向にマルチビュー指向性ディスプレイとして動作可能であり、第1の方向と異なる第2の方向にマルチビュー指向性ディスプレイとして動作可能であるディスプレイであって、第1の方向におけるディスプレイの視距離が第2の方向におけるディスプレイの視距離と実質的に等しく、第1の方向に装置により表示された第1の画像と第2の画像との分離角が第2の方向に装置により表示された第1の画像と第2の画像との分離角と実質的に等しく、画像表示層が、アスペクト比が1でないカラーピクセルを備えた、ディスプレイを提供する。   In a first aspect of the present invention, a pixelated image display layer is provided, can operate as a multi-view directional display in a first direction, and is multi-view in a second direction different from the first direction. A display operable as a directional display, wherein the viewing distance of the display in the first direction is substantially equal to the viewing distance of the display in the second direction and is displayed by the device in the first direction. The separation angle between the first image and the second image is substantially equal to the separation angle between the first image and the second image displayed by the device in the second direction, and the image display layer has an aspect ratio of 1. Provide a display with non-color pixels.

非対称のカラーピクセルを有する標準的な画像表示パネルを備えたディスプレイにも本発明を適用し得る。例えば、画像表示パネルが約1対3のアスペクト比のカラーピクセルを有するディスプレイにも本発明を適用し得、それにより、赤ピクセルと、緑ピクセルと、青ピクセルとをまとめて正方形の複合ピクセルが形成される。   The present invention can also be applied to a display having a standard image display panel having asymmetric color pixels. For example, the present invention may be applied to a display in which an image display panel has color pixels with an aspect ratio of about 1: 3, whereby a red, green pixel, and blue pixel are combined into a square composite pixel. It is formed.

本発明により、表示画像に合うようにディスプレイの方向を変更することができる。ディスプレイを用いて、例えば、一画像を横向きに表示し得る。次いで、ディスプレイを用いて、例えば、縦向きに見られるのが最も良い別の画像を表示することが望まれる場合には(例えば、新たな画像と前の画像のアスペクト比が異なる場合)、ディスプレイは新たな方向に回転され得て、新たな画像を表示する。   According to the present invention, the direction of the display can be changed to fit the display image. For example, one image can be displayed horizontally using the display. The display is then used, for example, if it is desired to display another image that is best viewed in portrait orientation (for example, when the aspect ratio of the new image is different from the previous image) Can be rotated in a new direction to display a new image.

実質的に同じ視距離の場合を参照することにより、一方向における視距離と別の方向における視距離とが正確に同じである必要がないことが示される。それは、マルチビュー指向性ディスプレイにより作成されたビューウィンドウが、ディスプレイの法線方向に有限の大きさを有するためである。このことは、例えば、視差バリアをピクセル列のピッチの整数倍よりもわずかに小さくする「ビュー修正」手法を用いる場合に当てはまる。一方向におけるディスプレイにより生成されたビューウィンドウが(ディスプレイの法線方向において)別の方向におけるディスプレイにより生成されたビューウィンドウと重なる場合には、観察者は、自分の両眼が両方向におけるディスプレイにより生成されたビューウィンドウ内にある位置を見つけ出すことができる。この場合、ディスプレイの一方向における視距離と別の方向における視距離とが実質的に等しいと言える。一モードと別のモードにおけるディスプレイの視距離の耐え得る最大の差は、ビューウィンドウの正確な形状とビューウィンドウ内の観察者の位置とに依存する。   By referring to the case of substantially the same viewing distance, it is shown that the viewing distance in one direction and the viewing distance in another direction need not be exactly the same. This is because the view window created by the multi-view directional display has a finite size in the normal direction of the display. This is true, for example, when using a “view correction” technique in which the parallax barrier is slightly smaller than an integer multiple of the pixel row pitch. If the view window generated by the display in one direction overlaps the view window generated by the display in another direction (in the normal direction of the display), the observer will generate his eyes with the display in both directions Can find a position within the specified view window. In this case, it can be said that the viewing distance in one direction of the display is substantially equal to the viewing distance in another direction. The maximum tolerable difference in viewing distance of the display in one mode and another depends on the exact shape of the view window and the position of the viewer within the view window.

第1の方向に装置により表示された第1の画像と第2の画像との分離角は第2の方向に装置により表示された第1の画像と第2の画像との分離角と実質的に等しい。その分離角は、所与の平面、例えば観察者の眼のある平面における分離角であり得る。ディスプレイの2つの方向において、観察者の眼のある平面における2つの画像の分離角とディスプレイの視距離が有意な差がないため、不快感を覚えることなく、例えば、ディスプレイが水平に向いているか(横向きモードを与える)、または、垂直に向いている(縦向きモードを与える)かによらず、観察者が同じ視距離から本発明のディスプレイを見ることができる。ディスプレイの方向が変更されるときに、利用者は見る位置を変える必要が無い。それにより、大きく、固定されたディスプレイと携帯型のディスプレイとの両方の場合におけるディスプレイの観察が一層便利になる。例えば、自動立体視3次元ディスプレイの場合には、ディスプレイの視距離における左眼用ウィンドウと右眼用ウィンドウとの間隔は、ディスプレイの方向が変更されたときに変化しない。従って、例えば、縦向きモードの方向においてディスプレイの3次元画像を見るように的確な位置にいる観察者は(すなわち、左眼が左眼用画像ビューウィンドウにあり、右眼が右眼用画像ビューウィンドウにある)、ディスプレイが横向きモードの方向に変更された場合にも、3次元画像を知覚するに的確な位置のままである。ディスプレイを一ディスプレイモードから別のディスプレイモードへと切り替えるためには、シンプルに、ディスプレイを新たな方向に回転させ、画像ディスプレイを新たな方向に合うように再アドレス指定し、(以下に記載の実施形態の場合において)ディスプレイの新たな方向に合うように視差光学素子を再設定する必要がある。場合によっては、例えば、一画像が両モードにおいて表示される場合(画像のアスペクト比とディスプレイのアスペクト比とが異なる場合にはディスプレイに供給される全ての画像を再フォーマットする必要があり得る)、変更後のディスプレイのアスペクト比に合うように画像を再フォーマットする必要がある。一般的に、ディスプレイのアスペクト比によらず、(TFTパネルの駆動が原因で)縦向きモードと横向きモードとの切替えにより、画像のインタレースパターンは変わる。   The separation angle between the first image and the second image displayed by the device in the first direction is substantially the same as the separation angle between the first image and the second image displayed by the device in the second direction. be equivalent to. The separation angle may be a separation angle in a given plane, for example a plane with the viewer's eyes. In the two directions of the display, there is no significant difference between the separation angle of the two images in the plane of the viewer's eyes and the viewing distance of the display, so there is no discomfort, for example, whether the display is oriented horizontally Regardless of whether they are oriented (giving landscape mode) or vertically (giving portrait mode), the viewer can see the display of the present invention from the same viewing distance. When the display orientation is changed, the user does not need to change the viewing position. This makes it more convenient to observe the display in both large and fixed displays and portable displays. For example, in the case of an autostereoscopic three-dimensional display, the distance between the left eye window and the right eye window at the viewing distance of the display does not change when the direction of the display is changed. Thus, for example, an observer who is in the correct position to view a 3D image on the display in the portrait mode direction (ie, the left eye is in the left eye image view window and the right eye is in the right eye image view). It remains in the correct position to perceive a 3D image even if the display is changed to the landscape mode orientation. To switch the display from one display mode to another, simply rotate the display in a new direction and re-address the image display to the new direction (see the implementation described below). In the case of form) it is necessary to reset the parallax optic to match the new direction of the display. In some cases, for example, when an image is displayed in both modes (if the image aspect ratio and the display aspect ratio are different, it may be necessary to reformat all images supplied to the display). The image must be reformatted to match the changed display aspect ratio. Generally, regardless of the aspect ratio of the display, the interlace pattern of the image is changed by switching between the portrait mode and the landscape mode (due to driving of the TFT panel).

ディスプレイは、画像表示層を介する光路に配置された視差光学素子を備え得る。   The display may include a parallax optical element disposed in an optical path through the image display layer.

第1の方向に沿った画像表示層のピッチと第1の方向に直交する第2の方向に沿った画像表示層の有効ピッチとが、第1の方向におけるディスプレイの視距離が第2の方向におけるディスプレイの視距離と実質的に等しくなるように選択され得る。その上、ディスプレイの各方向に対する視距離および2つの画像の分離角が確かに実質的に等しくなるように、ディスプレイの別のパラメータを適切に選択する必要があり得る。現実のディスプレイにおける視距離と視覚間隔との関係は、概して、(3)式に示される関係よりも複雑である。現実のバリアにおける視差バリアには多数の開口部が含まれ、観察者が各ピクセルを的確に見ることができるように、視差バリアのピッチを選択する必要がある。「ビュー修正手法」において、視差光学素子のピッチをピクセルのピッチの整数倍にならないように設定することにより、画像領域の重なりの形成が妨がれる。現実のディスプレイにおいて、ピクセルのピッチpと屈折率nとは固定されており、視覚間隔に対する視距離の比r/eは、画像表示層と視差光学素子との間隔sにより決定される。視距離rの具体的な値は、視覚光学素子に加えられたビュー修正により決定される。   The pitch of the image display layer along the first direction and the effective pitch of the image display layer along the second direction orthogonal to the first direction are such that the viewing distance of the display in the first direction is the second direction. Can be selected to be substantially equal to the viewing distance of the display. Moreover, it may be necessary to properly select other parameters of the display so that the viewing distance for each direction of the display and the separation angle of the two images are indeed substantially equal. The relationship between the viewing distance and the visual interval in an actual display is generally more complicated than the relationship shown in Equation (3). The parallax barrier in the actual barrier includes a large number of openings, and the pitch of the parallax barrier needs to be selected so that the observer can accurately see each pixel. In the “view correction method”, by setting the pitch of the parallax optical elements so as not to be an integral multiple of the pixel pitch, formation of overlapping image areas is prevented. In an actual display, the pixel pitch p and the refractive index n are fixed, and the ratio r / e of the viewing distance to the visual interval is determined by the interval s between the image display layer and the parallax optical element. The specific value of the viewing distance r is determined by view correction applied to the visual optical element.

画像表示層は少なくとも第1の色の第1のピクセルと第2の色の第2のピクセルとを備え得、第1の方向に沿った第1のピクセルの幅が第2の方向に沿った第1のピクセルの幅と実質的に等しく、第1の方向に沿った第2のピクセルの幅が第2の方向に沿った第2のピクセルの幅と実質的に等しい。   The image display layer may comprise at least a first pixel of a first color and a second pixel of a second color, and the width of the first pixel along the first direction is along the second direction. The width of the second pixel along the first direction is substantially equal to the width of the second pixel along the second direction.

画像表示層は、複合ピクセルを形成するように配置された第1の色の第1のピクセルと第2の色の第2のピクセルとを少なくとも備え得、各複合ピクセルが少なくとも1つの第1のピクセルと少なくとも1つの第2のピクセルとを有し、第1の方向に沿った複合ピクセルの幅が第2の方向に沿った複合ピクセルの幅と実質的に等しい。   The image display layer may comprise at least a first pixel of a first color and a second pixel of a second color arranged to form a composite pixel, each composite pixel having at least one first Having a pixel and at least one second pixel, the width of the composite pixel along the first direction is substantially equal to the width of the composite pixel along the second direction.

第1の方向に沿った視差光学素子のピッチが第2の方向に沿った視差光学素子のピッチと実質的に等しくあり得る。   The pitch of the parallax optical elements along the first direction may be substantially equal to the pitch of the parallax optical elements along the second direction.

視差光学素子は複数の透過性の開口部を備え得る。   The parallax optical element may include a plurality of transmissive openings.

透過性の開口部は、第1の方向に沿って列をなして配列され得、1つの列における開口部は隣接する列における開口部に対して第1の方向に配置される。   The transmissive openings can be arranged in rows along a first direction, and the openings in one row are arranged in a first direction with respect to the openings in adjacent rows.

視差光学素子はカラーフィルタバリアであり、それによって、各開口部が異なる光透過特性を有する第1および第2の領域を少なくとも備えている。   The parallax optical element is a color filter barrier, whereby each opening includes at least first and second regions having different light transmission characteristics.

視差光学素子は固定された視差光学素子であり得る。   The parallax optical element may be a fixed parallax optical element.

あるいは、視差光学素子は、OFFの状態とONの状態とに切替可能であり得る。   Alternatively, the parallax optical element may be switchable between an OFF state and an ON state.

視差光学素子は第1のON状態と第2のON状態とに再設定可能であり得る。   The parallax optical element may be resettable between a first ON state and a second ON state.

視差光学素子は、OFF状態にさらに切替可能であり得る。   The parallax optical element may be further switchable to an OFF state.

ディスプレイは、視差光学素子がOFF状態と第1のON状態とに切替可能な第1の視差光学素子と、視差光学素子がOFF状態と第2のON状態とに切替可能な第2の視差光学素子とを備え得る。   The display includes a first parallax optical element in which the parallax optical element can be switched between an OFF state and a first ON state, and a second parallax optical in which the parallax optical element can be switched between an OFF state and a second ON state. And an element.

ディスプレイは、第1の視差光学素子と第2の視差光学素子とを備え得、第1および第2の視差光学素子は画像表示層を介する光路に配置されており、第1の視差光学素子は第1の方向に有限のピッチを有し、第2の視差光学素子は第1の方向に直交する第2の方向に有限のピッチを有し、第1の方向に沿った画像表示層のピッチに対する第1の視差光学素子と該画像表示層との間隔との比が、第2の方向に沿った画像表示層のピッチに対する第2の視差光学素子と画像表示層との間隔との比に実質的に等しい。   The display may include a first parallax optical element and a second parallax optical element, wherein the first and second parallax optical elements are arranged in an optical path through the image display layer, and the first parallax optical element is The first parallax optical element has a finite pitch in the first direction, the second parallax optical element has a finite pitch in the second direction orthogonal to the first direction, and the pitch of the image display layer along the first direction The ratio of the distance between the first parallax optical element and the image display layer to the ratio of the distance between the second parallax optical element and the image display layer to the pitch of the image display layer along the second direction is Substantially equal.

第1の視差光学素子と第2の視差光学素子とは、画像表示層の対向する面に配置され得る。   The first parallax optical element and the second parallax optical element may be disposed on the opposing surfaces of the image display layer.

第1の視差光学素子と第2の視差光学素子とは、前記画像表示層の同一面に配置され得る。   The first parallax optical element and the second parallax optical element may be disposed on the same surface of the image display layer.

視差光学素子のそれぞれは液晶材料を含み得る。   Each of the parallax optical elements may include a liquid crystal material.

視差光学素子のそれぞれは、液晶層と、ディスプレイを介する光路に配置されたパターン化されたリターダとを備え得る。   Each of the parallax optical elements may comprise a liquid crystal layer and a patterned retarder disposed in an optical path through the display.

視差光学素子のそれぞれは第1のパターン化されたリターダと、液晶層と、第2のパターン化されたリターダとを備え得、第1のパターン化されたリターダと、液晶層と、第2のパターン化されたリターダとはディスプレイを介する光路においてこの記載の順に配置されている。   Each of the parallax optical elements may comprise a first patterned retarder, a liquid crystal layer, and a second patterned retarder, wherein the first patterned retarder, the liquid crystal layer, and the second Patterned retarders are arranged in this order in the optical path through the display.

パターン化されたリターダのそれぞれは反応性メソゲン層を備え得る。   Each of the patterned retarders can comprise a reactive mesogen layer.

視差光学素子のそれぞれは、一定の光学特性を有する領域と交互に配置された複数のアドレス可能な液晶領域を備え得る。   Each of the parallax optical elements may include a plurality of addressable liquid crystal regions arranged alternately with regions having certain optical characteristics.

視差光学素子のそれぞれは、第1の配向特性を有する領域と第2の配向特性を有する領域とを交互に有したアドレス可能な液晶層を備え得る。   Each of the parallax optical elements may include an addressable liquid crystal layer having alternating regions having a first alignment characteristic and regions having a second alignment characteristic.

視差光学素子は、アドレス可能な層と、アドレス可能な層の第1の視差光学素子を定める第1のアドレス指定装置と、アドレス可能な層の第2の視差光学素子を定める第2のアドレス指定装置とを備え得る。   The parallax optical element includes an addressable layer, a first addressing device that defines a first parallax optical element of the addressable layer, and a second addressing that defines a second parallax optical element of the addressable layer Apparatus.

第1のアドレス指定装置は、第1の視差光学素子を定める第1の電極セットを備え得、ディスプレイは、第1の電極セットの形状と実質的に相補的な形状を有する電極をさらに備え得る。   The first addressing device may comprise a first electrode set defining a first parallax optic and the display may further comprise an electrode having a shape substantially complementary to the shape of the first electrode set. .

第2のアドレス指定装置は、第2の視差光学素子を定める第2の電極セットを備え得、ディスプレイは、第2の電極セットの形状と実質的に相補的な形状を有する電極をさらに備え得る。   The second addressing device may comprise a second electrode set defining a second parallax optic, and the display may further comprise an electrode having a shape substantially complementary to the shape of the second electrode set. .

ディスプレイの表示面の法線を軸にディスプレイを回転させることにより、ディスプレイを第1の方向から第2の方向へと変化させ得る。   By rotating the display about the normal of the display surface of the display, the display can be changed from the first direction to the second direction.

第1の方向は第2の方向に対して実質的に90°をなし得る。   The first direction may be substantially 90 ° with respect to the second direction.

第1の方向は水平方向であり得、第2の方向は垂直方向であり得る。   The first direction can be a horizontal direction and the second direction can be a vertical direction.

本発明の第2の局面において、4つのビューを表示するように適合されたマルチビュー指向性ディスプレイであって、各ビューは、使用するときに、同一平面上にない4つの互いに異なる方向のそれぞれに沿って表示され、ディスプレイは画像表示層を備えており、ビューのうちの少なくとも1つが画像表示層に割当てられることにより、画像表示層において第1の方向を有し、ビューのうちの少なくとも別の1つが画像表示層に割当てられることにより、画像表示層において第1の方向と異なる第2の方向を有する、マルチビュー指向性ディスプレイを提供する。   In a second aspect of the invention, a multi-view directional display adapted to display four views, each view being in use in each of four different directions that are not coplanar. And the display includes an image display layer, and at least one of the views is assigned to the image display layer, thereby having a first direction in the image display layer and at least another of the views. Is assigned to the image display layer, thereby providing a multi-view directional display having a second direction different from the first direction in the image display layer.

ディスプレイは、例えば机の周りにいる2人以上の観察者に対して画像を表示し得る。2つの画像を画像表示層に割当てることにより、画像表示層において相違した方向を有する。それによって、確かに、各画像がそれぞれの観察者に的確に映る。   The display can display an image to, for example, two or more observers around the desk. By assigning the two images to the image display layer, they have different directions in the image display layer. As a result, each image is accurately reflected on each observer.

第1〜第4のビューが画像表示層において互いに異なる方向を有するように、第1〜第4のビューは画像表示層に割当てられ得る。   The first to fourth views can be assigned to the image display layer so that the first to fourth views have different directions in the image display layer.

ディスプレイは、第1のビューを表示する複数の第1の領域、第2のビューを表示する複数の第2の領域、第3のビューを表示する複数の第3の領域、および、第4のビューを表示する複数の第4の領域を有する画像表示層と、使用するときに、同一平面上にない4つの互いに異なる方向のそれぞれに沿って各ビューを表示する視差光学素子とを備え得る。   The display includes a plurality of first areas for displaying the first view, a plurality of second areas for displaying the second view, a plurality of third areas for displaying the third view, and a fourth area An image display layer having a plurality of fourth regions for displaying views and a parallax optical element for displaying each view along each of four different directions that are not on the same plane when used.

視差光学素子の要素は、画像表示層の第1の領域の1つと、画像表示層の第2の領域の1つと、画像表示層の第3の領域の1つと、画像表示層の第4の領域の1つとに関連し得る。   The elements of the parallax optical element include one of the first region of the image display layer, one of the second region of the image display layer, one of the third region of the image display layer, and the fourth of the image display layer. Can be associated with one of the regions.

画像表示層がピクセル化された画像表示層であり得、各第1の領域と、各第2の領域と、各第3の領域と、各第4の領域とは1つまたは複数のピクセルを備える。   The image display layer can be a pixelated image display layer, wherein each first region, each second region, each third region, and each fourth region includes one or more pixels. Prepare.

第1の領域と第2の領域とは互いに横方向に隣接して配置され得て、第3の領域が第1の領域と該第2の領域との上方に配置されており、第4の領域が第1の領域と第2の領域との下方に配置されており、第3の領域の垂直下方に配置されている。   The first region and the second region may be disposed laterally adjacent to each other, the third region is disposed above the first region and the second region, and the fourth region The region is disposed below the first region and the second region, and is disposed vertically below the third region.

本発明の第3の局面において、第1または第2の局面におけるディスプレイを備えたデュアルビュー表示装置を提供する。   In 3rd aspect of this invention, the dual view display apparatus provided with the display in 1st or 2nd aspect is provided.

本発明の第4の局面において、第1または第2の局面におけるディスプレイを備えた自動立体視表示装置を提供する。   In a fourth aspect of the present invention, an autostereoscopic display device provided with the display in the first or second aspect is provided.

(項目1)
ピクセル化された画像表示層を備えており、第1の方向にマルチビュー指向性ディスプレイとして動作可能であり、該第1の方向と異なる第2の方向にマルチビュー指向性ディスプレイとして動作可能であるディスプレイであって、該第1の方向における該ディスプレイの視距離が該第2の方向における該ディスプレイの視距離と実質的に等しく、該第1の方向にディスプレイにより表示された第1の画像と第2の画像との分離角が該第2の方向に該装置により表示された第1の画像と第2の画像との分離角と実質的に等しく、該画像表示層が、アスペクト比が1でないカラーピクセルを備えた、ディスプレイ。
(Item 1)
It has a pixelated image display layer, can operate as a multi-view directional display in the first direction, and can operate as a multi-view directional display in a second direction different from the first direction. A first image displayed by the display in the first direction, wherein the viewing distance of the display in the first direction is substantially equal to the viewing distance of the display in the second direction; The separation angle with the second image is substantially equal to the separation angle between the first image and the second image displayed by the device in the second direction, and the image display layer has an aspect ratio of 1. Display with non-color pixels.

(項目2)
上記画像表示層を介する光路に配置された視差光学素子を備えた、項目1に記載のディスプレイ。
(Item 2)
Item 4. The display according to item 1, comprising a parallax optical element disposed in an optical path through the image display layer.

(項目3)
第1の方向に沿った上記画像表示層の有効ピッチと該第1の方向に直交する第2の方向に沿った該画像表示層の有効ピッチとが、該第1の方向における上記ディスプレイの視距離が該第2の方向における該ディスプレイの視距離と実質的に等しくなるように選択されている、項目2に記載のディスプレイ。
(Item 3)
The effective pitch of the image display layer along the first direction and the effective pitch of the image display layer along the second direction orthogonal to the first direction are the view of the display in the first direction. Item 3. The display of item 2, wherein the distance is selected to be substantially equal to the viewing distance of the display in the second direction.

(項目4)
上記画像表示層が少なくとも第1の色の第1のピクセルと第2の色の第2のピクセルとを備えており、上記第1の方向に沿った第1のピクセルの幅が上記第2の方向に沿った第1のピクセルの幅と実質的に等しく、該第1の方向に沿った第2のピクセルの幅が該第2の方向に沿った第2のピクセルの幅と実質的に等しい、項目1、2または3のいずれか1項に記載のディスプレイ。
(Item 4)
The image display layer includes at least a first pixel of a first color and a second pixel of a second color, and a width of the first pixel along the first direction is the second pixel. The width of the first pixel along the direction is substantially equal to the width of the second pixel along the first direction is substantially equal to the width of the second pixel along the second direction 4. The display according to any one of items 1, 2, or 3.

(項目5)
上記画像表示層が、複合ピクセルを形成するように配置された第1の色の第1のピクセルと第2の色の第2のピクセルとを少なくとも備えており、各複合ピクセルが少なくとも1つの第1のピクセルと少なくとも1つの第2のピクセルとを有し、上記第1の方向に沿った複合ピクセルの幅が上記第2の方向に沿った複合ピクセルの幅と実質的に等しい、項目1、2または3のいずれか1項に記載のディスプレイ。
(Item 5)
The image display layer includes at least a first pixel of a first color and a second pixel of a second color arranged to form a composite pixel, each composite pixel having at least one first pixel. Item 1, comprising one pixel and at least one second pixel, wherein the width of the composite pixel along the first direction is substantially equal to the width of the composite pixel along the second direction, The display according to any one of 2 and 3.

(項目6)
上記第1の方向に沿った上記視差光学素子のピッチが上記第2の方向に沿った該視差光学素子のピッチと実質的に等しい、項目4または5に記載のディスプレイ。
(Item 6)
Item 6. The display according to item 4 or 5, wherein a pitch of the parallax optical elements along the first direction is substantially equal to a pitch of the parallax optical elements along the second direction.

(項目7)
上記視差光学素子が複数の透過性の開口部を備えた、項目6に記載のディスプレイ。
(Item 7)
Item 7. The display according to Item 6, wherein the parallax optical element includes a plurality of transmissive openings.

(項目8)
上記視差光学素子がカラーフィルタバリアであり、これにより、各開口部が異なる光透過特性を有する第1および第2の領域を少なくとも備えた、項目7に記載のディスプレイ。
(Item 8)
Item 8. The display according to Item 7, wherein the parallax optical element is a color filter barrier, whereby each opening includes at least first and second regions having different light transmission characteristics.

(項目9)
上記視差光学素子が固定された視差光学素子である、項目2〜8のいずれか1項に記載のディスプレイ。
(Item 9)
Item 9. The display according to any one of items 2 to 8, which is a parallax optical element to which the parallax optical element is fixed.

(項目10)
上記視差光学素子が、OFFの状態とONの状態とに切替可能である、項目2〜8のいずれか1項に記載のディスプレイ。
(Item 10)
Item 9. The display according to any one of items 2 to 8, wherein the parallax optical element is switchable between an OFF state and an ON state.

(項目11)
上記視差光学素子が第1のON状態と第2のON状態とに再設定可能である、項目2〜9のいずれか1項に記載のディスプレイ。
(Item 11)
Item 10. The display according to any one of Items 2 to 9, wherein the parallax optical element is resettable between a first ON state and a second ON state.

(項目12)
上記視差光学素子が、OFF状態にさらに切替可能である、項目11に記載のディスプレイ。
(Item 12)
Item 12. The display according to Item 11, wherein the parallax optical element is further switchable to an OFF state.

(項目13)
第1の視差光学素子と第2の視差光学素子とを備えており、該第1および該第2の視差光学素子は上記画像表示層を介する光路に配置されており、該第1の視差光学素子は第1の方向に有限のピッチを有し、該第2の視差光学素子は該第1の方向に直交する第2の方向に有限のピッチを有し、該第1の視差光学素子と該画像表示層との間隔と、該第1の方向に沿った該画像表示層のピッチに対する該第1の視差光学素子と該画像表示層との間隔の比が、該第2の方向に沿った該画像表示層のピッチに対する該第2の視差光学素子と該画像表示層との間隔との比に実質的に等しい、項目1に記載のディスプレイ。
(Item 13)
A first parallax optical element and a second parallax optical element, wherein the first and second parallax optical elements are disposed in an optical path through the image display layer, and the first parallax optical element The element has a finite pitch in the first direction, the second parallax optical element has a finite pitch in a second direction orthogonal to the first direction, and the first parallax optical element The ratio between the distance between the image display layer and the distance between the first parallax optical element and the image display layer with respect to the pitch of the image display layer along the first direction is along the second direction. The display according to item 1, wherein the display is substantially equal to a ratio of a distance between the second parallax optical element and the image display layer with respect to a pitch of the image display layer.

(項目14)
上記ディスプレイが、OFF状態と第1のON状態とに切替可能な第1の視差光学素子と、OFF状態と第2のON状態とに切替可能な第2の視差光学素子とを備えている、項目11または13に記載のディスプレイ。
(Item 14)
The display includes a first parallax optical element that can be switched between an OFF state and a first ON state, and a second parallax optical element that can be switched between an OFF state and a second ON state. Item 14. The display according to item 11 or 13.

(項目15)
上記第1の視差光学素子と上記第2の視差光学素子とが、上記画像表示層の対向する面に配置されている、項目14に記載のディスプレイ。
(Item 15)
Item 15. The display according to Item 14, wherein the first parallax optical element and the second parallax optical element are disposed on opposing surfaces of the image display layer.

(項目16)
上記第1の視差光学素子と上記第2の視差光学素子とが、上記画像表示層の同一面に配置されている、項目14に記載のディスプレイ。
(Item 16)
Item 15. The display according to Item 14, wherein the first parallax optical element and the second parallax optical element are arranged on the same surface of the image display layer.

(項目17)
視差光学素子のそれぞれが液晶材料を含む、項目11〜16のいずれか1項に記載のディスプレイ。
(Item 17)
Item 17. The display according to any one of items 11 to 16, wherein each of the parallax optical elements includes a liquid crystal material.

(項目18)
視差光学素子のそれぞれが、液晶層と、上記ディスプレイを介する光路に配置されたパターン化されたリターダとを備えた、項目17に記載のディスプレイ。
(Item 18)
Item 18. The display of item 17, wherein each of the parallax optical elements comprises a liquid crystal layer and a patterned retarder arranged in an optical path through the display.

(項目19)
視差光学素子のそれぞれが、第1のパターン化されたリターダと、液晶層と、第2のパターン化されたリターダとを備えており、該第1のパターン化されたリターダと、該液晶層と、該第2のパターン化されたリターダとは上記ディスプレイを介する光路において記載の順に配置されている、項目17に記載のディスプレイ。
(Item 19)
Each of the parallax optical elements comprises a first patterned retarder, a liquid crystal layer, and a second patterned retarder, wherein the first patterned retarder, the liquid crystal layer, Item 18. The display of item 17, wherein the second patterned retarder is arranged in the order described in the optical path through the display.

(項目20)
パターン化されたリターダそれぞれが反応性メソゲン層を備えた、項目18または19に記載のディスプレイ。
(Item 20)
20. A display according to item 18 or 19, wherein each patterned retarder comprises a reactive mesogen layer.

(項目21)
視差光学素子のそれぞれが、一定の光学特性を有する領域と交互に配置された複数のアドレス可能な液晶領域を備えた、項目17に記載のディスプレイ。
(Item 21)
Item 18. The display of item 17, wherein each of the parallax optical elements comprises a plurality of addressable liquid crystal regions arranged alternately with regions having certain optical properties.

(項目22)
視差光学素子のそれぞれが、第1の配向特性を有する領域と第2の配向特性を有する領域とを交互に有したアドレス可能な液晶層を備えた、項目17に記載のディスプレイ。
(Item 22)
Item 18. The display of item 17, wherein each of the parallax optical elements comprises an addressable liquid crystal layer having alternating regions having a first alignment characteristic and regions having a second alignment characteristic.

(項目23)
上記視差光学素子が、アドレス可能な層と、該アドレス可能な層の第1の視差光学素子を定める第1のアドレス指定装置と、該アドレス可能な層の第2の視差光学素子を定める第2のアドレス指定装置とを備えた、項目12、13、または、直接的にもしくは間接的に項目13に従属している場合における項目17〜20のいずれか1項に記載のディスプレイ。
(Item 23)
The parallax optical element includes an addressable layer, a first addressing device that defines a first parallax optical element of the addressable layer, and a second that defines a second parallax optical element of the addressable layer 21. A display according to any one of items 12, 13 or items 17-20 when directly or indirectly subordinate to item 13, comprising:

(項目24)
上記第1のアドレス指定装置が、上記第1の視差光学素子を定める第1の電極セットを備えており、上記ディスプレイが、該第1の電極セットの形状と実質的に相補的な形状を有する電極をさらに備えた、項目23に記載のディスプレイ。
(Item 24)
The first addressing device comprises a first electrode set defining the first parallax optic, and the display has a shape substantially complementary to the shape of the first electrode set. 24. A display according to item 23, further comprising an electrode.

(項目25)
上記第2のアドレス指定装置が、上記第2の視差光学素子を定める第2の電極セットを備えており、上記ディスプレイが、該第2の電極セットの形状と実質的に相補的な形状を有する電極をさらに備えた、項目23または24に記載のディスプレイ。
(Item 25)
The second addressing device comprises a second electrode set defining the second parallax optic, and the display has a shape substantially complementary to the shape of the second electrode set. 25. A display according to item 23 or 24, further comprising an electrode.

(項目26)
上記ディスプレイの表示面の法線を軸に該ディスプレイを回転させることにより、該ディスプレイを上記第1の方向から上記第2の方向へと変化させる、項目1〜25のいずれか1項に記載のディスプレイ。
(Item 26)
26. The item according to any one of items 1 to 25, wherein the display is changed from the first direction to the second direction by rotating the display about the normal line of the display surface of the display. display.

(項目27)
上記第1の方向が上記第2の方向に対して実質的に90°をなしている、項目1〜26のいずれか1項に記載のディスプレイ。
(Item 27)
27. A display according to any one of items 1 to 26, wherein the first direction is substantially 90 ° with respect to the second direction.

(項目28)
上記第1の方向が水平方向であり、上記第2の方向が垂直方向である、項目27に記載のディスプレイ。
(Item 28)
28. A display according to item 27, wherein the first direction is a horizontal direction and the second direction is a vertical direction.

(項目29)
4つのビューを表示するように適合されたマルチビュー指向性ディスプレイであって、各ビューは、使用するときに、同一平面上にない4つの互いに異なる方向のそれぞれに沿って表示され、該ディスプレイは画像表示層を備えており、該ビューのうちの少なくとも1つが該画像表示層に割り当てられることにより、該画像表示層において第1の方向を有し、該ビューのうちの少なくとも別の1つが該画像表示層に割当てられることにより、該画像表示層において第2の異なる方向を有する、マルチビュー指向性ディスプレイ。
(Item 29)
A multi-view directional display adapted to display four views, each view being displayed along each of four different directions that are not coplanar when used, An image display layer, wherein at least one of the views is assigned to the image display layer and has a first direction in the image display layer, and at least another one of the views A multi-view directional display having a second different direction in the image display layer by being assigned to the image display layer.

(項目30)
上記第1〜第4のビューが上記画像表示層において互いに異なる方向を有するように、該画像表示層に該第1〜第4のビューを割り当てた、項目29に記載のディスプレイ。
(Item 30)
30. The display according to item 29, wherein the first to fourth views are assigned to the image display layer so that the first to fourth views have different directions in the image display layer.

(項目31)
第1のビューを表示する複数の第1の領域、第2のビューを表示する複数の第2の領域、第3のビューを表示する複数の第3の領域、および、第4のビューを表示する複数の第4の領域を有する画像表示層と、使用するときに、同一平面上にない4つの互いに異なる方向のそれぞれに沿って各ビューを表示する視差光学素子とを備えた、項目30に記載のディスプレイ。
(Item 31)
A plurality of first areas for displaying the first view, a plurality of second areas for displaying the second view, a plurality of third areas for displaying the third view, and a fourth view are displayed. Item 30 comprising: an image display layer having a plurality of fourth regions, and a parallax optical element that displays each view along each of four different directions that are not on the same plane when used. Display as described.

(項目32)
上記視差光学素子の要素が、上記画像表示層の第1の領域の1つと、該画像表示層の第2の領域の1つと、該画像表示層の第3の領域の1つと、該画像表示層の第4の領域の1つとに関連している、項目31に記載のディスプレイ。
(Item 32)
The parallax optical element includes one of the first region of the image display layer, one of the second region of the image display layer, one of the third region of the image display layer, and the image display. 32. A display according to item 31, associated with one of the fourth regions of the layer.

(項目33)
上記画像表示層がピクセル化された画像表示層であり、各第1の領域と、各第2の領域と、各第3の領域と、各第4の領域とが1つまたは複数のピクセルを備えた、項目31または32に記載のディスプレイ。
(Item 33)
The image display layer is a pixelized image display layer, and each first region, each second region, each third region, and each fourth region includes one or more pixels. Item 33. The display according to item 31 or 32.

(項目34)
第1の領域と第2の領域とが互いに横方向に隣接して配置されており、第3の領域が該第1の領域と該第2の領域との上方に配置されており、第4の領域が該第1の領域と該第2の領域との下方に配置されており、該第3の領域の垂直下方に配置されている、項目31、31または33のいずれか1項に記載のディスプレイ。
(Item 34)
The first region and the second region are disposed adjacent to each other in the lateral direction, the third region is disposed above the first region and the second region, and the fourth region 34. The item according to any one of items 31, 31, or 33, wherein the region is disposed below the first region and the second region, and is disposed vertically below the third region. Display.

(項目35)
項目1〜34のいずれか1項に記載のように定義されたディスプレイを備えたデュアルビュー表示装置。
(Item 35)
35. A dual view display device comprising a display defined as described in any one of items 1-34.

(項目36)
項目1〜34のいずれか1項に記載のように定義されたディスプレイを備えた自動立体視表示装置。
(Item 36)
An autostereoscopic display device including a display defined as described in any one of items 1 to 34.

同様の参照番号は図全体を通して同様の構成要素を示す。   Like reference numbers refer to like elements throughout the figures.

本発明の実施態様は、水平(または横)方向か、または垂直(または縦)方向で動作すし得るディスプレイに関連して記述される。このディスプレイは、ディスプレイの正(ディスプレイ)面に対して垂直である軸を、ほぼ実質90°の回転することで、一方向から他方向へ変換する。   Embodiments of the present invention are described with reference to a display that can operate in a horizontal (or horizontal) direction or a vertical (or vertical) direction. This display transforms from one direction to the other by rotating an axis that is perpendicular to the normal (display) plane of the display approximately 90 degrees.

図6(a)および図6(b)は、本発明の実施態様に従う画像ディスプレイ(表示)層10およびディスプレイの視差光学素子12を示している。本実施形態の画像ディスプレイ層10は行および列のマトリックスに配置されるピクセル11、11’、11”を含む。利便性のために、隣接するピクセル間の空間は図6(a)から省略されている。ピクセルはカラーピクセルであり、ピクセル11は赤ピクセル、ピクセル11’は緑ピクセル、ピクセル11”は青ピクセルである。   6 (a) and 6 (b) show an image display (display) layer 10 and a parallax optic 12 of the display according to an embodiment of the present invention. The image display layer 10 of this embodiment includes pixels 11, 11 ′, 11 ″ arranged in a matrix of rows and columns. For convenience, the space between adjacent pixels is omitted from FIG. 6 (a). The pixel is a color pixel, the pixel 11 is a red pixel, the pixel 11 ′ is a green pixel, and the pixel 11 ″ is a blue pixel.

それぞれのカラーピクセル11、11’、11”のアスペクト比は1に等しくない。つまり、図6(a)の水平方向に沿うピクセルの幅は図6(a)の垂直方向のピクセルの高さに等しくない。本実施形態の画像ディスプレイ層10は、実質的に四角である白ピクセルを提供するように配置されている。「白ピクセル」は複合性ピクセルであり、3つのカラーピクセル、つまり1つの赤ピクセル、1つの青ピクセル、1つの緑ピクセルで構成されている。「白ピクセル」は図6(a)の右上の角に太線で縁取られている。「白ピクセル」14が実質的に四角であるためには、それぞれのカラーピクセル11、11’、11”が長方形で、一方向が長さが垂直方向の長さのおよそ3倍で、3つの隣接するカラーピクセルが実質的に四角である複合性の白ピクセル14を生成できるようにする。   The aspect ratio of each color pixel 11, 11 ′, 11 ″ is not equal to 1. That is, the width of the pixel along the horizontal direction in FIG. 6A is equal to the height of the vertical pixel in FIG. The image display layer 10 of the present embodiment is arranged to provide white pixels that are substantially square, a “white pixel” is a composite pixel, which is three color pixels, one It consists of a red pixel, one blue pixel, and one green pixel. The “white pixel” is bordered by a thick line at the upper right corner of FIG. In order for the “white pixel” 14 to be substantially square, each color pixel 11, 11 ′, 11 ″ is rectangular, one direction is approximately three times the length in the vertical direction, Allows the generation of complex white pixels 14 in which adjacent color pixels are substantially square.

方程式(3)で用いられるピクセルの効率的なピッチは複合性白ピクセルのピッチである。縦方向において効率的なピクセルピッチが3×P1であるのに対して、横方向において(効率的な)ピクセルピッチはP2である。P2=3P1という形およびピクセル配置を選択することで、横方向における効率的なピクセルピッチは縦方向における効率的なピクセルピッチと同じである。   The efficient pitch of the pixels used in equation (3) is the pitch of the composite white pixel. The effective pixel pitch in the vertical direction is 3 × P1, whereas the (effective) pixel pitch in the horizontal direction is P2. By selecting the shape and pixel arrangement of P2 = 3P1, the efficient pixel pitch in the horizontal direction is the same as the efficient pixel pitch in the vertical direction.

方程式(3)について考察すると、パネルのピクセルバリアsおよび屈折率nはディスプレイの方向に依存しない。視差バリアが2つの方向において2つのビュー間で実質的に同じ角分離を提供して、意図する視距離における視覚分離がディスプレイの2方向間で著しく変わらない場合、ディスプレイが水平方向で図6(c)に示される縦方向の画像を提供する場合にディスプレイ10の視距離は、ディスプレイが垂直方向で図6(d)に示される横方向の画像を提供する場合のディスプレイ9の視距離に実質的に等しい。本発明の本実施形態はこのように複数表示の指向性ディスプレイを提供する。これは、水平方向または垂直方向のどちらでも実施可能で、両方向でも実質的に同じ視距離を有する。それゆえ、本ディスプレイのユーザーは、ディスプレイが横方向から縦方向、またはその逆に回転する際に、ディスプレイに相対して体位を変える必要がない。さらに、観察者の眼の平面における2つの視覚間の角分離(意図する視距離で測定される)は、1つの方向でも他方向と実質的に同じであって、観察者はディスプレイの備えられた3−D画像を見るのに正確に位置して(つまり、左目と右目を用いて、左目はビューウィンドウの画像をとらえ、右目もそれぞれべつべつにビューウィンドウの画像をとらえる)、たとえば、ディスプレイが横方向にある場合に縦方向が正確に位置して3−D画像を認知されるようにする。   Considering equation (3), the pixel barrier s and the refractive index n of the panel are independent of the orientation of the display. If the parallax barrier provides substantially the same angular separation between the two views in the two directions, and the visual separation at the intended viewing distance does not vary significantly between the two directions of the display, the display will be horizontal in FIG. The viewing distance of the display 10 when providing the vertical image shown in c) is substantially the same as the viewing distance of the display 9 when the display provides the vertical image shown in FIG. 6D in the vertical direction. Are equal. This embodiment of the present invention thus provides a multi-directional directional display. This can be done in either the horizontal or vertical direction and has substantially the same viewing distance in both directions. Therefore, the user of the present display does not need to change position relative to the display as the display rotates from horizontal to vertical or vice versa. In addition, the angular separation between two sights (measured at the intended viewing distance) in the plane of the observer's eye is substantially the same in one direction as in the other direction, and the viewer is equipped with a display. For example, if the display is positioned accurately to view a 3-D image (ie, using the left and right eyes, the left eye captures the view window image and the right eye captures the view window image). When it is in the horizontal direction, the vertical direction is accurately positioned so that the 3-D image is recognized.

このように、ディスプレイの方向は表示された画像に適するように変化し得る。ディスプレイを備える1つの画像は、たとえば図6(c)の横方向の画像のように表示される。図6(d)の横方向においてディスプレイを用いて最もよく表示される異なる画像を表示することが実質的に所望される場合、ディスプレイは縦方向に回転して新しい画像を表示し得る。   In this way, the orientation of the display can change to suit the displayed image. One image provided with a display is displayed like the image of the horizontal direction of FIG.6 (c), for example. If it is substantially desired to display the different images that are best displayed using the display in the horizontal direction of FIG. 6 (d), the display may rotate vertically to display a new image.

図6(b)は本ディスプレイの適切な垂直光学素子を示す。垂直光学素子は、実質的に四角である透過な開口を有する垂直バリア12として示される。水平方向におけるバリアピッチ(図6(b)に示されるようなバリア方向を有する)は、ディスプレイが横方向である場合のバリアピッチであるのでpと示され、垂直方向におけるバリアピッチ(図6(b)に示されるようなバリア方向を有する)は、ディスプレイが縦方向である場合のバリアピッチであるのでpと示される。本実施形態において、バリアピッチをp1よりおよそ6倍大きくすることでpはpとほぼ等しくされ、横方向のカラーサブピクセルのピッチはp2のおよそ2倍に等しい。開口の大きさと形およびピクセルピッチと視差バリアの関係は本発明の一般的な概念に関係しておらず、ここには記載されない(本ディスプレイのクロストークには関係し得るが)。 FIG. 6 (b) shows a suitable vertical optical element for the display. The vertical optical element is shown as a vertical barrier 12 having a transmissive aperture that is substantially square. The barrier pitch in the horizontal direction (having the barrier direction as shown in FIG. 6B) is indicated as p L because it is the barrier pitch when the display is in the horizontal direction, and the barrier pitch in the vertical direction (FIG. 6 (Having a barrier direction as shown in (b)) is indicated as p P because it is the barrier pitch when the display is in the vertical direction. In the present embodiment, p L by approximately 6-fold greater than the barrier pitch p1 is substantially equal to p P, the pitch of the lateral color sub-pixels is equal to approximately twice the p2. The relationship between the size and shape of the aperture and the pixel pitch and the parallax barrier is not related to the general concept of the present invention and is not described here (although it may be related to the crosstalk of the display).

本実施形態は、ディスプレイの視差光学素子としての視差バリアに規定されない。たとえば、四角底レンズまたは半球レンズを有するレンズ状バリアを用いることで代わりに達成されることがあり得る。そのような視差バリアにおいて、レンズは行および列に、図6(b)の視差バリア12の透過開口13と同じ様式に配置される。   This embodiment is not defined as a parallax barrier as a parallax optical element of a display. For example, it may alternatively be achieved by using a lenticular barrier having a square bottom lens or a hemispherical lens. In such a parallax barrier, the lenses are arranged in rows and columns in the same manner as the transmissive apertures 13 of the parallax barrier 12 of FIG.

レンズ状の視差光学素子を用いて本実施形態が実施される場合、それぞれのレンズが焦点特性において対照的であること、つまり、図6(b)に示される垂直方向における焦点力が図6(b)に示される水平方向における焦点力に実質的に等しいことが好まれる。レンズが焦点特性に非対称で、水平方向におけるディスプレイの視距離が垂直方向におけるディスプレイの視距離に等しい場合、ビューウインドウ間の分離はディスプレイの水平方向とディスプレイの垂直方向間とは異なる。デュアルビューディスプレイの場合、ビューアに影響を及ぼすであろう。ビューアは、ディスプレイが回転している場合、特定の画像のビューウインドウに残るためにディスプレイの平面に平行になるように移動する必要がある。自動立体視3−Dディスプレイの場合、左目ビューウインドウと右目視覚間の分離が変わる結果になり、ディスプレイが回転する際に3−D効果が消えることがあり得る。任意の3−D効果でも残っている場合、観察者の目は、左目右目のビューウインドウに正しく位置されておらず、任意の3−D効果も心地よくないことがあり得る。   When this embodiment is implemented using a lens-like parallax optical element, the respective lenses are in contrast in focus characteristics, that is, the focus force in the vertical direction shown in FIG. It is preferred that it is substantially equal to the horizontal focal force shown in b). If the lens is asymmetric in focus characteristics and the viewing distance of the display in the horizontal direction is equal to the viewing distance of the display in the vertical direction, the separation between the view windows is different between the horizontal direction of the display and the vertical direction of the display. A dual view display will affect the viewer. When the display is rotated, the viewer needs to move parallel to the plane of the display in order to remain in the view window for the particular image. In the case of an autostereoscopic 3-D display, the separation between the left-eye view window and the right-eye view changes, and the 3-D effect may disappear as the display rotates. If any 3-D effect remains, the observer's eyes are not correctly positioned in the left-eye right eye view window, and any 3-D effect may not be comfortable.

図6(c)および図6(d)は横方向および縦方向それぞれにおけるディスプレイ10の動作を図示し、図6(e)は観察者の方向を示す。横方向では2つの画像がピクセルの代わりの列に組み合わされている。たとえば、自動立体視3−Dディスプレイの場合は、右目画像はピクセル列C1、C3などに表示され、左目画像はピクセル列C2、C4などに表示される。縦方向では、画像は、白ピクセルのそれぞれの列はカラーピクセルの3列に対応している白ピクセル14の交互の列に表示される。このように、右目画像はカラーピクセル列CR1、CG1、CB1(白ピクセルの第1の列を構成する)に表示され、左目画像はカラーピクセル列CR2、CG2、CB2(白ピクセルの列C2を構成する)に表示されるというようになる。   6C and 6D illustrate the operation of the display 10 in the horizontal direction and the vertical direction, respectively, and FIG. 6E illustrates the direction of the observer. In the horizontal direction, the two images are combined in rows instead of pixels. For example, in the case of an autostereoscopic 3-D display, the right eye image is displayed in the pixel columns C1, C3, and the left eye image is displayed in the pixel columns C2, C4, and the like. In the vertical direction, the image is displayed in alternating rows of white pixels 14, with each row of white pixels corresponding to three rows of color pixels. Thus, the right eye image is displayed in the color pixel columns CR1, CG1, and CB1 (constituting the first column of white pixels), and the left eye image is composed of the color pixel columns CR2, CG2, and CB2 (constituting the white pixel column C2). To be displayed).

図6(a)〜図6(d)へ参照する上記のディスプレイは周知の方法で変化し得る。たとえば、同時係属の英国特許出願第0315171.9号に開示される技術に従って、画像ディスプレイ層はそれぞれの白ピクセルに4つ以上のカラーサブピクセルを含み得る。左目画像と右目画像の組み合わせは、同時係属の英国特許出願第0315170.1号に提示されているように、1つの行から次の行へと1つのピクセルに置換されてより大きな視野角を提供し得る。左目画像と右目画像のカラーサブピクセルは、英国特許出願第0228644.1号に提示されるようにピクセルの2つの行にわたって分割し得る。視差光学素子のピッチは、英国特許出願第0306516.6号に開示されているように、画像ディスプレイ層のカラーピクセルのピッチよりわずかに大きい可能性がある。これらの出願内容は参考文献としてここに援用される。   The display described above with reference to FIGS. 6 (a) -6 (d) can be varied in a known manner. For example, according to the technology disclosed in co-pending UK Patent Application No. 0315171.9, the image display layer may include four or more color subpixels in each white pixel. The combination of left-eye and right-eye images is replaced with one pixel from one row to the next to provide a larger viewing angle, as presented in co-pending UK Patent Application No. 0315170.1 Can do. The color subpixels of the left eye image and the right eye image may be divided across two rows of pixels as presented in British Patent Application No. 0228644.1. The pitch of the parallax optic may be slightly larger than the color pixel pitch of the image display layer, as disclosed in UK Patent Application No. 0306516.6. The contents of these applications are incorporated herein by reference.

上記ディスプレイの視差光学素子が視差バリアとして具体化される場合、視差バリアはたとえば透過開口を規定するために写真乳剤材料を選択的に露出することによって固定視差バリアとして具体化され得る。そのような視差バリアは主に3次元モードまたはデュアルビューディスプレイモードで動作するように設計されたディスプレイに適している。なぜなら、視差バリアは従来の2−Dディスプレイを提供するためにスイッチを切ることができないからである。従来の2−Dモードで固定した視差バリアまたは他の固定した視差光学素子を有するディスプレイを動作することを所望する場合、画像ディスプレイ層は2つの同一の画像を表示するように促進され得て、ディスプレイから提供される両視覚が同じになるようにする。固定した視差バリアを有する2−Dディスプレイモードを獲得する代わりの方法は、ポリマー分布された液晶材料のような切替可能な散乱体を、視差光学素子から観察者への光の光学パスに提供することである。視差光学素子の効果は、散乱体のスイッチがONされて2−Dディスプレイモードが獲得されると除去される。散乱体のスイッチがOFFされると、指向性のディスプレイモードは獲得される。   When the parallax optic of the display is embodied as a parallax barrier, the parallax barrier may be embodied as a fixed parallax barrier, for example by selectively exposing photographic emulsion material to define a transmissive aperture. Such parallax barriers are suitable mainly for displays designed to operate in three-dimensional mode or dual view display mode. This is because the parallax barrier cannot be switched off to provide a conventional 2-D display. If it is desired to operate a display having a fixed parallax barrier or other fixed parallax optic in a conventional 2-D mode, the image display layer can be facilitated to display two identical images, Make both visuals provided by the display the same. An alternative method of obtaining a 2-D display mode with a fixed parallax barrier provides a switchable scatterer, such as a polymer distributed liquid crystal material, in the optical path of light from the parallax optic to the viewer. That is. The effect of the parallax optical element is removed when the scatterer switch is turned on and the 2-D display mode is acquired. When the scatterer is switched off, a directional display mode is obtained.

上記の実施形態は、たとえばマイクロレンズアレイのようなレンズ状の視差バリアを用いて代わりに具体化され得る。マイクロレンズアレイは固定したマイクロレンズアレイであり得るかまたは、スイッチが切り替えられて動作の2−Dモードを提供するマイクロレンズアレイであり得る。WO03/015424に開示されるように、液晶材料のような極性感応性材料を用いて加工されたマイクロレンズアレイと連動で切り換え液晶層を用いて、切替可能なマイクロレンズアレイが提供され得る。   The above embodiments can instead be embodied using a lenticular parallax barrier such as a microlens array. The microlens array can be a fixed microlens array or can be a microlens array that is switched to provide a 2-D mode of operation. As disclosed in WO 03/015424, a switchable microlens array can be provided using a switchable liquid crystal layer in conjunction with a microlens array processed using a polar sensitive material such as a liquid crystal material.

代わりに、上記ディスプレイは、視差光学素子としてのカラーフィルタバリアを用いて具体化され得る。カラーフィルタバリア15の例は図7(a)に示される。カラーフィルタバリアは複数の透過開口16a、16b、16cを含み、カラーフィルタバリアの残りは不透明である。開口13がすべての可視の光の波長に対して透過な上記の視差バリアと比較すると、図7(a)カラーフィルタバリアの開口16a、16b、16cは可視スペクトラムの狭い範囲のみに透過である。開口16aはスペクトラムの赤い部分に透過で、開口16bはスペクトラムの青の部分に透過で、開口16cはスペクトラムの緑の部分に透過であり、カラーフィルタバリア15の開口を示すために「r」、「b」、「g」という文字で示されている。開口16a、16b、16cは3つの開口のグループに配置されて、それぞれのグループは1つの「赤」開口16a、1つの「青」開口16b、1つの「緑」開口16cを含む。図7(a)のカラーフィルタバリア15は図6(a)に示される画像ディスプレイ層とともに用いるのに適している。   Alternatively, the display can be implemented using a color filter barrier as a parallax optic. An example of the color filter barrier 15 is shown in FIG. The color filter barrier includes a plurality of transmission openings 16a, 16b, 16c, and the rest of the color filter barrier is opaque. Compared with the above-described parallax barrier in which the opening 13 is transmissive to all visible light wavelengths, the openings 16a, 16b, and 16c of the color filter barrier in FIG. 7A are transmissive only in a narrow range of the visible spectrum. Opening 16a is transparent to the red portion of the spectrum, opening 16b is transparent to the blue portion of the spectrum, and opening 16c is transparent to the green portion of the spectrum, “r” to indicate the opening of the color filter barrier 15; The letters “b” and “g” are shown. The openings 16a, 16b, 16c are arranged in groups of three openings, each group including one “red” opening 16a, one “blue” opening 16b, and one “green” opening 16c. The color filter barrier 15 of FIG. 7 (a) is suitable for use with the image display layer shown in FIG. 6 (a).

図7(a)のカラーフィルタバリア視差光学素子として有し、図6(a)に示される画像ディスプレイ層10を有するディスプレイ9が、図7(b)に横方向で示されている。図7(b)は自動立体視ディスプレイに適応された本実施形態を示し、図7(b)におけるカラーサブピクセルはRまたはLのラベルが貼られ、右目画像を表示しているのか左目画像を表示しているのかを示す。図7(b)の下方の文字はカラーフィルタバリアの開口の透過範囲を示す。   A display 9 having the image display layer 10 shown in FIG. 6 (a) as a color filter barrier parallax optical element of FIG. 7 (a) is shown in the horizontal direction in FIG. 7 (b). FIG. 7B shows the present embodiment adapted to an autostereoscopic display, and the color subpixels in FIG. 7B are labeled with R or L, and whether the right eye image is displayed or the left eye image is displayed. Indicates whether it is displayed. The lower letters in FIG. 7B indicate the transmission range of the color filter barrier opening.

カラーフィルタバリアの使用によってより明るい3−Dディスプレイが提供され、クロストークはより低くなる。(「クロストーク」は観察者の左目が右目用に意図された画像を認知するとき、およびその逆の場合に発生する。)カラーフィルタバリアの使用の詳細は同時係属の英国特許出願第0320367.6号に記載され、ここに参考文献として援用される。   The use of a color filter barrier provides a brighter 3-D display and lower crosstalk. ("Crosstalk" occurs when the viewer's left eye recognizes an image intended for the right eye and vice versa.) Details of the use of the color filter barrier are described in co-pending UK Patent Application No. 0320367. No. 6, which is hereby incorporated by reference.

図7(b)に示されるディスプレイにおいて、右目画像および左目画像がピクセルの列に表示されていないことが注目される。画像は1つの列から次の列へと変わる1つの白ピクセルによって(つまり、カラーピクセルの3つの列によって)組み合わせがオフセットされるように表示される。カラーフィルタバリア15における開口はそれゆえ列に配置されていないが、1つの行における開口は、画像の組み合わせのオフセットに対応して、上下の列に関連して側方にオフセットする。しかし、カラーフィルタバリアは、たとえば図6(a)〜図6(d)の実施形態に示されているように、左目と右目の画像がピクセルの列に表示されるディスプレイ装置に適用される。   It is noted that in the display shown in FIG. 7 (b), the right eye image and the left eye image are not displayed in the pixel column. The image is displayed such that the combination is offset by one white pixel changing from one column to the next (ie, by three columns of color pixels). The openings in the color filter barrier 15 are therefore not arranged in columns, but the openings in one row are offset laterally relative to the upper and lower columns, corresponding to the offset of the image combination. However, the color filter barrier is applied to a display device in which images of the left eye and the right eye are displayed in a pixel column, as shown in the embodiments of FIGS. 6 (a) to 6 (d), for example.

カラーフィルタバリアは一般的に固定バリアとして具体化され、重に指向性ディスプレイモードでの動作を必要とされるディスプレイでの使用に適している。2−Dディスプレイモードで視差光学素子としてカラーフィルタバリアを有するディスプレイを動作することが所望される場合、ポリマー分布された液晶セルのような切替可能な散乱体が、ディスプレイから観察者への光学パスに配置され得て、視差バリアの効果を取り除く。代わりに、ディスプレイの画像ディスプレイ層上に表示された2つの画像は同じであり得て、同じ画像が両目に表示されて装置が2−Dモードで動作されるようにする。   The color filter barrier is generally embodied as a fixed barrier and is suitable for use in displays that require operation in a heavily directional display mode. When it is desired to operate a display with a color filter barrier as a parallax optic in 2-D display mode, a switchable scatterer such as a polymer distributed liquid crystal cell is present in the optical path from the display to the viewer. To remove the effect of the parallax barrier. Instead, the two images displayed on the image display layer of the display can be the same so that the same image is displayed on both eyes and the device is operated in 2-D mode.

図8は本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイ9の基本構想図である。ディスプレイ9は画像ディスプレイ層10および、画像ディスプレイ層10を経由した光学パスに配置された視差光学素子12を有する。画像ディスプレイ層は、図9に示されているように、第1および第2の線形偏光板17、19間に配置された従来の液晶層18で形成され得る。さらなる線形偏光板22が視差光学素子12の前に配置されている(使用においては、ディスプレイ9は、バックライトおよび画像ディスプレイ層が視差光学素子の反対側になるように設置されるバックライトによって照らされている、つまりバックライトからの光は偏光板を経由してディスプレイに入る)。たとえば、液晶層18に対処するための対処電極、液晶材料を配向する配向層、カラーディスプレイの場合のカラーフィルタのような他の構成成分は本発明の一部を形成せず、示されない。   FIG. 8 is a basic conceptual diagram of a display 9 according to a further embodiment of the present invention. The display 9 includes an image display layer 10 and a parallax optical element 12 arranged in an optical path that passes through the image display layer 10. The image display layer may be formed of a conventional liquid crystal layer 18 disposed between the first and second linear polarizers 17, 19, as shown in FIG. An additional linear polarizer 22 is placed in front of the parallax optic 12 (in use, the display 9 is illuminated by a backlight that is placed so that the backlight and image display layer are opposite the parallax optic. In other words, the light from the backlight enters the display via the polarizing plate). For example, other components such as a counter electrode for coping with the liquid crystal layer 18, an alignment layer for aligning the liquid crystal material, and a color filter in the case of a color display do not form part of the present invention and are not shown.

本実施形態において、視差光学素子12は切り換え可能な視差光学素子で、実質的に視差光学素子が規定されないOFF状態とON状態の間で切り換えられる。図は、そのような切り換え可能な視差光学素子が規定され得る1つの方法を示す。本実施形態において、切り換え可能な視差光学素子が、切り換え可能な液晶層と共にパターン化されたリターダ20によって形成される。パターン化されたリターダは、1つ以上の第1の部分23が視差バリアの望ましい透過開口に対応し、1つ以上の第2の部分24が視差バリアの望ましい不透明部分に対応するようにパターン化され得る。液晶層21は第1の状態間で切り換え可能である。第1の状態において、パターン化されたリターダの両部分23、24は光に対して同じ光学効果を有し、画像ディスプレイ層10を、視差バリアが規定されないようにする。液晶層の別の状態では、第1の部分23視差バリアの透過部分を規定し、第2の部分は視差バリアの不透明な部分を規定する。   In the present embodiment, the parallax optical element 12 is a switchable parallax optical element, and is switched between an OFF state and an ON state in which the parallax optical element is not substantially defined. The figure shows one way in which such a switchable parallax optic can be defined. In this embodiment, a switchable parallax optical element is formed by a retarder 20 patterned with a switchable liquid crystal layer. The patterned retarder is patterned such that one or more first portions 23 correspond to the desired transmission apertures of the parallax barrier and one or more second portions 24 correspond to the desired opaque portions of the parallax barrier. Can be done. The liquid crystal layer 21 can be switched between the first states. In the first state, both parts 23, 24 of the patterned retarder have the same optical effect on the light, making the image display layer 10 undefined by the parallax barrier. In another state of the liquid crystal layer, the transmissive part of the first part 23 parallax barrier is defined and the second part defines the opaque part of the parallax barrier.

視差バリア12のパターン化されたリターダ20はパターン化された光軸を有する半波長のリターダ板である。パターン化されたリターダの1つの部分23にある光軸は、パターン化されたリターダの別の部分24における光軸に対して45°である。1つの入力(スイッチLCD21から)電極の光に対して、パターン化されたリターダの両部分23,24は透過する。パターン化されたリターダにおける視差バリアは規定されず、ディスプレイは2−Dモードで動作する。パターン化されたリターダ20における光入射の電極が45°で回転する場合、スイッチLCD21を切り換えることで、パターン化されたリターダの1つの部分は、画像ディスプレイ層10の入力偏光板19の透過軸に平行な偏光した光を透過する一方で、パターン化されたリターダの別の部分は、画像ディスプレイ層の入力偏光板19の透過軸に垂直な偏光した光を透過する。よって、パターン化されたリターダの1つの部分からの光は遮へいされる一方、パターン化されたリターダの他の部分からの光は透過される。視差バリアは規定され、ディスプレイは3−Dディスプレイモードのような指向性ディスプレイモードにおいて動作する。図8のパターン化されたリターダ20の一般的な原理は、英国特許出願第0215059.7に記載される。   The patterned retarder 20 of the parallax barrier 12 is a half-wave retarder plate having a patterned optical axis. The optical axis in one part 23 of the patterned retarder is 45 ° with respect to the optical axis in another part 24 of the patterned retarder. The patterned retarder portions 23 and 24 are transparent to the light of one input (from the switch LCD 21) electrode. The parallax barrier in the patterned retarder is not defined and the display operates in 2-D mode. When the light incident electrode in the patterned retarder 20 rotates at 45 °, by switching the switch LCD 21, one part of the patterned retarder is aligned with the transmission axis of the input polarizer 19 of the image display layer 10. While transmitting parallel polarized light, another portion of the patterned retarder transmits polarized light perpendicular to the transmission axis of the input polarizer 19 of the image display layer. Thus, light from one part of the patterned retarder is blocked while light from the other part of the patterned retarder is transmitted. A parallax barrier is defined and the display operates in a directional display mode, such as a 3-D display mode. The general principle of the patterned retarder 20 of FIG. 8 is described in UK patent application No. 015059.7.

図8の実施形態は任意の望ましい視差バリアをも提供するために用いられ得る。たとえば、パターン化されたリターダ20の第1の部分23および第2の部分24は、カラーピクセル11、11’、11”が1に等しくないアスペクト比を有するディスプレイにおいて用いられるために、図6(b)に示されるように視差バリアを提供するために配置され得る。それゆえ、本実施形態は、横方向または縦方向で用いられ、どちらの方向でも実質的に同じ視覚方向を有する複数表示指向性ディスプレイを提供するために用いられ得る。さらに、切り換え可能な視差光学素子を使用するということは、ディスプレイは2−Dモード動作と指向性モード動作との間で切り換え可能であるということである。   The embodiment of FIG. 8 can be used to provide any desirable parallax barrier. For example, the first portion 23 and the second portion 24 of the patterned retarder 20 are used in a display in which the color pixels 11, 11 ′, 11 ″ have an aspect ratio that is not equal to 1, FIG. b) may be arranged to provide a parallax barrier, so this embodiment is used in a horizontal or vertical direction, and multiple display orientations having substantially the same visual direction in either direction. Furthermore, using a switchable parallax optic means that the display can be switched between 2-D mode operation and directional mode operation. .

図9は本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイ9の基本構想図である。本実施形態のディスプレイもやはり、画像ディスプレイ層10および画像ディスプレイ層10を経由した光学パスに配置される視差光学素子12から成る。本実施形態における視差光学素子は切り換え可能な視差バリアである。   FIG. 9 is a basic conceptual diagram of a display 9 according to a further embodiment of the present invention. The display according to the present embodiment also includes an image display layer 10 and a parallax optical element 12 arranged in an optical path passing through the image display layer 10. The parallax optical element in the present embodiment is a switchable parallax barrier.

画像ディスプレイ層10は第1基板23および第2基板25の間に配置される液晶層18を含む。赤、緑、青色フィルタ24R、24G、24Bは液晶層18と基板の1つの間に配置される。たとえば、液晶層18を処理するための処理電極、液晶材料を配向するための配向層、偏光板などのような他の構成成分は本発明の一部を形成しておらず示されていない。図9はアクティブマトリックス画像ディスプレイ層を示す。アクティブマトリックス画像ディスプレイ層において、処理電極の1つは複数のピクセル電極によって構成され、それぞれのピクセル電極は薄膜トランジスタ(TFT)のような関連するスイッチング要素によって制御され、それゆえ画像ディスプレイ層10は「TFTパネル」と呼ばれることがあり得る。使用時に、ディスプレイは(ディスプレイが図9に示されるように)画像ディスプレイ層の上から提供される光によって照らされる。偏光板(示されていない)は、画像ディスプレイ層への入力、画像ディスプレイ層からの出力(アクティブな視差バリアへの入力もまた形成する)、アクティブな視差バリアからの出力において提供される。   The image display layer 10 includes a liquid crystal layer 18 disposed between the first substrate 23 and the second substrate 25. Red, green and blue filters 24R, 24G and 24B are disposed between the liquid crystal layer 18 and one of the substrates. For example, other components such as a processing electrode for processing the liquid crystal layer 18, an alignment layer for aligning the liquid crystal material, a polarizing plate, etc. do not form part of the present invention and are not shown. FIG. 9 shows an active matrix image display layer. In an active matrix image display layer, one of the processing electrodes is constituted by a plurality of pixel electrodes, each pixel electrode being controlled by an associated switching element such as a thin film transistor (TFT), so that the image display layer 10 is “TFT”. It may be called a “panel”. In use, the display is illuminated by light provided from above the image display layer (as the display is shown in FIG. 9). Polarizers (not shown) are provided at the input to the image display layer, the output from the image display layer (which also forms the input to the active parallax barrier), and the output from the active parallax barrier.

視差バリア12は、たとえば樹脂といった固定された光学特性を有する材料のストリップ28から形成される。これらのストリップは図9の紙面上に延長する。ストリップ28は互いに平行になるように延長し、互いに空間を空ける。液晶材料のストリップ21は固定された光学特性材料の隣接するストリップ28の間に配置される。液晶材料のストリップ21および固定光学特性の材料のストリップ28は2つの光透過基板26,27の間に配置される。使用時に、液晶材料のストリップ21は適切な処理手段(示されていない)によって処理される。適切な処理手段は、たとえば樹脂28の層の1方に配置される第1の均一な電極(示されていない)および樹脂28の層の一方および液晶材料21に配置される液晶材料21および第2の均一電極(示されていない)から成る。2つの電極間に電圧を加えることによって、電圧は全液晶部分21にわたって同時に適用される。   The parallax barrier 12 is formed from a strip 28 of material having fixed optical properties, for example resin. These strips extend on the page of FIG. The strips 28 extend so as to be parallel to each other and leave a space between them. A strip of liquid crystal material 21 is disposed between adjacent strips 28 of fixed optical property material. A strip 21 of liquid crystal material and a strip 28 of material with fixed optical properties are arranged between two light-transmitting substrates 26, 27. In use, the strip 21 of liquid crystal material is processed by suitable processing means (not shown). Suitable processing means include, for example, a first uniform electrode (not shown) disposed on one of the layers of resin 28 and one of the layers of resin 28 and liquid crystal material 21 and second disposed on liquid crystal material 21. It consists of two uniform electrodes (not shown). By applying a voltage between the two electrodes, the voltage is applied simultaneously across all liquid crystal portions 21.

ディスプレイ9を2−Dモードで動作するためには、液晶材料のストリップ21が切り換えられ、液晶材料の屈折率がストリップ28の屈折率と一致するようにする。液晶材料のストリップ21とストリップ28の間の光学特性に違いがなく、視差バリアは形成されない。指向性ディスプレイモードを獲得するために、液晶材料のストリップ21が切り換えられ、複屈折部分として作用し、視差バリアの光遮へい部分を形成するようにする。固定した光学特性の材料のストリップ28は透過なままである。   In order to operate the display 9 in 2-D mode, the strip 21 of liquid crystal material is switched so that the refractive index of the liquid crystal material matches the refractive index of the strip 28. There is no difference in the optical properties between the strip 21 and the strip 28 of liquid crystal material, and no parallax barrier is formed. In order to obtain a directional display mode, the strip 21 of liquid crystal material is switched to act as a birefringent part and form a light shielding part of the parallax barrier. The strip of fixed optical material 28 remains transparent.

図9の実施形態は図6(a)〜6(d)を参照するいずれの上記のディスプレイにも適用し得る。本実施形態はそれゆえマルチ表示指向性ディスプレイを提供するために用いられ得る。マルチ表示指向性ディスプレイは横方向または縦方向で用いられ、どちらの方向でも実質的に同じビュー方向を有する。さらに、切り換え可能な視差光学素子を用いるということは、ディスプレイは動作の2−Dモードと動作の3−Dモード間で切り換え可能であるということである。   The embodiment of FIG. 9 can be applied to any of the above-described displays with reference to FIGS. 6 (a) -6 (d). This embodiment can therefore be used to provide a multi-display directional display. Multi-display directional displays are used in the horizontal or vertical direction and have substantially the same view direction in either direction. Furthermore, using a switchable parallax optical element means that the display can be switched between 2-D mode of operation and 3-D mode of operation.

上記の実施形態において、正確な大きさおよび視差バリアの開口の形は本発明の原理に直接関わっていないため詳細が記載されていない。しかし、大きさおよび視差バリアの開口の形は異なる方向でのディスプレイの動作に影響しないが、ディスプレイのクロストークの程度などのディスプレイの特性に影響する。バリア開口幅などのパラメーターは調整され得て、ビューウインドウの中心部分などのディスプレイの特徴は方向間の回転において最も変化していないことを示す。   In the above embodiment, the exact size and shape of the opening of the parallax barrier are not described in detail because they are not directly related to the principle of the present invention. However, the size and shape of the opening of the parallax barrier do not affect the operation of the display in different directions, but do affect the characteristics of the display such as the degree of display crosstalk. Parameters such as the barrier opening width can be adjusted, indicating that display features such as the center portion of the view window are the least changed in rotation between directions.

図6(b)に示される視差バリアが図2に示されているような従来の視差バリアと比較される場合、光透過であるこれらの視差バリアの部分の比率が光透過である従来の視差バリアの部分の比率より小さいことが見られる。効率的に、上記の発明のディスプレイは横方向視差バリアおよび縦方向視差バリアを有する。弱められた明るさは特に、ディスプレイにおいて顕著である。ディスプレイは指向性ディスプレイモードおよび2−Dディスプレイモード間で切り換え可能であるバリアを有する。   When the parallax barrier shown in FIG. 6B is compared with the conventional parallax barrier as shown in FIG. 2, the conventional parallax in which the ratio of these parallax barrier portions that are light transmissive is light transmissive. It can be seen that it is smaller than the ratio of the part of the barrier. Efficiently, the display of the above invention has a lateral parallax barrier and a longitudinal parallax barrier. The weakened brightness is particularly noticeable in the display. The display has a barrier that is switchable between directional display mode and 2-D display mode.

指向性ディスプレイモードにおいて弱められた明るさを補償するために、ディスプレイが指向性ディスプレイモードで動作するときにバックライトに供給される電力を増大させ、より大きな光強度を提供し、視差バリアの弱められた透過部分を補償することは可能である。それゆえ本実施形態では、2−Dディスプレイモードから指向性ディスプレイモードへの切り換えは視差バリアのスイッチをONにすること、また、ディスプレイのバックライトへ供給された電力を増大することを含む。代わりに、指向性ディスプレイモードにおける弱められた光は画像ディスプレイ層の駆動を調整し、装置が指向性ディスプレイモードで動作しているときにより明るいグレイレベルを提供することによって補償され得る。   To compensate for the reduced brightness in directional display mode, the power supplied to the backlight is increased when the display operates in directional display mode, providing greater light intensity and weakening the parallax barrier It is possible to compensate for the transmitted part. Therefore, in the present embodiment, switching from the 2-D display mode to the directional display mode includes turning on the parallax barrier and increasing the power supplied to the display backlight. Alternatively, the attenuated light in the directional display mode can be compensated by adjusting the drive of the image display layer to provide a brighter gray level when the device is operating in the directional display mode.

指向性ディスプレイモードでのみ動作するディスプレイの場合、バックライトの強度は調整されて任意の望ましいディスプレイの明るさをも提供し得る。   For displays that operate only in the directional display mode, the backlight intensity can be adjusted to provide any desired display brightness.

図10(a)〜10(d)は本発明のディスプレイでの使用に適したさらなる切り換え可能な視差バリアを図示する。図10(b)および10(d)はそれぞれ指向性ディスプレイモード(この場合は3−Dモード)および2−Dディスプレイモードにおける視差バリアの概略断面図である。   FIGS. 10 (a) -10 (d) illustrate additional switchable parallax barriers suitable for use in the display of the present invention. 10 (b) and 10 (d) are schematic cross-sectional views of the parallax barrier in the directional display mode (in this case, 3-D mode) and 2-D display mode, respectively.

図10(b)および10(d)に示されるように、視差バリア12は、均一電極(示されていない)が与えられている基板26,27間に配置される液晶層21を備える。液晶層21および基板26,27は第1の偏光板17および第2の偏光板19の間に設置される。液晶層に電圧が適用されていない場合、液晶層の1つ以上の第1の部分28は第1の配向を有し、1つ以上の第2の部分29は第2の配向を有する。図10(b)の実施形態において、第1の部分28は垂直配向を有し、1つの直線偏光板17がもう1つの直線偏光板19の透過軸に直交に配置されている場合、これらの部分は視差光学素子が後から照らされている場合に暗く見える。部分28はこのように視差バリアの不透明部分を規定する。   As shown in FIGS. 10 (b) and 10 (d), the parallax barrier 12 includes a liquid crystal layer 21 disposed between substrates 26, 27 provided with a uniform electrode (not shown). The liquid crystal layer 21 and the substrates 26 and 27 are disposed between the first polarizing plate 17 and the second polarizing plate 19. When no voltage is applied to the liquid crystal layer, the one or more first portions 28 of the liquid crystal layer have a first orientation and the one or more second portions 29 have a second orientation. In the embodiment of FIG. 10 (b), the first portion 28 has a vertical orientation, and when one linearly polarizing plate 17 is arranged perpendicular to the transmission axis of the other linearly polarizing plate 19, The part appears dark when the parallax optic is illuminated later. Portion 28 thus defines the opaque portion of the parallax barrier.

液晶材料の第1の部分28がストリップに伸びる場合の結果、3−Dモードにおける視差バリアの正面図である図10(a)に示されるように、透過ストリップ5によって分離される不透明ストリップ1を有する従来の視差バリアになる。しかし、液晶材料の第1の部分28に適した大きさ、形、位置を選択することで、本実施形態は図6(b)に示されるような視差バリアを生成することが可能である。   As a result of the first portion 28 of liquid crystal material extending into the strip, the opaque strip 1 separated by the transmissive strip 5 is shown in FIG. 10 (a), which is a front view of the parallax barrier in 3-D mode. It becomes a conventional parallax barrier. However, by selecting a size, shape, and position suitable for the first portion 28 of the liquid crystal material, this embodiment can generate a parallax barrier as shown in FIG. 6B.

電圧が液晶層に適用される場合、第1の部分28における液晶配向は切り換わり、第2の液晶部分29における配向と同じ配向を適用する。その結果、図10(d)に示されるように、全液晶層が均一配向を有する。本実施形態において、全液晶層は平面液晶配向を有する。視差バリアが規定されておらず、視差バリアの全体部分は、本実施形態における視差バリアの正面図である図10(c)に示されるように透過である。   When a voltage is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal alignment in the first portion 28 switches and the same alignment as that in the second liquid crystal portion 29 is applied. As a result, as shown in FIG. 10 (d), all the liquid crystal layers have a uniform alignment. In this embodiment, all the liquid crystal layers have a planar liquid crystal alignment. The parallax barrier is not defined, and the entire part of the parallax barrier is transparent as shown in FIG. 10C which is a front view of the parallax barrier in the present embodiment.

液晶層のパターン化された配向はいずれの便利な方法においても獲得され得て、パターン化され配向された液晶層を獲得する多くの方法は周知である。たとえば、パターン化された配向は適切な配向層(示されていない)に写真配向プロセスを適用することによって達成され得る。写真配向プロセスは結合破壊すること、結合形成すること、アゾ配向層などの配向層の再方向に関与することであり得る。代わりに、格子配向または適切な配向層のマルチラビングなどの方法が使用され得る。   The patterned orientation of the liquid crystal layer can be obtained in any convenient way, and many ways to obtain a patterned and oriented liquid crystal layer are well known. For example, patterned orientation can be achieved by applying a photographic orientation process to a suitable orientation layer (not shown). The photographic alignment process can be bond breakage, bond formation, or redirection of an alignment layer such as an azo alignment layer. Alternatively, methods such as lattice orientation or multi-rubbing of suitable alignment layers can be used.

さらなる代替として、スクリーン印刷技術が使用され得、基板26,27のうち1つの選択された部分に配向層が堆積する。選択された部分はスクリーンによって決定される
。基板の異なる部分をカバーする第2のスクリーンはそれから適応され得て、第2の配向層は基板の異なる部分に堆積される。配向層はそれからキュアおよびラビングされ、液晶層の望ましい配向を生成するパターン化された配向層を提供する。
As a further alternative, screen printing techniques can be used, in which an alignment layer is deposited on a selected portion of one of the substrates 26,27. The selected part is determined by the screen. A second screen covering different parts of the substrate can then be adapted and the second alignment layer is deposited on different parts of the substrate. The alignment layer is then cured and rubbed to provide a patterned alignment layer that produces the desired alignment of the liquid crystal layer.

さらなる例として、第1の配向層が基板26,27の1つに配置され得て、キュアおよびラビングされて配向方向を規定する。次に第2の写真想像可能な配向層が第1の配向層に配置され得る。第2の配向層はそれから、第1の配向層の配向方向と異なる配向方向に沿って摩擦され得る。写真描画可能な配向層はそれから、選択的に露光され、適切な現像条件を用いて現像され得、ある部分では、写真描画可能な配向層は維持されるが、他の部分では写真描画可能な配向層は取り除かれ、下位の第1の配向層を露出するようにする。これによって、異なる配向方向の部分を有する配向層が提供され、これは、望ましい液晶配向を生成するために用いられる。   As a further example, a first alignment layer can be disposed on one of the substrates 26, 27 and is cured and rubbed to define the alignment direction. A second photo-imaginable alignment layer can then be placed on the first alignment layer. The second alignment layer can then be rubbed along an alignment direction that is different from the alignment direction of the first alignment layer. The photodrawable alignment layer can then be selectively exposed and developed using appropriate development conditions, while maintaining the photodrawable alignment layer in some parts while allowing photodrawing in other parts. The alignment layer is removed so that the lower first alignment layer is exposed. This provides an alignment layer having portions with different alignment directions, which are used to produce the desired liquid crystal alignment.

上記のように、図6(b)に示されるタイプの視差バリアの使用は、視差バリアの低い透過部分のために装置中に光を弱める潜在的不利益性を有する。それゆえ本発明のさらなる好ましい実施形態は、第1のまたは第2のON状態において構成される視差光学素子を有するディスプレイを提供する。1つのON状態はディスプレイが1つの方向にあるときに適切な視差バリア提供し、第2のON状態はディスプレイがもう1つの方向にあるときに適切な視差バリア提供する。このように、装置が1つの方向にあるときに(たとえば横方向)、視差バリアは第1のON状態に入り、ディスプレイがもう1つの方向に(たとえば縦方向)回転されるときに、視差バリアは第2のON状態に切り換わり、縦方向に適切な視差バリアを提供する。本実施形態において、ディスプレイは、一度あたり、ディスプレイの方向に適切な横方向視差バリアまたは縦方向視差バリアを有するのみで、縦方向または横方向のどちらかにおける視差バリアの透過部分は図6(b)の視差バリアの透過部分より大きい。   As mentioned above, the use of a parallax barrier of the type shown in FIG. 6 (b) has the potential disadvantage of weakening light in the device due to the low transmission part of the parallax barrier. Therefore, a further preferred embodiment of the present invention provides a display having a parallax optic configured in the first or second ON state. One ON state provides an appropriate parallax barrier when the display is in one direction, and a second ON state provides an appropriate parallax barrier when the display is in the other direction. Thus, when the device is in one direction (eg, lateral direction), the parallax barrier enters a first ON state and when the display is rotated in another direction (eg, vertical direction), the parallax barrier Switches to the second ON state and provides an appropriate parallax barrier in the vertical direction. In this embodiment, the display only has a horizontal parallax barrier or a vertical parallax barrier appropriate for the direction of the display at a time, and the transmission part of the parallax barrier in either the vertical direction or the horizontal direction is shown in FIG. ) Larger than the transmission part of the parallax barrier.

特定の好ましい実施形態において、視差バリアは第1のON状態と第2のON状態の間で再構成されるだけでなく、実質的に視差光学素子が規定されないOFF状態に切り換わる。これによって、ディスプレイは2−Dディスプレイモードに切り換わる。   In certain preferred embodiments, the parallax barrier is not only reconfigured between the first ON state and the second ON state, but also switches to an OFF state in which the parallax optical element is not substantially defined. This switches the display to the 2-D display mode.

図11(a)は本発明の本実施形態に従うディスプレイ9の基本構想図である。ディスプレイ9は画像ディスプレイ層10および2つの視差光学素子12、12’を備える。それぞれの視差光学素子12,12’は画像ディスプレイ層を経由して光学パスに提供される。画像ディスプレイ層は第1および第2基板23,25の間に配置される液晶層18を含む。本実施形態はフルカラーディスプレイで画像ディスプレイ層は従ってさらに赤、緑、青カラーフィルタ24R、24G、24Bを備える。たとえば、液晶層18をアドレスするアドレス電極、液晶材料を配向する配向層、偏光板などの他の構成部分は本発明の一部を形成せず、示されない。   FIG. 11A is a basic conceptual diagram of the display 9 according to this embodiment of the present invention. The display 9 comprises an image display layer 10 and two parallax optical elements 12, 12 '. Each parallax optical element 12, 12 'is provided to the optical path via the image display layer. The image display layer includes a liquid crystal layer 18 disposed between the first and second substrates 23, 25. This embodiment is a full color display and the image display layer thus further comprises red, green and blue color filters 24R, 24G, 24B. For example, other components such as an address electrode that addresses the liquid crystal layer 18, an alignment layer that aligns the liquid crystal material, and a polarizing plate do not form part of the present invention and are not shown.

本実施形態において、それぞれの視差光学素子12,12’は切り換え可能な視差バリアとして具体化されている。それぞれの視差光学素子12,12’はOFF状態の間で切り換え可能である。OFF状態において、全体部分に渡って不均一に透過であって、視差バリアが規定されず、ON状態でないようにする。   In this embodiment, each parallax optical element 12, 12 'is embodied as a switchable parallax barrier. Each parallax optical element 12, 12 'can be switched between OFF states. In the OFF state, the entire portion is non-uniformly transmitted, the parallax barrier is not defined, and the ON state is not set.

視差光学素子12,12’は、1つの視差バリア12は、装置が1つの方向にある(たとえば横方向)とき、ON状態において使用するために1つの視差バリアを提供する。もう1つの視差光学素子12’は、装置がもう1つの方向にある(たとえば縦方向)とき、ON状態において使用するのに適した1つの視差バリアを提供する。   The parallax optical elements 12, 12 'provide a single parallax barrier for use in the ON state when the parallax barrier 12 is in one direction (eg, lateral direction). Another parallax optic 12 'provides one parallax barrier suitable for use in the ON state when the device is in another direction (eg, longitudinal).

図11(b)は図11(a)のディスプレイ9の概略組立て図で、2つの視差光学素子12,12’および画像ディスプレイ層10を示す。説明の明確さのために互いに分かれている。両視差光学素子12,12’は図11(b)にON状態で示されている。繰り返しになるが、それぞれの視差光学素子の不透明な部分と透過部分がどのように配置されているかを説明する明確さのための図である。図11(b)に示されるように、それぞれの視差光学素子12,12’は、それぞれのON状態において、ストリップ形で一般的に互いに視差になるように伸びていて、不透明部分1、1’によって分離されている光透過部分5,5’を有する。しかし、1つの視差光学素子12の不透明部分1および透過部分5は、もう1つの視差光学素子12’の不透明部分1’および透過部分5’に実質的に垂直である。   FIG. 11 (b) is a schematic assembly view of the display 9 of FIG. 11 (a), showing two parallax optical elements 12, 12 'and an image display layer 10. FIG. They are separated from each other for clarity of explanation. Both parallax optical elements 12 and 12 'are shown in an ON state in FIG. Again, it is a diagram for clarity explaining how the opaque and transmissive portions of each parallax optical element are arranged. As shown in FIG. 11 (b), the respective parallax optical elements 12, 12 ′ are strip-shaped and generally extend so as to have a parallax in each ON state, and the opaque portions 1, 1 ′. With light transmissive portions 5, 5 'separated by. However, the opaque portion 1 and the transmissive portion 5 of one parallax optical element 12 are substantially perpendicular to the opaque portion 1 'and the transmissive portion 5' of the other parallax optical element 12 '.

ディスプレイ9は縦方向の図11(b)に示されている。この方向において、第1の視差バリア12はOFFに切り換えられ、第2の視差バリア12’はONに切り換えられて垂直な不透明ストリップ1’を規定する。デバイスが横方向に回転する場合、第2の視差バリアはONに切り換わり、装置の回転のため、この視差バリアの不透明ストリップは垂直方向になる。第2の視差バリア12’は、デバイスが横方向に回転する場合、OFFに切り換わる。   The display 9 is shown in FIG. 11 (b) in the vertical direction. In this direction, the first parallax barrier 12 is switched off and the second parallax barrier 12 'is switched on to define a vertical opaque strip 1'. When the device rotates in the lateral direction, the second parallax barrier switches to ON, and due to the rotation of the device, the opaque strip of this parallax barrier is in the vertical direction. The second parallax barrier 12 'switches to OFF when the device rotates in the lateral direction.

両視差光学素子12,12’がOFFに切り換わる場合、ディスプレイ9は従来の2−Dディスプレイとして作用し、縦方向か横方向かに関係ない。   When both parallax optical elements 12, 12 'are switched off, the display 9 acts as a conventional 2-D display, regardless of whether it is vertical or horizontal.

図11(b)において、両視差光学素子12,12’が、説明の明確さのために、それぞれのON状態において示されている。しかし、装置は両視差光学素子が同時にONに切り換わる状態で動作しないことが好まれる。両視差光学素子が同時にONに切り換わる状態は可能であるが、そうするとディスプレイはすでに説明されたように3−Dモードにおける低強度の問題に当たることになる。一度当たり、視差光学素子のどちから1つのみがONに切り換わることが好ましい。   In FIG. 11B, both parallax optical elements 12, 12 'are shown in their respective ON states for clarity of explanation. However, it is preferred that the device does not operate with both parallax optical elements switched on simultaneously. It is possible for both parallax optical elements to be switched on at the same time, but then the display will encounter the low intensity problem in the 3-D mode as already explained. It is preferable that only one of the parallax optical elements is switched ON at a time.

図11(a)および11(b)のディスプレイにおいて、1つの視差光学素子12は画像ディスプレイ層10の後ろに設置され、もう1つの視差光学素子12’は画像ディスプレイ層10の前に設置されている。(「後ろ」および「前」という概念は観察者によって認知されるディスプレイに関連する。)本実施形態は本配置に規定していないが、両視差光学素子12、12’がディスプレイと同じ側に設置されることは可能である。たとえば、両視差光学素子12、12’は、図11(c)の基本構造図に示されるように画像ディスプレイ層の後ろに設置され得る。代わりに、両視差光学素子12、12’は画像ディスプレイ層10の前に提供され得る。   11 (a) and 11 (b), one parallax optical element 12 is installed behind the image display layer 10, and the other parallax optical element 12 ′ is installed in front of the image display layer 10. Yes. (The concepts “back” and “front” relate to a display perceived by the viewer.) Although this embodiment does not prescribe this arrangement, both parallax optical elements 12, 12 ′ are on the same side as the display. It is possible to be installed. For example, both parallax optical elements 12, 12 'can be placed behind the image display layer as shown in the basic structure diagram of FIG. Alternatively, both parallax optical elements 12, 12 ′ can be provided in front of the image display layer 10.

任意の適切な切り換え可能な視差光学素子が本実施形態で使用され得る。たとえば、図8、9、10(a)〜10(d)に示される切り換え可能な視差光学素子が使用され得る。   Any suitable switchable parallax optic may be used in this embodiment. For example, the switchable parallax optic shown in FIGS. 8, 9, 10 (a) -10 (d) may be used.

図11(a)〜11(c)の実施形態のさらなる利点は、四角ピクセルまたは四角複合ピクセルを有する画像ディスプレイ層に規定されていない。視差光学素子が視差バリアである場合、たとえば、方程式(3)における項「s」が定数でないようにするために、1つのバリアのピクセルバリア分離が第2のバリアのピクセルバリア分離に等しくないように、2つの視差バリアは配置され得る。図11(a)〜11(c)の実施形態はS/P〜S/Pである場合に一定の視距離を提供する。この場合、Sは縦方向において使用される視差バリアのピクセル分離バリアで、Pは縦方向のピクセルピッチで、Sは縦方向において使用される視差バリアのピクセル分離バリアで、Pは横方向のピクセルピッチである(1方向におけるビュー間の分離eが他方向における場合とほぼ同じである場合)。(2つの視差バリアが同じ距離に配置されるが、S=Sとなるように画像ディスプレイ層の逆側に設置される場合、画像ディスプレイ層が前述の実施形態のように、四角ピクセルまたは四角複合ピクセルを有する必要があるということに留意すべきである。)
図6(b)に示されるタイプの視差バリアは、たとえば図8、9、10(a)〜10(d)に示される任意の方法を用いて切り換え可能な視差バリアとして具体化され得るということに留意すべきである。これには、図6(a)〜6(d)の実施形態が2−Dディスプレイを提供するために切り換えられるディスプレイとして具体化され得るという利点がある。しかし、指向性ディスプレイモードにおいて動作するとすでに説明されたように低強度の問題が発生し得るのである。
Further advantages of the embodiments of FIGS. 11 (a) -11 (c) are not defined for image display layers having square pixels or square composite pixels. If the parallax optic is a parallax barrier, for example, the pixel barrier separation of one barrier is not equal to the pixel barrier separation of the second barrier so that the term “s” in equation (3) is not a constant. In addition, two parallax barriers can be arranged. The embodiment of FIGS. 11 (a) -11 (c) provides a constant viewing distance when S P / P P -S 1 / P 1 . In this case, S P is the parallax barrier pixel isolation barrier to be used in the vertical direction, with P P is vertical pixel pitch, S l in the parallax barrier of pixel isolation barrier to be used in the vertical direction, P l is The pixel pitch in the horizontal direction (when the separation e between views in one direction is almost the same as in the other direction). (If the two parallax barriers are placed at the same distance, but are placed on the opposite side of the image display layer such that S P = S 1 , the image display layer is either a square pixel or (Note that we need to have a square composite pixel.)
The parallax barrier of the type shown in FIG. 6 (b) can be embodied as a parallax barrier that can be switched using any method shown in FIGS. 8, 9, 10 (a) to 10 (d), for example. Should be noted. This has the advantage that the embodiment of FIGS. 6 (a) -6 (d) can be embodied as a display that is switched to provide a 2-D display. However, when operating in the directional display mode, low-intensity problems can occur as described above.

図11(a)〜11(c)の実施形態において、それぞれの視差光学素子12、12’および画像ディスプレイ層10が、基板の分離対とともに提供されている。しかし、基板が両視差光学素子にとって共通であるように、両視差光学素子が画像ディスプレイ層の同じ側に配置されている場合に、たとえば、画像ディスプレイ層10および視差光学素子のうち1つに基板が共通なものになることは可能である。   In the embodiment of FIGS. 11 (a) to 11 (c), each parallax optic 12, 12 ′ and image display layer 10 are provided with a separate pair of substrates. However, when both parallax optical elements are arranged on the same side of the image display layer so that the substrate is common to both parallax optical elements, for example, the substrate is one of the image display layer 10 and the parallax optical element. Can be common.

本発明のさらなる実施形態において、2つの切り換え可能な視差光学素子が単一のアドレス可能な層において規定される。本実施形態は、図12(a)〜12(d)への参照で説明される。記述された例において、アドレス可能な層は液晶層であるが、実施形態は必ずしもこれに規定されない。   In a further embodiment of the invention, two switchable parallax optical elements are defined in a single addressable layer. This embodiment is described with reference to FIGS. 12 (a) -12 (d). In the described example, the addressable layer is a liquid crystal layer, but embodiments are not necessarily defined therein.

図12(a)に示されるように、アドレス可能な層は2つの独立したアドレス可能な電極28、29のセットとともに提供される。1つの電極28のセットはアドレス可能な層において視差バリアを規定する。視差バリアはディスプレイが1方向(たとえば横方向)にあるときに使用に適している。電極の第2のセット29は、ディスプレイがもう1方向(たとえば縦方向)であるときに使用に適する視差バリアを規定する。図12(a)に示されるように、電極28,29のそれぞれのセットはストライプ電極28a、28b、28c;29a、29b、29cの一組から成る。これらのストライプは互いに平行に伸びて、1つのセットの電極は他のセットの電極に実質的に垂直である。   As shown in FIG. 12 (a), an addressable layer is provided with a set of two independent addressable electrodes 28,29. One set of electrodes 28 defines a parallax barrier in the addressable layer. The parallax barrier is suitable for use when the display is in one direction (eg, in the horizontal direction). The second set of electrodes 29 defines a parallax barrier suitable for use when the display is in another direction (eg, the vertical direction). As shown in FIG. 12A, each set of electrodes 28 and 29 is composed of a set of stripe electrodes 28a, 28b and 28c; 29a, 29b and 29c. These stripes extend parallel to each other so that one set of electrodes is substantially perpendicular to the other set of electrodes.

本実施形態の視差光学素子は電極の1つの組を配置することによって具体化され得る。たとえば、基板30上の「横方向電極」28a、28b、28c...である。これは図12(b)に示される。   The parallax optical element of this embodiment can be embodied by arranging one set of electrodes. For example, “transverse electrodes” 28a, 28b, 28c. . . It is. This is shown in FIG.

次いで、電気的絶縁層31が横方向電極28a、28b、28c...上に配置され、横方向電極が完全にカバーされるようにする。バリア層の上面は図12(c)に示されるように実質的に平らにするために堆積される、または実質的に平らにされる。   Then, the electrically insulating layer 31 is formed with the lateral electrodes 28a, 28b, 28c. . . Place on top so that the lateral electrodes are completely covered. The top surface of the barrier layer is deposited or made substantially flat as shown in FIG. 12 (c).

電極の第2のセット、本例においては「縦方向電極」29a、29b、29c...は、バリア層上に堆積される。これらは、絶縁バリア層31によって横方向電極28a、28b、28cから絶縁されている。これは図12(d)に示される。   A second set of electrodes, in this example "longitudinal electrodes" 29a, 29b, 29c. . . Is deposited on the barrier layer. They are insulated from the lateral electrodes 28a, 28b, 28c by an insulating barrier layer 31. This is shown in FIG.

図12(a)に示される、交差した電極の2つの独立したアドレス可能なセットを有する第2の基板は同様に準備される。2つの基板はそれから、1つの基板と他の基板の間に配置される液晶材料のようなアドレス可能な材料の層とともに組み立てられる。この視差バリアがマルチビュー指向性ディスプレイに組み込まれるとき、アドレス可能な層は、横方向電極28または縦方向電極29のどちらか適切な方を用いてアドレスされる。ディスプレイが横方向にあるとき、たとえば横方向電極28は活性化し、アドレス可能な層における、デバイスの横方向に適している視差バリアを規定し、縦方向電極29はOFFになる。装置が縦方向に回転するとき、横方向電極28はスイッチがオフされ、縦方向電極29は活性化されて、ディスプレイの縦方向においての使用に適する視差バリアを規定する。   A second substrate having two independent addressable sets of crossed electrodes shown in FIG. 12 (a) is similarly prepared. The two substrates are then assembled with a layer of addressable material, such as a liquid crystal material, disposed between one substrate and the other. When this parallax barrier is incorporated into a multi-view directional display, the addressable layer is addressed using either the transverse electrode 28 or the longitudinal electrode 29, whichever is appropriate. When the display is in the horizontal direction, for example, the horizontal electrode 28 is activated, defining a parallax barrier suitable for the horizontal direction of the device in the addressable layer, and the vertical electrode 29 is turned off. When the device rotates in the vertical direction, the lateral electrode 28 is switched off and the vertical electrode 29 is activated to define a parallax barrier suitable for use in the vertical direction of the display.

本実施形態において、視差バリアは両方向における層31において規定されるので、ピクセルバリア分離は、縦方向と横方向の間で変化しない。それゆえ、1方向においても他方向と同じ視距離を獲得するために、画像ディスプレイ層が四角ピクセルまたは四角複合ピクセルを有する必要がある。   In this embodiment, the parallax barrier is defined in the layer 31 in both directions, so the pixel barrier separation does not change between the vertical and horizontal directions. Therefore, to obtain the same viewing distance in one direction as in the other direction, the image display layer needs to have square pixels or square composite pixels.

図12(a)〜12(d)における視差バリアは2つのONモードにおいて切り換え可能であり、また、アドレス可能な層において視差バリアが規定されないOFFモードにも切り換え可能である。それゆえ視差バリアは、指向性モードと2−Dモード動作の間で切り換え可能であることが望ましいディスプレイに組み込むのに適している。   The parallax barriers in FIGS. 12A to 12D can be switched in the two ON modes, and can also be switched to the OFF mode in which the parallax barrier is not defined in the addressable layer. The parallax barrier is therefore suitable for incorporation in displays where it is desirable to be able to switch between directional mode and 2-D mode operation.

図13(a)〜13(d)は本発明のさらなる実施形態を示す。2つの切り換え可能な視差光学素子が再び単一のアドレス可能な層において規定されている。記された例において、アドレス可能な液晶層であるが、実施形態はかならずしもこれに限定されない。   Figures 13 (a) to 13 (d) show further embodiments of the present invention. Two switchable parallax optical elements are again defined in a single addressable layer. In the example described, it is an addressable liquid crystal layer, but embodiments are not necessarily limited to this.

図13(a)および13(b)に示されるように、アドレス可能な層は再び、2つの独立した電極28,29のアドレス可能なセットとともに提供されている。電極28,29はアドレス可能な層の各側に1つずつ配置されている。電極28の1つのセットはアドレス可能な層において、ディスプレイが1つの方向(たとえば横方向)にあるときに使用に適した視差バリアを規定し、電極の第2のセット29は、ディスプレイがもう1つの方向(たとえば縦方向)にあるときに使用に適した視差バリアを規定する。図12(a)の実施形態におけるように、電極28,29のそれぞれのセットは、1組のストライプ電極28a、28b、28c;29a、29b、29cから成る。これらのストライプ電極は互いに平行に伸び、1つのセットの電極は他のセットの電極に実質的に垂直である。ストライプ電極28a、28b、28c;29a、29b、29cは一般的に図12(a)の実施形態のストライプ電極に類似する。   As shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), an addressable layer is again provided with an addressable set of two independent electrodes 28,29. One electrode 28, 29 is arranged on each side of the addressable layer. One set of electrodes 28 defines an appropriate parallax barrier for use when the display is in one direction (eg, lateral direction) in the addressable layer, and a second set of electrodes 29 is the other in the display. Define a parallax barrier suitable for use when in one direction (eg, longitudinal). As in the embodiment of FIG. 12 (a), each set of electrodes 28, 29 consists of a pair of stripe electrodes 28a, 28b, 28c; 29a, 29b, 29c. These striped electrodes extend parallel to each other and one set of electrodes is substantially perpendicular to the other set of electrodes. The stripe electrodes 28a, 28b, 28c; 29a, 29b, 29c are generally similar to the stripe electrodes of the embodiment of FIG.

図13(a)および13(b)の実施形態において、電極28の第1のセットはさらなる電極28wを含む。電極28wは電極の第1のセットの電極28a〜28cの形に補完的である。図13(a)の実施形態において、補完的な電極28wは1組のストライプ電極28x、28y、28zから成る。ストライプ電極28x、28y、28zはストライプ電極28a〜28cと相互に指状突起がある。補完的電極28wのストライプ電極28x、28y、28zの1つの幅は、電極の第1のセットの2つの隣接のストライプ電極28a〜28c間の隙間よりもわずかに小さくされている。このように、補完的な電極28wのそれぞれのストライプ電極28x、28y、28zは電極の第1のセットの2つの隣接するストライプ電極28a〜28c間の隙間を実質的に埋めて、小さな隙間130(典型的におよそ10μm幅)を残して、電極28の第1のセットと補完的な電極28w間の電気的絶縁を提供する。同様に、電極29の第2のセットはさらなる電極29wを含む。電極29wは一般的に、電極の第1のセットの電極29a〜29cの形に補完的な形を有する。図13(b)の実施形態において、補完的電極29wはストライプ電極29x、29y、29zの1組から成る。ストライプ電極29x、29y、29zはストライプ電極29a〜29cと相互に指状突起している。補完的電極29wのストライプ電極29x、29y、29zの1つの幅は電極の第2のセットの2つの隣接するストライプ電極29w間の隙間よりもわずかに小さくされて、補完的電極29wのストライプ電極29x、29y、29zが電極の第2のセットの2つの隣接するストライプ電極29a〜29c間の隙間を実質的に埋めて、小さな隙間130(典型的に10μm)を残して電気的絶縁を提供する。   In the embodiment of FIGS. 13 (a) and 13 (b), the first set of electrodes 28 includes an additional electrode 28w. Electrode 28w is complementary to the shape of electrodes 28a-28c of the first set of electrodes. In the embodiment of FIG. 13 (a), the complementary electrode 28w comprises a set of stripe electrodes 28x, 28y, 28z. The stripe electrodes 28x, 28y, and 28z have finger-like projections mutually with the stripe electrodes 28a to 28c. The width of one of the stripe electrodes 28x, 28y, 28z of the complementary electrode 28w is slightly smaller than the gap between two adjacent stripe electrodes 28a-28c of the first set of electrodes. Thus, each stripe electrode 28x, 28y, 28z of the complementary electrode 28w substantially fills the gap between two adjacent stripe electrodes 28a-28c of the first set of electrodes, resulting in a small gap 130 ( Electrical insulation between the first set of electrodes 28 and the complementary electrodes 28w is provided, leaving typically 10 μm wide). Similarly, the second set of electrodes 29 includes an additional electrode 29w. Electrode 29w generally has a complementary shape to that of electrodes 29a-29c of the first set of electrodes. In the embodiment of FIG. 13B, the complementary electrode 29w is composed of a set of stripe electrodes 29x, 29y, and 29z. The stripe electrodes 29x, 29y, and 29z project finger-like projections from the stripe electrodes 29a to 29c. The width of one of the stripe electrodes 29x, 29y, 29z of the complementary electrode 29w is slightly smaller than the gap between two adjacent stripe electrodes 29w of the second set of electrodes, so that the stripe electrode 29x of the complementary electrode 29w , 29y, 29z substantially fill the gap between two adjacent stripe electrodes 29a-29c of the second set of electrodes and provide electrical isolation leaving a small gap 130 (typically 10 μm).

アドレス可能な層および電極を示す断面図である図13(d)に示されるように、補完的電極28w,29wは電極28,29の第1または第2のセットと同じレベルであることが好ましい。基板30に金属層を配置し、金属層をエッチングして、図13(c)に示されるように電極28の第1のセットおよび補完的電極28wを規定し、電極29の第2のセットおよび対応する補完的電極29が同様に形成され得ることによって、電極は好都合に加工され得る。金属層はたとえばITO(インジウムスズ酸化物)層であり得る。   The complementary electrodes 28w, 29w are preferably at the same level as the first or second set of electrodes 28, 29, as shown in FIG. 13 (d) which is a cross-sectional view showing addressable layers and electrodes. . A metal layer is placed on the substrate 30 and the metal layer is etched to define a first set of electrodes 28 and a complementary electrode 28w as shown in FIG. 13 (c), and a second set of electrodes 29 and By correspondingly forming complementary electrodes 29, the electrodes can be advantageously processed. The metal layer can be, for example, an ITO (indium tin oxide) layer.

基板30はそれから、たとえば配向層(示されない)の堆積およびラビングといったさらなる処理ステップの対象になり得る。基板30は組み合わされ、セル131を規定し、セル131はそれから、この例では液晶材料21の層であるアドレス可能な材料で充填される。   The substrate 30 can then be subjected to further processing steps such as deposition and rubbing of an alignment layer (not shown). The substrate 30 is combined to define a cell 131, which is then filled with an addressable material, which in this example is a layer of liquid crystal material 21.

本実施形態において、電極28の第1のセットは、たとえば横方向の、ディスプレイの1方向における視差バリアを規定し、電極29の第2のセットはたとえば縦方向のディスプレイのもう1つの方向における視差バリアを規定する。図12(a)〜12(c)の実施形態と比較すると、電極28,29の1つのセットおよび対応する補完的電極28w、29wは、それらの間の狭い隙間130とは別に、カウンター電極として作用する基本的な連続電極部分を規定する。このように、横方向の視差バリアを獲得するために、第1の電圧が第1のセットのストライプ電極28a〜28cに適用されると同時に、第2の異なる電圧が第1のセットのストライプ29a〜29cおよび対応する補完的電極29wに適用されて、基本的に、アドレス可能な全体部分にかかる均一電位でカウンター電極を生成する。第1のセットのストライプ電極28a〜28cの下のアドレス可能な層の部分が実質的に非透過であるように第1および第2の電圧が選択されることによって、視差バリアの不透明部分を規定する。(実際には、第2の電圧が、また上部補完的電極28に適用され得て、上部補完的電極28と、下部ストライプ電極29a〜29cまたは下部補完的電極29との間の電位がゼロであるようにする。)
同様に、縦方向に視差バリアを獲得するために、第1の電圧が第2のセット29のストライプ電極29a〜29cに適用されると同時に、第2の異なる電圧が第2のセットのストライプ電極28a〜28cおよび対応する補完的電極28wに適用されて、基本的に、アドレス可能な層の全体部分にかかる均一電位でカウンター電極を生成する。電極の第2のセットのストライプ電極29a〜29cのアドレス可能な層の部分が実質的に非透過でないように第1および第2の電圧が選択されることによって、視差バリアの不透明な部分を規定する。
In this embodiment, the first set of electrodes 28 defines a parallax barrier in one direction of the display, for example, in the horizontal direction, and the second set of electrodes 29, for example, parallax in the other direction of the vertical display, for example. Define barriers. Compared to the embodiment of FIGS. 12 (a) -12 (c), one set of electrodes 28, 29 and the corresponding complementary electrodes 28w, 29w, as a counter electrode, apart from the narrow gap 130 between them, Defines the basic continuous electrode part that acts. Thus, to obtain a lateral parallax barrier, a first voltage is applied to the first set of stripe electrodes 28a-28c while a second different voltage is applied to the first set of stripes 29a. Applied to .about.29c and corresponding complementary electrode 29w, basically produces a counter electrode with a uniform potential over the whole addressable part. Defining the opaque portion of the parallax barrier by selecting the first and second voltages such that the portion of the addressable layer under the first set of stripe electrodes 28a-28c is substantially non-transmissive. To do. (In practice, the second voltage can also be applied to the upper complementary electrode 28 so that the potential between the upper complementary electrode 28 and the lower stripe electrodes 29a-29c or the lower complementary electrode 29 is zero. To be.)
Similarly, to obtain a parallax barrier in the vertical direction, a first voltage is applied to the stripe electrodes 29a-29c of the second set 29, while a second different voltage is applied to the second set of stripe electrodes. Applied to 28a-28c and corresponding complementary electrode 28w, essentially produces a counter electrode with a uniform potential across the entire portion of the addressable layer. The opaque portion of the parallax barrier is defined by selecting the first and second voltages such that portions of the addressable layer of the second set of striped electrodes 29a-29c of the electrodes are substantially non-transmissive. To do.

第1のセットのストライプ電極28a〜28cおよび対応する補完的電極28wに第1の電圧を適用し、第1のセットのストライプ電極29a〜29cおよび対応する補完的電極29wに適用することによって、2次元ディスプレイモードが獲得され得る。これによって、アドレス可能な層の各側に1つずつある、基本的に、2つの均一な電極を生成する。第1および第2の電圧は、アドレス可能な層が全体部分にわたって透過状態を適用するように選択される(アドレス可能な層の性質によって、第1の電圧は第2の電圧に等しいことがあり得るか、または第2の電圧とは異なることがあり得る)。   By applying a first voltage to the first set of stripe electrodes 28a-28c and the corresponding complementary electrode 28w and applying to the first set of stripe electrodes 29a-29c and the corresponding complementary electrode 29w, 2 A dimensional display mode may be acquired. This produces essentially two uniform electrodes, one on each side of the addressable layer. The first and second voltages are selected such that the addressable layer applies a transparent state over the entire portion (depending on the nature of the addressable layer, the first voltage may be equal to the second voltage). Or may be different from the second voltage).

本発明の動作は次の表によって要約され得る:   The operation of the present invention can be summarized by the following table:

Figure 2006018282
本実施形態の視差バリアは、電極の第1(または第2)のセットおよび対応する補完的電極が金属層を単純にエッチングすることによって規定され得るので、製造するのに安価であるという有利性を有する。さらに、一度に1つの視差バリアのみが規定されるので、ディスプレイは比較的狭い非透過部分を有し、明るい画像が獲得される。
Figure 2006018282
The parallax barrier of this embodiment has the advantage that it is inexpensive to manufacture because the first (or second) set of electrodes and the corresponding complementary electrodes can be defined by simply etching the metal layer. Have Furthermore, since only one parallax barrier is defined at a time, the display has a relatively narrow non-transmissive part and a bright image is obtained.

図14(a)は2つの異なるON状態の一方かまたは他方において構成されるさらなる視差バリア12を示す。   FIG. 14 (a) shows a further parallax barrier 12 configured in one or the other of two different ON states.

図14(a)の視差光学素子は再び視差バリアである。基準方向に対して45°に配置された透過軸を有する第1の線形偏光板31を備える。次の層はパターン化された反応性のメソゲン層32で、この次がλ/2の厚みを有するフレデリックのタイプの液晶層33であり、λはディスプレイの設計された波長である。550nmは可視波長範囲のほぼ中心であるので、典型的にλ=550nmである。(フレデリックのタイプの液晶層またはFRED液晶層は単純な平面タイプのツイストされていない液晶層。)
液晶層33は、第2のパターン化された反応性のメソゲン層34に続き、それから基準方向に45°の透過軸を有する第2の直線偏光板35に続く。最後に、視差バリア12は切り換え可能な散乱層36を含む。
The parallax optical element in FIG. 14A is again a parallax barrier. A first linear polarizing plate 31 having a transmission axis disposed at 45 ° with respect to the reference direction is provided. The next layer is a patterned reactive mesogen layer 32, followed by a Frederick type liquid crystal layer 33 having a thickness of λ / 2, where λ is the designed wavelength of the display. Since 550 nm is approximately the center of the visible wavelength range, typically λ = 550 nm. (A Frederick type liquid crystal layer or a FRED liquid crystal layer is a simple flat type non-twisted liquid crystal layer.)
The liquid crystal layer 33 follows the second patterned reactive mesogen layer 34 and then the second linear polarizer 35 having a 45 ° transmission axis in the reference direction. Finally, the parallax barrier 12 includes a switchable scattering layer 36.

切り換え可能な散乱層36は視差バリア12の出力面に提供される。つまり、使用では、光は第1の偏光板31を経由して視差バリアに入り、切り換え可能な散乱層36を経由して出て行く。その結果、切り換え可能な散乱層36のスイッチがONに切り換わり、視差バリア12を出て行く光を散乱する場合、液晶層33において規定される任意の視差バリアも散乱層36によって取り除かれる。それゆえ、散乱層36のスイッチがONに切り換わるとき、視差バリア12はスイッチがOFFに切り換わり、全体部分に不均一な透過率を有する。   A switchable scattering layer 36 is provided on the output surface of the parallax barrier 12. That is, in use, light enters the parallax barrier via the first polarizing plate 31 and exits via the switchable scattering layer 36. As a result, when the switch of the switchable scattering layer 36 is turned on and the light exiting the parallax barrier 12 is scattered, any parallax barrier defined in the liquid crystal layer 33 is also removed by the scattering layer 36. Therefore, when the switch of the scattering layer 36 is switched ON, the parallax barrier 12 is switched OFF and has a non-uniform transmittance in the whole part.

それぞれのRM層32、34は4つの異なる部分にパターン化される。反応性メソゲン層の光軸は部分間で変わる。第1のRM層において、第1の部分である32は基準方向に対して67.5°の光軸を有し、第2の部分は基準方向に対して0°の光軸を有し、第3の部分は基準方向に対して22.5°を有し、第4の部分は基準方向に対して45°の光軸を有する。第2のRM層34において、第1の部分は基準方向に対して22.5°の光軸を有し、第2の部分は基準方向に対して135°の光軸を有し、第3の部分は基準方向に対して22.5°の光軸を有し、第4の部分は基準方向に対して45°の光軸を有する。   Each RM layer 32, 34 is patterned into four different parts. The optical axis of the reactive mesogen layer varies between parts. In the first RM layer, the first part 32 has an optical axis of 67.5 ° with respect to the reference direction, the second part has an optical axis of 0 ° with respect to the reference direction, The third part has 22.5 ° with respect to the reference direction and the fourth part has an optical axis of 45 ° with respect to the reference direction. In the second RM layer 34, the first portion has an optical axis of 22.5 ° with respect to the reference direction, the second portion has an optical axis of 135 ° with respect to the reference direction, and the third portion This part has an optical axis of 22.5 ° with respect to the reference direction, and the fourth part has an optical axis of 45 ° with respect to the reference direction.

液晶層33は切り換え可能であり、基準方向に対して45°に配置された光軸を有する。使用される液晶層33は半波長プレートとして作用する状態と垂直状態の間で切り換わる。RM層は位相リターダとして作用する。   The liquid crystal layer 33 is switchable and has an optical axis arranged at 45 ° with respect to the reference direction. The liquid crystal layer 33 used switches between a state acting as a half-wave plate and a vertical state. The RM layer acts as a phase retarder.

散乱層36がOFFに切り換わると、液晶層は、常に不透明である部分(部分4)の1セットおよび常に透明である部分(部分2)の1セットを含む。また液晶層がONに切り換わると透明であるが、液晶層33がOFFに切り換わると不透明になる部分(部分1)の1セットを含む。最後に、液晶層33がONに切り換わると不透明になり、液晶層33がOFFに切り換わると透過になる部分(部分3)の1セットを含む。それゆえ、液晶層33における縦方向モード視差バリアまたは横方向モード視差バリアを規定することは可能である。   When the scattering layer 36 is switched off, the liquid crystal layer includes one set of portions that are always opaque (portion 4) and one set of portions that are always transparent (portion 2). In addition, the liquid crystal layer includes one set of portions (portion 1) that is transparent when the liquid crystal layer is switched on but becomes opaque when the liquid crystal layer 33 is switched off. Finally, it includes one set of portions (portion 3) that becomes opaque when the liquid crystal layer 33 is switched on and transmissive when the liquid crystal layer 33 is switched off. Therefore, it is possible to define a longitudinal mode parallax barrier or a lateral mode parallax barrier in the liquid crystal layer 33.

図15(a)は2×2マトリックスにおける1〜4で配置されたそれぞれの部分の1つを示している。切り換え可能な散乱体はOFFであるが、液晶層33はONである場合、部分3および4は不透明で、部分1および2は透過である。これによって、垂直に伸びる不透明で透過ストリップを有する第1の視差バリアは、図15(b)に概略的に示されるように規定される。しかし、液晶層33がOFFに切り換わると、部分1および4は不透明になり、部分2および3は透過になる。これによって水平に伸びる不透明部分および水平に伸びる透過部分を有する視差バリアは図15(c)に示されるように規定される。このように、本実施形態の視差バリアは、第1のON状態と第2のON状態の間で再び構成可能である。   FIG. 15 (a) shows one of the respective portions arranged in 1-4 in a 2 × 2 matrix. When the switchable scatterer is OFF but the liquid crystal layer 33 is ON, parts 3 and 4 are opaque and parts 1 and 2 are transmissive. Thereby, a first parallax barrier having a vertically extending opaque and transmissive strip is defined as schematically shown in FIG. 15 (b). However, when the liquid crystal layer 33 is switched OFF, the parts 1 and 4 become opaque and the parts 2 and 3 become transmissive. Accordingly, a parallax barrier having a horizontally extending opaque portion and a horizontally extending transmissive portion is defined as shown in FIG. As described above, the parallax barrier of the present embodiment can be configured again between the first ON state and the second ON state.

切り換え可能な散乱体層36がONに切り換わると、液晶層33のすべての部分は図15(a)に示されるように光透過になる。これによってディスプレイが2−Dディスプレイに切り換わる。   When the switchable scatterer layer 36 is switched ON, all portions of the liquid crystal layer 33 become light transmissive as shown in FIG. This switches the display to a 2-D display.

図15(d)は液晶層における部分1,2,3,4の1つの可能な配置を示す。部分1および部分2は列に配置され、部分3および部分4もまた列に配置される。部分2および部分3と同様に、部分1および部分4は行に配置される。液晶層が切り換わり部分3および部分4が黒で、部分1および部分2が透過とする場合、垂直の不透明部分および垂直の透過部分(垂直は図15(d)に示される方向に関連する)を有する視差バリアが獲得される。液晶層が切り換えられ、部分1および部分2が黒で、部分3および部分4が透過であるようにする場合、水平な不透明部分および水平な透過部分(水平は再び図15(d)に示される方向に言及する)を有する視差バリアが獲得される。このように、液晶は切り換えられて、水平に伸びる透過部分および不透明部分を有する視差バリアを提供するか、垂直に伸びる透過部分および不透明部分を有する視差バリアを提供する。   FIG. 15 (d) shows one possible arrangement of the parts 1, 2, 3, 4 in the liquid crystal layer. Parts 1 and 2 are arranged in a row, and parts 3 and 4 are also arranged in a row. Like parts 2 and 3, parts 1 and 4 are arranged in rows. When the liquid crystal layer is switched and the portions 3 and 4 are black and the portions 1 and 2 are transmissive, the vertical opaque portion and the vertical transmissive portion (the vertical is related to the direction shown in FIG. 15D) A parallax barrier having is obtained. If the liquid crystal layer is switched so that parts 1 and 2 are black and parts 3 and 4 are transmissive, horizontal opaque and horizontal transmissive parts (horizontal is again shown in FIG. 15 (d). A parallax barrier with a reference to the direction is obtained. In this way, the liquid crystal is switched to provide a parallax barrier having horizontally transmissive and opaque portions, or providing a parallax barrier having vertically transmissive and opaque portions.

最後に、図15(e)は2−Dモード、縦方向モード、横方向モードにおける液晶層33の部分1−4の必要な状態を示す。   Finally, FIG. 15E shows a necessary state of the portion 1-4 of the liquid crystal layer 33 in the 2-D mode, the vertical mode, and the horizontal mode.

切り換え可能な散乱層36は本実施形態の視差バリアから省略され得る。散乱層36が省略される場合、視差バリアが切り換えられて2−Dモード動作を提供することができない(2つの同一の画像を表示して2−Dモードにおいてディスプレイが動作されて観察者の片目が同じ画像を見ることができるようにするが)。   The switchable scattering layer 36 can be omitted from the parallax barrier of this embodiment. If the scattering layer 36 is omitted, the parallax barrier can be switched to provide 2-D mode operation (two identical images are displayed and the display is operated in 2-D mode so that one eye of the viewer To be able to see the same image).

本実施形態において、アドレス可能な層において規定される2つの視差バリアは互いから独立して選択された幅とピッチを有することがある。本実施形態の視差バリアはそれゆえ任意の画像ディスプレイ層を用いて、2つの視差バリアを適切に構成することによって用いられ得て、横方向におけるディスプレイの視距離が縦方向におけるディスプレイの視距離と実質的に同じであるということを確実にすることが可能である。図15(d)に示されるような次元の、部分1〜4を用いて、たとえば、1つの視差バリアは他の視差バリアのピッチのおよそ3倍のピッチを有する。   In this embodiment, the two parallax barriers defined in the addressable layer may have a width and pitch selected independently of each other. The parallax barrier of this embodiment can therefore be used by appropriately configuring two parallax barriers using any image display layer, where the viewing distance of the display in the horizontal direction is the viewing distance of the display in the vertical direction. It is possible to ensure that they are substantially the same. Using portions 1 to 4 of the dimensions as shown in FIG. 15 (d), for example, one parallax barrier has a pitch approximately three times that of the other parallax barrier.

切り換え可能な散乱層36はたとえばポリマー散乱した液晶層であり得る。   The switchable scattering layer 36 can be, for example, a polymer-scattered liquid crystal layer.

上記のディスプレイはたとえば「観察者トラッキング」などの他の周知の特徴とともに提供され得る。ビューアの目の位置をモニターし、ビューアの動きを考慮に入れるために画像ディスプレイ層10のピクセルにデータの割り当てを調整することは周知である。このことはそうでなければビューアがクロストークまたは二次的画像を受けられる場所に移動し始める場合に特になされ得る。観察者の目の位置をモニタリングすることおよびしたがって画像ディスプレイ層にデータ割り当てを調整することは、任意の適切な観察者トラッキング技術を用いても実行され得る。   The above display can be provided with other well-known features such as "observer tracking". It is well known to monitor the position of the viewer's eyes and adjust the data allocation to the pixels of the image display layer 10 to take into account viewer movement. This can be done especially if the viewer starts moving to a place where it can otherwise receive crosstalk or secondary images. Monitoring the position of the viewer's eyes and thus adjusting the data allocation to the image display layer can also be performed using any suitable observer tracking technique.

代替として、観察者の動きを考慮に入れるために、画像ディスプレイ層10のピクセルにデータの割り当てを調整するのではなく、視差バリアがアドレス可能な層において規定される実施形態において、観察者の動きを考慮に入れるために視差バリアを調整することは可能である。この実施形態において、観察者の目の位置を追うために画像ディスプレイ層10に表示される2つの画像のビューイングウインドウの位置を変えるために視差バリアが調整される。たとえば、アドレス可能な層においてバリアを規定する電極ストリップが複数の独立したアドレス可能な電極ストリップからそれぞれ形成される場合に、視差バリアの位置は調整され得る。たとえば視差バリアの不透明部分の左側の1つのストリップをOFFに切り換える一方で、その視差バリアの不透明な部分の右側の1つの電極ストリップをONに切り換えることは可能である。視差バリアのそれぞれの不透明ストリップにおいてこれが繰り返され、有効な視差バリアの位置が右に動き、このようにして画像ディスプレイ層に表示される2つの画像の視覚部分の位置を変える。   Alternatively, in an embodiment where the parallax barrier is defined in an addressable layer, rather than adjusting the data allocation to the pixels of the image display layer 10 to take into account the observer's movement, the observer's movement It is possible to adjust the parallax barrier to take into account. In this embodiment, the parallax barrier is adjusted to change the position of the viewing windows of the two images displayed on the image display layer 10 to track the position of the viewer's eyes. For example, the position of the parallax barrier can be adjusted if the electrode strips defining the barrier in the addressable layer are each formed from a plurality of independent addressable electrode strips. For example, it is possible to switch off one strip on the left side of the opaque part of the parallax barrier while switching on one electrode strip on the right side of the opaque part of the parallax barrier. This is repeated for each opaque strip of parallax barrier, and the position of the effective parallax barrier moves to the right, thus changing the position of the visual portion of the two images displayed on the image display layer.

たとえば横方向モードから縦方向モードのように、ディスプレイが一方向からもう一方向へ回転される場合、ディスプレイの視野角特性が変化し得る。使用されるディスプレイが均一な視野角特性を有する場合、表示される画像の質は、一方向から他方向へのディスプレイの回転によってほとんど影響を受けない。しかし、視野角特性が不均一である場合、複雑な視野角補償フィルムを有さない単純なツイストされたネマチック液晶ディスプレイの場合であり得るように、表示された画像の質は、ディスプレイ動作の横方向モードと縦方向モードの間で大きく変わり得る。デュアルビューディスプレイは自動立体視ディスプレイより大きな視野角で動作される傾向にあるので、特にデュアルビューディスプレイにとってこれは問題になり得る。この不利な点が克服され得る1つの方法は、それぞれの方向においてディスプレイに異なるグレイスケールマッピングを用いることである。これにより、ディスプレイのそれぞれの方向にとってディスプレイの透過電圧特性によって最善に使用されることが可能になる。   If the display is rotated from one direction to the other, for example from the horizontal mode to the vertical mode, the viewing angle characteristics of the display may change. If the display used has uniform viewing angle characteristics, the quality of the displayed image is hardly affected by the rotation of the display from one direction to the other. However, if the viewing angle characteristics are non-uniform, the quality of the displayed image is a factor in the display operation, as may be the case with a simple twisted nematic liquid crystal display that does not have a complex viewing angle compensation film. It can vary greatly between directional and longitudinal modes. This can be a problem, especially for dual view displays, because dual view displays tend to be operated at larger viewing angles than autostereoscopic displays. One way that this disadvantage can be overcome is to use a different gray scale mapping for the display in each direction. This allows for the best use of the display's transmission voltage characteristics for each direction of the display.

上記の実施形態において、視差バリアは画像ディスプレイ装置の外側である。これによって、視差バリアと画像ディスプレイ層の間の最小の分離に制限を設け、2つのビューイングウインドウの間が最大角分離が低すぎることがあり得るということである。2つのビューイングウインドウの間の角分離を大きくすることが所望される場合、同時係属の英国特許出願第0320358.5号の教示に従って、画像ディスプレイ層の基板の1つの中に視差バリアを配置することは可能である。   In the above embodiment, the parallax barrier is outside the image display device. This limits the minimum separation between the parallax barrier and the image display layer, and the maximum angular separation between the two viewing windows may be too low. If it is desired to increase the angular separation between the two viewing windows, a parallax barrier is placed in one of the substrates of the image display layer in accordance with the teachings of co-pending UK patent application No. 0320358.5. It is possible.

上記の実施形態において、画像ディスプレイ装置は液晶層を備える。しかし、発明は、液晶画像ディスプレイ層を有するディスプレイに限定されない。任意の適切な画像ディスプレイ層が用いられ得る。画像ディスプレイ層は適切なバックライトに照らされる透過層であり得るか、またはOLED層、プラズマパネル層、陰極線管のような放射層であり得る。   In the above embodiment, the image display apparatus includes a liquid crystal layer. However, the invention is not limited to displays having a liquid crystal image display layer. Any suitable image display layer can be used. The image display layer can be a transmissive layer illuminated by a suitable backlight, or it can be a radiating layer such as an OLED layer, a plasma panel layer, a cathode ray tube.

発明は、正面バリアディスプレイおよび後方バリアディスプレイに適用され得る。   The invention can be applied to front barrier displays and rear barrier displays.

横方向モードまたは縦方向モードにおいて動作するとこを意図するディスプレイへ参照することで、発明が記述されてきた。しかし、本発明は、2つの特定のディスプレイモードに規定されない。本発明は、2つ以上の異なる方向で見られることを意図する任意のディスプレイにも適用し得る。   The invention has been described by reference to a display that is intended to operate in a landscape or portrait mode. However, the present invention is not defined in two specific display modes. The present invention may also be applied to any display that is intended to be viewed in two or more different directions.

図17は、本発明のさらなるマルチビュー指向性ディスプレイ120の概略的な平面図である。ディスプレイ120は4つの独立したビューを表示し得、各ビューは4つの異なる同一平面上にない方向のうちそれぞれの1つに沿って表示される。各ビューは、ディスプレイ120の表示面に対して傾斜する方向に表示されており、その結果、それぞれの観察者122a〜122dは各ビューを見ることができる。ビューが表示される方向がディスプレイ120の表示面上に投影される場合、各投影された方向は、隣接する投影された方向に対してほぼ90°である。図17は、正面図で見られるように、ほぼ90°の角度範囲を有する各ビューのビューイングウィンドウを示しているが、実施形態はこれに限られず、ビューイングウィンドウは互いに異なる角度範囲を有し得る。画像のビューイング方向は、その画像についてビューイングウィンドウの中心方向と規定される。画像のそれぞれは、その他の画像とほぼ同じ視距離を有する。   FIG. 17 is a schematic plan view of a further multi-view directional display 120 of the present invention. Display 120 may display four independent views, each view being displayed along a respective one of four different non-coplanar directions. Each view is displayed in a direction inclined with respect to the display surface of the display 120. As a result, each viewer 122a to 122d can see each view. When the direction in which the view is displayed is projected onto the display surface of the display 120, each projected direction is approximately 90 ° with respect to the adjacent projected direction. FIG. 17 shows the viewing window of each view having an angle range of approximately 90 ° as seen in the front view, but the embodiment is not limited to this, and the viewing windows have different angle ranges from each other. Can do. The viewing direction of an image is defined as the center direction of the viewing window for that image. Each of the images has substantially the same viewing distance as the other images.

以下に記載されるように、ビューは同一向きにおいて全て表示されているわけではない。例えば、ビュー2および3は、1つの向き(例えば、縦向き)に表示され得、ビュー1および4は、異なる向き(例えば、横向き)に表示され得る。ディスプレイが、垂直軸を中心に90°回転すると、ディスプレイの1つの向きにおいて縦モードで表示されたビューは、新しい向きにおいて横モードで表示され、その逆もまた同様である。   As described below, the views are not all displayed in the same orientation. For example, views 2 and 3 can be displayed in one orientation (eg, portrait orientation), and views 1 and 4 can be displayed in different orientations (eg, landscape orientation). When the display is rotated 90 ° about the vertical axis, a view displayed in portrait mode in one orientation of the display is displayed in landscape mode in the new orientation, and vice versa.

図17のディスプレイ120は、例えば、ディスプレイがその表示面が水平であるようにテーブル121上に配置される水平の卓上インタラクティブゲームにおいて用いられ得る。各観察者122a〜122dは、ゲームの参加者であり得、異なる参加者はゲームの状況について異なる情報を提供されている。図17のディスプレイ120の他の用途は、授業において用いられ得る。観察者のうち1人122aが先生であり得、残りの観察者122b〜122dは生徒であり得る。ディスプレイ120はまた、商談または会議においても用いられ得る。これら用途において、ディスプレイは「デュアルビュー」ディスプレイとして動作し、各観察者は他の観察者に表示されるビューから独立して制御され得るビューを見ている。   The display 120 of FIG. 17 can be used, for example, in a horizontal desktop interactive game in which the display is arranged on the table 121 such that its display surface is horizontal. Each observer 122a-122d may be a game participant, with different participants being provided with different information about the game situation. Other uses of the display 120 of FIG. 17 can be used in class. One of the observers 122a can be a teacher and the remaining observers 122b-122d can be students. The display 120 can also be used in business meetings or conferences. In these applications, the display operates as a “dual view” display, where each viewer sees a view that can be controlled independently of the view displayed to other viewers.

図17に示されるタイプのディスプレイはまた、3次元マルチビューディスプレイとしても用いられ得、この場合、従来のディスプレイのように表示面を垂直にして用いられ、あるいは表示面を水平にして用いられ得る。この場合、図17に示される位置122a〜122dは、観察者の位置というよりはむしろ観察者の目の位置を表している。従って、例えば、ビュー2およびビュー1はそれぞれ、第1のビューから観察者に表示された右眼ビューと左眼ビューであり得、ビュー4およびビュー3はそれぞれ、第1のビューの上のビューから表示された右眼ビューと左眼ビューであり得る。従って、ディスプレイ120は、2つの個別のビューから独立した自動立体視3D画像を表示し得る。これにより、垂直「見回す(look around)」効果が与えられ得、ここでは、1人の観察者が第1の3Dビューの上または下のビューから第1の3Dビューまたは第2の3Dビューを眼にし得る。(この用途に関して、ディスプレイの向きは図17に示される向きから変更される必要がある。ディスプレイは、下部のコーナーのうち1つ(例えば、前に出てきたビュー割り当てについて、下部右側コーナー)に静置しておく必要があり、その結果、各立体視画像ペアの2つの画像は、同一の垂直高さで表示された。あるいは、図18(a)に示されるピクセル割り当ては変更される必要があり、その結果、画像のうち2つは1つの高さで表示され、画像のうちその他2つは異なる高さで表示された。)あるいは、(例えば、2人の観察者がテーブルの反対側に着席している場合)ビュー1および2は互いに3Dビューを提供し得、ビュー3および4は第2の観察者に3Dビューを提供し得、よって結合3D、デュアルビューイングモードを提供する。   A display of the type shown in FIG. 17 can also be used as a three-dimensional multi-view display, in which case the display surface can be used vertically like a conventional display, or the display surface can be used horizontally. . In this case, the positions 122a to 122d shown in FIG. 17 represent the positions of the eyes of the observer rather than the positions of the observer. Thus, for example, view 2 and view 1 can each be a right-eye view and a left-eye view displayed to the viewer from the first view, and views 4 and 3 can each be a view above the first view. The right eye view and the left eye view displayed from Accordingly, the display 120 may display an autostereoscopic 3D image that is independent of two separate views. This can give a vertical “look around” effect, where one observer can change the first 3D view or the second 3D view from above or below the first 3D view. May be in the eyes. (For this application, the orientation of the display needs to be changed from the orientation shown in FIG. 17. The display is in one of the lower corners (eg, the lower right corner for the view assignments that came out earlier). As a result, the two images of each stereoscopic image pair were displayed at the same vertical height, or the pixel assignment shown in Fig. 18 (a) needs to be changed. As a result, two of the images were displayed at one height and the other two of the images were displayed at different heights.) Or (for example, two observers opposite the table) View 1 and 2 can provide a 3D view to each other, and views 3 and 4 can provide a 3D view to a second observer, thus combined 3D, dual viewing mode To provide.

図17の実施形態は、ちょうど4つのビューを表示するディスプレイに関して以下に記載される。しかしながら、この実施形態は、5つ以上のビューを表示し得るディスプレイに適用され得る。   The embodiment of FIG. 17 is described below with respect to a display that displays exactly four views. However, this embodiment can be applied to displays that can display more than four views.

図18(a)〜図18(c)は、ディスプレイ120が4つの個別の方向に沿って4つのビューを表示し得る1つの方法を示す。図18(a)は、画像ディスプレイ層125上に画像がどのように表示されるのかを示しており、画像ディスプレイ層は第1のビューから第4のビューまでを表示する第1の領域から第4の領域を有することが分かる。図18(a)の実施形態において、画像ディスプレイ層はピクセル化された画像ディスプレイ層であり、図18(a)は4つのビューがどのようにピクセルに割り当てられるのかを示す。図18(a)の実施形態において、各ビューは2つのピクセル124a〜124h上に表示されており、各ピクセルは「1」、「2」、「3」または「4」の番号付けをされ、ビュー1〜ビュー4のうちどれがそのピクセルに表示されるのかを示す。図18(a)から分かるように、2つのビュー(ビュー2および3)は、ピクセルの1つの行上で並んで表示される。1つのビュー(ビュー1)は、ビュー2および3が表示されるピクセルの行の上にあるピクセル行上に表示されており、第4のビュー(ビュー4)は、ビュー2および3が表示されるピクセルの行の下にあるピクセル行上に表示される。ビュー1および4は、互いに同一のピクセル列上に表示される。さらに、ビュー1および4が表示されるピクセル列は、図18(a)に示されるピクセルの「十字型」群を生み出すように、ビュー3が表示される左側の列とビュー2が表示される右側の列とである。   FIGS. 18 (a) -18 (c) illustrate one way in which the display 120 may display four views along four separate directions. FIG. 18A shows how an image is displayed on the image display layer 125. The image display layer is displayed from the first area displaying the first view to the fourth view. It can be seen that it has four regions. In the embodiment of FIG. 18 (a), the image display layer is a pixelated image display layer, and FIG. 18 (a) shows how four views are assigned to pixels. In the embodiment of FIG. 18 (a), each view is displayed on two pixels 124a-124h, each pixel being numbered "1", "2", "3" or "4" Indicates which of View 1 to View 4 is displayed at that pixel. As can be seen from FIG. 18 (a), the two views (views 2 and 3) are displayed side by side on one row of pixels. One view (view 1) is displayed on the pixel row above the row of pixels on which views 2 and 3 are displayed, and the fourth view (view 4) is displayed on views 2 and 3. Displayed on the pixel row below the pixel row. Views 1 and 4 are displayed on the same pixel column. In addition, the pixel column in which views 1 and 4 are displayed displays the left column in which view 3 is displayed and view 2 so as to produce the “cross” group of pixels shown in FIG. 18 (a). With the right column.

画像ディスプレイ層は、任意の適切なピクセル化画像ディスプレイ層であり得る。それは、適切なバックライトにより照らされるピクセル化されたディスプレイ層といった液晶透過ディスプレイ層、OLED(有機エレクトロルミネセンス装置)またはPDPアレイといった電子放射ディスプレイ層、または、通常の適切なピクセル構造を有する他のディスプレイであり得る。   The image display layer can be any suitable pixelated image display layer. It can be a liquid crystal transmissive display layer, such as a pixelated display layer illuminated by a suitable backlight, an emissive display layer, such as an OLED (Organic Electroluminescent Device) or a PDP array, or other having a normal suitable pixel structure It can be a display.

図18(a)は、ピクセルの単一の行のみに、およびピクセルの2つの列上に表示される各ビューを示す。本発明はこれに限られることなく、図18(a)の「十字型」群が設けられていることを条件として、各ビューは1つより多くのピクセル行上および/または2つより多くのピクセル列上に表示され得る。   FIG. 18 (a) shows each view displayed on only a single row of pixels and on two columns of pixels. The present invention is not limited to this, and each view may be on more than one pixel row and / or more than two, provided that the “cross” group of FIG. 18 (a) is provided. It can be displayed on a pixel column.

フルカラーディスプレイの場合、図18(a)に示される各ピクセル124a〜124hは、図18(a)への挿入画に示されるように、赤色サブピクセル124R、緑色サブピクセル124Gおよび青色サブピクセル124Bから成り得る。   In the case of a full-color display, each pixel 124a to 124h shown in FIG. 18A is made up of a red sub-pixel 124R, a green sub-pixel 124G, and a blue sub-pixel 124B, as shown in the inset to FIG. It can be done.

図18(b)は、図18(a)の画像ディスプレイ層125とともに用いる適切な視差光学素子126を示す。この実施形態において、視差光学素子は透過開口127を備える視差バリアである。視差バリアの透過開口127は、画像ディスプレイ層125の2つの側面に沿って隣接するピクセルと実質的には同じ形であるが、僅かに小さい。視差バリアは、一般的に、例えば図6(b)の視差バリアに類似しており、図18(b)において水平方向に延びる不透過ストリップを有する1つの視差バリアと、図18(b)において垂直方向に延びる不透過ストリップを有する他の視差バリアとの重ね合わせと言える。   FIG. 18 (b) shows a suitable parallax optic 126 for use with the image display layer 125 of FIG. 18 (a). In this embodiment, the parallax optical element is a parallax barrier with a transmissive aperture 127. The transmissive aperture 127 of the parallax barrier is substantially the same shape as adjacent pixels along the two sides of the image display layer 125, but is slightly smaller. The parallax barrier is generally similar to, for example, the parallax barrier of FIG. 6 (b), with one parallax barrier having impermeable strips extending horizontally in FIG. 18 (b) and in FIG. 18 (b). It can be said to be an overlap with another parallax barrier having a non-transparent strip extending in the vertical direction.

図18(c)は、図18(a)の画像ディスプレイ層125上に重ね合った図18(b)の視差バリア126を示す。視差バリア126の開口127は、第1のビューを表示する領域(すなわち、2つのピクセル124a、124bを有する)と、第2のビューを表示する領域(すなわち、2つのピクセル124c、124dを有する)と、第3のビューを表示する領域(すなわち、2つのピクセル124e、124fを有する)と、第4のビューを表示する領域(すなわち、2つのピクセル124g、124hを有する)と関連する。視差バリアの開口127は、図18(a)に示されるピクセルの十字型群上にほぼ中心に配置される。視差バリア126が画像ディスプレイ層125と観察者との間に配置される場合、左側からディスプレイを見ている観察者(図18(c)に示されるディスプレイのような)は、ビュー1、2および4は視差バリアの不透過領域によって遮断されているので、ビュー3を知覚するが、ビュー1、2または4は眼にしない。反対に、右手側からディスプレイを見ている観察者は、画像2のみを知覚する。同様に、上端部からディスプレイを見ている観察者は、画像4のみを知覚し、その一方で、下端部からディスプレイを見ている観察者は、画像1のみを知覚する。   FIG. 18 (c) shows the parallax barrier 126 of FIG. 18 (b) overlaid on the image display layer 125 of FIG. 18 (a). The opening 127 of the parallax barrier 126 has an area for displaying a first view (ie, having two pixels 124a and 124b) and an area for displaying a second view (ie, having two pixels 124c and 124d). And a region displaying a third view (ie, having two pixels 124e, 124f) and a region displaying a fourth view (ie, having two pixels 124g, 124h). The opening 127 of the parallax barrier is arranged substantially at the center on the cross-shaped group of pixels shown in FIG. When the parallax barrier 126 is placed between the image display layer 125 and the viewer, an observer looking at the display from the left (such as the display shown in FIG. 18 (c)) Since 4 is blocked by the opaque region of the parallax barrier, view 3 is perceived, but views 1, 2 or 4 are not viewed. On the contrary, the observer who is looking at the display from the right hand side perceives only the image 2. Similarly, an observer looking at the display from the upper end perceives only image 4, while an observer looking at the display from the lower end perceives only image 1.

ビュー1および4は、ビュー1および4が表示される2つのピクセルはそれぞれの観察者に対して横方向に配置されているので、横モードで眼にされることを注記する。しかしながら、ビュー2および3は、画像2または画像3が表示される2つのピクセルが、ビュー2またはビュー3が向けられる観察者によって見られる場合、1つが他方の上にあるように配置されているので、縦モードで表示される。従って、この実施形態のディスプレイ120は、2つの異なるモードで同時に画像を表示する。   Note that views 1 and 4 are viewed in landscape mode because the two pixels in which views 1 and 4 are displayed are arranged laterally with respect to their respective viewers. However, views 2 and 3 are arranged so that the two pixels on which image 2 or image 3 is displayed are one on top of the other when viewed by the viewer to whom view 2 or view 3 is directed. So it is displayed in portrait mode. Accordingly, the display 120 of this embodiment displays images simultaneously in two different modes.

図18(a)は、ディスプレイ120の画像ディスプレイ層125の1つの要素を示す。図19(a)は、図18(a)の複数の十字型ピクセル群を規定するために、画像ディスプレイ層のピクセルが4つのビューに割り当てられ得る1つの方法を示す。図19(a)の構造は、1つの要素のビュー1に割り当てられた2つのピクセルが他の要素のビュー4に割り当てられたピクセルと同じ行で、隣接しているように、図18(a)の十字型ピクセル群をインターレースすることによって得られることが言える。従って、図19(a)におけるピクセルの1つおきの行は、ビュー2および3に割り当てられ、ピクセルのインターレースしている行は、ビュー1および4に割り当てられる。   FIG. 18 (a) shows one element of the image display layer 125 of the display 120. FIG. 19 (a) illustrates one way in which pixels of the image display layer can be assigned to four views to define the plurality of cross-shaped pixel groups of FIG. 18 (a). The structure of FIG. 19 (a) is such that the two pixels assigned to view 1 of one element are adjacent in the same row as the pixels assigned to view 4 of the other element. It can be said that it is obtained by interlacing the cross-shaped pixel group. Thus, every other row of pixels in FIG. 19 (a) is assigned to views 2 and 3, and an interlaced row of pixels is assigned to views 1 and 4.

図19(b)は、図19(a)の画像ディスプレイ層125の前に配置された適切な視差バリア126を図示する。視差バリアは、開口127のアレイを備える。開口は、視差バリアが画像ディスプレイ層125の上に配置される場合、各開口127が図19(a)のピクセル構造に規定された十字型ピクセル群のうちの1つの中心上に配置されるように、位置決めされる。   FIG. 19 (b) illustrates a suitable parallax barrier 126 disposed in front of the image display layer 125 of FIG. 19 (a). The parallax barrier comprises an array of openings 127. When the parallax barrier is arranged on the image display layer 125, the openings are arranged so that each opening 127 is arranged on the center of one of the cross-shaped pixel groups defined in the pixel structure of FIG. Is positioned.

図19(b)を図17と比較すると、卓上の向きに配置される4人の観察者に4つのビューが示されるとき、ビュー1が画像ディスプレイ層上に表示されるのと同じ方法で、ビュー1は観察者122aに表示されることが分かる。すなわち、図19(b)において画像ディスプレイ層の下部に示される画像1のピクセルは、観察者122aが見る画像の下部にある。しかしながら、図19(b)において画像ディスプレイ層の下部に示される画像4のピクセルは、観察者122dが見る画像の上部にある。これは、ビュー4を見る観察者122dは、ビュー1を見る観察者122aに対してテーブル121の反対側にいる(観察者122dは観察者122aと対面している)からである。両方の観察者が適切にそれぞれの画像を見ることを保証するために、2つの画像が互いに異なる第1の方法と第2の方法とで画像ディスプレイの2つの画像それぞれのピクセルに割り当てられ、その結果、ビューが画像ディスプレイ層上で異なる向きを有することが好ましい。すなわち、ビュー1は、好ましくは、画像の上部と下部とがそれぞれ図19(b)に示されるように、画像ディスプレイ層の上部と下部とにあるように、画像ディスレプレイ層のラベル1の番号付けされたピクセルに割り当てられる。しかしながら、ビュー4は、好ましくは、画像の上部と下部とがそれぞれ図19(b)に示されるように、画像ディスプレイ層の下部と上部とにあるように、ラベル4の番号付けされたピクセルに割り当てられる。   Comparing FIG. 19 (b) with FIG. 17, when four views are shown to four viewers placed in a tabletop orientation, in the same way that view 1 is displayed on the image display layer, It can be seen that View 1 is displayed to the viewer 122a. That is, the pixel of image 1 shown at the bottom of the image display layer in FIG. 19B is at the bottom of the image viewed by the viewer 122a. However, the pixel of image 4 shown at the bottom of the image display layer in FIG. 19 (b) is at the top of the image viewed by the viewer 122d. This is because the viewer 122d who views the view 4 is on the opposite side of the table 121 with respect to the viewer 122a who views the view 1 (the viewer 122d faces the viewer 122a). In order to ensure that both observers properly view their respective images, the two images are assigned to pixels of each of the two images of the image display in different first and second ways, and As a result, it is preferred that the views have different orientations on the image display layer. That is, view 1 preferably has label 1 of the image display layer so that the top and bottom of the image are at the top and bottom of the image display layer as shown in FIG. 19 (b), respectively. Assigned to numbered pixels. However, view 4 preferably has the numbered pixels of label 4 so that the top and bottom of the image are at the bottom and top of the image display layer, respectively, as shown in FIG. 19 (b). Assigned.

同様に、観察者122bおよび122cは、テーブル121越しに互いに向かい合っている。従って、ビュー2がビュー3とは異なる方法でそれぞれのピクセルに割り当てられ、その結果、ビューは画像ディスプレイ層上で互いに異なる向きを有することが必要である。観察者が図17に示されるように位置づけられており、ビュー2は、好ましくは、画像の上部および下部がそれぞれ図19(b)に示されるように画像ディスプレイ層の左と右とにあるように、ラベル2の番号付けされたピクセルに割り当てられる。しかしながら、ビュー3は、画像の上部および下部がそれぞれ、図19(b)に示されるように画像ディスプレイ層の右および左にあるようにラベル3の番号付けされたピクセルに割り当てられる。   Similarly, the observers 122b and 122c face each other over the table 121. Therefore, view 2 is assigned to each pixel in a different way than view 3, so that the views need to have different orientations on the image display layer. The viewer is positioned as shown in FIG. 17, and view 2 is preferably such that the top and bottom of the image are respectively to the left and right of the image display layer as shown in FIG. 19 (b). Are assigned to the numbered pixels of label 2. However, view 3 is assigned to the numbered pixels of label 3 so that the top and bottom of the image are respectively to the right and left of the image display layer as shown in FIG. 19 (b).

図17のディスプレイが2人の異なる観察者に立体視画像を表示しており、ビュー1および2が1人の観察者に立体視画像ペアを形成し、ビュー3および4が他の観察者に立体視画像ペアを形成するところで、ビュー1および2は、互いに同じ方法で画像ディスプレイ層のそれぞれのピクセルに割り当てられなければならなく、また、ビュー3および4もまた、互いに同じ方法で画像ディスプレイ層のそれぞれのピクセルに割り当てられなければならない。その結果、各観察者には適切な立体視画像が見える。しかしながら、2人の観察者はテーブルを越しに互いに向き合っているので、ビュー1および2が画像ディスプレイ層のそれぞれのピクセルに割り当てられる方法は、ビュー3および4が画像ディスプレイ層のそれぞれのピクセルに割り当てられる方法と異なる。例えば、ビュー1および2は、画像の上部および下部が図19(b)の画像ディスプレイ層の左上および右下斜めエッヂに沿って移動するように画像ディスプレイ層に割り当てられ得るが、ビュー3および4は、画像の上部および下部が図19(b)の画像ディスプレイ層の右下および左上斜めエッヂに沿って移動するように画像ディスプレイ層に割り当てられ得る。   The display in FIG. 17 displays stereoscopic images to two different observers, views 1 and 2 form a stereoscopic image pair for one observer, and views 3 and 4 to other observers. Where a stereoscopic image pair is formed, views 1 and 2 must be assigned to respective pixels of the image display layer in the same manner, and views 3 and 4 can also be assigned to the image display layer in the same manner. Must be assigned to each of the pixels. As a result, each observer can see an appropriate stereoscopic image. However, since the two observers are facing each other across the table, the method in which views 1 and 2 are assigned to each pixel of the image display layer is that views 3 and 4 are assigned to each pixel of the image display layer. Different from the method used. For example, views 1 and 2 may be assigned to the image display layer such that the top and bottom of the image move along the upper left and lower right diagonal edges of the image display layer in FIG. Can be assigned to the image display layer such that the top and bottom of the image move along the lower right and upper left diagonal edges of the image display layer in FIG. 19 (b).

図20(a)は、画像ディスプレイ125のピクセル124が4つのビューに割り当てられ得る他の方法を示す。この構造において、ピクセルの各行は、ビューのうち4つ全てを表示する。この構造は、1つのピクセル群の上の行が、隣接する十字型ピクセル群のピクセルの第2の行と同じピクセル行上に規定されるように図18(a)の十字型ピクセル群をインターレースしているものと考えられ得る。図18(a)の十字型ピクセル群のうち1つが、図20(a)において強調表示されている。   FIG. 20 (a) shows another way in which the pixels 124 of the image display 125 can be assigned to four views. In this structure, each row of pixels displays all four of the views. This structure interlaces the cross pixel group of FIG. 18 (a) so that the row above one pixel group is defined on the same pixel row as the second row of pixels of the adjacent cross pixel group. Can be thought of as doing. One of the cross-shaped pixel groups in FIG. 18A is highlighted in FIG.

図20(b)は、図20(a)の画像ディスプレイ層125を示し、その上には視差バリアが配置されている。視差バリアの開口127の位置が再び選択され、視差バリアが画像ディスプレイ層125上に配置される場合、視差バリアの各開口の中心は、図18(a)の十字型ピクセル構造のうちの1つの中心と一致する。   FIG. 20B shows the image display layer 125 of FIG. 20A, on which a parallax barrier is disposed. When the position of the opening 127 of the parallax barrier is selected again and the parallax barrier is disposed on the image display layer 125, the center of each opening of the parallax barrier is one of the cross-shaped pixel structures of FIG. Coincides with the center.

図19(a)〜図20(b)は、図18(a)の「単位セル」を取り入れる4つの画像の中からの画像ディスプレイ層のピクセルと、対応する視差バリアとの2つの可能な割り当てを示すが、本発明はこれら十字型インターレースに限られない。他の十字型インターレースが用いられ得る。   FIGS. 19 (a) to 20 (b) show two possible assignments of image display layer pixels and corresponding parallax barriers from among the four images that incorporate the “unit cell” of FIG. 18 (a). However, the present invention is not limited to these cross-shaped interlaces. Other cruciform interlaces can be used.

画像間のピクセルの割り当ては、ディスプレイの特定の意図された用途に応じて選択され得る。例えば、バリアの可視性が問題である場合、図20(a)に示されるピクセル構造がより良い。何故ならば、バリア開口127が、図20(b)から分かるように、垂直線または水平線に配置されていないからである。図20(b)では、視差バリアの開口127は、水平方向または垂直方向について傾斜した線に配置されており、ヒトの眼は、図19(b)における垂直線および水平線と同じ程度に、そのような線を見る傾向にない。画像ディスレプレイ層のピクセルの他の可能性のある割り当ては、図18(a)の「単位セル」のランダムまたは半ランダム構造であり、これにより、視差バリアの可視制がさらに削減され得、また、ビュー間のプライバシーが向上され得る(これは、二次ビューイングウィンドウが、ディスプレイの異なる部分において全てのピクセル混合を示す結果、ビューはその対象とされた視距離においてのみ可視となるからである)。プライバシーは、例えば、ゲームのプレーといった用途において有用である。   The allocation of pixels between images can be selected depending on the particular intended use of the display. For example, if barrier visibility is a problem, the pixel structure shown in FIG. 20 (a) is better. This is because the barrier opening 127 is not arranged on a vertical line or a horizontal line as can be seen from FIG. In FIG. 20 (b), the opening 127 of the parallax barrier is arranged in a line inclined in the horizontal direction or the vertical direction, and the human eye has the same degree as the vertical line and the horizontal line in FIG. 19 (b). There is no tendency to see such a line. Another possible assignment of pixels in the image display layer is the “unit cell” random or semi-random structure of FIG. 18 (a), which can further reduce the visibility of the parallax barrier, Also, privacy between views can be improved (since the secondary viewing window shows all pixel blends in different parts of the display, the view is only visible at its intended viewing distance. is there). Privacy is useful in applications such as playing games.

図19(a)と図20(a)とにおいて、各ピクセル124は、フルカラーディスプレイの場合に、図18(a)への挿入画に示されるように、赤色ピクセル、青色ピクセルおよび緑色ピクセルから成り得る。さらに、図18(a)を参照しながら前に説明したように、図19(a)と図20(a)とは、ピクセルの単一行にのみ配置された各ビューを示すが、本発明はこれに限られない。   In FIG. 19 (a) and FIG. 20 (a), each pixel 124 is composed of a red pixel, a blue pixel, and a green pixel as shown in the inset to FIG. 18 (a) in the case of a full color display. obtain. Further, as previously described with reference to FIG. 18 (a), FIGS. 19 (a) and 20 (a) show each view located only in a single row of pixels, but the present invention It is not limited to this.

図19(b)と図20(b)との両者は、表示面に対する直角線に沿ってディスプレイを見る観察者には、ビュー2および3の混合物が見えることを示す。   Both FIG. 19 (b) and FIG. 20 (b) show that a viewer viewing the display along a right angle to the display surface will see a mixture of views 2 and 3.

ディスプレイ120は、前に説明したように、ケースビュー1、2、3および4が互いに独立し得るデュアルビューディスプレイとして用いられ得る。あるいは、前に説明したように、2つの独立立体視画像ペアの左眼画像と右眼画像とを含む4つのビューの場合の2つの3D自動立体視ビューを提供するように用いられ得る。2つの画像ペアは、2つの異なるビューから1つの画像を表し得、結合された3Dおよびデュアルビューモードを提供するように2つの異なる画像を表し得る。   Display 120 can be used as a dual view display where case views 1, 2, 3, and 4 can be independent of each other, as previously described. Alternatively, as previously described, it can be used to provide two 3D autostereoscopic views in the case of four views that include a left eye image and a right eye image of two independent stereoscopic image pairs. Two image pairs may represent one image from two different views and may represent two different images to provide a combined 3D and dual view mode.

本発明は、視差光学素子としての視差バリアとともに用いることに限られない。本発明のこの実施形態によるディスプレイは、例えば、両凸レンズアレイといった他の形式の視差光学素子を備え得る。この実施形態のディスプレイは、マルチ視差バリアシステムを用い得、ここでは、例えば図12(a)の実施形態について記載したように2つ以上の視差バリアが提供される。   The present invention is not limited to use with a parallax barrier as a parallax optical element. The display according to this embodiment of the invention may comprise other types of parallax optical elements, for example a biconvex lens array. The display of this embodiment may use a multi-parallax barrier system, where two or more parallax barriers are provided, for example as described for the embodiment of FIG. 12 (a).

視差光学素子は、固定の視差光学素子であり得る。あるいは、視差光学素子は、アクティブ視差光学素子であり得、ONの状態とOFFの状態との間で切り替わり得る。例えば、視差光学素子が視差バリアである場合、これは、透過開口のアレイが液晶層内に規定されており、液晶層の残りは不透過であるONの状態と、液晶層が均一に光透過であるOFFの状態との間で切り替わり得る液晶層として具現化され得る。これにより、視差バリアをOFFに切り替えることによって、かつ、ディスプレイに従来方法で単一の画像を表示するように再度アドレス指定することによって、ディスプレイが従来の2Dディスプレイモードに切り替わることが可能になる。   The parallax optical element may be a fixed parallax optical element. Alternatively, the parallax optical element can be an active parallax optical element and can switch between an ON state and an OFF state. For example, when the parallax optical element is a parallax barrier, this is because the array of transmissive apertures is defined in the liquid crystal layer, the rest of the liquid crystal layer is non-transmissive, and the liquid crystal layer is uniformly transmissive It can be embodied as a liquid crystal layer that can be switched between OFF states. This allows the display to switch to the conventional 2D display mode by switching the parallax barrier off and re-addressing the display to display a single image in a conventional manner.

この実施形態のディスプレイ120は、ディスプレイの解像度および/または表示されたビューの輝度を改善するために、時系列順にアドレス指定され得る。   The display 120 of this embodiment may be addressed in chronological order to improve the resolution of the display and / or the brightness of the displayed view.

図18(a)、19(a)および20(a)から分かるように、本発明のディスプレイは、長方形ピクセルが行と列とに配置されている従来のピクセル化した画像ディスプレイ層を使用し得る。従って、本発明のこれら実施形態は、任意の従来の液晶ディスプレイパネルとともに用いられ得、空間ディスプレイパネルを必要としない。同様に、長方形開口の正規アレイを含む従来の視差バリア(または他の適切な従来の視差光学素子)が用いられ得、本発明は、特化した視差光学素子を必要としない。さらなる利点は、4つのビューのインターレースするパターンは比較的再現することが容易であることである。   As can be seen from FIGS. 18 (a), 19 (a) and 20 (a), the display of the present invention may use a conventional pixelated image display layer in which rectangular pixels are arranged in rows and columns. . Thus, these embodiments of the present invention can be used with any conventional liquid crystal display panel and do not require a spatial display panel. Similarly, a conventional parallax barrier (or other suitable conventional parallax optic) including a regular array of rectangular apertures may be used, and the present invention does not require specialized parallax optic. A further advantage is that the interlaced pattern of the four views is relatively easy to reproduce.

図18(a)、19(a)および20(a)に示されるビューのインターレースは、画像ディスプレイ層の任意のピクセルが永久的に暗く維持されることを要求しない。画像ディスプレイ層の各ピクセルは、4つのビューのうち1つに割り当てられる。これは、ディスプレイの輝度を最大にし、ディスプレイの可能性のある出力強度の4分の1が4つのビューのそれぞれに入力されることを保証する。   The view interlacing shown in FIGS. 18 (a), 19 (a) and 20 (a) does not require that any pixel of the image display layer be kept permanently dark. Each pixel in the image display layer is assigned to one of four views. This maximizes the brightness of the display and ensures that a quarter of the display's possible output intensity is input to each of the four views.

さらに、前述したように、ディスプレイのサイドエッジは垂直であり、ディスプレイのトップエッジおよびボトムエッジは水平であるので、パネル120は、図17に示される観察者122に対して自然な向きを有している。観察者のうち2人は、横モードのビューを見ており、2人の観察者は縦モードのビューを見ている。ディスプレイを90°回転さえることによって、1人の観察者の眼に写るビューは、縦モードから横モードに変更する
(その逆も同様である)。
Further, as described above, the side edges of the display are vertical and the top and bottom edges of the display are horizontal, so that the panel 120 has a natural orientation with respect to the viewer 122 shown in FIG. ing. Two of the observers are looking at the landscape mode view and the two observers are looking at the portrait mode view. By rotating the display 90 °, the view that appears in the eyes of one observer changes from portrait mode to landscape mode (and vice versa).

図21(a)は、本発明の本実施形態におけるディスプレイ120の使用に適した画像表示層125をさらに示す。画像表示層125は、先と同様、ピクセル化された画像表示層であり、4つの像はピクセルに割当てられている。図21(a)に示されるように、4つの像は、十字(+)の4つの腕の端に配置された4つのピクセルの群に割当てられる。図21(a)において、ピクセルには陰影がつけられており、それにより、ピクセルが割当てられた画像を示す。4つの画像は、それぞれ、均一な陰影、斜線陰影、縦線陰影、および点線陰影により示される。従って、ピクセルにこの割当を再び行うことにより、ピクセルの十字型の群が生じ、群には各像に割当てられたピクセルが含まれる。ピクセルのこの割当は、図21(a)に示されるように、画像表示層全体にわたり繰返し行われる。   FIG. 21 (a) further illustrates an image display layer 125 suitable for use with the display 120 in this embodiment of the invention. The image display layer 125 is a pixelated image display layer as before, and four images are assigned to the pixels. As shown in FIG. 21 (a), the four images are assigned to groups of four pixels located at the ends of the four arms of the cross (+). In FIG. 21 (a), the pixels are shaded, thereby indicating the image to which the pixels are assigned. Each of the four images is represented by a uniform shadow, a diagonal shadow, a vertical shadow, and a dotted shadow. Thus, by making this assignment to the pixels again, a cross-shaped group of pixels is produced, the group including the pixels assigned to each image. This assignment of pixels is repeated throughout the image display layer, as shown in FIG.

図21(a)の画像表示層125との使用に適した一視差光学素子は、図に示される。本実施形態において、視差光学素子は視差バリアであり、その視差バリアには、一方向(図21(a)の横方向)に延びた不透明領域126aの第1の組と、第1の組と交差する第2の不透明領域126bとが含まれる。第1の組の不透明領域は図21(a)において輪郭が実線を用いて示され、第2の組の不透明領域126(b)は図21(a)において輪郭が点線を用いて示されている。この視差バリアは、例えば図6(b)の視差バリアと類似し、不透明領域が互いに交差する方向に広がる2つの従来型の視差バリアの重ね合わせとして見なすことができる。   One parallax optical element suitable for use with the image display layer 125 of FIG. 21 (a) is shown in the figure. In the present embodiment, the parallax optical element is a parallax barrier, and the parallax barrier includes a first set of opaque regions 126a extending in one direction (lateral direction in FIG. 21A), a first set, And an intersecting second opaque region 126b. The first set of opaque regions is outlined in FIG. 21 (a) using a solid line, and the second set of opaque regions 126 (b) is shown in FIG. 21 (a) using a dotted line. Yes. This parallax barrier is similar to the parallax barrier of FIG. 6B, for example, and can be regarded as a superposition of two conventional parallax barriers spreading in a direction in which opaque regions intersect each other.

図21(b)は、画像表示層125全体にわたって重ね合わされた2組の不透明領域126aおよび126bにより生成された視差バリア126を示す。図に示すように、2組の不透明領域は複数の透過開口部127を生成し、開口部127の形状は、通常、長方形である。隣接する透過開口部127の間隔が、ピクセル124の十字型の群の間隔とほぼ一致するように、不透明領域126aおよび126bの幅を選択する。その結果、視差バリアの各透過性開口部127は、ピクセルの十字型の群のうちの1つと関連し、それにより、上述したように、4つの像が4つの互いに異なる方向に表示され、図21(b)の観察者122の各々が4つの像の1つを互いに異なるように見る。図21(b)において、各観察者122が見る像は、観察者に隣接する適切な陰影の領域により示されている。   FIG. 21 (b) shows the parallax barrier 126 generated by two sets of opaque regions 126 a and 126 b superimposed over the entire image display layer 125. As shown in the figure, the two sets of opaque regions generate a plurality of transmission openings 127, and the shape of the openings 127 is usually rectangular. The widths of the opaque regions 126a and 126b are selected so that the interval between adjacent transmission openings 127 substantially matches the interval between the cross groups of pixels 124. As a result, each transmissive opening 127 of the parallax barrier is associated with one of the cross-shaped groups of pixels, so that, as described above, four images are displayed in four different directions, Each of 21 (b) observers 122 sees one of the four images differently. In FIG. 21 (b), the image seen by each observer 122 is shown by an appropriate shaded area adjacent to the observer.

本実施形態において、ピクセルの十字型の群の真中における画像表示層の領域128は、画像を表示するように割当てられていない。その結果、ディスプレイの法線に沿ってディスプレイを観察する観察者には、黒色ディスプレイが観察される。これにより、意図せずに2つの画像を同時に観察してしまう可能性、または、自動立体視ディスプレイの場合には、意図せずに右眼に左眼用の画像が見えるか、または左眼に右眼用の画像が見えてしまう可能性が低減される。黒色ディスプレイにより、プライバシーも提供される。これは、観察者が、その観察者に向けられていない像を見ることが一層困難になるためである。   In this embodiment, the image display layer region 128 in the middle of the cross-shaped group of pixels is not assigned to display an image. As a result, a black display is observed by an observer who observes the display along the normal line of the display. As a result, two images may be unintentionally observed at the same time, or in the case of an autostereoscopic display, an image for the left eye may be unintentionally seen by the right eye, or The possibility that an image for the right eye is seen is reduced. The black display also provides privacy. This is because it becomes more difficult for an observer to see an image that is not directed at the observer.

本発明の本実施形態は、従来型の液晶表示パネルまたは別のピクセル化された表示装置において実施される。そのために、十字型の群の真中のピクセルは不変的に黒色ディスプレイを生じさせるように駆動される必要があり、表示しない領域128を提供する。もしくは、本実施形態は、アドレス可能なピクセルが十字型の群の真中に提供されていない特注の液晶パネルまたは別の特注の画像表示装置において実施される。   This embodiment of the present invention is implemented in a conventional liquid crystal display panel or another pixelated display device. To that end, the middle pixel of the cross-shaped group needs to be driven invariably to produce a black display, providing a non-display area 128. Alternatively, this embodiment is implemented in a custom liquid crystal panel or another custom image display device in which no addressable pixels are provided in the middle of the cross-shaped group.

図21(a)および21(b)において、各像は単一のピクセルに割当てられるように示してきた。それにより、ピクセルの十字型の群にはちょうど4つのピクセルが含まれる。フルカラーのディスプレイを得るために、図21(a)に示される各ピクセルは3色のサブピクセルを含み得る。そのサブピクセルは、図18(a)の挿入図に示されるような、赤色サブピクセル、青色サブピクセル、および緑色サブピクセルなどである。その上、各画像は2つ以上のピクセルに表示され得、各画像が1つのピクセルのみに表示されるようには制限されていない。   In FIGS. 21 (a) and 21 (b), each image has been shown to be assigned to a single pixel. Thereby, the cross-shaped group of pixels contains exactly four pixels. To obtain a full color display, each pixel shown in FIG. 21 (a) may include three color sub-pixels. The sub-pixels are a red sub-pixel, a blue sub-pixel, a green sub-pixel, and the like as shown in the inset of FIG. Moreover, each image can be displayed on more than one pixel, and each image is not limited to be displayed on only one pixel.

図22は、図17のディスプレイ120のさらなる実施形態を示す。本実施形態において、図18(a)に示された態様により、4つの像は画像表示層125のピクセルに割当てられる。本実施形態において、画像表示層はフルカラーの画像表示層であり、故に、ピクセルは、赤色ピクセル124R、青色ピクセル124B、または、緑色ピクセル124Gのいずれかである。各像は、赤色ピクセルと、青色ピクセルと、緑色ピクセルとにより生成された複合ピクセル124に割当てられる。簡略化のために、各像を1つの複合ピクセルのみに割当てられるように示したが、ピクセルへの像の割当は、図18(a)に示される割当と類似する。2つの像は2つの横方向に隣接したピクセルに割当てられ、1つの像は上方の行に割当てられ、残りの1つの像は下方の行に割当てられる。図22のカラーサブピクセルには、「1」、「2」、「3」、または「4」と番号付けされており、それにより、そのサブピクセルに割当てられた像を示す。図22において、各カラーサブピクセルには陰影がつけられており、それにより、サブピクセルが、赤色サブピクセル(斜線陰影)か、青色サブピクセル(均一な陰影)か、緑色サブピクセル(縦線陰影)かであるかを示す。   FIG. 22 shows a further embodiment of the display 120 of FIG. In the present embodiment, four images are assigned to pixels of the image display layer 125 according to the mode shown in FIG. In the present embodiment, the image display layer is a full-color image display layer, and thus the pixel is either a red pixel 124R, a blue pixel 124B, or a green pixel 124G. Each image is assigned to a composite pixel 124 generated by red, blue, and green pixels. For simplicity, each image has been shown to be assigned to only one composite pixel, but the assignment of images to pixels is similar to the assignment shown in FIG. Two images are assigned to two horizontally adjacent pixels, one image is assigned to the upper row, and the remaining one image is assigned to the lower row. The color subpixels of FIG. 22 are numbered “1”, “2”, “3”, or “4”, thereby indicating the image assigned to that subpixel. In FIG. 22, each color sub-pixel is shaded so that the sub-pixel is either a red sub-pixel (hatched shade), a blue sub-pixel (uniform shade), or a green sub-pixel (vertical shade). ).

本実施形態において、視差光学素子はカラーフィルタバリアである。通常、カラーフィルタバリアには、図19(b)の実施形態における視差バリアにおいて示されるように配置された開口部127が含まれる。しかし、図22の挿入図に示されるように、各開口部127には、互いに異なった光透過特性を示す領域が含まれる。本実施形態において、カラーフィルタバリアにおける各開口部127には、第1の領域127rと、領域127bと、領域127gが含まれ、領域127rは、赤色光を透過し、青色光および緑色光を実質的に遮り、領域127bは、赤色光および緑色光を実質的に遮る一方で青色光を透過し、領域127gは、赤色光および青色光を実質的に遮る一方で緑色光を透過する。カラーフィルタバリアの開口部の位置は、輪郭のみが図22に示される。   In the present embodiment, the parallax optical element is a color filter barrier. Normally, the color filter barrier includes an opening 127 arranged as shown in the parallax barrier in the embodiment of FIG. However, as shown in the inset of FIG. 22, each opening 127 includes regions having different light transmission characteristics. In the present embodiment, each opening 127 in the color filter barrier includes a first region 127r, a region 127b, and a region 127g. The region 127r transmits red light and substantially transmits blue light and green light. The region 127b transmits blue light while substantially blocking red light and green light, and the region 127g transmits green light while substantially blocking red light and blue light. Only the outline of the position of the opening of the color filter barrier is shown in FIG.

赤色光と、緑色光と、青色光とに対して、図18(c)と関連して上述した態様で、図22の実施形態が動作するということが分かる。カラーフィルタバリアにおける開口部127の赤色透過部分127rは、横方向では、ビュー2に割当てられた赤色ピクセルとビュー3に割当てられた赤色ピクセルとの間に配置され、縦方向では、ビュー4に割当てられた赤色ピクセルと像1に割当てられた赤色ピクセルとの間に配置される。同様に、青色光のみを透過するカラーフィルタにおける開口部の部分127Bは、横方向では、ビュー2に割当てられた青色ピクセルとビュー3に割当てられた青色ピクセルとの間に配置され、縦方向では、ビュー4に割当てられた青色ピクセルとビュー1に割当てられた青色ピクセルとの間に配置される。緑色領域のスペクトルを透過するカラーフィルタの部分は、横方向では、ビュー2に割当てられた緑色ピクセルとビュー3に割当てられた緑色ピクセルとの間に配置され、縦方向では、ビュー1に割当てられた緑色ピクセルとビュー4に割当てられた緑色ピクセルとの間に配置される。従って、図18(c)の実施形態と同じように、ビュー1、2、3および4とが、4つの互いに異なった方向に向けられる。   It can be seen that the embodiment of FIG. 22 operates in the manner described above in connection with FIG. 18C for red light, green light, and blue light. The red transparent portion 127r of the opening 127 in the color filter barrier is arranged between the red pixel assigned to the view 2 and the red pixel assigned to the view 3 in the horizontal direction, and assigned to the view 4 in the vertical direction. Between the assigned red pixel and the red pixel assigned to image 1. Similarly, the portion 127B of the opening in the color filter that transmits only blue light is arranged between the blue pixel assigned to view 2 and the blue pixel assigned to view 3 in the horizontal direction, and in the vertical direction. , Between the blue pixel assigned to view 4 and the blue pixel assigned to view 1. The portion of the color filter that transmits the spectrum in the green region is located between the green pixel assigned to view 2 and the green pixel assigned to view 3 in the horizontal direction and assigned to view 1 in the vertical direction. Between the green pixel and the green pixel assigned to view 4. Thus, as in the embodiment of FIG. 18 (c), views 1, 2, 3 and 4 are oriented in four different directions.

図18(c)、図19(b)および図20(b)の実施形態と比較すると、図22の実施形態は、表示面に対する直角線に沿ってディスプレイを見る観察者が、暗いディスプレイを知覚するという潜在的な利点を有する。これは、カラーフィルタバリアの開口の各部分が、開口のその部分によって透過される光を放つピクセル上に直接配置されていないからである。赤色光を透過するカラーフィルタの部分は、例えば、部分的に青色ピクセルに隣接し、かつ、部分的に緑色ピクセルに隣接するように配置されており、その結果、カラーフィルタバリアの開口に垂直入射で光を入射することが全て遮断される。従って、この実施形態は、ディスプレイに垂直に沿って見られる場合、ピクセルを永久に黒く保持することを必要とせず、また、カスタム画像ディスプレイ層を必要とせずに、ダークディスプレイを提供するディスプレイが提供される。   Compared to the embodiment of FIGS. 18 (c), 19 (b) and 20 (b), the embodiment of FIG. 22 perceives a dark display by an observer viewing the display along a right angle to the display surface. Has the potential advantage of This is because each portion of the aperture of the color filter barrier is not placed directly on a pixel that emits light transmitted by that portion of the aperture. The portion of the color filter that transmits red light is, for example, arranged so that it is partially adjacent to the blue pixel and partially adjacent to the green pixel, so that it is perpendicularly incident on the opening of the color filter barrier. All the incident light is blocked. Therefore, this embodiment provides a display that provides a dark display without the need to keep the pixels permanently black when viewed along the display vertically and without the need for a custom image display layer. Is done.

カラーフィルタバリアの更なる詳細は、注目の同時係属の英国特許出願番号第0320367.6号に含まれる。   Further details of color filter barriers are included in noted co-pending UK Patent Application No. 0320367.6.

図23(a)〜図23(c)は、本発明のさらなる実施形態を示す。この実施形態において、図23(a)に示されるように、単純な水平方向および垂直方向のインターレースを用いて、4つの画像がピクセルに割り当てられる。この実施形態におけるこの視差光学素子は、長方形の透過開口127を有する視差バリアである。このディスプレイは、実行することが容易であるが、4つのビューはディスプレイのエッジよりむしろ、ディスプレイのコーナーへ向けられるという潜在的な不利益を有する。図23(a)の実施形態は、4つの画像の単純なインターレースを用いるので、ディスプレイは、容易なよく知られたアドレス指定技術を必要とする。(他の実施形態のように、図23(a)に示された各ピクセルは、図23(a)への挿入画に示されるように3つのカラーサブピクセルから成り、フルカラーディスプレイを提供し得る。)
図23(a)の単純な水平方向および垂直方向のインターレースから設けられる単純なアドレス指定の利点を保持するために、ピクセル列がディスプレイのエッジについて傾いている画像ディスプレイ層を用いてこの実施形態を実行することが可能である。この画像ディスプレイ層は、図23(b)に示されており、ピクセル列128と隣接するピクセル列128間のノンディスプレイエリア129とが示されている。このピクセル列は、画像ディスプレイ層125のサイドエッジに対して、かつ、トップエッジおよびボトムエッジに対して傾斜して延びている。視差バリアの開口127のサイドエッジがピクセル列に対して水平または垂直に延びる視差バリアを用いて、この画像ディスプレイ層をディスプレイに取り込む場合、図23(c)に示されるように、4つのビューはディスプレイの4つのエッジの中心に向けられる。これにより、観察者は、ディスプレイをコーナーから見なければならないのではなく、図17に示される直角な向きからディスプレイを観測することができる。しかしながら、この実施形態は一般的に、ピクセル列が画像ディスプレイパネルのエッジに対して傾斜して延びるカスタム画像ディスプレイパネルを必要とする。
Figures 23 (a) to 23 (c) show further embodiments of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 23 (a), four images are assigned to pixels using simple horizontal and vertical interlaces. The parallax optical element in this embodiment is a parallax barrier having a rectangular transmission opening 127. This display is easy to implement, but has the potential disadvantage that the four views are directed to the corners of the display rather than the edges of the display. Since the embodiment of FIG. 23 (a) uses a simple interlace of four images, the display requires an easy and well-known addressing technique. (As in other embodiments, each pixel shown in FIG. 23 (a) may consist of three color sub-pixels as shown in the inset to FIG. 23 (a) to provide a full color display. .)
In order to retain the advantages of simple addressing provided by the simple horizontal and vertical interlaces of FIG. 23 (a), this embodiment is used with an image display layer in which the pixel columns are tilted with respect to the edge of the display. It is possible to execute. This image display layer is shown in FIG. 23 (b), in which a pixel column 128 and a non-display area 129 between adjacent pixel columns 128 are shown. This pixel column extends obliquely to the side edges of the image display layer 125 and to the top and bottom edges. When this image display layer is captured in a display using a parallax barrier in which the side edge of the opening 127 of the parallax barrier extends horizontally or vertically with respect to the pixel column, as shown in FIG. Directed to the center of the four edges of the display. Thereby, the observer does not have to look at the display from the corner, but can observe the display from a right angle shown in FIG. However, this embodiment generally requires a custom image display panel in which the pixel columns extend at an angle with respect to the edge of the image display panel.

図20(a)および図20(b)、図21(a)および図21(b)、図22および図23(a)〜図23(c)の実施形態において、また、図19(b)に関して前述したように、画像は異なる方法で画像ディスプレイ層に割り当てられることが好ましく、その結果、各ビューは適切な向きにいるそれぞれの観察者によって見られる。   20 (a) and FIG. 20 (b), FIG. 21 (a) and FIG. 21 (b), FIG. 22 and FIG. 23 (a) to FIG. 23 (c), and FIG. As discussed above with respect to, images are preferably assigned to the image display layer in a different manner so that each view is viewed by a respective viewer in the proper orientation.

本発明は、長方形開口を有する視差バリアを特に参照しながら上に記載された。しかしながら、視差バリアが視差光学素子として用いられる場合、開口は長方形に限られず、円形、正方形または有用な任意の具体的な形状であり得る。非長方形開口は、特に、5つ以上のビューを表示する図17のタイプのディスプレイにとって好ましいものであり得る。   The invention has been described above with particular reference to a parallax barrier having a rectangular opening. However, when a parallax barrier is used as a parallax optic, the aperture is not limited to a rectangle, but may be circular, square or any useful specific shape. A non-rectangular opening may be particularly preferred for a display of the type of FIG. 17 that displays five or more views.

視差バリアにおける開口のエッジは、英国特許出願第9616281.3号および英国特許出願第9917318.9号に記載されるように、「軟化」(アポダイズ)されることにより、さらにクロストークを低減し得る。   The edge of the opening in the parallax barrier can be further “softened” (apodized) to further reduce crosstalk, as described in UK patent application 9616281.3 and UK patent application 9917318.9. .

図24(a)〜24(c)は本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイのための視差バリア70の基本構想図である。視差バリアは図中で数字1〜4で示される4つの異なるタイプの領域72(本例では9つの領域が示されているが、実用バリアは10以上の領域を含む)を備える。タイプ1,2,3の領域は液晶材料から作成される。液晶材料は、一度適切なスレショルド電圧を上回ると、不透明なタイプ1およびタイプ3の領域を選択するか、または不透明なタイプ2およびタイプ3の領域をそれぞれ選択することで、横方向または縦方向の視差バリアが生成され得るように、切り換えられる。タイプ1およびタイプ2の領域は特定の条件下でのみ光を透過する材料から成り得る。タイプ3の領域は2Dモードで光を透過する必要がある材料から成る。タイプ4の領域は常に光を透過することを要求され、クリアポリマーまたは樹脂から成り得る。タイプ4の領域に用いられる樹脂は反応性メソゲンのような複屈折フォトレジストであり得る。(タイプ4の領域は常に光を透過することを要求されるので、ディスプレイの偏光板はこれが可能であるように配置されなければならない。同じ偏光板構成が全ディスプレイ領域に渡って用いられ得るか、または代わりに、パターン化された偏光板が使用され得る。)
図24(a)はビューアの向きを示し、縦方向モードで動作するディスプレイに適切な視差バリアを示す。図24(b)は再びビューアの向きを示すが、横方向モードで動作するディスプレイに適切な視差バリアを示す。濃いストリップ71は視差バリアの不透明な領域を示す。2つの画像の適切な水平分離を提供するためにビューアによって見られる場合に、バリアの濃いストリップ71は常に垂直であるということが注意される。このように、不透明なタイプ1およびタイプ3の領域を適切に選択することによって、または、不透明なタイプ2およびタイプ3の領域を選択することによって、ディスプレイが横方向から縦方向に回転される場合、視差バリアは再構成される。
24 (a) to 24 (c) are basic conceptual diagrams of a parallax barrier 70 for a display according to a further embodiment of the present invention. The parallax barrier comprises four different types of regions 72 (in this example nine regions are shown, although a practical barrier includes ten or more regions) indicated by numerals 1-4 in the figure. Type 1, 2 and 3 regions are made from liquid crystal material. Once the liquid crystal material has exceeded the appropriate threshold voltage, it can select either opaque type 1 and type 3 regions, or opaque type 2 and type 3 regions, respectively, in the horizontal or vertical direction. It is switched so that a parallax barrier can be generated. Type 1 and type 2 regions can be made of materials that transmit light only under certain conditions. Type 3 regions consist of materials that need to transmit light in 2D mode. Type 4 regions are always required to transmit light and can consist of clear polymers or resins. The resin used in the Type 4 region can be a birefringent photoresist such as a reactive mesogen. (Type 4 regions are always required to transmit light, so the display polarizers must be positioned to allow this. Can the same polarizer configuration be used across the entire display area? Or alternatively, a patterned polarizer may be used.)
FIG. 24 (a) shows the orientation of the viewer and shows a parallax barrier suitable for a display operating in the portrait mode. FIG. 24 (b) again shows the orientation of the viewer, but shows a parallax barrier suitable for a display operating in the landscape mode. The dark strip 71 shows the opaque area of the parallax barrier. It is noted that the dark strip 71 of the barrier is always vertical when viewed by the viewer to provide proper horizontal separation of the two images. Thus, when the display is rotated from horizontal to vertical by appropriately selecting opaque type 1 and type 3 regions, or by selecting opaque type 2 and type 3 regions. The parallax barrier is reconfigured.

図24(c)は光を透過する視差バリアの領域のすべての4つの異なるタイプを示す。この図は視差バリアが必要とされない2次元ディスプレイモードを提供する。   FIG. 24 (c) shows all four different types of parallax barrier regions that transmit light. This figure provides a 2D display mode in which no parallax barrier is required.

図25(a)および25(b)は図24に示されるバリア70のタイプ1〜3の領域の必要なスレショルド特性の例を示す。図25(a)は、2Dディスプレイモードが装置の活性モードであるあることが要求される場合、つまり、2Dモードが可能であるようにするために電圧が供給されなければいけない場合の該当領域の特性を示す。タイプ2および4の領域が低電圧で光を透過する一方で、領域1および3にはこれが該当しない。それゆえ、タイプ1および3の領域は低電圧で縦方向モード視差バリアを形成する。電圧が電圧スレショルドT1を上回って増加するにつれて、タイプ2の領域はもはや光を透過しないで、領域タイプ1が光を透過し始める。タイプ3および4の領域はそれぞれ非透過および透過なままである。それゆえ視差バリアはスレショルドT1において縦方向構成から横方向構成に変化する。およそT2に示されるように、電圧が電圧スレショルドを上回ってさらに増加するにつれて、タイプ3の領域を含むすべての領域が透過になり、活性化した2次元ディスプレイモードを提供する。   25 (a) and 25 (b) show examples of required threshold characteristics of the regions 1 to 3 of the barrier 70 shown in FIG. FIG. 25 (a) shows the corresponding region when the 2D display mode is required to be the active mode of the device, that is, when a voltage must be supplied to enable the 2D mode. Show properties. While regions of types 2 and 4 transmit light at low voltages, this is not the case for regions 1 and 3. Therefore, the type 1 and 3 regions form a longitudinal mode parallax barrier at low voltage. As the voltage increases above the voltage threshold T1, the type 2 region no longer transmits light and the region type 1 begins to transmit light. Type 3 and 4 regions remain opaque and transparent, respectively. Therefore, the parallax barrier changes from the vertical configuration to the horizontal configuration at the threshold T1. As shown at approximately T2, as the voltage further increases above the voltage threshold, all regions including the Type 3 region become transparent, providing an activated two-dimensional display mode.

図25(b)の領域の特性は次の点を除いて図25(a)のそれと類似する。その点というのは、2次元モードがゼロまたは低電圧範囲に存在することによって、視差バリアに電力が適用されない場合にディスプレイが2次元モードで動作するようにするという点である。電圧スレショルドT3領域以下の全タイプは透過である。タイプ3の電圧スレショルドT3領域以上は光の透過を止め、タイプ2の電圧スレショルドT4およびT5間の領域は光の透過を止める。タイプ1および4の唯一の領域であるスレショルドT4およびスレショルドT5の間が光を透過し、それによって横方向視差バリア動作モードを提供する。タイプ1の領域のスレショルドT5以上は光の透過を止め、タイプ2の領域が透過になることによって、縦方向動作モードを提供する。図25(b)の特性は2−Dモードが低またはゼロ適用電圧で獲得され、ディスプレイが2−Dモードで使用される場合にほとんどまたはまったく余剰電力が必要とされないという利点を有する。   The characteristics of the region in FIG. 25B are similar to those in FIG. 25A except for the following points. That is, the presence of the two-dimensional mode in the zero or low voltage range allows the display to operate in the two-dimensional mode when no power is applied to the parallax barrier. All types below the voltage threshold T3 region are transparent. The transmission of light is stopped in the region above the voltage threshold T3 of type 3 and the region between the voltage thresholds T4 and T5 of type 2 is stopped. Between the only areas of type 1 and 4, which are thresholds T4 and T5, transmit light, thereby providing a lateral parallax barrier mode of operation. The Type 1 region threshold T5 and higher stops light transmission and the Type 2 region becomes transmissive, thereby providing a longitudinal mode of operation. The characteristic of FIG. 25 (b) has the advantage that 2-D mode is acquired with low or zero applied voltage and little or no extra power is required when the display is used in 2-D mode.

液晶の異なる厚みの領域はタイプ1,2,3の領域を規定するために提供され得る。液晶の厚みはステップまたはランプを提供されることで変化し得る。ステップまたはランプは液晶セル内でフォトレジストなどのポリマーを用いて生成され得る。常に透過である領域4は完全にポリマーから形成される。そのような構造は周知であり、たとえばフォトリソグラフィーによって加工され得る。ステップ構造は均一な電極が提供される基板上に加工され得る。対向の基板はまた均一な電極が提供される。ポリマーステップおよび対向基板の間の隙間は適切な液晶で埋められる。配向表面は、液晶を配向し、ネマチック液晶の場合における領域間でダレクター構成を変化させる能力を提供するためにそれぞれの基板上に形成され得る。   Regions of different thickness of the liquid crystal can be provided to define type 1, 2, 3 regions. The thickness of the liquid crystal can be varied by providing steps or lamps. Steps or lamps can be generated using a polymer such as a photoresist in a liquid crystal cell. Region 4 which is always transmissive is formed entirely of polymer. Such structures are well known and can be processed, for example, by photolithography. The step structure can be fabricated on a substrate on which a uniform electrode is provided. The opposing substrate is also provided with a uniform electrode. The gap between the polymer step and the counter substrate is filled with a suitable liquid crystal. Alignment surfaces can be formed on each substrate to provide the ability to align the liquid crystal and change the director configuration between regions in the case of nematic liquid crystals.

代わりに、たとえば異なる厚みの領域を有するITO(インジウムスズ酸化物)などの不均一な厚みを有する電極が用いられ、同時に、異なる厚みと電極の液晶領域を提供する。   Instead, an electrode having a non-uniform thickness, such as ITO (Indium Tin Oxide) having different thickness regions, for example, is used, simultaneously providing different thicknesses and liquid crystal regions of the electrode.

切り換え可能な媒体として強誘電性液晶を用いて図24(a)〜24(c)の視差バリアが埋め込まれることがある。周知のように、電極中の電圧パルスの適用によって、適用されたパルスのパラメーター(パルス電圧およびパルス幅を含む)に従って、視差バリアのFLC層の特定領域の切り換えが可能である。図26はパルス電圧に対するパルス期間のグラフで、パルス期間電圧平面として知られる平面を規定する。図26のグラフは3つの曲線の対、79,80;79’、80’;79”、80”を示す。これらの曲線の第1の対を検討すると、曲線79と80の間の領域81は、領域的な切り換えが発生するパルス幅とパルス電圧状態を示す。曲線79以下の液晶材料は切り換えらない。曲線80以上の材料は完全に切り換わる。矢印は厚みが増す効果を示すことで、曲線79’、80’が第1の曲線79、80より厚い液晶材料を有する視差バリアの領域のパルスに対する反応を示し、曲線79”、80”がさらに厚い液晶材料を有する視差バリアの領域のパルスに対する反応を示せるようにする。増した厚みによってスイッチングスレショルドを変化させる。この影響は、より高いパルス電圧に対する曲線の反応を変化させる。低電圧では、領域的なスイッチング領域81、81’、81”の幅はわずか2〜3ボルトで、曲線の対は厚みにおけるマイクロメーター変化あたりおよそ20ボルト変化する。あるパルス幅にとって、液晶の異なる厚みを切り換えるためにパルス電圧が変化させられることがあり、それによって、視差バリアの位置が変わる。例として、図26におけるAと記された位置を検討すると、あるパルス幅とパルス電圧において、第1の厚みに対するスイッチング動作を示す曲線79,80に対して、位置Aは曲線80の上にあるので、材料は完全に切り換えられるが、曲線79’、80’に表されるより大きな厚みに対して材料は切り換えられない。   The parallax barrier shown in FIGS. 24A to 24C may be embedded using a ferroelectric liquid crystal as a switchable medium. As is well known, application of voltage pulses in the electrodes allows switching of specific regions of the FLC layer of the parallax barrier according to the applied pulse parameters (including pulse voltage and pulse width). FIG. 26 is a graph of pulse duration versus pulse voltage that defines a plane known as the pulse duration voltage plane. The graph of FIG. 26 shows three curve pairs, 79, 80; 79 ', 80'; 79 ", 80". Considering the first pair of these curves, the region 81 between the curves 79 and 80 shows the pulse width and pulse voltage state at which the regional switching occurs. The liquid crystal material below the curve 79 is not switched. Material over curve 80 switches completely. The arrows indicate the effect of increasing thickness, with curves 79 ′, 80 ′ showing the response to pulses in the region of the parallax barrier having a liquid crystal material thicker than the first curves 79, 80, and curves 79 ″, 80 ″ further It is possible to show a response to a pulse in the region of the parallax barrier having a thick liquid crystal material. The switching threshold is changed by the increased thickness. This effect changes the response of the curve to higher pulse voltages. At low voltages, the width of the regional switching regions 81, 81 ′, 81 ″ is only 2-3 volts, and the curve pair varies by approximately 20 volts per micrometer change in thickness. In order to switch the thickness, the pulse voltage may be changed, thereby changing the position of the parallax barrier.As an example, if the position marked A in FIG. For curve 79, 80 showing the switching behavior for a thickness of 1, position A is above curve 80, so the material is completely switched, but for the larger thickness represented in curves 79 ', 80'. The material cannot be switched.

図26に示されるように、BおよびCで示される2つの位置が曲線の対にあり、2つの厚みを同時に駆動して横方向または縦方向バリアのどちらかを生成することは可能である。   As shown in FIG. 26, the two positions indicated by B and C are in a pair of curves, and it is possible to drive the two thicknesses simultaneously to generate either a lateral or longitudinal barrier.

図26の中間の曲線79’、80’の対はタイプ3の領域に対応する。タイプ1,2の領域は、曲線79,80の対かまたは曲線79”、80”の対のどちらかに対応し得る。   The pair of intermediate curves 79 ′, 80 ′ in FIG. 26 corresponds to the type 3 region. Type 1 and 2 regions may correspond to either a pair of curves 79, 80 or a pair of curves 79 ", 80".

他の双安定の液晶モードもまた存在する。これは上記のFLC材料に対するスイッチングスレショルドの変化に同様に対応して、図24(a)〜24(c)の視差バリアにおいて用いられ得る。これらは、いくつかの異なるタイプ(つまり180°または360°ツイスト)を有するBTN(bistable twisted nematic)液晶、ZBD(zenithal bistable mode)、binem180ネマチックモード(BTNの別の充填)を含む。一般的に、ネマチック材料は上記のFLCモードに必要とされるセルの厚みの約2倍であるという利点を有する。   Other bistable liquid crystal modes also exist. This can be used in the parallax barriers of FIGS. 24 (a) -24 (c), corresponding to the switching threshold changes for the FLC material as well. These include BTN (bistable twisted nematic) liquid crystals, ZBD (zenithal bistable mode), binem 180 nematic mode (another filling of BTN) having several different types (ie 180 ° or 360 ° twist). In general, nematic materials have the advantage of being about twice the cell thickness required for the FLC mode described above.

異なる誘電体材料がそれぞれの領域で用いられ得てLC層にドロップされる電圧を制御する。液晶の実効的な誘電率は電圧が適用されて切り換わるのに応じて変化することに注意すべきである。このことが図27に示されている。図27は、適用された電圧の関数としてのネガティブデルタイプシロンネマチック液晶の3.7μm厚みの層の効果的な誘電率を示す。   Different dielectric materials can be used in each region to control the voltage dropped on the LC layer. It should be noted that the effective dielectric constant of the liquid crystal changes as the voltage is applied to switch. This is illustrated in FIG. FIG. 27 shows the effective dielectric constant of a 3.7 μm thick layer of negative del type silon nematic liquid crystal as a function of applied voltage.

図28は、液晶の7μm厚みの層に対する電圧での透過の反応のモデルを示し、これは図7のタイプ2の領域に用いられる。目盛りに示される電圧は液晶層にドロップされた電圧である。およそ3.2Vの明るい状態は図24(a)の縦方向モードに用いられ、4.1Vの暗い状態は図24(b)の横方向モードにおいて使用され、6.5Vのさらに明るい状態は図25(c)の2次元ディスプレイモードに用いられる。   FIG. 28 shows a model of the transmission response at voltage for a 7 μm thick layer of liquid crystal, which is used for the type 2 region of FIG. The voltage indicated on the scale is a voltage dropped on the liquid crystal layer. A bright state of approximately 3.2V is used in the longitudinal mode of FIG. 24 (a), a dark state of 4.1V is used in the lateral mode of FIG. 24 (b), and a brighter state of 6.5V is illustrated in FIG. This is used for the two-dimensional display mode 25 (c).

図29は液晶の3.7μm厚みの層に対する透過電圧反応のさらなるモデルであり、これは図24(a)〜24(c)における領域タイプ1または3のどちらかに適用され得る。約2.6Vより下の暗い状態および約4.0Vの明るい状態がある。   FIG. 29 is a further model of the transmission voltage response for a 3.7 μm thick layer of liquid crystal, which can be applied to either region type 1 or 3 in FIGS. 24 (a) -24 (c). There is a dark state below about 2.6V and a bright state about 4.0V.

タイプ1および3の領域の間の厚いステップが異なる誘電率を有する材料を用いて生成される場合、図24(a)のバリアは、領域1および3に対する液晶の3.7μm厚みの層および領域タイプ2に対する液晶の7μm厚みの層を用いて獲得され得る。領域タイプ4は常に透過である。この配置は図30に示されている。図30は図24(a)〜24(c)の視差バリアを通る断面概略図である。   When the thick steps between the type 1 and 3 regions are produced using materials with different dielectric constants, the barrier of FIG. 24 (a) is a 3.7 μm thick layer and region of liquid crystal for regions 1 and 3 It can be obtained using a 7 μm thick layer of liquid crystal for type 2. Region type 4 is always transparent. This arrangement is shown in FIG. FIG. 30 is a schematic cross-sectional view through the parallax barrier of FIGS. 24 (a) to 24 (c).

視差バリアは2つの基板82および83を有し、その間に液晶84および樹脂85が配置されている。樹脂85は段階状の厚みを有して配置され、上記のようにタイプ1〜4の領域を規定する。領域タイプ4は常に透過であるため、純粋に樹脂を含む。タイプ1および3の領域は液晶の3.7μm厚みの層をおよび樹脂と等しい深さを有する。しかし、タイプ1(1に固定されたε)の領域における樹脂の誘電体定数はタイプ3の領域における樹脂の誘電率(2に固定されたε)に等しくない。タイプ2の領域は液晶の7μm厚みの層およびそれに対応する薄い樹脂を含む。タイプ2および4の領域における樹脂の誘電体定数は同じであり得る。タイプ1および3の領域の誘電体定数はタイプ2および4(注意書きされたように、互いに異なる)の領域のそれと異なる。   The parallax barrier has two substrates 82 and 83 between which a liquid crystal 84 and a resin 85 are arranged. The resin 85 is arranged with a stepped thickness and defines the regions of types 1 to 4 as described above. Region type 4 is always transparent and therefore contains pure resin. Type 1 and 3 regions have a 3.7 μm thick layer of liquid crystal and a depth equal to the resin. However, the dielectric constant of the resin in the region of type 1 (ε fixed to 1) is not equal to the dielectric constant of the resin in the region of type 3 (ε fixed to 2). Type 2 regions contain a 7 μm thick layer of liquid crystal and a corresponding thin resin. The dielectric constant of the resin in the type 2 and 4 regions can be the same. The dielectric constants of the type 1 and 3 regions are different from those of the type 2 and 4 regions (different from each other as noted).

樹脂85が設置されている基板83は均一にラビングされ得る。液晶84が設置される基板82は、ラビングされ得て異なる領域に異なる液晶ディレクター構成を提供する。それは液晶セルの製造中に必要とされるためである。   The substrate 83 on which the resin 85 is installed can be rubbed uniformly. The substrate 82 on which the liquid crystal 84 is placed can be rubbed to provide different liquid crystal director configurations in different areas. This is because it is required during the production of the liquid crystal cell.

アドレス電極および配向膜のような他の構成成分は図30から省略されている。   Other components such as address electrodes and alignment films are omitted from FIG.

縦方向、横方向、2Dモードにおいて光を透過するタイプ1〜3の領域は、領域タイプ4のカラーおよび輝度(常に透過)と一致する光を透過し、十分な2D、3Dの画像および一貫性が表示されるようにする。   Type 1-3 regions that transmit light in the vertical, horizontal, and 2D modes transmit light that matches the color and brightness (always transmitted) of region type 4, sufficient 2D and 3D images and consistency Is displayed.

図1(a)および1(b)は、ディスプレイの横方向表示モードおよび縦方向表示モードを示す。1 (a) and 1 (b) show a horizontal display mode and a vertical display mode of the display. 従来のマルチプルビューの略図である。1 is a schematic diagram of a conventional multiple view. 横方向モードから90°回転した後の図2のディスプレイは、別の従来のマルチプルビュー指向性ディスプレイ装置によって生成されるビューウインドウの基本構想図であることを示す。The display of FIG. 2 after being rotated 90 ° from the landscape mode shows that it is a basic concept of a view window generated by another conventional multiple view directional display device. 図4(a)および4(b)は、別のマルチプルビューディスプレイの画像ディスプレイ層および視差バリアを示す。図4(c)、4(d)、4(e)は、縦方向モードおよび横方向モードにおける図4(a)および4(b)のディスプレイの動作を示す。4 (a) and 4 (b) show the image display layer and parallax barrier of another multiple view display. 4 (c), 4 (d), and 4 (e) illustrate the operation of the display of FIGS. 4 (a) and 4 (b) in the vertical and horizontal modes. マルチプルビューディスプレイの視距離を示す。Indicates the viewing distance of the multiple view display. 図6(a)および6(b)は、本発明のマルチプルビューディスプレイの画像ディスプレイ層および視差バリアを示す。図6(c)、6(d)、6(e)は、縦方向モードおよび横方向モードにおける図6(a)および6(b)のディスプレイの動作を示す。6 (a) and 6 (b) show the image display layer and the parallax barrier of the multiple view display of the present invention. 6 (c), 6 (d) and 6 (e) show the operation of the display of FIGS. 6 (a) and 6 (b) in the vertical and horizontal modes. 図7(a)は発明の別のマルチプルビューディスプレイの視差バリアを示し、7(b)は横方向モードにおけるディスプレイの動作を示す。FIG. 7 (a) shows the parallax barrier of another multiple view display of the invention, and 7 (b) shows the operation of the display in the horizontal mode. 本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイの断面概略図である。FIG. 6 is a cross-sectional schematic view of a display according to a further embodiment of the present invention. 本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイの断面概略図である。FIG. 6 is a cross-sectional schematic view of a display according to a further embodiment of the present invention. 図10(a)および10(b)は、3−Dモードにおいて本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイの動作を示し、図10(c)および10(d)は、2−Dモードにおけるディスプレイの動作を示す。FIGS. 10 (a) and 10 (b) show the operation of the display according to a further embodiment of the invention in 3-D mode, and FIGS. 10 (c) and 10 (d) show the operation of the display in 2-D mode. Indicates. 図11(a)、11(b)、11(c)は、本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイの断面概略図である。Figures 11 (a), 11 (b), 11 (c) are cross-sectional schematic views of a display according to a further embodiment of the present invention. 図12(a)は本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイの視差バリアを示す。図12(b)、12(c)、12(d)は、図12(a)の視差バリアの製造を示す。FIG. 12 (a) shows a parallax barrier of a display according to a further embodiment of the invention. 12 (b), 12 (c) and 12 (d) show the manufacture of the parallax barrier of FIG. 12 (a). 本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイの視差バリアを示す。Fig. 4 shows a parallax barrier of a display according to a further embodiment of the invention. 本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイの視差バリアを示す。Fig. 4 shows a parallax barrier of a display according to a further embodiment of the invention. 図13(a)の視差バリアの製造を示す。FIG. 14 shows the manufacture of the parallax barrier of FIG. 図13(a)の視差バリアの製造を示す。FIG. 14 shows the manufacture of the parallax barrier of FIG. 図14(a)は本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイの視差バリアの断面概略図であり、図14(b)は視差バリアの動作を示す。FIG. 14 (a) is a schematic cross-sectional view of a parallax barrier of a display according to a further embodiment of the present invention, and FIG. 14 (b) shows the operation of the parallax barrier. 図15(a)、15(b)、15(c)、15(d)、15(e)は、図14(a)の視差バリアの動作を示す。FIGS. 15A, 15B, 15C, 15D, and 15E show the operation of the parallax barrier shown in FIG. 従来のマルチプルビュー指向性ディスプレイの概略平面図である。It is a schematic plan view of a conventional multiple view directional display. 本発明のさらなる実施形態に従うディスプレイを示す概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view showing a display according to a further embodiment of the present invention. 図18(a)、18(b)、18(c)は、図17のディスプレイの一実施形態の画像ディスプレイ層、視差バリア、その重層を示す。18 (a), 18 (b), and 18 (c) show the image display layer, the parallax barrier, and its overlay of one embodiment of the display of FIG. 図19(a)は図17のディスプレイのための別の画像ディスプレイ層を示し、図19(b)は図19(a)の上位の適切な視差バリアを示す。FIG. 19 (a) shows another image display layer for the display of FIG. 17, and FIG. 19 (b) shows a suitable parallax barrier above that of FIG. 19 (a). 図20(a)は図17のディスプレイに適したさらなる画像ディスプレイ層を示し、図20(b)は図20(a)の上位の適切な視差バリアを示す。FIG. 20 (a) shows a further image display layer suitable for the display of FIG. 17, and FIG. 20 (b) shows a suitable parallax barrier above that of FIG. 20 (a). 図21(a)は図17のディスプレイに適したさらなる画像ディスプレイ層を示し、図21(b)は図21(a)の上位の適した視差バリアを示す。FIG. 21 (a) shows a further image display layer suitable for the display of FIG. 17, and FIG. 21 (b) shows a suitable parallax barrier above that of FIG. 21 (a). 視差光学素子をしてのカラーフィルタバリアを用いて具体化された図17に従ったディスプレイを示す。Fig. 18 shows a display according to Fig. 17 embodied using a color filter barrier as a parallax optic. 図23(a)は図17に従ったさらなるディスプレイを示し、図23(b)は図17のさらなるディスプレイの画像ディスプレイ層を示し、図23(c)は図23(b)の上位の適切な視差バリアを示す。FIG. 23 (a) shows a further display according to FIG. 17, FIG. 23 (b) shows the image display layer of the further display of FIG. 17, and FIG. 23 (c) shows the appropriate display above FIG. A parallax barrier is shown. 図24(a)、24(b)、25(a)は、本発明のさらなる実施形態に従って、ディスプレイのための回転可能な視差バリア領域を示す。Figures 24 (a), 24 (b), 25 (a) show a rotatable parallax barrier region for a display according to a further embodiment of the invention. 図25(a)および25(b)は、図24(a)〜図24(c)に従って、回転可能な視差バリアに必要なしきい値特性を示すグラフである。FIGS. 25 (a) and 25 (b) are graphs showing threshold characteristics required for a rotatable parallax barrier according to FIGS. 24 (a) to 24 (c). 強誘電性液晶材料のスイッチング特性を示す。The switching characteristics of a ferroelectric liquid crystal material are shown. 図24(a)〜図24(c)に従って、視差バリアにおける液晶領域の実効的な誘電率を示すグラフである。FIG. 25 is a graph showing an effective dielectric constant of a liquid crystal region in a parallax barrier according to FIGS. 24 (a) to 24 (c). FIG. 図24(a)〜図24(c)に従って、視差バリアにおける液晶領域の実効的な誘電率を示すグラフである。FIG. 25 is a graph showing an effective dielectric constant of a liquid crystal region in a parallax barrier according to FIGS. 24 (a) to 24 (c). FIG. 図24(a)〜図24(c)に従って、視差バリアにおける液晶領域の実効的な誘電率を示すグラフである。FIG. 25 is a graph showing an effective dielectric constant of a liquid crystal region in a parallax barrier according to FIGS. 24 (a) to 24 (c). FIG. 図24(a)〜図24(c)に従って、視差バリアの図表の断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view of a diagram of a parallax barrier according to FIGS.

符号の説明Explanation of symbols

9 ディスプレイ
10、125 画像ディスプレイ(表示)層
11、11’、11” カラーピクセル
12、12’、126 視差光学素子(視差バリア)
13、127 開口
14 ピクセル
18、21 液晶層
20 リターダ
23 リターダの第1の部分
24 リターダの第2の部分
9 Display 10, 125 Image display (display) layer 11, 11 ′, 11 ″ Color pixel 12, 12 ′, 126 Parallax optical element (parallax barrier)
13, 127 opening 14 pixels 18, 21 liquid crystal layer 20 retarder 23 first part of retarder 24 second part of retarder

Claims (36)

ピクセル化された画像表示層を備えており、第1の方向にマルチビュー指向性ディスプレイとして動作可能であり、該第1の方向と異なる第2の方向にマルチビュー指向性ディスプレイとして動作可能であるディスプレイであって、該第1の方向における該ディスプレイの視距離が該第2の方向における該ディスプレイの視距離と実質的に等しく、該第1の方向にディスプレイにより表示された第1の画像と第2の画像との分離角が該第2の方向に該装置により表示された第1の画像と第2の画像との分離角と実質的に等しく、該画像表示層が、アスペクト比が1でないカラーピクセルを備えた、ディスプレイ。   It has a pixelated image display layer, can operate as a multi-view directional display in the first direction, and can operate as a multi-view directional display in a second direction different from the first direction. A first image displayed by the display in the first direction, wherein the viewing distance of the display in the first direction is substantially equal to the viewing distance of the display in the second direction; The separation angle with the second image is substantially equal to the separation angle between the first image and the second image displayed by the device in the second direction, and the image display layer has an aspect ratio of 1. Display with non-color pixels. 前記画像表示層を介する光路に配置された視差光学素子を備えた、請求項1に記載のディスプレイ。   The display according to claim 1, further comprising a parallax optical element disposed in an optical path through the image display layer. 第1の方向に沿った前記画像表示層の有効ピッチと該第1の方向に直交する第2の方向に沿った該画像表示層の有効ピッチとが、該第1の方向における前記ディスプレイの視距離が該第2の方向における該ディスプレイの視距離と実質的に等しくなるように選択されている、請求項2に記載のディスプレイ。   The effective pitch of the image display layer along the first direction and the effective pitch of the image display layer along the second direction orthogonal to the first direction are the view of the display in the first direction. The display according to claim 2, wherein the distance is selected to be substantially equal to the viewing distance of the display in the second direction. 前記画像表示層が少なくとも第1の色の第1のピクセルと第2の色の第2のピクセルとを備えており、前記第1の方向に沿った第1のピクセルの幅が前記第2の方向に沿った第1のピクセルの幅と実質的に等しく、該第1の方向に沿った第2のピクセルの幅が該第2の方向に沿った第2のピクセルの幅と実質的に等しい、請求項1、2または3のいずれか1項に記載のディスプレイ。   The image display layer includes at least a first pixel of a first color and a second pixel of a second color, and the width of the first pixel along the first direction is the second The width of the first pixel along the direction is substantially equal to the width of the second pixel along the first direction is substantially equal to the width of the second pixel along the second direction The display according to any one of claims 1, 2, and 3. 前記画像表示層が、複合ピクセルを形成するように配置された第1の色の第1のピクセルと第2の色の第2のピクセルとを少なくとも備えており、各複合ピクセルが少なくとも1つの第1のピクセルと少なくとも1つの第2のピクセルとを有し、前記第1の方向に沿った複合ピクセルの幅が前記第2の方向に沿った複合ピクセルの幅と実質的に等しい、請求項1、2または3のいずれか1項に記載のディスプレイ。   The image display layer includes at least a first pixel of a first color and a second pixel of a second color arranged to form a composite pixel, each composite pixel having at least one first pixel. 2. Having a pixel and at least one second pixel, wherein a width of the composite pixel along the first direction is substantially equal to a width of the composite pixel along the second direction. The display according to any one of 2 and 3. 前記第1の方向に沿った前記視差光学素子のピッチが前記第2の方向に沿った該視差光学素子のピッチと実質的に等しい、請求項4または5に記載のディスプレイ。   The display according to claim 4 or 5, wherein a pitch of the parallax optical elements along the first direction is substantially equal to a pitch of the parallax optical elements along the second direction. 前記視差光学素子が複数の透過性の開口部を備えた、請求項6に記載のディスプレイ。   The display according to claim 6, wherein the parallax optical element includes a plurality of transparent openings. 前記視差光学素子がカラーフィルタバリアであり、これにより、各開口部が異なる光透過特性を有する第1および第2の領域を少なくとも備えた、請求項7に記載のディスプレイ。   The display according to claim 7, wherein the parallax optical element is a color filter barrier, whereby each opening includes at least first and second regions having different light transmission characteristics. 前記視差光学素子が固定された視差光学素子である、請求項2〜8のいずれか1項に記載のディスプレイ。   The display according to claim 2, wherein the parallax optical element is a fixed parallax optical element. 前記視差光学素子が、OFFの状態とONの状態とに切替可能である、請求項2〜8のいずれか1項に記載のディスプレイ。   The display according to any one of claims 2 to 8, wherein the parallax optical element is switchable between an OFF state and an ON state. 前記視差光学素子が第1のON状態と第2のON状態とに再設定可能である、請求項2〜9のいずれか1項に記載のディスプレイ。   The display according to any one of claims 2 to 9, wherein the parallax optical element is resettable between a first ON state and a second ON state. 前記視差光学素子が、OFF状態にさらに切替可能である、請求項11に記載のディスプレイ。   The display according to claim 11, wherein the parallax optical element is further switchable to an OFF state. 第1の視差光学素子と第2の視差光学素子とを備えており、該第1および該第2の視差光学素子は前記画像表示層を介する光路に配置されており、該第1の視差光学素子は第1の方向に有限のピッチを有し、該第2の視差光学素子は該第1の方向に直交する第2の方向に有限のピッチを有し、該第1の視差光学素子と該画像表示層との間隔と、該第1の方向に沿った該画像表示層のピッチに対する該第1の視差光学素子と該画像表示層との間隔の比が、該第2の方向に沿った該画像表示層のピッチに対する該第2の視差光学素子と該画像表示層との間隔との比に実質的に等しい、請求項1に記載のディスプレイ。   A first parallax optical element and a second parallax optical element, wherein the first and second parallax optical elements are disposed in an optical path through the image display layer, and the first parallax optical element The element has a finite pitch in the first direction, the second parallax optical element has a finite pitch in a second direction orthogonal to the first direction, and the first parallax optical element The ratio between the distance between the image display layer and the distance between the first parallax optical element and the image display layer with respect to the pitch of the image display layer along the first direction is along the second direction. The display according to claim 1, wherein the display is substantially equal to a ratio of a distance between the second parallax optical element and the image display layer with respect to a pitch of the image display layer. 前記ディスプレイが、OFF状態と第1のON状態とに切替可能な第1の視差光学素子と、OFF状態と第2のON状態とに切替可能な第2の視差光学素子とを備えている、請求項11または13に記載のディスプレイ。   The display includes a first parallax optical element that can be switched between an OFF state and a first ON state, and a second parallax optical element that can be switched between an OFF state and a second ON state. The display according to claim 11 or 13. 前記第1の視差光学素子と前記第2の視差光学素子とが、前記画像表示層の対向する面に配置されている、請求項14に記載のディスプレイ。   The display according to claim 14, wherein the first parallax optical element and the second parallax optical element are arranged on opposing surfaces of the image display layer. 前記第1の視差光学素子と前記第2の視差光学素子とが、前記画像表示層の同一面に配置されている、請求項14に記載のディスプレイ。   The display according to claim 14, wherein the first parallax optical element and the second parallax optical element are arranged on the same surface of the image display layer. 視差光学素子のそれぞれが液晶材料を含む、請求項11〜16のいずれか1項に記載のディスプレイ。   17. A display according to any one of claims 11 to 16, wherein each of the parallax optical elements comprises a liquid crystal material. 視差光学素子のそれぞれが、液晶層と、前記ディスプレイを介する光路に配置されたパターン化されたリターダとを備えた、請求項17に記載のディスプレイ。   18. A display according to claim 17, wherein each of the parallax optical elements comprises a liquid crystal layer and a patterned retarder disposed in an optical path through the display. 視差光学素子のそれぞれが、第1のパターン化されたリターダと、液晶層と、第2のパターン化されたリターダとを備えており、該第1のパターン化されたリターダと、該液晶層と、該第2のパターン化されたリターダとは前記ディスプレイを介する光路において記載の順に配置されている、請求項17に記載のディスプレイ。   Each of the parallax optical elements comprises a first patterned retarder, a liquid crystal layer, and a second patterned retarder, wherein the first patterned retarder, the liquid crystal layer, 18. The display of claim 17, wherein the second patterned retarder is arranged in the order described in the optical path through the display. パターン化されたリターダそれぞれが反応性メソゲン層を備えた、請求項18または19に記載のディスプレイ。   20. A display according to claim 18 or 19, wherein each patterned retarder comprises a reactive mesogenic layer. 視差光学素子のそれぞれが、一定の光学特性を有する領域と交互に配置された複数のアドレス可能な液晶領域を備えた、請求項17に記載のディスプレイ。   18. A display according to claim 17, wherein each of the parallax optical elements comprises a plurality of addressable liquid crystal regions arranged alternately with regions having constant optical properties. 視差光学素子のそれぞれが、第1の配向特性を有する領域と第2の配向特性を有する領域とを交互に有したアドレス可能な液晶層を備えた、請求項17に記載のディスプレイ。   18. A display according to claim 17, wherein each of the parallax optical elements comprises an addressable liquid crystal layer having alternating regions having first alignment characteristics and regions having second alignment characteristics. 前記視差光学素子が、アドレス可能な層と、該アドレス可能な層の第1の視差光学素子を定める第1のアドレス指定装置と、該アドレス可能な層の第2の視差光学素子を定める第2のアドレス指定装置とを備えた、請求項12、13、または、直接的にもしくは間接的に請求項13に従属している場合における請求項17〜20のいずれか1項に記載のディスプレイ。   The parallax optical element defines an addressable layer, a first addressing device that defines a first parallax optical element of the addressable layer, and a second that defines a second parallax optical element of the addressable layer 21. A display according to claim 12, 13 or any one of claims 17 to 20 when directly or indirectly dependent on claim 13. 前記第1のアドレス指定装置が、前記第1の視差光学素子を定める第1の電極セットを備えており、前記ディスプレイが、該第1の電極セットの形状と実質的に相補的な形状を有する電極をさらに備えた、請求項23に記載のディスプレイ。   The first addressing device includes a first electrode set defining the first parallax optic, and the display has a shape substantially complementary to the shape of the first electrode set. The display of claim 23, further comprising an electrode. 前記第2のアドレス指定装置が、前記第2の視差光学素子を定める第2の電極セットを備えており、前記ディスプレイが、該第2の電極セットの形状と実質的に相補的な形状を有する電極をさらに備えた、請求項23または24に記載のディスプレイ。   The second addressing device comprises a second electrode set defining the second parallax optic, and the display has a shape substantially complementary to the shape of the second electrode set. The display according to claim 23 or 24, further comprising an electrode. 前記ディスプレイの表示面の法線を軸に該ディスプレイを回転させることにより、該ディスプレイを前記第1の方向から前記第2の方向へと変化させる、請求項1〜25のいずれか1項に記載のディスプレイ。   26. The display according to any one of claims 1 to 25, wherein the display is changed from the first direction to the second direction by rotating the display about the normal line of the display surface of the display. Display. 前記第1の方向が前記第2の方向に対して実質的に90°をなしている、請求項1〜26のいずれか1項に記載のディスプレイ。   27. A display as claimed in any preceding claim, wherein the first direction is substantially 90 [deg.] With respect to the second direction. 前記第1の方向が水平方向であり、前記第2の方向が垂直方向である、請求項27に記載のディスプレイ。   28. The display of claim 27, wherein the first direction is a horizontal direction and the second direction is a vertical direction. 4つのビューを表示するように適合されたマルチビュー指向性ディスプレイであって、各ビューは、使用するときに、同一平面上にない4つの互いに異なる方向のそれぞれに沿って表示され、該ディスプレイは画像表示層を備えており、該ビューのうちの少なくとも1つが該画像表示層に割り当てられることにより、該画像表示層において第1の方向を有し、該ビューのうちの少なくとも別の1つが該画像表示層に割当てられることにより、該画像表示層において第2の異なる方向を有する、マルチビュー指向性ディスプレイ。   A multi-view directional display adapted to display four views, each view being displayed along each of four different directions that are not coplanar when used, An image display layer, wherein at least one of the views is assigned to the image display layer and has a first direction in the image display layer, and at least another one of the views A multi-view directional display having a second different direction in the image display layer by being assigned to the image display layer. 前記第1〜第4のビューが前記画像表示層において互いに異なる方向を有するように、該画像表示層に該第1〜第4のビューを割り当てた、請求項29に記載のディスプレイ。   30. The display according to claim 29, wherein the first to fourth views are assigned to the image display layer so that the first to fourth views have different directions in the image display layer. 第1のビューを表示する複数の第1の領域、第2のビューを表示する複数の第2の領域、第3のビューを表示する複数の第3の領域、および、第4のビューを表示する複数の第4の領域を有する画像表示層と、使用するときに、同一平面上にない4つの互いに異なる方向のそれぞれに沿って各ビューを表示する視差光学素子とを備えた、請求項30に記載のディスプレイ。   A plurality of first areas for displaying the first view, a plurality of second areas for displaying the second view, a plurality of third areas for displaying the third view, and a fourth view are displayed. 31. An image display layer having a plurality of fourth regions, and a parallax optical element that displays each view along each of four different directions that are not on the same plane when used. Display as described in. 前記視差光学素子の要素が、前記画像表示層の第1の領域の1つと、該画像表示層の第2の領域の1つと、該画像表示層の第3の領域の1つと、該画像表示層の第4の領域の1つとに関連している、請求項31に記載のディスプレイ。   The parallax optical element includes one of the first region of the image display layer, one of the second region of the image display layer, one of the third region of the image display layer, and the image display. 32. A display according to claim 31, associated with one of the fourth regions of the layer. 前記画像表示層がピクセル化された画像表示層であり、各第1の領域と、各第2の領域と、各第3の領域と、各第4の領域とが1つまたは複数のピクセルを備えた、請求項31または32に記載のディスプレイ。   The image display layer is a pixelized image display layer, and each first region, each second region, each third region, and each fourth region includes one or more pixels. A display according to claim 31 or 32, comprising: 第1の領域と第2の領域とが互いに横方向に隣接して配置されており、第3の領域が該第1の領域と該第2の領域との上方に配置されており、第4の領域が該第1の領域と該第2の領域との下方に配置されており、該第3の領域の垂直下方に配置されている、請求項31、31または33のいずれか1項に記載のディスプレイ。   The first region and the second region are disposed adjacent to each other in the lateral direction, the third region is disposed above the first region and the second region, and the fourth region The region is arranged below the first region and the second region, and vertically below the third region, according to any one of claims 31, 31 and 33. Display as described. 請求項1〜34のいずれか1項に記載のように定義されたディスプレイを備えたデュアルビュー表示装置。   A dual view display device comprising a display as defined in any one of claims 1-34. 請求項1〜34のいずれか1項に記載のように定義されたディスプレイを備えた自動立体視表示装置。   The autostereoscopic display apparatus provided with the display defined as described in any one of Claims 1-34.
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