CN102566066A - 立体显示单元和屏障器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了立体显示单元和屏障器件，该屏障器件包括：多个狭缝，允许图像显示光束从其通过。多个狭缝以水平间隔而配置成阵列，该水平间隔随着从阵列的中心位置向外的距离增加而减小。

Description

立体显示单元和屏障器件

技术领域

本发明涉及能通过视差屏障方式实现立体视觉的立体显示单元和屏障器件。

背景技术

视差屏障方式的立体显示单元是已知的一种允许无需佩戴专用眼镜通过裸眼即可感受立体视觉的立体显示系统。作为通过视差屏障方式的立体显示单元的常规构造实例，存在这样的构造，其中视差屏障设置为与正对液晶板等的显示部的前表面相对。还存在这样的构造，其中将透射型显示板用于显示部，且视差屏障被配置在显示板的背侧(在背光侧)，如日本未审查专利申请公开第2007-187823号(图3)所公开的那样。

在视差屏障方式中，通过对显示部上的用于立体视觉的视差图像(双视点情况下的右眼视差图像和左眼视差图像)进行空间分割并显示，并且在水平方向上由用作视差分离器的视差屏障根据视差对视差图像进行分离来实现立体视觉。作为视差屏障的常规构造，存在这样的构造，其中透过光的狭缝和遮挡光的遮挡部在水平方向上(在横向上)交替设置。

发明内容

在视差屏障方式的立体显示单元中，立体视觉是通过利用视差屏障的视差分离功能、允许来自分离的视差图像的光进入观看者的左右眼来实现的。因此，为实现良好的立体视觉，需要根据设计值将例如显示板的各像素和视差屏障的狭缝之间的相对位置关系精确对准。例如，如果由于某些因素狭缝的位置偏离设计值，那么立体视觉的质量就可能劣化。

然而，例如，当在视差屏障被设置于显示板的背侧的结构中，在显示部和狭缝之间夹置具有折射率差的多个层(例如，空气层和视差屏障的基底)时，狭缝的光学位置会由于折射率差的存在而偏离设计值。因此，可能无法进行良好的立体显示。

期望提供一种能进行良好的立体显示的立体显示单元及屏障器件。

根据本技术的实施方式的一种立体显示单元包括：显示部；以及屏障器件，设置于该显示部的背侧，包括多个狭缝，多个狭缝允许图像显示光束从其通过而射向显示部。多个狭缝以水平间隔而配置成阵列的方式，该水平间隔随着从阵列的中心位置向外的距离增加而减小。

根据本技术的实施方式的一种屏障器件包括：多个狭缝，允许图像显示光束从其通过。多个狭缝以水平间隔而配置成阵列，该水平间隔随着从阵列的中心位置向外的距离增加而减小。

在根据本技术的实施方式的立体显示单元及屏障器件中，多个狭缝的间隔(或屏障间距)随着从阵列的中心位置向外的距离增加而减小。因此，例如，当具有折射率差的多个层被夹置在显示部和狭缝之间时，由折射率差所引起的狭缝位置的光学偏移得到了补偿。

根据本技术的实施方式的立体显示单元及屏障器件，多个狭缝的间隔随着从阵列的中心位置向外的距离增加而减小。这使得当具有折射率差的多个层被夹置在显示部和狭缝之间时，例如可以补偿由折射率差所引起的狭缝位置的光学偏移。因此，可进行良好的立体显示。

附图说明

本发明包括附图以提供对本发明的进一步理解，而且这些附图结合至本说明书中并成为本说明书的一部分。附图与说明书一起示出了实施方式，从而阐明本技术的原理。

图1是示出了根据本技术的实施方式的立体显示单元的整体结构的实例的截面图。

图2A和图2B是分别示出了具有屏障功能的背光的构造实例的截面图。

图3是示出了在图2A和图2B所示的背光中的光调制器件的电极构造的透视图。

图4描述了在图2A和图2B所示的背光中的光束出射的状态。

图5是示出了屏障器件的基本设计实例的截面图。

图6描述了由折射率差引起的相对于设计值的位置的光学偏移。

图7描述了入射角与位置的光学偏移量。

图8描述了九视点情况下相对于第一视点的入射角。

图9描述了九视点情况下相对于第九视点的入射角。

图10描述了最小入射角和最大入射角。

图11描述了入射角与位置的光学偏移量。

图12描述了偏移量的计算。

图13描述了相对于第一视点位置的偏移量的计算。

图14描述了相对于第二视点位置的偏移量的计算。

图15描述了经优化后的狭缝位置。

图16是示出了狭缝配置的第一具体实例的平面图。

图17是示出了狭缝配置的第二具体实例的平面图。

图18是示出了狭缝配置的第三具体实例的平面图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本技术的实施方式。

[立体显示单元的整体构造]

图1示出了根据本技术的实施方式的立体显示单元的构造实例。立体显示单元设置有：显示部1，进行图像显示；屏障器件(视差屏障)2，设置于显示部1的背侧且允许用于图像显示的光从其中出射(即，从其中通过)；以及面光源3。

显示部1是由透射型二维显示板(诸如但不限于透射型液晶显示板)构成。显示部1可具有例如包括R(红色)像素，G(绿色)像素和B(蓝色)像素的多个像素。这些像素可被配置成矩阵形式。对于每个像素，显示部1都根据图像数据对来自屏障器件2和面光源3的光进行调制，以进行二维图像显示。

当屏障器件2由可变型视差屏障构成时，立体显示单元能够选择性地在二维(2D)显示模式和三维(3D)显示模式之间任意切换。二维显示模式和三维显示模式之间的切换可通过执行在显示部1上显示的图像数据的切换控制和通过执行屏障器件2的视差分离功能的开关切换控制来实现。在本实施方式中，显示部1选择性地在基于三维图像数据的图像和基于二维图像数据的图像之间切换以显示这些图像。这里所用的术语“三维图像数据”是指在三维显示中包括对应于多个视角方向的多个视差图像的数据。例如，三维图像数据可以是在进行双目式三维显示时包括用于右眼显示的视差图像和用于左眼显示的视差图像的数据。例如，在基于三维显示模式进行显示时，可在一个画面内显示包括多个条状视差图像的合成图像。

面光源3例如由诸如CCFL(冷阴极荧光灯)之类的荧光灯，或LED(发光二极管)等构成。在进行三维显示时，屏障器件2在多个视点方向上对在显示部1上显示的视差合成图像中所包括的多个视点图像进行分离从而实现立体视觉。屏障器件2设置为与显示部1相对，相对于显示部1有预定位置关系，从而产生立体视觉。屏障器件2具有基底21、遮光用的遮挡部23以及用作视差分离部的狭缝22。狭缝22的每一个均允许光从其中透光过或允许光从其中出射，并以预定条件与显示部1的每个像素11相关联以产生立体视觉。

屏障器件2可以是固定型视差屏障，或是可变型视差屏障。例如，在使用固定视差屏障的一个实施方式中，可以使用这样的视差屏障，其中，用作狭缝22的图样(诸如薄膜金属)和遮挡部23形成在透明平行平板(诸如基底21)的表面上。例如，在使用可变视差屏障的一个实施方式中，通过背光型液晶显示装置的显示功能(光调制功能)可用于选择性地形成用作狭缝22的图样和遮挡部23。

在分别使用固定型构造和可变型构造的两种实施方式中，采用如下结构：其中，屏障器件2设置在显示部1的背侧，以隔着空气层4(第一层)与显示部1相对，并且其中，具有与空气层4不同的折射率的基底21(第二层)设置在狭缝22(以及遮挡部23)与空气层4之间。狭缝22的配置间隔进行优化以补偿由空气层4和基底21之间的折射率差而引起的狭缝位置的光学偏移。在本实施方式中，狭缝22通过水平方向上在中间的间距而进行配置，并且被配置为在水平方向上间距随着从其中心区域靠近周边区域而变窄。换言之，多个狭缝22以水平间隔配置成阵列形式，该水平间隔随着从阵列的中心位置向外的距离增加而减小。狭缝22的位置的光学偏移及其优化将在稍后进行详细描述。

[屏障器件2的修改例]

图1示出了具有使用屏障器件2和面光源3的构造的实施方式。可选地，在采用可变型视差屏障的实施方式中，例如，可以使用PDLC(聚合物分散型液晶)来采用边缘光构造。例如，可使用图2A和图2B所示的具有屏障功能的背光来代替屏障器件2和面光源3。

具有该屏障功能的背光设置有：诸如导光板和导光片的导光构件(后续在本实施方式中被称作“导光板10”)；设置在导光板10侧面的光源20；以及光调制装置30和反射器40，二者均设置在导光板10背侧。

导光板10将来自设置于导光板10侧面的光源20的光，导向导光板10的上表面。导光板10具有与设置在导光板10上表面的显示部1(图1所示)相对应的形状。例如，导光板10具有由上表面，下表面和侧面围成的长方体形状。例如，导光板10具有散射从侧面进入的光源20的光并使之均匀化的功能。导光板10主要包括透明热塑性树脂，可以是聚碳酸酯树脂(PC)、丙烯酸树脂(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))或其他合适材料。

光源20是线光源，例如，可以是热阴极荧光灯(HCFL)、CCFL、以直线设置的多个LED或其他合适的发光器。如图2A所示，光源20可仅设置在导光板10的一个侧面上，或者可以设置在两个侧面上、三个侧面上、或导光板10的所有侧面上。

反射器40将从导光板10背面通过光调制装置30漏出的光反射回导光板10，而且例如具有诸如反射、漫射和散射的功能。因此，反射器40能够有效利用来自光源20的发射光，而且也可用于提高正面亮度。反射器40包括这样的材料或构件，其可以是发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、银沉积膜、多层反射膜、白色PET或其他合适的材料或构件。

在本实施方式中，光调制装置30与导光板10的背侧(即，下表面)紧密相接使其间不隔有空气层。例如，光调制装置30通过粘合剂(未示出)粘附至导光板10的背侧。如图2B所示，光调制装置30可设置有透明基底31、下电极32、取向膜33、光调制层34、取向膜35、上电极36以及透明基底37组成，它们例如从设置反射器40的一侧起依次设置。

透明基底31和37中的每一个均支撑光调制层34，且在某些实施方式中，是由对可见光透明的基底构成的，该基底可以是玻璃板、塑料膜或其他合适的透明构件。下电极32设置在透明基底31面向透明基底37的表面上。例如，如图3中光调制装置30的部分截图所示，下电极32具有沿平面内的一个方向延伸的条状形状。上电极36设置在透明基底37面向透明基底31的表面上。例如，上电极36具有沿平面内的与下电极32的延伸方向交叉(即，正交)的一个方向延伸的条状形状，如图3所示。

下电极32和上电极36中的每一个的构造(或形状)取决于驱动方式。例如，在如上所述这些电极32和电极36均具有条状形状的实施方式中，电极32和电极36中的每一个可通过简单矩阵驱动方式进行驱动。在下电极32和上电极36其中之一具有固态膜而下电极32和上电极36中的另一个具有微小矩形形状的实施方式中，下电极32和上电极36中的每一个可通过有源矩阵驱动方式进行驱动。同样，在下电极32和上电极36其中之一具有固态膜而下电极32和上电极36中的另一个具有设置有微小互连线的块状构造的实施方式中，例如，可采用分割方式(segment scheme)，其中对块状构造的各个被分割的块单独进行驱动。

在下电极32和上电极36中至少上电极36(背光上表面侧上的电极)包括透明导电材料，可以是铟锡氧化物(ITO)或其他合适的材料。下电极32(背光下表面侧上的电极)可不包括透明材料。例如，下电极32可包括金属。在下电极32是由金属构成的实施方式中，如同反射器40一样，下电极32也具有反射从导光板10背侧进入光调制装置30的光的功能。因此，在该情况下，可不设置反射器40。

当从光调制装置30的法线方向观看下电极32和上电极36时，光调制装置30中与下电极32和上电极36彼此面对的部分相应的各个区域构成光调制单元30-1。各个光调制单元30-1可通过向下电极32和上电极36施加预定电压来分别且单独地进行驱动，且相应于施加到下电极32和上电极36的电压值大小来表现对于来自光源20的光的透明或散射特性。

背光能够响应于施加到光调制装置30的下电极32和上电极36之间的电压对黑显示和白显示进行部分切换。这使得能够形成等同于通过如图1所示的屏障器件2的狭缝22和遮挡部23所获得的图样的屏障图样。

例如，如图2B所示，光调制层34是包括块体34A和散布于块体34A中的多个微粒34B的复合层。块体34A与微粒34B均具有光学各向异性。优选但不必要地，块体34A的平常光折射率和微粒34B的彼此相等，而且块体34A的异常光折射率和微粒34B的也彼此相等。在该情况下，例如，在没有电压施加到下电极32和上电极36之间的区域(即，图4的(A)所示的透明区域30A)中包括正向和倾斜方向的所有方向上的折射率几乎没有任何差异，因此获得了高透明度。从而，例如，沿正向传播的光和沿倾斜方向传播的光透过光调制层34，而不在光调制层34中被散射。结果，例如，如图4的(A)和(B)所示，来自光源20的光L被透明区域30A的界面(即，透明基底31或导光板10与空气之间的界面)所全反射。因此，透明区域30A的亮度(黑显示的亮度)变得比未设置光调制装置30情况下(由图4的(B)中的长短虚线表示)的亮度更低。这使得透明区域30A用作如图1所示的屏障器件2的遮挡部23。

同样，在将电压施加到下电极32和上电极36之间的区域(即，图4的(A)所示的散射区域30B)中，光调制层34中包括正向和倾斜方向的所有方向上的折射率差都会增大，因此获得了高散射特性。从而，例如，沿正向传播的光和沿倾斜方向传播的光将在光调制层34中被散射。结果，例如，如图4的(A)和(B)所示，来自光源20的光L将透过散射区域30B的界面(即，透明基底31或导光板10与空气之间的界面)，而且透过其射向反射器40的光将被反射器40反射并随后又透过光调制装置30。因此，散射区域30B的亮度比未设置光调制装置30情况下(由图4的(B)中的长短虚线表示)的亮度明显变得极高，而且，部分的白显示的亮度(亮度突出)以透明区域30A的亮度的降低量而增大。这使得散射区域30B用作如图1所示的屏障器件2的狭缝22。

在使用具有屏障功能的背光的实施方式中，也采用如下构造：其中，背光设置在显示部1的背侧以隔着空气层4(第一层)与显示部1相对，并且其中，具有与空气层4不同的折射率的第二层(主要是导光板10和透明基底37)被设置在狭缝22和遮挡部23(即，光调制层34)与空气层4之间，如同图1所示的屏障器件2中那样。

[狭缝22的设计值与位置的光学偏移]

例如，图5示出了采用双目方式时立体显示单元中各部分配置的基本设计的实例。应注意的是，图5中，未考虑由显示部1与屏障器件2的狭缝22及遮挡部23之间的折射率差导致的位置的光学偏移。图5中，“L”表示显示部1中像素11(左眼像素11L与右眼像素11R)的间距(像素间距)，“R”表示观看者(左眼51L与右眼51R)与显示部1之间的观看距离，而“r”表示显示部1(像素11)与屏障器件2的狭缝22及遮挡部23之间的距离(屏障距离)。而且，“P”表示狭缝22在水平方向上的间距(屏障间距)，“E”表示左眼51L和右眼51R之间的间距(视点间距离)，而“LC0”表示显示部1的中心位置(显示的中心位置)。

当假设显示部1和狭缝22之间没有具有折射率差的层存在时，通过使各部分的配置具有满足如下关系的设计值，则进入观看者左眼51L的光束L1B将仅是来自左眼像素11L的光而进入右眼51R的光束L1A将仅是来自右眼像素11R的光。这样可以实现双目立体视觉。

L:r＝E:(R+r)

2L:R＝P:(R+r)

然而，实际上，具有与空气层4不同的折射率的基底21被设置于狭缝22及遮挡部23与空气层4之间。因此，如果构建了根据上述设计值的构造，则会发生如图6所示的位置的光学偏移。图6示出了例示进入右眼51R的光束L1A的情况，而这对于进入左眼51L的光束L1B的情况也适用。根据斯涅耳定律(Snell’s law)建立如下关系，其中“θ1”是光L1A从空气层4到基底21的入射角，“θ2”是光L1A从基底21到空气层4的入射角，“n1”是空气层4的折射率(n1＝1.0)，而“n2”是基底21的折射率。

n2＝Sinθ1/Sinθ2

在将在没有折射率差的前提下从右眼51R观看到的狭缝22的中心位置(优化折射率之前狭缝的中心位置)定义为LCm时，由于折射率差的影响而被光学偏移了(偏移量OffMA)的位置LCm’是在存在折射率差的状态下当从右眼51R观看到折射率的优化之前的中心位置LCm时而被观看到的。这导致原本应当从右眼51R看到的右眼像素11R被遮挡的状态。这也导致原本应当对于右眼51R遮挡的来自左眼像素11L的光束L1A’被右眼51R看到的状态。

[狭缝22的配置的优化的概述]

如上所述根据斯涅耳定律，入射角θ1和θ2以正弦曲线的形式成比例关系。因此，如图7示意性地所示，上述偏移量OffMA随入射角θ1变大而变大。换言之，偏移量OffMA并不是一致的，而且其依赖于观察位置(视点位置)而改变。

图8和图9各自示出了具有九视点的实例中位于最外侧位置(分别是第一视点位置和第九视点位置)的视点位置处的入射角关系。视差屏障方式被设计为使得即使当视点位置相对于画面移动了适当视觉距离(properdistance of vision)时，除了逆视(reverse viewing)之外，也能保证3D质量。如图8和图9所示，视点位置与像素11之间的角度关系依赖于各个视点位置而不同。另一方面，屏障器件2的狭缝22对于任何视点位置是共用的。所期望的是，单个狭缝22被设计为对于有效视角θ0的范围内所有的视点和像素都保证3D质量。然而，由于如上所述偏移量根据入射角而改变，所以可能无法对所有这些视点和像素都完全保证3D质量。

为解决这一问题，通过利用最小入射角处的偏移量和最大入射角处的偏移量的平均值，在有效视角θ0的范围内对任何狭缝22的配置进行优化。如图10所示，将显示部1的中心位置(显示的中心位置)LC0确定为观看中心以定义有效视角θ0。有效视角θ0通过诸如适当视觉距离和视点数来确定。例如，当显示部1的画面尺寸是40英寸且视点数是9时，适当视觉距离是1.5米而且有效视角θ0是22度。

如图10所示，在将相互位于有效视角θ0的范围内最外侧位置处的第一观察位置和第二观察位置分别定义为A和B时，第一观察位置A的右眼51R(第一视点位置)和第二观察位置B的左眼51L(第二视点位置)分别在相互位于有效视角θ0的范围内最外侧位置的视点位置处。这里，当从第一观察位置A的右眼51R看到第二端“b”(光束L1Ab)时，以及当从第二观察位置B的左眼51L看到第一端“a”(光束L1Ba)时，入射角变为最大。当从第二观察位置B的左眼51L看到第二端“b”(光束L1Bb)时，以及当从第一观察位置A的右眼51R看到第一端“a”(光束L1Aa)时，入射角变为最小。

狭缝22的配置可被优化成使得对于第一视点位置(第一观察位置A的右眼51R)和第二视点位置(第二观察位置B的左眼51L)，偏移量变为最小值。图11示出了以下情况，其中：在不存在折射率差的前提下从第一和第二视点位置观看的优化前的狭缝22的中心位置被定义为LCm；当在存在折射率差的状态下、从第一视点位置观看优化前的中心位置LCm时，由于折射率差的影响而被观看为光学偏移的第一偏移位置被定义为LOMA；以及当在存在折射率差的状态下、从第二视点位置观看优化前的中心位置LCm时，由于折射率差的影响而被观看为光学偏移的第二偏移位置被定义为LOMB。在该情况下，对狭缝22优化后的中心位置LOm可被设定为第一偏移位置LOMA和第二偏移位置LOMB的中点。顺便提及，图11中的“d”表示屏障器件2的基底21的厚度。

[狭缝22的配置的具体计算实例]

例如，现将参照图12至图15对如图11所示的对狭缝22的配置进行优化的具体设计实例进行描述。应注意，图12至图15中那些与图5至图11中相同或等同的元件均用了相同的参考标号来表示以具有相同含义，而且将不再详细描述。

图12示出了如图5的基于双目方式的设计实例。在本设计实例中，如上所述建立了以下关系：

L:r＝E:(R+r)

2L:R＝P:(R+r)

通过这些关系，建立了下面的表达式：

r＝LR/(E-L)

P＝2L+2Lr/R

这里，关于显示部1的显示器中心位置LC0处的线建立对称，且仅考虑对称中的一侧。狭缝22的坐标的中心为0(零)。位于中心右侧第n个优化前的狭缝22的中心位置LCm的坐标被定义为LCm＝nP。

当第一视点位置(右眼51R)的适当视觉距离的坐标被定义为LCA以及第二视点位置(左眼51L)的适当视觉距离的坐标被定义为LCB时，与第一视点位置LCA相对应的光束L1A相对于优化前狭缝22的中心位置LCm的入射角θ_n1A定义如下。

θ_n1A＝tan^-1{(LCm-LCA)/(R+r)}

类似地，与第二视点位置LCB相对应的光束L1B相对于优化前狭缝22的中心位置LCm的入射角θ_n1B定义如下。

θ_n1B＝tan^-1{(LCm-LCB)/(R+r)}

相对于与第一视点位置LCA相对应的光束L1A的折射角θ_n2A定义如下。

θ_n2A＝sin^-1{sin(θ_n1A/n2)}

类似地，相对于与第二视点位置LCB相对应的光束L1B的折射角θ_n2B定义如下。

θ_n2B＝sin^-1{sin(θ_n1B/n2)}

当从第一视点位置LCA观看优化前的中心位置LCm时，可看到中心位置LCm由于折射率差的影响而被光学偏移到第一偏移位置LOMA处，如图13所示。在该情况下偏移量OffMA定义如下，其中“d”为基底21的厚度。

OffMA＝d{tan(θ_n1A)-tan(θ_n2A)}

第一偏移位置LOMA定义如下。

LOMA＝LCm-OffMA

类似地，当从第二视点位置LCB观看优化前的中心位置LCm时，可看到中心位置LCm由于折射率差的影响而被光学偏移到第二偏移位置LOMB处，如图14所示。在该情况下偏移量OffMB定义如下。

OffMB＝d{tan(θ_n1B)-tan(θ_n2B)}

第二偏移位置LOMB定义如下。

LOMB＝LCm-OffMB

之前的描述针对的是对画面右侧的计算。实际上，对画面左侧也可进行类似的计算。然而，应注意，由于线对称，相对于第一视点位置LCA和第二视点位置LCB，各部分在水平方向上的位置关系是相反的。

在采用双视点(双目方式)的一个实施方式中，考虑在单个观察位置处包括右眼51R和左眼51L的两个视点。在采用多视点(三个以上视点)的实施方式中，最外侧的观察位置分别被定义为第一观察位置A和第二观察位置B，如图10所示，而且第一观察位置A中的右眼51R被定义为第一视点位置而第二观察位置B中的左眼51L被定义为第二视点位置，以进行类似计算。

如图15所示，对狭缝22进行优化后的中心位置LOm可被设定为第一偏移位置LOMA和第二偏移位置LOMB的中点。换言之，将建立如下关系。

LOM＝(LOMA+LOMB)/2

[狭缝22的配置的具体实例]

现将参照图16至图18对根据上述优化方式构造的屏障器件2中狭缝22的配置的具体实例进行描述。

图16的(A)部分示出了在优化前狭缝22的配置的第一具体实例。图16的(B)部分示出了在优化后狭缝22的配置的第一具体实例。在如图16的(A)所示的优化前的配置中，狭缝22以及遮挡部23被交替配置成竖条纹形式。用宽度W1表示的屏障宽度(遮挡部23的宽度或“屏障间距”)在中心区域和周边区域均相同。单个狭缝22的宽度在中心区域和周边区域也都相同。因此，相邻狭缝22的间距(或“狭缝间距”，可以是中心到中心的距离)在中心区域和周边区域也都相同。与此对比，在如图16的(B)所示的优化后的配置中，屏障宽度在中心区域具有宽度W1，而屏障宽度在周边区域具有宽度W2(＜W1)。因此，屏障宽度随着靠近外侧而变窄。单个狭缝22的宽度在中心区域和周边区域均相同。所以，相邻狭缝22的间距(狭缝间距)，即，狭缝间隔，在中心区域和周边区域不同，且因此间距随着靠近外侧而变窄。换言之，狭缝22的间隔随着从阵列的中心位置向外的距离增加而减小。

图17的(A)部分示出了优化前狭缝22的配置的第二具体实例。图17的(B)部分示出了优化后狭缝22的配置的第二具体实例。在如图17的(A)所示的优化前的配置中，狭缝22以及遮挡部23被交替配置成斜条纹形式。用宽度W1表示的屏障宽度在中心区域和周边区域均相同。单个狭缝22的宽度在中心区域和周边区域都相同。因此，相邻狭缝22的间距在中心区域和周边区域也都相同。与此对比，在如图17的(B)所示的优化后的配置中，狭缝22以及遮挡部23被交替配置成斜条纹形式以形成字母S状的曲线(反S状的曲线)。换言之，多个狭缝22被配置成斜条纹形式，而且多个狭缝22的每一个都形成大致反S状的曲线。屏障宽度在中心区域具有宽度W1，而屏障宽度在周边区域具有宽度W2(＜W1)，因此，屏障宽度随着靠近外侧而变窄。单个狭缝22的宽度在中心区域和周边区域均相同。所以，相邻狭缝22的间距在中心区域和周边区域不同，因此间距随着靠近外侧而变窄。换言之，狭缝22的间隔随着从阵列的中心位置向外的距离增加而减小。

图18的(A)部分示出了优化前狭缝22的配置的第三具体实例。图18的(B)部分示出了优化后狭缝22的配置的第三具体实例。在如图18的(A)所示的优化前的配置中，狭缝22在倾斜方向上被配置成直线状的阶梯形式。用宽度W1表示的屏障宽度在中心区域和周边区域均相同。单个狭缝22的宽度在中心区域和周边区域都相同。因此，相邻狭缝22的间距在中心区域和周边区域也都相同。与此对比，在如图18的(B)所示的优化后的配置中，狭缝22在倾斜方向上被配置成阶梯形式以形成字母S状的曲线(反S状的曲线)。换言之，多个狭缝22被配置为形成多个狭缝组，而且狭缝组的每一个均包括在倾斜方向上以阶梯形式配置从而形成大致反S状的曲线的狭缝22。屏障宽度在中心区域具有宽度W1，而屏障宽度在周边区域具有宽度W2(＜W1)，因此，屏障宽度随着靠近外侧而变窄。单个狭缝22的宽度在中心区域和周边区域均相同。所以，相邻狭缝22的间距在中心区域和周边区域不同，因此间距随着靠近外侧而变窄。换言之，狭缝22的间隔随着从阵列的中心位置向外的距离增加而减小。

[效果]

根据上述本发明实施方式的立体显示单元和屏障器件2，多个狭缝22的间隔随着从中心区域靠近周边区域而变窄。换言之，多个狭缝的间隔随着从阵列的中心位置向外的距离增加而减小。这使得当在显示部1和狭缝22之间夹置了具有折射率差的多个层时，可以补偿由折射率差引起的狭缝22位置的光学偏移。因此，可进行良好的立体显示。

[其他实施方式]

尽管前面已经参照实施方式通过实例的形式对本技术进行了描述，但本技术并不局限于此，而可以广泛的多种方式进行修改。

因此，从前述的本发明的示例性实施方式中至少可提炼出如下构造。

(1)一种立体显示单元，包括：

显示部；以及

屏障器件，设置于所述显示部的背侧，包括多个狭缝，所述多个狭缝允许图像显示光束从其通过而射向所述显示部，

其中，所述多个狭缝以水平间隔而配置成阵列的方式，所述水平间隔随着从所述阵列的中心位置向外的距离增加而减小。

(2)根据(1)所述的立体显示单元，还包括：

第一层，设置在所述屏障器件与所述显示部之间，所述屏障器件设置为隔着所述第一层面向所述显示部；以及

第二层，设置在所述多个狭缝与所述第一层之间，并且具有与所述第一层不同的折射率。

(3)根据(2)所述的立体显示单元，其中，所述多个狭缝的水平间隔被优化，以补偿由所述第一层与所述第二层之间的折射率差所引起的狭缝位置的光学偏移。

(4)根据(3)所述的立体显示单元，其中，所述多个狭缝的每一个的经优化的中心位置位于第一偏移位置LOMA和第二偏移位置LOMB之间的中点，其中：

所述第一偏移位置LOMA被定义为在存在所述折射率差的情况下从第一视点位置观察未经优化的中心位置LCm时所得的、由于所述折射率差的影响而光学偏移的观察位置，所述第一视点位置被定义为在有效视角的范围内的最外侧位置之一；

所述第二偏移位置LOMB被定义为在存在所述折射率差的情况下从第二视点位置观察未经优化的中心位置LCm时所得的、由于所述折射率差的影响而光学偏移的观察位置，所述第二视点位置被定义为在所述有效视角的范围内的另一个最外侧位置；以及

所述未经优化的中心位置LCm被定义为通过优化前在不存在所述折射率差的情况下从所述第一视点位置和所述第二视点位置观看所述多个狭缝的每一个的中心位置所获得的观察位置。

(5)根据(2)至(4)中任一项所述的立体显示单元，其中，空气层对应于所述第一层，并且所述屏障器件的基底对应于所述第二层。

(6)根据(1)至(5)中任一项所述的立体显示单元，其中，所述多个狭缝以斜条纹形式配置，所述多个狭缝的每一个均形成大致反S状的曲线。

(7)根据(1)至(5)中任一项所述的立体显示单元，其中，所述多个狭缝被配置为形成多个狭缝组，而所述狭缝组的每一个均包括在倾斜方向上以阶梯状形式配置从而形成大致反S状的曲线的狭缝。

(8)一种屏障器件，包括：

多个狭缝，允许图像显示光束从其通过，

其中，所述多个狭缝以水平间隔而配置成阵列，所述水平间隔随着从所述阵列的中心位置向外的距离增加而减小。

本发明包含涉及于2010年12月28日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2010-291829所公开的主题，将其全部内容结合于此作为参考。

本领域的技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合以及替换，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (9)

1.一种立体显示单元，包括：

显示部；以及

屏障器件，设置于所述显示部的背侧，包括多个狭缝，所述多个狭缝允许图像显示光束从其通过而射向所述显示部，

其中，所述多个狭缝以水平间隔而配置成阵列方式，所述水平间隔随着从所述阵列的中心位置向外的距离增加而减小。

2.根据权利要求1所述的立体显示单元，还包括：

第一层，设置在所述屏障器件与所述显示部之间，所述屏障器件设置为隔着所述第一层面向所述显示部；以及

第二层，设置在所述多个狭缝与所述第一层之间，并且具有与所述第一层不同的折射率。

3.根据权利要求2所述的立体显示单元，其中，所述多个狭缝的水平间隔被优化，以补偿由所述第一层与所述第二层之间的折射率差所引起的狭缝位置的光学偏移。

4.根据权利要求3所述的立体显示单元，其中，所述多个狭缝的每一个的经优化的中心位置位于第一偏移位置LOMA和第二偏移位置LOMB之间的中点，其中：

所述第一偏移位置LOMA被定义为在存在所述折射率差的情况下从第一视点位置观察未经优化的中心位置LCm时所得的、由于所述折射率差的影响而光学偏移的观察位置，所述第一视点位置被定义为在有效视角的范围内的最外侧位置之一；

所述第二偏移位置LOMB被定义为在存在所述折射率差的情况下从第二视点位置观察未经优化的中心位置LCm时所得的、由于所述折射率差的影响而光学偏移的观察位置，所述第二视点位置被定义为在所述有效视角的范围内的另一个最外侧位置；以及

所述未经优化的中心位置LCm被定义为通过优化前在不存在所述折射率差的情况下从所述第一视点位置和所述第二视点位置观看所述多个狭缝的每一个的中心位置所获得的观察位置。

5.根据权利要求2所述的立体显示单元，其中，空气层对应于所述第一层，并且所述屏障器件的基底对应于所述第二层。

6.根据权利要求1所述的立体显示单元，其中，所述多个狭缝以斜条纹形式配置，所述多个狭缝的每一个均形成大致反S状的曲线。

7.根据权利要求1所述的立体显示单元，其中，所述多个狭缝被配置为形成多个狭缝组，而所述狭缝组的每一个均包括在倾斜方向上以阶梯状形式配置从而形成大致反S状的曲线的狭缝。

8.根据权利要求1所述的立体显示单元，其中，所述屏障器件是固定型视差屏障或可变型视差屏障。

9.一种屏障器件，包括：

多个狭缝，允许图像显示光束从其通过，

其中，所述多个狭缝以水平间隔而配置成阵列，所述水平间隔随着从所述阵列的中心位置向外的距离增加而减小。

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