CN105531618A - 立体图像显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

具备:显示面板(11),按照预定间距在横向上配置有多个由显示左右眼用的图像的两个子像素(411)构成的子像素对(41);以及视差屏障快门面板(21),按照对由预定的设计观察距离和子像素对的间距决定的基准视差屏障间距进行N(N:4以上的偶数)分割而得到的间距,在横向上配置有多个能够通过利用在纵向上延伸的电极(23)来驱动保持在两块透明基板(22、26)之间的液晶层(24)从而切换光透射状态和遮光状态的子开口(210),在视差屏障快门面板(21)中,设置有对显示区在横向上进行分割而成的多个共通驱动区(251),将配置在共通驱动区(251)内的(N·M+N/2)条(M:正整数)电极(23)每隔N条电连接。

Description

立体图像显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示装置,特别涉及视差屏障方式、柱状透镜(lenticularlens)方式等使用了光偏转部件的裸眼立体图像显示装置。
背景技术
以往,提出了无需特殊的眼镜就能够立体视的裸眼立体图像显示装置。
例如,在专利文献1中,公开了一种立体图像显示装置,该立体图像显示装置具备:屏障产生单元,使用透射型显示元件通过电子控制产生视差屏障条纹;以及图像显示单元,从视差屏障条纹的产生位置朝向后方相隔预定距离而配设显示画面,在进行立体图像显示时,能够将与视差屏障条纹对应地交替排列了左图像和右图像的条带的多方向图像输出显示到该显示画面。
在这样的立体图像显示装置中,能够使屏障条纹电子式地产生,并且能够对所产生的屏障条纹的形状(条纹的数量、宽度、间隔)、位置(相位)、浓度等自由地进行可变控制,所以既能够用作二维图像显示装置,也能够用作立体图像显示装置,能够实现具有两立性的图像显示装置。
进而,在专利文献2中,公开了一种裸眼立体图像显示装置,该裸眼立体图像显示装置具备:图像显示单元,交替显示条纹状的左眼图像以及右眼图像;遮光单元,构成为能够使产生两眼视差效果的遮光部的位置按照遮光部间距的1/4间距移动;以及传感器,检测观察者的头的位置的左右方向的移动和观察者的头的位置是否从适当观看范围前后偏离,所述裸眼立体图像显示装置具备区域分割移动控制单元,该区域分割移动控制单元对遮光单元在左右方向上进行区域分割,根据观察者的头的位置从适当观看范围前后偏离的状态,针对区域分割得到的各区域分割,控制遮光单元的遮光部的位置的移动、非移动。
在专利文献2记载的立体图像显示装置中,即使在观察者的头部移动到从适当观看位置偏离的位置的情况下,通过进行遮光部的移动控制以及图像显示单元的显示控制,从而能够对观察者的右眼提供右眼图像,并且,能够对观察者的左眼提供左眼图像,所以观察者也能够识别立体图像。
专利文献1:日本特开平3-119889
专利文献2:日本特开2001-166259
发明内容
但是,在专利文献1、2的立体图像显示装置中,在根据观察者的头的移动,通过电子控制而进行屏障遮光部的移动控制以及图像显示单元的显示控制时,观察者感觉到亮度的变化。如果观察者的头的移动多,频繁地进行切换,则观察者特别感到不舒服。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的,其目的在于提供一种显示装置,即使在立体图像显示模式时,无论观察者的观察距离如何,也没有相对观察者的移动而被视觉辨认为亮线、暗线的局部的亮度的时明时暗,能够持续视觉辨认立体图像。
本发明涉及立体图像显示装置的驱动方法,所述立体图像显示装置具备:显示面板,按照预定的间距在横向上配置有多个由分别显示左右眼用的图像的两个子像素构成的子像素对;以及视差屏障快门面板,在配置于显示面板的与观察者相反侧的背光源与显示面板之间配置视差屏障快门面板,在视差屏障快门面板,按照对由预定的设计观察距离和子像素对的间距决定的基准视差屏障间距进行N分割而得到的间距在横向上配置有多个能够以电方式切换光透射状态和遮光状态的子开口,其中N是4以上的偶数,所述立体图像显示装置的驱动方法的特征在于,在观察者的位置与设计观察距离相等的情况下,将相邻的(N/2)个子开口设为光透射状态,将相邻的(N/2)个子开口设为遮光状态,形成1个综合开口,在观察者的位置小于设计观察距离的情况下,在横向上至少设置一处将相邻的(N/2+1)个子开口设为光透射状态的部分,将相邻的(N/2)个子开口设为遮光状态,在观察者的位置大于设计观察距离的情况下,在横向上至少设置一处将相邻的(N/2-1)个子开口设为光透射状态的部分,将相邻的(N/2)个子开口设为遮光状态。
另外,本发明的立体图像显示装置具备:显示面板,按照预定的间距在横向上配置有多个由分别显示左右眼用的图像的两个子像素构成的子像素对;以及视差屏障快门面板,按照对由预定的设计观察距离和子像素对的间距决定的基准视差屏障间距进行N分割而得到的间距,在横向上配置有多个能够通过利用在纵向上延伸的透明电极来驱动保持在两块透明基板之间的液晶层从而以电方式切换光透射状态和遮光状态的子开口,其中N是4以上的偶数,所述立体图像显示装置的特征在于,在液晶屏障快门面板设置有在横向上对显示区进行分割而成的多个共通驱动区,配置在共通驱动区内的(N·M+N/2)条透明电极每隔N条被电连接,其中M是正整数。
根据本发明,如上述那样构成,从而即使处于与设计观察距离不同的观察距离处的观察者向左右方向移动的情况下,也感觉不到亮度变化,能够视觉辨认立体图像。
附图说明
图1是示出与作为前提的技术相关的显示装置的结构的剖面图。
图2是示出与作为前提的技术相关的视差屏障快门面板的图。
图3是示出与作为前提的技术相关的综合开口的图。
图4是示出与作为前提的技术相关的综合开口的图。
图5是示出与作为前提的技术相关的综合开口的图。
图6是示出与作为前提的技术相关的综合开口的图。
图7是示出与作为前提的技术相关的综合开口的图。
图8是示出与作为前提的技术相关的综合开口的图。
图9是示出与作为前提的技术相关的综合开口的图。
图10是示出与作为前提的技术相关的综合开口的图。
图11是示出与作为前提的技术相关的显示装置的结构的图。
图12是示出针对显示装置的结构的计算结果的图。
图13是示出针对显示装置的结构的计算结果的图。
图14是示出与作为前提的技术相关的显示装置的结构的图。
图15是用于说明与作为前提的技术相关的显示装置的结构的图。
图16是示出针对显示装置的结构的计算结果的图。
图17是示出针对显示装置的结构的计算结果的图。
图18是示出针对显示装置的结构的计算结果的图。
图19是示出针对显示装置的结构的计算结果的图。
图20是示出针对显示装置的结构的计算结果的图。
图21是示出实施方式1的显示装置的结构的平面图。
图22是示出实施方式1的显示装置的动作的图。
图23是示出实施方式1的显示装置的综合开口的图。
图24是示出实施方式1的显示装置的视差屏障快门面板的结构的图。
图25是示出实施方式1的显示装置的动作的图。
图26是示出实施方式1的显示装置的动作的图。
图27是示出实施方式1的显示装置的动作的图。
图28是示出实施方式1的显示装置的动作的图。
图29是示出实施方式1的显示装置的综合开口的图。
图30是示出实施方式1的显示装置的综合开口的图。
图31是示出实施方式1的显示装置的计算模型的图。
图32是示出实施方式1的针对显示装置的计算结果的图。
图33是示出实施方式1的针对显示装置的计算结果的图。
图34是示出实施方式1的针对显示装置的计算结果的图。
图35是示出实施方式1的针对显示装置的计算结果的图。
图36是示出实施方式1的针对显示装置的计算结果的图。
图37是示出实施方式2的显示装置的综合开口的图。
图38是示出实施方式2的显示装置的综合开口的图。
图39是示出实施方式2的显示装置的计算模型的图。
图40是示出实施方式2的针对显示装置的计算结果的图。
图41是示出实施方式2的针对显示装置的计算结果的图。
图42是示出实施方式2的针对显示装置的计算结果的图。
图43是示出实施方式2的针对显示装置的计算结果的图。
图44是示出实施方式2的针对显示装置的计算结果的图。
(符号说明)
11:显示面板;21:视差屏障快门面板;22:第1透明基板;23:第1透明电极;24:液晶层;25:第2透明电极;26:第2透明基板;31:检测部;32:控制部;41:子像素对;210:子开口;251:共通(common)驱动区;260:共通屏障模式区;300:综合开口;330:综合遮光部;411:子像素;P:基准视差屏障间距;Po:子像素对的间距;ΔSW:子开口间距。
具体实施方式
以下,根据附图,说明本发明的实施方式。
<前提技术>
首先,说明作为本发明的前提的技术。图1是示出与作为本发明的前提的技术相关的显示装置的结构的剖面图。该显示装置能够同时显示右的图像(针对右眼的视差图像或者第1观察方向用的图像)以及左的图像(与针对右眼的视差图像稍微不同的针对左眼的视差图像或者第2观察方向用的图像)、即两个图像。根据该显示装置,即使不使用特殊的眼镜也能够用裸眼视觉辨认立体图像或者能够按观察方向显示不同的图像。以下,主要说明显示装置显示右眼以及左眼的视差图像的情况。
该显示装置具备后述裸眼立体图像显示装置、检测观察者的头等的位置(移动)的检测部31以及根据检测部31的检测结果、影像信号等而对它们总括地进行控制的控制部32。另外,在以下的说明中,将图1所示的上下方向称为前后方向,将图1所示的左右方向称为横向,将图1中的纵深方向称为纵向。
在图1中,示出了裸眼立体图像显示装置的剖面构造。如该图1所示,裸眼立体图像显示装置具备显示面板11和配置在该显示面板11的前方(在图1中上侧)的视差屏障快门面板(shutterpanel)21(光学引导部件)。
显示面板11是矩阵型显示面板,应用例如有机EL面板、等离子体显示器装置、液晶显示器。另外,在将液晶显示器应用到显示面板11的情况下,虽然未图示,但视差屏障快门面板21也可以配置于显示面板11的后方。在图1中,作为例子而示出了应用了液晶显示器的显示面板11,具备液晶14、夹住并驱动液晶14的子像素透明电极12以及对置透明电极15、分别设置在子像素透明电极12以及对置透明电极15的透明基板的中间偏振片17以及背面偏振片16、配置在背面偏振片16的后方(在图1中下侧)的背光源3。
在显示面板11中,显示上述右的图像的子像素411a(411)以及显示上述左的图像的子像素411b(411)在分别由遮光壁18夹着的状态下在横向上交替地配置。
子像素411a以及子像素411b的横宽相互相同或者大致相同。
此处,相邻的子像素411a以及子像素411b构成显示左右不同的两个图像(左右的视差图像或者第1及第2观察方向用的图像)的子像素对41,在显示面板11中,在横向上按照预定的均匀的间距排列有这样构成的子像素对41。另外,在该裸眼立体图像显示装置中,不仅在横向上排列有子像素对41,而且在纵向上也排列有子像素对41。
另外,在该裸眼立体图像显示装置中,规定了基准视差屏障间距P,该基准视差屏障间距P是与子像素对41的横宽对应的横向的基准间距。此处,以使从处于构成子像素对41的子像素411a、411b的中间的遮光壁18的中央出来并通过了对应的基准视差屏障间距P内的中央点的假想的光线LO聚集到从裸眼立体图像显示装置朝向正面前方相隔设计观察距离D的设计视觉辨认点DO的方式,设定了基准视差屏障间距P。
视差屏障快门面板21具备两块透明基板(第1透明基板22及第2透明基板26)、保持在它们之间的液晶层24、第1及第2透明电极23、25、设置在第1透明基板22的与液晶层24相反侧的面的显示面偏振片27、以及设置在第2透明基板26的显示面板11侧的面的偏振片。此处,作为该偏振片,兼用显示面板11的中间偏振片17。
液晶的模式能够利用扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、平面切换(InPlaneSwitching)、光学补偿弯曲排列(OCB)等。另外,在后面说明利用其中的若干个的例子。
在第1透明基板22的液晶层24侧的表面,形成了在纵向(图1的纵深方向)上延伸的多个第1透明电极23,在第2透明基板26的液晶层24侧的表面,形成了在横向(图1的左右方向)上延伸的多个第2透明电极25。这些多个第1透明电极23以及多个第2透明电极25通过对液晶层24施加电场,从而驱动液晶层24的液晶。
各第1透明电极23相当于在该基准视差屏障间距P的区域内将1个透明电极分割为偶数个(此处8个)而成的各电极。即,在本裸眼立体图像显示装置中,多个第1透明电极23在各子像素对41的横向的基准视差屏障间距P的区域内排列有偶数个(此处8个)。另外,只要未特别提及,则设为多个第1透明电极23彼此互相电绝缘。
另一方面,按照子像素对41的纵向间距,在纵向(图1的纵深方向)上排列有多个第2透明电极25。
另外,对上述多个第1及第2透明电极23、25选择性地施加电压。因此,在视差屏障快门面板21中,能够以第1及第2透明电极23、25的宽度为单位,切换光透射状态以及遮光状态。因此,在以下的说明中,将能够通过电控制以第1透明电极23的横宽为单位来切换光透射状态以及遮光状态的视差屏障快门面板21中的光学开口称为子开口210。
在本裸眼立体图像显示装置中,如上所述,多个第1透明电极23在视差屏障快门面板21中在横向上排列,所以多个子开口210在视差屏障快门面板21中在横向上排列。另外,如上所述,偶数个(此处8个)第1透明电极23排列在视差屏障快门面板21中的基准视差屏障间距P的区域内,所以与其相同数量的偶数个(此处8个)子开口210包含于视差屏障快门面板21中的基准视差屏障间距P的区域内。
图2~10是示出视差屏障快门面板21的图。此处,与上述同样地,设为8个第1透明电极23与各子像素对41对应,如图2所示,附加了(1)~(8)的8个子开口210包含于各基准视差屏障间距P的区域内。在该偶数个(8个)子开口210中,如图3~图10所示,在各基准视差屏障间距P的区域内,使偶数个的一半的数量(4个)的相互相邻的子开口210成为光透射状态,并且使剩余的一半的数量(4个)的子开口210(其它子开口210)成为遮光状态,从而由上述任意的数量的处于光透射状态的子开口210在视差屏障快门面板21形成了1个综合开口300。另外,综合开口300(子开口210)将从显示左的图像的子像素411b放出的光和从显示右的图像的子像素411a放出的光向相互不同的方向引导。
在图3所示的图案(pattern)1中,通过在各基准视差屏障间距P的区域内,使附加了(1)~(4)的连续的4个子开口210成为光透射状态,使(5)~(8)的子开口210(其它子开口210)成为遮光状态,从而由光透射状态的4个子开口210形成了1个综合开口300。
此处,在该图案1中,如果使附加了(1)的子开口210成为遮光状态,使附加了(5)的子开口210成为光透射状态,则成为与图案2相同的状态。
在这样图案从图案1转变为图案2的情况下,在视差屏障快门面板21中,综合开口300按照子开口210的间距(以下有时还称为“子开口间距ΔSW”)向右侧移动。即,如果使综合开口300的一端的子开口210成为遮光状态,使与综合开口300的另一端相邻的子开口210成为光透射状态,则能够使综合开口300按照子开口间距ΔSW向从该一端朝向该另一端的方向移动。
另外,如后所述,第1透明电极23彼此稍微分开,所以在其之间存在无法对液晶层24施加电场的边界部,严格来说,子开口间距ΔSW=子开口的横宽+边界部的横宽。
接下来,简单地说明以上那样的本显示装置的动作。如上所述,图1所示的检测部31检测观察者的位置(移动)。控制部32根据检测部31的检测结果,总括地控制显示面板11以及视差屏障快门面板21。具体而言,控制部32根据检测部31的检测结果,变更在多个子开口210中设为光透射状态的子开口,从而控制视差屏障快门面板的横向上的综合开口300的位置。即,根据本显示装置,在观察者的位置向左右移动的情况下,能够根据该观察者的位置而使综合开口300在横向上移动。其结果,观察者即使移动也能够观察立体图像。
此处,在配光角度分布(配光亮度分布)的偏差大的情况、综合开口300的移动不适当的情况下,移动的观察者会感觉到该立体图像的亮度的偏差(时明时暗)。为了抑制这样的图像的亮度的偏差,需要满足以下的条件(C1)~条件(C3)。具体而言,作为条件(C1),需要在没有子开口210的光透射状态以及遮光状态的切换的观察区域,针对观察者的左右眼的视差图像的亮度平坦(恒定),作为条件(C2),需要在观察针对一个眼的视差图像的区域,有观察不到针对另一个眼的视差图像的范围,作为条件(C3),即使进行与综合开口300的移动相伴的子开口210的光透射状态以及遮光状态的切换,在观察者的移动路径上,亮度也需要是平坦(恒定)的。因此,以下,说明满足以上的3个条件的结构。
<条件(C1)>
首先,说明满足条件(C1)的结构。此处,使用图11,考虑从右图像显示用的子像素411a出来并通过(透射)了视差屏障快门面板21的综合开口300的光的配光角度分布。另外,SW表示综合开口300的开口横宽(以下“综合开口宽度”),GW表示子像素411的发光域横宽(以下“子像素宽度”),BW表示遮光壁18的横宽(以下“遮光壁宽度”)。
另外,在该图11中,为便于说明,相比于视差屏障快门面板21与子像素411的距离L(像素-屏障间距离L),以相同的程度示出了设计观察距离D,但实际上,设计观察距离D比像素-屏障间距离L大100~1000倍左右。另外,为简化说明,假设来自子像素411的放射光不论位置以及放射角度如何都是均匀的,并假设没有视差屏障快门面板21的表面的折射。如果这样假设,则对于子像素411的亮度,图中的光线的看到的角度的大小没有意义,该光线的子像素411以及综合开口300的相对的位置关系有意义。
以以上为前提,说明从右图像显示用的子像素411a放射出的光在从裸眼立体图像显示装置相隔设计观察距离D的假想屏幕100上的亮度分布(照度分布)。
图11所示的从子像素411a的右端的一点放射出的光线L1、L2通过综合开口300并照射假想屏幕100上的位置P1与位置P2之间的用斜线阴影线示出的区域。同样地,从子像素411a的左端的一点放射出的光线L3、L4通过综合开口300并照射假想屏幕100上的位置P3与位置P4之间的区域。另外,关于此处被照射的区域,为便于说明,稍微挪到图11的上侧而用斜线阴影线示出。同样地,从子像素411a中的右端以及左端以外的任意的一点放射出的光线也通过综合开口300并照射相同程度的区域。另外,关于此处被照射的区域,在用斜线阴影线示出的两个区域之间连续地示出。
假想屏幕100中的子像素411a的亮度分布是按横向的位置对如以上那样的用斜线阴影线示出的区域的重叠进行累积而得到的。因此,由来自子像素411a的光在假想屏幕100上形成图11所示的亮度分布LP。另外,在该图11中,亮度分布LP的线越位于图的上侧,意味着该位置处的亮度越高。另外,在以下的若干图中,也同样地示出亮度分布。
另外,在亮度分布LP中,位置P2与位置P3之间是平坦的,但位置P1与位置P2之间以及位置P3与位置P4之间产生了斜度。
此处,为了满足上述条件(C1)、即不论配光角度分布如何都尽可能使亮度平坦(恒定),需要使位置P2与位置P3的距离变长,以使亮度分布LP的平坦部分变宽。即,需要使得光线L2的放射角度θ1与光线L3的放射角度θ2不平行,而需要尽可能增大它们之间的差。即,需要作为像素中的发光区域的横宽(子像素411的横宽)的子像素宽度GW与综合开口宽度SW之差尽可能大。如果这样,亮度为恒定的角度范围变宽。
图12是示出从显示面板11的子像素411出来并通过了视差屏障快门面板21的综合开口300的光的配光角度分布的计算结果的图。此处,将显示面板11的子像素间距GW设定为0.050mm,将视差屏障快门面板21的基准视差屏障间距P设定为0.100mm,将像素-屏障间距离L设定为1.000mm,将综合开口宽度SW设定为基准视差屏障间距P的50%即0.050mm。另外,将显示面板11以及视差屏障快门面板21的折射率设定为1.5。在图12中示出了在以上的条件下使遮光壁宽度BW变化为基准视差屏障间距P的20%、15%、10%时的配光角度分布。
图13是示出在更多样地改变条件的同时调查了亮度平坦区域角宽度等各种特性的结果的图。如该图13所示,在条件1、2、3中将宽度之差|GW-SW|分别设为0.020mm、0.015mm、0.010mm的情况下,亮度平坦区域角宽度为2度、1.5度、1度。即,得到了宽度之差越大则亮度分布的平坦部变得越宽这样的与上述说明一致的结果。因此,为了满足条件(C1)、即增大亮度平坦区域角宽度,需要增大子像素宽度GW与综合开口宽度SW之差。
<条件(C2)>
接下来,说明满足上述条件(C2)的结构、即满足在观察到针对一个眼的视差图像的区域有观察不到针对另一个眼的视差图像的范围的结构。此处,使用图14,考虑从左图像显示用的子像素411b出来且未被综合遮光部400遮光的多余的光的配光角度分布。另外,综合遮光部400是由遮光状态的子开口210在视差屏障快门面板21中形成的遮光部,SBW表示该综合遮光部400的横宽(以下“综合遮光部宽度”)。
另外,在该图14中,也与图11同样地,为便于说明,以与像素-屏障间距离L相同的程度示出了设计观察距离D,但实际上,设计观察距离D比像素-屏障间距离L大100~1000倍左右。另外,为简化说明,假设来自子像素411a的放射光不论位置以及放射角度如何都是均匀的,假设没有视差屏障快门面板21的表面的折射。如果这样假设,则与图11同样地,对于子像素411a的亮度,图中的表示光的路径的线的看到的角度的大小没有意义,该线的子像素411a、综合开口300以及综合遮光部400的相对的位置关系有意义。
以以上为前提,说明从左图像显示用的子像素411b放射出的多余的光在假想屏幕100中的亮度分布。
图14所示的从子像素411b的右端的一点放射出的用虚线表示的光线LB1、LB2被综合遮光部400遮光,所以光不到达假想屏幕100上的位置P15与位置P16之间。同样地,从子像素411b的左端的一点放射出的用虚线表示的光线LB3、LB4被综合遮光部400遮光,所以光不到达假想屏幕100上的位置P17与位置P18之间。因此,由来自子像素411b的多余的光在假想屏幕100上形成图14所示的亮度分布LBP。
此处,作为用于满足上述条件(C2)的必要条件,考虑用于使得存在观察不到视差图像的完全遮光角度范围的条件。为了满足该条件,位置P17需要存在于相比位置P16的左侧。而且,为了针对任意的设计观察距离D满足该条件,光线LB2的放射角度θ3需要是光线LB3的放射角度θ4以上。即,综合遮光部宽度SBW需要为子像素宽度GW以上。另外,随着宽度之差|SBW-GW|变大,完全遮光角度范围变宽。
接下来,作为用于满足上述条件(C2)的必要条件,考虑用于使来自右图像显示用的子像素411a的光内在于完全遮光角度范围的条件。为了满足该条件,综合遮光部宽度SBW需要是综合开口宽度SW以上。此处,在综合遮光部宽度SBW等于综合开口宽度SW(SBW=SW)的情况下,为了消除位置偏移,子像素411a的中央偏移需要等于综合开口300的中央和综合遮光部400的中央的偏移、即是基准视差屏障间距P的一半。这意味着子像素411a以及子像素411b的左右的遮光壁宽度BW需要相互相等。
例如,在综合遮光部宽度SBW和综合开口宽度SW分别是基准视差屏障间距P的一半且相互相等,显示面板11的遮光壁宽度BW均匀的情况下,子像素411a、411b的一方的完全遮光角度范围与另一方的亮度平坦区域重叠。
在刚才说明的图13中,示出了在多样地改变条件的同时调查了亮度平坦区域以及完全遮光域的角宽度的结果。此处,在条件1~6中的任意一个中,都将视差屏障快门面板21的基准视差屏障间距P设为0.100mm。
在条件1~3中,将视差屏障快门面板21的综合开口宽度SW设为比子像素宽度GW大。此处,将综合开口宽度SW恒定设为基准视差屏障间距P的一半即0.050mm,在条件1、2、3中,将子像素宽度GW分别设为0.030mm、0.035mm、0.040mm。在该情况下,随着成为条件1、2、3,宽度之差|SW-GW|依次变小,所以如上所述,亮度平坦区域角宽度也依次变窄。
另外,在该图13中,还示出了相对峰值亮度。一般情况下,与相对峰值亮度对应的平均亮度是对显示面板11的子像素411的亮度乘以子像素宽度GW相对基准视差屏障间距P的比值(GW/P)或者综合开口宽度SW相对基准视差屏障间距P的比值(SW/P)中的小的一方而得到的值。因此,在图13中,还示出了这些比值。另外,在条件1~3中,GW/P比SW/P小,所以不是SW/P与相对峰值亮度对应,而是GW/P与相对峰值亮度对应。
另外,在条件1~3中,综合遮光部宽度SBW(=P-SW)为0.050mm。而且,如在条件(C2)中说明那样,完全遮光角度范围(完全遮光角宽度)与宽度之差|SBW-GW|对应。
接下来,说明条件4~6。在条件4~6中,与条件1~3相反地,将子像素宽度GW设为比视差屏障快门面板21的综合开口宽度SW大。此处,将宽度之差|SW-GW|一律设为0.02mm,在条件4、5、6中,将子像素宽度GW分别设为0.040mm、0.045mm、0.050mm,将综合开口宽度SW分别设为0.020mm、0.025mm、0.030mm。在该情况下,在条件4~6中,宽度之差|SW-GW|恒定,所以亮度平坦区域角宽度也恒定。
另外,关于条件4~6的相对峰值亮度,由于SW/P比GW/P小,所以不是比值GW/P与相对峰值亮度对应,而是比值SW/P与相对峰值亮度对应。另外,在条件4、5、6中,综合遮光部宽度SBW(=P-SW)分别为0.080mm、0.075mm、0.070mm。而且,如在条件(C2)中说明那样,完全遮光角度范围(完全遮光角宽度)与宽度之差|SBW-GW|对应。此处,作为条件4、5、6各自的完全遮光角宽度的4度、3度、2度为条件1~3的完全遮光角宽度的最大值2度以上。
另外,比较条件1和条件6可知,一方的条件是在另一方的条件中调换了子像素宽度GW的值和综合开口宽度SW的值而得到的条件,但两者的亮度平坦区域角宽度、相对峰值亮度、完全遮光角宽度相互相同。另外,此处虽然未示出,但例如在条件2中调换子像素宽度GW的值和综合开口宽度SW的值而得到的条件下,也能够得到与条件2相同的亮度平坦区域角宽度、相对峰值亮度、完全遮光角宽度。
综上所述,从提高亮度的观点来看,优选将GW/P以及SW/P中的大的一方设定为40~50%。而且,如果另一方(小的一方)过大,则|GW-SW|变小而亮度平坦区域角度变窄,相反,如果另一方(小的一方)过小,则相对峰值亮度下降,所以优选考虑这些而适当地设定。
另外,在实际的液晶显示器中存在遮光壁18,所以子像素宽度GW比基准视差屏障间距P的一半小。因此,在液晶显示器中,在将视差屏障快门面板21中的综合开口宽度SW设为比子像素宽度GW大时,能够增大综合开口宽度SW和子像素宽度GW。
<条件(C3)>
接下来,说明满足上述条件(C3)的结构、即满足即使进行与综合开口300的移动相伴的子开口210的光透射状态以及遮光状态的切换,在观察者的移动路径上,亮度也平坦(恒定)的结构。此处,使用图15,考虑与综合开口300的移动相伴的、从右图像显示用的子像素411a出来的光的配光角度分布的变化。
另外,设为在该图15中,也应用与图11以及图14相同的前提。另外,此处,依据条件(C1)的结果,将综合开口宽度SW设为比子像素宽度GW大,以使得在假想屏幕100上亮度为恒定的区域变宽、即配光角度分布中的平坦部变宽。
以以上为前提,说明从右图像显示用的子像素411a放射出的光在假想屏幕100中的亮度分布。
在图15中,由3个子开口210a、210b、210c形成了综合开口300。从子像素411a放射出的光线通过子开口210a,在假想屏幕100上形成亮度分布LP1。同样地,从子像素411a放射的光线通过子开口210b、210c,在假想屏幕100上形成亮度分布LP2、LP3。然后,对这些亮度分布LP1、LP2、LP3合计而得到的综合亮度分布TLP1成为形成在假想屏幕100上的实际的亮度分布。
决定与该综合亮度分布TLP1的平坦部的左端对应的假想屏幕100上的位置P22的是从子像素411a的左端的一点放射并通过1个子开口210a的左端的光线L5。另外,决定与该平坦部的右端对应的假想屏幕100上的位置P23的是从子像素411a的右端的一点放射并通过子开口210a的右端的光线L6。
接下来,考虑通过将子开口210a设为遮光状态并将子开口210d设为光透射状态从而由3个子开口210b、210c、210d形成了综合开口300的状态。即,考虑从上述状态使综合开口300按照子开口间距ΔSW向右侧移动的状态。此时,不形成亮度分布LP1,来自子像素411a的光线通过子开口210而形成亮度分布LP4。然后,对这些亮度分布LP2、LP3、LP4合计而得到的综合亮度分布TLP2成为通过了综合开口300的光在假想屏幕100上形成的亮度分布。
决定与该综合亮度分布TLP2的平坦部的左端对应的假想屏幕100上的位置P32的是从子像素411a的左端的一点放射并通过子开口210b的左端的光线L7。此处,在假设位置P32相比位置P23存在于右侧的情况下,在综合亮度分布TLP1的平坦部与综合亮度分布TLP2的平坦部之间产生波谷,无法满足条件(C3)。
因此,为了满足条件(C3),位置P32需要相比位置P23存在于左侧。此处,在假设光线L5与光线L7之间的角θ5大于光线L5与光线L6之间的角θ6的情况(图15所示的情况)下,如果设计观察距离D变大,则光线L7和光线L6交叉,导致位置P32相比位置P23存在于右侧。特别是在图15中为便于说明而缩短了设计观察距离D,所以认为通常会产生该现象。
因此,为了针对任意的设计观察距离D满足条件(C3),并非如图15所示的状态,而是光线L5与光线L7之间的角θ5需要是光线L5与光线L6之间的角θ6以下。而且,在使角θ5近似于子开口间距ΔSW的情况下,能够使角θ6近似于综合开口宽度SW与子像素宽度GW之差,所以子开口间距ΔSW需要为综合开口宽度SW与子像素宽度GW之差以下。
此处,在观察者向图15所示的箭头的方向(右方向)移动的情况下,检测部31检测观察者的位置(移动)。然后,控制部32根据其检测结果,控制成在观察者的左眼位于位置P32与P23之间时使视差屏障快门面板21的子开口210a成为遮光状态而使子开口210d成为光透射状态。本显示装置如以上那样构成,所以观察者即使移动也感觉不到图像的亮度的变化而能够持续视觉辨认立体图像。
接下来,使用图16~图19,详细说明以上说明的内容。另外,图16~图19示出关于与子开口210的切换动作相伴的配光角度分布的变化的计算结果。此处,进行与图16~图18相关的计算时的条件和与图13相关的条件1大致相同。此处,将视差屏障快门面板21的基准视差屏障间距P设为0.100mm,将像素-屏障间距离L设为1.000mm,将综合开口宽度SW设为基准视差屏障间距P的一半即0.050mm,将子像素宽度GW设为0.030mm,将宽度之差|GW-SW|设为0.020mm。
在图16、图17、图18中,示出了在该条件1下将子开口间距ΔSW设为基准视差屏障间距P的1/N(N:4以上的偶数)的条件的计算结果,具体而言,分别设为1/4(N=4)、1/6(N=6)、1/8(N=8)。另外,综合开口宽度SW是基准视差屏障间距P的一半即0.050mm,所以综合开口300由(N/2)个子开口210构成。
此处,在与图16相关的N=4的条件(以下称为“条件1-1”)下,子开口间距ΔSW是0.025mm(=P/N),比宽度之差|GW-SW|=0.020mm大,所以未成为满足条件(C3)的结构。另一方面,在与图17相关的N=6的条件(以下称为“条件1-2”)下,子开口间距ΔSW为约0.017mm(=P/N),比宽度之差|GW-SW|=0.020mm小,所以成为满足条件(C3)的结构。另外,在与图18相关的N=8的条件(以下称为“条件1-3”)下,子开口间距ΔSW为约0.0125mm(=P/N),比宽度之差|GW-SW|=0.020mm小,所以成为满足条件(C3)的结构。
另外,在图16~图18中,用实线示出了基于通过了各个子开口210的光形成的亮度分布,用虚线示出了使它们重叠而得到的、具有平坦部的综合亮度分布。另外,在该图16~18中,用双点划线示出了使综合开口300按照子开口间距ΔSW向右侧移动的情况下的、基于通过了综合开口300的光形成的综合亮度分布等。
另外,在各图中,用单点划线示出了假设的观察者的眼睛的位置的切换点。设为当检测部31检测到观察者的眼睛向右方向移动而超过了切换点时,通过控制部32的控制,综合亮度分布不改变形状而向右侧移动。以以上为前提,以下说明条件1-1~条件1-3的计算结果。
条件1-1不是满足条件(C3)的结构,所以如图16所示,在切换前后的综合亮度分布的平坦部彼此之间产生了斜度。因此,即使在从观察者的眼睛超过了切换点时起至子开口210的切换完成为止没有时间差的情况下,也使观察者感觉到亮度的变化。另外,在该时间差长的情况下,使观察者感觉到更大的亮度的变化ΔL1。
相对于此,条件1-2是满足条件(C3)的结构,所以如图17所示,切换点附近的综合亮度分布的平坦部彼此重叠,不存在斜度。因此,在从观察者的眼睛超过了切换点时起至子开口210的切换完成为止没有时间差的情况下,使观察者感觉不到亮度的变化。另外,即使该时间差稍微长,也使观察者仅感觉到比较小的亮度的变化ΔL2。
同样地,条件1-3是满足条件(C3)的结构,所以与条件1-3同样地,在使综合开口300移动的子开口210的切换中没有时间差的情况下,使观察者感觉不到亮度的变化。另外,即使该时间差稍微长,也使观察者仅感觉到比较小的亮度的变化ΔL3。另外,该条件1-3的亮度的变化ΔL3比条件1-2的亮度的变化ΔL2小。因此,为了能够尽可能抑制亮度的变化,优选为子开口间距ΔSW尽可能小。
图19是示出以上的计算结果的总结的图。在该图中,用“×”表示切换前后的综合亮度分布的平坦部彼此分离,用“○”表示该平坦部彼此在窄的范围重叠,用双重圆表示该平坦部彼此在宽的范围重叠。
另外,在图19中,还示出了在与图13相关的条件3下将子开口间距ΔSW分别设为基准视差屏障间距P的1/6(N=6)、1/8(N=8)、1/10(N=10)的计算结果。在条件3-1(N=6)下,子开口间距ΔSW为约0.017mm(=P/N),比宽度之差|GW-SW|=0.010mm大,所以没有平坦部彼此的重叠。另外,在条件3-2(N=8)下,子开口间距ΔSW是0.0125mm(=P/N),比宽度之差|GW-SW|=0.010mm大,所以没有平坦部彼此的重叠。另一方面,在与图17相关的条件3-3(N=10)下,子开口间距ΔSW是0.010mm(=P/N),与宽度之差|GW-SW|=0.010mm相同,所以平坦部彼此重叠。
由以上可知,为了满足条件(C3),需要减小子开口间距ΔSW。但是,在当前的生产技术中,如果将第1透明电极23的截断宽度设为1μm程度以下,则制造过程的设备成本上升、绝缘不良的产生频度变高,所以期望子开口间距ΔSW为4μm以上。
进而,此处,设想显示装置的实际的使用状况,作为根据观察者的观察位置而控制立体视域的必要性高的裸眼立体图像显示装置,考虑如下情况:一名观察者观看固定的显示器,且对角10~20英寸左右的中型显示器中的子像素宽度GW是0.040~0.100mm。在该情况下,基准视差屏障间距P为0.080mm~0.200mm。
由此,在如以上那样将子开口间距ΔSW设为4μm并将基准视差屏障间距P设为0.080~0.200mm的情况下,子开口间距ΔSW为基准视差屏障间距P的2%~5%。因此,作为用于得到期望的子开口间距ΔSW的实际的分割数N,根据0.080~0.200mm的基准视差屏障间距P各自的值,最大为20~50左右。
但是,随着分割数N增加,视差屏障快门面板21中的第1透明电极23彼此之间的边界部的宽度的合计增加。该边界部是无法对液晶层24施加电场的部分,如果使边界部能够透射光,则产生光泄漏而3D串扰恶化,相反,如果使边界部能够利用光吸收体遮光,则光透射系数会下降。
在图20中,示出基于分割数N的综合相对峰值亮度(与像素发光部亮度之比)的关系。此处,设为边界部由光吸收体构成,设为该边界部(以下称为“边界遮光部”)越增加,透射率越下降。
另外,此处,将截断宽度设为1μm,将边界遮光部设为其2倍左右(此处2μm)。另外,将基准视差屏障间距P恒定设为0.100mm,将综合开口宽度SW恒定设为0.050mm(50%),设为子像素宽度GW与综合开口宽度SW之差恰好等于子开口间距ΔSW、即SW-GW=ΔSW。
如条件7-1~条件7-7所示,随着分割数N变大,子开口间距ΔSW变小,但此处GW=SW-ΔSW且将综合开口宽度SW设为恒定,所以子像素宽度GW变大,与此相应地,相对峰值亮度(图的上方起第4行)也变大。其结果,在条件7-1~条件7-4中,随着分割数N变大,综合相对峰值亮度变大。但是,随着分割数N变大,边界遮光部的面积比例变大,当分割数N变大到某种程度时,由于边界遮光部的面积比例的增加而引起的综合相对峰值亮度的下降变得比由于相对峰值亮度的上升而引起的综合相对峰值亮度的上升显著。其结果,如条件7-4~条件7-7所示,随着分割数N变大,综合相对峰值亮度变小。
此处的结果是,在分割数N=10的情况下,综合相对峰值亮度取最大值,在分割数N=6~18的情况下,综合相对峰值亮度超过30%。另外,在基准视差屏障间距P小于0.100mm且边界遮光部的宽度大于2μm的情况下,综合相对峰值亮度成为最大的分割数N变小,相反,在基准视差屏障间距P大于0.100mm且边界遮光部的宽度小于2μm的情况下,综合相对峰值亮度成为最大的分割数N变大。
<总结>
在以上那样的显示装置中,视差屏障快门面板21的子开口210的间距为显示面板11的子像素411的横宽与视差屏障快门面板21的综合开口300的横宽之差以下。因此,能够抑制切换前后的亮度分布的平坦部间的波谷的产生,所以能够消除使移动中的观察者感觉到的图像的亮度的变化,抑制时明时暗。
另外,如上所述,期望将子像素宽度GW相对基准视差屏障间距P的比值(GW/P)和综合开口宽度SW相对基准视差屏障间距P的比值(SW/P)中的大的一方设定为40~50%。另外,对基准视差屏障间距P进行6~18分割而得到子开口间距ΔSW是恰当的,所以子开口间距ΔSW为基准视差屏障间距P的10%~25%左右是恰当的。即,将比值(GW/P)以及比值(SW/P)中的小的一方设定为从大的另一方减去10%~25%而得到的值是恰当的。但是,为了能够尽可能避免透射率减半,期望将该小的一方设定为从该大的另一方减去10%~20%而得到的值。
通过如以上那样设定,能够提高光利用效率,能够消除根据观察者的位置来切换位于综合开口的端部的子开口210的遮光和光透射而使综合开口300挪动时的图像的亮度变化,使观察者感觉不到时明时暗。
另外,如上所述,图1所示的检测部31检测观察者的位置(移动)。
控制部32根据检测部31的检测结果,变更在子开口210中设为光透射状态的子开口,从而控制视差屏障快门面板21的横向上的综合开口300的位置。即,根据本显示装置,在观察者的位置向左右方向移动的情况下,能够根据该观察者的位置而使综合开口300在横向上移动。其结果,观察者即使移动也能够观察立体图像。但是,存在观察者移动到从显示装置的正面大幅偏斜的位置的情况等、检测部31无法检测观察者的位置的情况。在这样的情况下,如果构成为使视差屏障快门面板21的所有子开口210成为光透射状态,同时在显示面板11的子像素411a以及子像素411b中显示相同的图像数据,则还能够显示二维图像。因此,根据这样的结构,在检测部31的动作不良时,也能够可靠地显示图像。
此时,也可以利用显示面板11的子像素411a以及子像素411b的整体来显示一个二维图像数据。在该情况下,在检测部31的动作不良时,也能够可靠地显示通常的二维图像。
<实施方式1>
接下来,说明本发明的实施方式1的裸眼立体图像显示装置。
在作为前提的技术中说明的裸眼立体图像显示装置中,视差屏障快门面板21的在纵向上延伸的第1透明电极23的数量是显示面板11的在纵向上延伸的布线数的N/2倍,是比较多的。在这样的结构中,视差屏障快门面板21中的分段方式的驱动是困难的,另外与用于从外部施加电压的柔性基板电路的接合点数增加,接合部间距变窄,所以安装作业多少会变得困难。或者,驱动用的IC的需要数量增加,部件成本增加。另外,在观察距离与设计观察距离D不同的情况下,存在感觉到被视觉辨认为亮线、暗线的由于局部的亮度的变化所致的时明时暗的危险性。
因此,在本发明的实施方式1的裸眼立体图像显示装置中,能够解决这些问题。另外,以下,在本实施方式的裸眼立体图像显示装置的说明中,关于与在作为前提的技术中说明的结构要素相同或者类似的部分,附加相同的符号,以不同的点为中心进行说明。
图21是示出使朝向旋转了90度时的、本实施方式的裸眼立体图像显示装置的视差屏障快门面板21的结构的平面接线图。在本实施方式中,设置了将视差屏障快门面板21的显示区在横向(图21的上下方向)上分割而成的第一共通驱动区251a以及第二共通驱动区251b。同样地,在第二共通驱动区251b的右侧,有第三共通驱动区251c,进而设置了多个共通驱动区251,但此处仅图示了第二共通驱动区251c的一部分。
而且,在横向(图21的上下方向)上相互相邻的第1子像素对41a以及第2子像素对41b属于1个共通驱动区251。另外,在图21中,为便于说明,仅示出了5组子像素对41,但在其它区域中也是同样的,所以省略了其图示。
第1透明电极23在纵向(图21的左右方向)上延伸。而且,多个第1透明电极23在与各子像素对41对应的基准视差屏障间距P内被N(N=8)分割,N为偶数。即,与各子像素对41对应地将多个第1透明电极23在横向上排列了偶数N个(此处8个)。此处,将形成综合开口300的布线数设为N/2(此处4个)。
而且,在本实施方式中,在1个共通驱动区251内,与子开口210的位置对应地电连接了与第1子像素对41a对应的偶数N个(8个)第1透明电极23的各个和与第2子像素对41b对应的偶数N个(8个)第1透明电极23的各个。
例如,第1子像素对41a中的附加了编号(1)的第1透明电极23与第1子像素对41a中的从编号(1)数为第N条(此处第8条)的、第2子像素对41b中的附加了相同编号(1)的第1透明电极23经由共通布线201以及接触孔202而电连接。同样地,第1子像素对41a中的附加了(2)~(N)(此处8)的第1透明电极23与从各个数为第N条的、第2子像素对41b中的附加了相同编号(2)~(N)(此处8)的第1透明电极23(子开口210的位置所对应的第1透明电极23)分别经由共通布线201以及接触孔202而电连接。此处,经由共通布线201以及接触孔202,分别电连接了M个(M是正整数,此处4)子像素对41内的附加了相同编号的第1透明电极23(子开口210的位置所对应的第1透明电极23)。即,在第一共通驱动区251a内,第1透明电极23每隔N条经由共通布线201以及接触孔202分别被电连接了M条。另外,第1透明电极23“每隔N条”被电连接表示:第1条第1透明电极23、第(N+1)条第1透明电极23、第(N·2+1)条第1透明电极23、第(N·3+1)条第1透明电极23、···第(N·M+1)条第1透明电极23被电连接。即表示:以在电连接的第1透明电极23与第1透明电极23之间配置(N-1)条未被电连接的第1透明电极23的方式,以N条为周期连接第1透明电极23。
进而,在第一共通驱动区251a的右端,添加了(N/2)条(此处4条)附加了编号(1)~(4)的第1透明电极23。这4条第1透明电极23也同样地经由共通布线201以及接触孔202而分别与附加了相同编号的第1透明电极23电连接。此处,也维持第1透明电极23每隔N条(以N条为周期,在之间隔开(N-1)条)经由共通布线201以及接触孔202而分别电连接这样的关系。
而且,与附加了编号(1)~(8)的第1透明电极23连接的8个共通布线201分别与8个端子La1~La8连接。因此,经由共通布线201以及接触孔202分别电连接的第1透明电极23的数量如果是附加了编号(1)至(4)的第1透明电极23则是(M+1)个,如果是附加了编号(5)至(8)的第1透明电极23则是M个。此处,设为M=N/2(此处4个)。
另外,在第二共通驱动区251b中,接着附加了编号(9)~(16)的第1透明电极23,又配置了附加了编号(9)~(16)的第1透明电极23,此配置反复M次。而且,在第二共通驱动区251b的右端,添加了(N/2)条(此处4条)附加了编号(9)~(12)的第1透明电极23。这些4条第1透明电极23也同样地经由共通布线201以及接触孔202而分别与附加了相同编号的第1透明电极23电连接。此处,第1透明电极23每隔N条(以N条为周期,在之间隔开(N-1)条)经由共通布线201以及接触孔202而分别电连接这样的关系也是相同的。这些与附加了编号(9)~(16)的第1透明电极23连接的8个共通布线201分别与8个端子La9~La16连接。进而,在第三共通驱动区251c中也同样地,与附加了编号(17)~(24)的第1透明电极23连接的8个共通布线201分别与8个端子La17~La24连接。
根据这样的显示装置,通过对端子La1~La8选择性地施加电压,从而能够对第一共通驱动区251a内的附加了相同的编号的第1透明电极23一律施加同一电压,并且,能够对附加了不同的编号的第1透明电极23施加不同的电压。在其它共通驱动区251内也是同样的。
接下来,说明第2透明电极25。如图21所示,第2透明电极25是在横向和纵向上宽的一块共通电极,与和端子Lb1连接的共通布线211连接。
另外,端子La1~La8以及端子Lb1构成为在视差屏障快门面板21的显示区域外的周边部,与柔性基板电路、驱动用IC接合,并经由它们而接受来自外部的电压。根据这样的显示装置,不用针对每个第1透明电极23各设置一个用于控制子开口210的端子也可以。例如,关于图21所示的一个共通驱动区251,在想要驱动各子开口210的情况下,如果是以往,则针对第1透明电极23需要36个端子。但是,根据本实施方式,针对第1透明电极23,用8个(端子La1~La8)端子就可以。这比对应的横宽内的显示面板11的子像素透明电极12的数量9少,所以能够利用端子间距与用于驱动显示面板11的IC相同的IC。进而,如果增加经由一个共通布线201以及接触孔202而电连接的、第1透明电极23的数量M,则能够进一步削减端子数。
如以上那样,在本实施方式的显示装置中,与第一子像素对41a对应的第1透明电极23和与第2子像素对41b对应的第1透明电极23电连接,所以能够减少第1透明电极23的端子的数量,能够使安装作业容易化。另外,能够减小设置第1透明电极23的基板的尺寸。进而,能够降低驱动用的IC的数量,所以能够抑制部件成本。
接下来,说明由以上的结构构成的本实施方式的显示装置的动作。
图22是示出对本实施方式的视差屏障快门面板21的第一至第三共通驱动区251a至251c的附加了编号(1)~(20)的第1透明电极23施加的电压的图案的图。在图22中,关注共通驱动区251a与共通驱动区251b的边界、以及共通驱动区251b与共通驱动区251c的边界而表示。此处,在本实施方式中,作为视差屏障快门面板21的液晶层24的液晶模式,设想常白的扭曲向列(TN)模式。另外,形成综合开口300的布线数是N/2(此处4个)。另外,对第2透明电极25的端子Lb1施加0电压。即,在图22中,0是无电压施加状态,意味着子开口210是光透射状态,+是电压施加状态,意味着子开口210是遮光状态。
接下来,以图22所示的电压图案No1为例子,说明具体的动作。此处,针对每个共通驱动区251,对端子施加的+电压和0电压的顺序分别不同。例如,对第二共通驱动区251b内的从左端起的4个端子La9~La12施加了+电压,但对第三共通驱动区251c内的从左端起的4个端子La17~La20施加了0电压。即,针对设置在各共通驱动区251的端子的顺序的电压的值在相邻的共通驱动区251之间错开了4个。这样,以在比较相邻的共通驱动区251的端子的电压时使错开了(N/2)个(此处4个)的位置的端子成为相同的电压的方式施加电压,由此能够在如图21那样(N·M+N/2)条第1透明电极23每隔N条(以N条为周期,在之间隔开(N-1)条)电连接的结构的显示装置中,作成图22那样的电压图案(在共通驱动区251a~251c中,遮光状态和光透射状态的第1透明电极23各反复4个的图案)。因此,在该电压图案No1中,对第一共通驱动区251a的第1透明电极23的端子La1~La4施加0电压,对端子La5~La8施加+电压,并对第二共通驱动区251b的第1透明电极23的端子La9~La12施加+电压,对端子La13~La16施加0电压,进而,对第三共通驱动区251c的第1透明电极23的端子La17~La20施加0电压,对端子La21~La24施加+电压。由此,对分别附加了相同的编号的第1透明电极23分别施加0电压、+电压。其结果,能够实现图22的电压图案No1。
图23是示出将图22所示的电压图案No1的电压施加到第1透明电极23的状态的图。电压图案No1是在观察距离与设计观察距离D相等的情况下施加的电压图案之一,是在所有共通驱动区中,遮光状态和光透射状态的第1透明电极23规律性地各反复(N/2)个的图案。
在电压图案No1的情况下,如图23所示,与附加了+的第1透明电极23对应的4个子开口210为遮光状态,与附加了0的第1透明电极23对应的4个子开口210为光透射状态。由此,成为形成了与图3所示的图案1同等的基准视差屏障间距P的一半的宽度的综合开口300的状态。而且,如图22的电压图案No2至No8所示,将施加+的端子一个一个地错开,从而能够如图4至图10所示使综合开口300的位置按照子开口间距ΔSW移动。
图24是说明视差屏障快门面板21的整体的动作状态的平面图。
在视差屏障快门面板21的显示面内有多个共通驱动区251,在各个共通驱动区251中,独立地设定电压图案,从而能够控制综合开口300的宽度和位置。在图24所示的动作状态下,形成了5个针对连续的多个共通驱动区251使用相同的电压图案来施加电压的共通屏障模式区260。在该一个共通屏障模式区260的内部,在左右方向上按照相等的间距和相等的宽度排列了综合开口300。但是,在邻接的共通屏障模式区260之间,综合开口300的相位是偏移的。关于相位的偏移,在后面详细说明。作为该共通屏障模式区260的边界的屏障模式转换(shift)边界270的位置能够按照共通驱动区251的宽度移动。
图25是示出本实施方式的裸眼立体图像显示装置中的、显示面板11的子像素411相对于视差屏障快门面板21的综合开口300的配置的状态的平面图。在图25中,显示面板11的像素按照明亮度的顺序包括第1主要颜色(白、W)、第2主要颜色(绿、G)、第3主要颜色(红、R)以及第4主要颜色(蓝、B)的子像素411。此处,各子像素411的横宽全部相等。在与纵条纹状的视差屏障快门面板21的综合开口300组合时,在第1观察方向上看到的第1列和第3列中,对第1列分配了第1主要颜色(W)以及第2主要颜色(G)的子像素411和对第3列分配了第2主要颜色(G)以及第1主要颜色(W)的子像素411分别配置于同一行。另外,在上述组合时在第2观察方向上看到的第2列和第4列中,对第2列分配了第1主要颜色(W)以及第2主要颜色(G)的子像素411和对第4列分配了第2主要颜色(G)以及第1主要颜色(W)的子像素411分别配置于同一行。而且,在从第1列至第4列中,配置成斜着排列第1主要颜色(白、W)等。
此处,多个第1透明电极23在与各子像素411的两份对应的横向的基准视差屏障间距P内被N(N=8)分割,N是偶数,将形成综合开口300的布线数设为N/2(此处4个),按照纵条纹状形成了视差屏障快门面板21中的综合开口300的位置。
根据这样的显示面板11的像素结构,即使按照纵条纹状排列了视差屏障快门面板21的综合开口300,也能够抑制进行单色显示时的立体图像的分辨率感的劣化。另外,在将视差屏障快门面板21设为全透射状态的情况下,能够提供平滑的分辨率感的二维图像。
<相对观察者的位置的视差屏障快门面板的动作的说明>
图26是示出本发明的实施例中的、从显示面板11的构成子像素对41的子像素411a和411b放射的光的边界从画面各位置扩展到画面前方的空间的情况的示意图。从子像素411a与411b之间的遮光壁18的中央假想地放射的光与该边界线一致。接下来,使用该图26,说明在本实施方式的显示装置中进行的、视差屏障快门面板21的控制。
在该图26(a)中,以裸眼立体图像显示装置的显示面的在左右方向(横向)上排列的6个点为例子,通过箭头示出了边界线(假想的光线)。进而,在图26(a)中,还示出了表示视差屏障快门面板21整体的面内的动作的状态的平面图。图26(b)是图26(a)的裸眼立体图像显示装置的右端的用单点划线的椭圆AA包围的部分的放大图,是说明决定假想的光线的放射方向的子像素对41和视差屏障快门面板的综合开口300的偏移量的剖面放大图。
在图26(a)中用实线表示的边界线LOA是对视差屏障快门面板21的所有共通驱动区251的电极群施加了相同的电压图案No3的电压的情况下的假想光线。在视差屏障快门面板21的显示面内有多个共通驱动区251,但在图26所示的动作状态下,对所有共通驱动区251的电极群施加相同的电压图案的电压。因此,在图26(a)中,形成了1个共通屏障模式区260。即,不存在作为共通屏障模式区260的边界的屏障模式转换边界270。
如图26(a)所示,本实施方式1的显示装置构成为各共通驱动区251的边界线LOA聚光到白圈所示的画面中央正面的聚光点D3。这能够通过依照以下的式1相对离显示面板11的左右中央(横向上的中央)的距离X设定最佳偏移量Z而实现,其中,,最佳偏移量Z是应该在子像素对41的子像素411a与411b之间的遮光壁18的中央位置、与综合开口300的中央位置之间设置的最佳偏移量。
[式1]
Z=X·T/(D·n)
此处,T是显示面板11的开口的面与视差屏障快门面板21的开口的面之间的距离,n是其之间的介质的折射率,D是设计观察距离。
此时,相对显示面板11的子像素对的间距Po,将视差屏障快门面板21的基准视差屏障间距P设定为以下的式2所示的值。
[式2]
P=Po·{1-T/(D·n)}
在图26(a)中用虚线表示的边界线LOB表示按照上述电压图案No5对视差屏障快门面板21的所有共通驱动区251的电极群施加了电压的情况下的边界线。在该情况下,如图26(a)所示,各共通驱动区251的边界线LOB聚光到白圈所示的聚光点D5。同样地,在对共通驱动区251的电极群按照电压图案No1、2、4施加了电压的情况下,各共通驱动区251的边界线聚光到白圈所示的聚光点D1、D2、D4。
在本实施方式中,控制部32根据检测部31的检测结果,针对每个共通驱动区251,决定视差屏障快门面板21中的综合开口300的位置。具体而言,控制部32在根据检测部31的检测结果而判断为观察者位于设计观察距离D的附近的情况下,以使各共通驱动区251的边界线仅聚光到聚光点1~5中的某1个聚光点的方式控制视差屏障快门面板21。由此,显示面板11的画面内的所有位置的右眼用子像素411a的光照射到观察者的右眼,所有位置的左眼用子像素411a的光照射到观察者的左眼,观察者能够在画面整体中视觉辨认立体图像。
此时,对视差屏障快门面板21的所有共通驱动区251的电极群施加相同的电压图案的电压,所以全部画面成为一个共通屏障模式区260。
具体而言,在观察者位于从裸眼立体图像显示装置在画面正面方向上相隔设计观察距离D的观察点MA的情况下,通过对各共通驱动区251的电极群按照电压图案No3施加电压,从而使来自各共通驱动区251的边界线聚光到位于观察者的左右眼之间的聚光点3。
在观察者从该状态移动到单方的眼睛位于聚光点3的观察点MB的情况下,通过对各共通驱动区251的电极群按照电压图案No5施加电压,从而使来自各共通驱动区251的边界线聚光到位于观察者的左右眼之间的聚光点5。
根据进行以上那样的动作的本实施方式的显示装置,将边界线集中到左右眼之间的一点。因此,观察者即使向左右方向移动也能够在画面整体中观察良好的立体图像。此时,一般在边界线附近,3D串扰大,另外,亮度的变化也大,所以期望边界线集中的点是观察者的左右眼的中央附近。
图27与图26同样地,是示出在从构成子像素对41的子像素411a、411b之间的遮光壁18的中央假想地放射出光的情况下与该假想的光线一致的边界线的示意图。在该图27中,示出了观察者位于从裸眼立体图像显示装置相隔比设计观察距离D长的实际观察距离R的观察点MC的情况下的边界线。特别是,虚线的箭头是与裸眼立体图像显示装置的显示面的端部附近对应的边界线,单点划线的箭头是与裸眼立体图像显示装置的显示面的中央附近对应的边界线。
本实施方式的控制部32在根据检测部31的检测结果判断为观察者位于比设计观察距离D远的地方的情况下,以使来自各共通驱动区251的边界线根据显示画面内的每个位置而聚光到不同的聚光点D1~D5的方式,控制视差屏障快门面板21。
具体而言,如图27所示,在观察者位于观察点MC的情况下,形成了5个共通屏障模式区260a~260e。控制部32通过对中央部的共通屏障模式区260c内的共通驱动区251的电极群按照电压图案No3施加电压,从而使来自各共通驱动区251的边界线聚光到聚光点D3。另外,控制部32通过对最左的共通屏障模式区260a内的共通驱动区251的电极群按照电压图案No1施加电压,从而使来自各共通驱动区251的边界线聚光到聚光点D1。以下,同样地,使来自其它共通屏障模式区260b、260d、260e内的共通驱动区251的边界线分别聚光到聚光点D2、D4、D5。
此处,聚光到各聚光点D1~D5的各边界线在比设计观察距离D远的地方再次扩展,但全部通过位于观察点MC的观察者的右眼与左眼之间。因此,即使在观察者位于比设计观察距离D远的地方的情况下,也能够在左右眼中分别视觉辨认左眼用图像和右眼用图像,在画面整体中观察良好的立体图像。
接下来,叙述决定共通屏障模式区260的屏障模式转换边界270的位置的方法。
图28示出了用于能够使来自画面全域的边界线聚光到观察者的左右眼之间的一点的、应该在构成子像素对41的子像素411a与子像素411b之间的遮光壁18的中央位置、与综合开口300的中央位置之间设置的最佳偏移量的计算结果。此处,将显示面板11的画面宽度设为300mm,将子像素对41的间距设为0.100mm,将视差屏障快门面板21的基准视差屏障间距P的分割数N设为8,将子开口间距ΔSW设为0.0125mm。另外,设计观察距离D是1000mm,显示面板11的开口的面与视差屏障快门面板21的开口的面之间的距离T是1.0mm,折射率n是玻璃的1.5。
图中的点线是观察者位于作为设计观察距离D的1000mm处且画面的正面方向的情况下的画面左右位置处的最佳偏移量的变化。如式1所示,点线为向右上升的直线。当前,设想了将视差屏障快门面板21设置于显示面板11的观察者侧的情况,所以如式2所示,基准视差屏障间距P相对子像素对41的间距Po小,其比例是149.9/150。
图28中的粗的单点划线PA1~PA8表示在改变对共通驱动区251施加的电压图案且将对第1透明电极23施加的电压图案改变为图22所示的电压图案No1至No8的情况下实现的、子像素对41的中央位置与综合开口300的中央位置之间的偏移量的显示面内的变化。视差屏障快门面板21的基准视差屏障间距P是将设计观察距离D设为1000mm而设计的,所以粗的单点划线的倾斜度与点线的倾斜度一致。通过改变对共通驱动区251施加的电压图案,偏移量按照子开口210的间距ΔSW的间距,上下移动。此处,ΔSW是0.0125mm。
此处,在观察者在设计观察距离的1000mm处从画面的正面向右移动的情况下,表示最佳偏移量的点线也向右方向平行移动,通过适当地改变对共通驱动区251施加的电压图案,能够按照所实现的综合开口300子开口间距ΔSW的0.0125mm的变化宽度来模拟该最佳偏移量。此时,在整个画面内,能够使最佳偏移量与能够模拟的偏移量的误差成为ΔSW的一半、0.00625mm以内。
在图28中,还示出了观察者的观察距离为700mm和1500mm的情况下的、画面左右位置处的最佳偏移量。在观察者的观察距离为700mm和1500mm的情况下,如式1所示,各个观察距离下的最佳的偏移量根据观察距离D而不同。因此,最佳偏移量相对画面左右位置直线地变化,但倾斜度与观察距离1000mm的情况不同。因此,如图中的黑圈和白三角所示,将电压图案分别不同的多个共通屏障模式区260设置在画面内,模拟了各个观察距离下的最佳偏移量。
在观察距离是1500mm的情况下,如粗的实线所示,最佳偏移量的计算结果的曲线的斜度比设计观察距离1000mm的情况小。因此,画面在左右方向上被分成5个共通屏障模式区260,被施加分别不同的5种电压图案PA5、PA4、PA3、PA2、PA1。此处,在一个共通屏障模式区260中,选择使得产生与该地点处的最佳偏移量最接近的、能够实现的偏移量的电压图案。即,屏障模式转换边界270的位置是针对该位置处的观察距离的最佳偏移量与能够模拟地实现的偏移量之差为最大的子开口间距ΔSW的一半的地点。由此,能够使整个显示面内的最佳偏移量与实现的偏移量之差成为子开口间距ΔSW的一半以下。
另外,在观察距离是700mm的情况下,如虚线所示,最佳偏移量的计算结果的曲线的斜度比作为设计观察距离D的1000mm的情况大。此处,也同样地,画面在左右方向上被分成5个共通屏障模式区260,同样地被施加分别不同的5种电压图案PA1、PA2、PA3、PA4、PA5。屏障模式转换边界270的位置是针对该位置处的观察距离的最佳偏移量与能够模拟地实现的偏移量之差为最大的子开口间距ΔSW的一半的地点。由此,能够使整个显示面内的最佳偏移量与实现的偏移量之差成为子开口间距ΔSW的一半以下。
但是,在增大了经由共通布线201以及接触孔202而分别电连接的第1透明电极23的数量M的情况下,如果共通驱动区251的宽度过大,则最佳偏移量与能够实现的实际的偏移量之差变得比子开口间距ΔSW的一半大。因此,期望尽可能减小共通屏障驱动区251的宽度。
接下来,叙述对屏障模式转换边界270附近处的共通驱动区251的第1透明电极23施加的电压图案。此处,叙述视差屏障快门面板21设置于显示面板11的观察者侧的情况。
在该情况下,如式2所示,将理想的视差屏障间距设计得比子像素对41的间距稍微小。随着观察距离变大,理想的视差屏障间距变大且接近子像素对41的间距。因此,如图28所示,在观察距离大于设计观察距离D的情况下,最佳偏移量的计算结果的曲线的斜度变得比设计观察距离D的情况下的计算结果的曲线小。相反,随着观察距离变小,理想的视差屏障间距进一步变小,与子像素对41的间距之差变大。因此,如图28所示,在观察距离小于设计观察距离D的情况下,最佳偏移量的计算结果的曲线的斜度变得比设计观察距离D的情况下的计算结果的曲线大。
即,在观察距离比设计观察距离D大的情况下,为了增大显示面内的平均的视差屏障间距,需要在屏障模式转换边界270中将作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距增大与1个子开口210相当的量。相反,在观察距离小于设计观察距离D的情况下,为了减小显示面内的平均的视差屏障间距,需要在屏障模式转换边界270中将作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距减小与1个子开口210间距相当的量。
叙述具体的视差屏障面板21的驱动方法。
首先,在观察距离比设计观察距离D大的情况下,如先前所述,为了增大显示面内的平均的视差屏障间距,需要在屏障模式转换边界270中将作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距增大与1个子开口间距相当的量。
此处,作为实现上述的方法,考虑增加透射状态的子开口210而不改变遮光状态的子开口210的数量的方法和不改变透射状态的子开口210的数量而增加遮光状态的子开口210的方法。但是,如后所述,不改变透射状态的子开口210的数量而增加遮光状态的子开口210的方法具有在观察者左右移动时不易感觉到亮度的时明时暗这样的效果,是优选的。
在图29中,示出向屏障模式转换边界270的附近的第1透明电极23施加电压的状态。图29是施加了图22所示的电压图案No9的电压的状态。电压图案No9是与视差屏障快门面板21配置于显示面板11的前侧且观察距离为远视距离(观察距离>设计观察距离D)的情况对应地,从图22所示的电压图案中选择出的电压图案。此处,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部配置有5条施加+电压而被遮光的第1透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部,综合开口300的间隔增加与1条第1透明电极23相当的量。即,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部形成了屏障模式转换边界270。另外,在屏障模式转换边界270,通过不改变透射状态的子开口210的数量而增加遮光状态的子开口210,由此作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距增加了与1条第1透明电极23相当的量(与1个子开口间距相当的量)。换言之,作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的视差屏障间距在屏障模式转换边界270局部地增加了与1条第1透明电极23相当的量。在图22中,用虚线的矩形示出由屏障模式转换边界270分开并维持综合开口300的间距的共通屏障模式区260。
另外,图22所示的电压图案No10的状态是同样地与观察者在比设计观察距离D远的观察距离处向右方向移动的情形对应地,使视差快门面板21的综合开口300向右侧移动的情况。此处,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部不能配置5条施加+电压而被遮光的第1透明电极23,但在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部能够配置5条施加+电压而被遮光的第1透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距,在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部,综合开口300的间隔增加与1条第1透明电极23相当的量。即,在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部形成了屏障模式转换边界270,通过不改变透射状态的子开口210的数量而增加遮光状态的子开口210,从而作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距增加与1条第1透明电极23相当的量。
另外,图22所示的电压图案No11的状态也与电压图案No10的情况大致相同,在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部能够配置5条施加+电压而被遮光的第一透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距。由此可知,与观察者向右方向移动的情况对应地,综合开口300在屏障模式转换边界270的两侧的共通屏障模式区260内分别在维持相等的宽度和间距的同时向右方向以第1透明电极23的间距移动。
这是因为采用了如下结构,即,在共通驱动区251中,将基准视差屏障间距P内的第1透明电极23的数量设为偶数N,配置了(N·M+N/2)条第1透明电极23。此处,M是任意的正整数。由此,在以透射状态与遮光状态的第1透明电极23的条数相等的(N/2)条的状态驱动的情况下,在共通驱动区251的左右端,综合开口300的相位偏移了半周期,所以在某一端必然出现遮光状态的第1透明电极。因此,能够在共通驱动区251的左右中的某一端,将遮光状态的第1透明电极23的条数增加1个,所以能够将共通驱动区251的左右中的某一端作为屏障模式转换边界270。
此处,使用图29,详细说明对图21的结构的立体图像显示装置的各端子La施加的电压。在图29中,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部形成了屏障模式转换边界270。因此,综合开口300的相位在屏障模式转换边界270的左右偏移了与1个子开口相当的量。另一方面,在各个共通屏障模式区260内,综合开口300的相位被保持为恒定。
但是,在图21的结构的立体图像显示装置中,共通驱动区251所包含的(N·M+N/2)条第1透明电极23每隔N条(以N条为周期,在之间隔开(N-1)条)电连接。因此,在共通屏障模式区260内,为了将综合开口300的相位保持为恒定,必须将在邻接的共通驱动区251中施加的电压的顺序每隔N/2改变。具体而言,对第二共通驱动区251b的端子La9~La12施加+电压,对L13~L16施加0电压,对第三共通驱动区251c的端子La17~La20施加0电压,对L21~L24施加+电压。即,通过将在邻接的共通驱动区251之间施加的电压的顺序错开N/2,从而共通屏障模式区260内的综合开口300的相位成为恒定。
接下来,在观察距离小于设计观察距离D的情况下,如先前所述,为了减小显示面内的平均的视差屏障间距,需要在屏障模式转换边界270,将作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距减小与1个子开口间距相当的量。
此处,作为实现上述的方法,考虑减少透射状态的子开口210而不改变遮光状态的子开口210的数量的方法和不改变透射状态的子开口210的数量而减少遮光状态的子开口210的方法,但如后所述,减少透射状态的子开口210的数量而不改变遮光状态的子开口210的数量的方法具有不易感觉到亮度的时明时暗这样的效果,是优选的。
在图30中,示出向屏障模式转换边界270的附近的第1透明电极23施加电压的状态。图30是施加了图22所示的电压图案No15的电压的状态。电压图案No15是与视差屏障快门面板21配置于显示面板11的前侧且观察距离为近视距离(观察距离<设计观察距离D)的情况对应地,从图22所示的电压图案中选择出的电压图案。此处,在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部配置有3条施加0电压且透射状态的第1透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的配置,在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部形成了屏障模式转换边界270。而且,在屏障模式转换边界270中,通过减少透射状态的子开口210的数量而不改变遮光状态的子开口210的数量,从而作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距缩小与1个子开口间距相当的量(与1条第1透明电极23相当的量)。换言之,作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的视差屏障间距在屏障模式转换边界270中局部地减少了与1条第1透明电极23相当的量。
另外,图22所示的电压图案No16的状态是同样地与观察者在比设计观察距离D近的观察距离处向右方向移动的情形对应地,使视差快门面板21的综合开口300向右侧移动的情况。此处,也在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部配置有3条施加0电压且透射状态的第1透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的配置,在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部形成了屏障模式转换边界270。而且,在屏障模式转换边界270中,通过减少透射状态的子开口210的数量而不改变遮光状态的子开口210的数量,从而作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距缩小与1个子开口间距相当的量。
进而,在图22所示的电压图案No17的状态下,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部能够配置3条施加0电压且透射状态的第1透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部形成了屏障模式转换边界270。而且,在屏障模式转换边界270中,通过减少透射状态的子开口210的数量而不改变遮光状态的子开口210的数量,从而作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距缩小与1个子开口间距相当的量。
可知,这样在观察距离比设计观察距离D近的情况下,也与观察者向右方向移动的情况对应地,综合开口300在屏障模式转换边界270的两侧的共通屏障模式区260内分别在维持相等的宽度和间距的同时向右方向按照第1透明电极23的间距移动。
这是因为采用了如下结构,即,在共通驱动区251中,将基准视差屏障间距P内的第1透明电极23的数量设为偶数N,配置了(N·M+N/2)条第1透明电极23。此处,M是任意的正整数。由此,在以透射状态与遮光状态的第1透明电极23的条数相等的(N/2)条的状态驱动的情况下,在共通驱动区251的左右端,综合开口300的相位偏移了半周期,所以在某一端必然出现光透射状态的第1透明电极。因此,能够在共通驱动区251的左右中的某一端,将光透射状态的第1透明电极23的条数减少1条,所以能够将共通驱动区251的左右中的某一端作为屏障模式转换边界270。
另外,在此前的说明中,说明了在所有共通驱动区251配置了(N·M+N/2)条第1透明电极23的结构,但不限于此,也可以采用在若干共通驱动区251配置了(N·M)条第1透明电极23的结构。虽然无法将配置了(N·M)条第1透明电极23的共通驱动区251设定为屏障模式转换边界270,但如果该数量少,则影响能被抑制得小。
<遮光状态和透射状态的子开口的宽度与配光特性的关系>
叙述在屏障模式转换边界270中改变了遮光状态和透射状态的子开口的数量的情况下的配光特性。
此处,设想图31所示的、显示面板11的子像素411以及视差屏障快门面板21的综合开口300的模型,利用几何光学进行了配光特性的计算。在图31中,左右的子像素411a、411b之间的遮光壁18的中央位置与综合开口300a的中央位置对应。另外,在综合开口300a的左侧配置了综合开口300b,在右侧配置了综合开口300c。子像素对41的间距是0.12mm,显示面板11的开口的面与视差屏障快门面板21的开口的面之间的距离是1mm,子像素的开口宽度是0.03mm。设计观察距离D是800mm,基准视差屏障间距P内的子开口210的数量是偶数N=12。液晶快门面板21的光透射状态与遮光状态的子开口210的数量为N/2=6且相等,综合开口300的宽度是基准视差屏障间距的50%。另外,由遮光状态的6个子开口像素210形成了1个综合遮光部330。
图32所示的是将透射状态和遮光状态的子开口210的数量分别设为N/2=6条的情况下的配光特性的计算结果。这是在显示面内不存在屏障模式转换边界270的情况,相当于观察距离与设计观察距离D相等的情况。横轴是将显示面的正面方向设为0度的左右方向的角度,纵轴是相对亮度。如图31所示,针对从左右的子像素411a、411b出来并以综合开口300a为中心通过综合开口300b、综合开口300c的4个光LM1、LM2、LM3、LM4进行了计算。这是因为,这4个光朝向与观察者接近的方向。此处,用带标记的实线表示在左右的子像素411a、411b中分别进行了白色显示的情况下的合计亮度的分布。
此处,如果将观察者的眼间距离设为65mm,则眼间角度是4.6度。左右眼分别位于用粗的实线和粗的点线表示的、从子像素411a和411b出来并通过了综合开口300a的光LM2、LM3的配光分布的峰值的中心。而且,合计亮度的分布在中央附近的宽的角度范围内是完全平坦的。因此,观察者在观察距离800mm处左右移动的情况下,不会感觉到亮度的变化所致的时明时暗。
即,为了使得在观察者横向移动时感觉不到亮度时明时暗,适合的是,液晶快门面板21的综合开口300的宽度是基准视差屏障间距P的50%,显示面板11的构成子像素对41的两个子开口411a和子开口411b的中心为子像素对41的间距Po的一半。即,光透射状态和遮光状态的第1透明电极23的条数为N/2且相等是适合的。
接下来,考虑观察距离为1000mm,比设计观察距离D远的情况。在该情况下,需要在屏障模式转换边界270中,将作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距增加与1个子开口间距相当的量。图33所示的是,在图31所示的模型中,综合开口300a的宽度是宽与1个子开口210相当的量的与7个开口相当的量的情况。其它综合开口300b和300c的宽度以及综合遮光部330a、330b、330c的宽度分别是与6个子开口210相当的量,没有变化。在该情况下,在正面方向上产生亮度的波峰。这是起因于在屏障模式转换边界270将综合开口300a的宽度设为与7个开口相当的量即将7条子开口210设为透射状态而产生的亮度的波峰,被视觉辨认为亮线。此处,如果将观察者的眼间距离设为65mm,则眼间角度为3.7度,与设计观察距离的情况相比窄。如图33所示,相比于亮度的波峰,眼间角度窄,所以存在观察者仅仅向左右少许移动就会感觉到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为亮线的亮度变化的危险性。
相对于此,图34所示的是,在图31所示的模型中,在维持综合开口300a的宽度为与6个开口相当的量的状态下,综合遮光部330a的宽度是宽与1个子开口相当的量的与7个开口相当的量的情况。其它综合开口300b、300c的宽度以及综合遮光部330b、330c的宽度分别是与6条子开口210相当的量,没有变化。在该情况下,正面方向的亮度是平坦的,且在右端产生亮度的波谷。这是起因于在屏障模式转换边界270中将综合遮光部330a的宽度设为与7个开口相当的量即将7条子开口210设为遮光状态而产生的亮度的波谷,被视觉辨认为暗线。另外,图中的用粗的虚线表示的是对以综合开口300c为中心的3个综合开口300进行了计算的情况下的配光角度分布,是与以综合开口300a为中心的配光分布左右对称的分布。另外,可知在哪一个配光分布中都在中央部有亮度的平坦域。此处,如果与观察者的眼间角度相比较,可知,存在即使观察者向左右稍微移动也感觉不到被视觉辨认为暗线的屏障模式转换边界270的亮度差的区域。
即,在观察距离比设计观察距离D远的情况下,观察者的眼间角度变小,所以在屏障模式转换边界270中增加综合遮光部330的子开口210的数量时,相比于增加综合开口300的子开口210的数量的情况,在观察者左右移动时感觉到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为亮线、暗线的亮度变化的危险性变少。
接下来,考虑观察距离是600mm,比设计观察距离D近的情况。在该情况下,需要在屏障模式转换边界270中,将作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距减少与1个子开口210相当的量。图35所示的是,在图31所示的模型中,综合开口300a的宽度为窄与1个子开口210相当的量的与5个开口相当的量的情况。其它综合开口300b、300c的宽度以及综合遮光部330a、330b、330c的宽度分别为与6条子开口210相当的量,没有变化。在该情况下,在正面方向上产生亮度的波谷。这是起因于在屏障模式转换边界270中将综合开口300a的宽度设为与5个开口相当的量即将5条子开口210设为透射状态而产生的亮度的波谷,被视觉辨认为暗线。但是,如果将观察者的眼间距离设为65mm,则眼间角度为6.2度之宽。因此,如图35所示,相比于亮度的波谷,眼间角度宽,所以存在即使观察者向左右移动也感觉不到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为暗线的亮度变化的区域。
相对于此,图36所示的是,在图31所示的模型中,在维持综合开口300a的宽度为与6个开口相当的量的状态下,综合遮光部330a的宽度是窄与1个子开口相当的量的与5个开口相当的量的情况。其它综合开口300b、300c的宽度以及综合遮光部330b、330c的宽度分别是与6条子开口210相当的量,没有变化。在该情况下,正面方向的亮度是平坦的,且在右端产生亮度的波峰。这是起因于在屏障模式转换边界270中将综合遮光部330a的宽度设为与5个开口相当的量即将5条子开口210设为遮光状态而产生的亮度的波峰,被视觉辨认为亮线。图中的用粗的虚线表示的是,针对以综合开口300c为中心的3个综合开口300进行了计算的情况下的配光角度分布,是与以综合开口300a为中心的配光分布左右对称的分布。另外,可知在哪一个配光分布中都在中央部有亮度的平坦域。但是,此处,如果与观察者的眼间角度相比较,则存在若观察者向左右稍微移动就会感觉到由于左右的亮度的波峰而被视觉辨认为亮线的屏障模式转换边界270的亮度差的危险性。
即,在观察距离比设计观察距离D近的情况下,观察者的眼间角度变大,所以在屏障模式转换边界270中减少综合开口300的子开口210的数量时,相比于减少综合遮光部330的子开口210的数量的情况,在观察者左右移动时感觉到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为亮线、暗线的亮度变化的危险性变少。
如以上那样,根据本实施方式1,在检测到观察者的位置比设计观察距离小的情况下,在横向上至少设置一处设为光透射状态的相邻的子开口的数量为(N/2-1)个的部分,将设为遮光状态的相邻的子开口的数量全部设为(N/2)个,由此,即使处于比设计观察距离小的观察距离处的观察者在左右方向上移动,也不会感觉到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为亮线、暗线的亮度变化,能够视觉辨认立体图像。
另外,根据本实施方式1,在检测到观察者的位置比设计观察距离大的情况下,在横向上至少设置一处设为光透射状态的相邻的子开口的数量为(N/2+1)个的部分,将设为遮光状态的相邻的子开口的数量全部设为(N/2)个,由此,即使处于比设计观察距离大的观察距离处的观察者在左右方向上移动,也不会感觉到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为亮线、暗线的亮度变化,能够视觉辨认立体图像。
进而,根据本实施方式1,将配置在共通驱动区251内的(N·M+N/2)条(M:正整数)第1透明电极23每隔N条(以N条为周期,在之间隔开(N-1)条)电连接,由此能够削减布线数。
另外,在本实施方式1中,说明了(N·M+N/2)条第1透明电极23每隔N条电连接的结构的立体图像显示装置,但不限于此,也可以是针对每个第1透明电极23设置端子La的结构。
另外,根据需要,也可以仅在检测到观察者的位置比设计观察距离小时或者仅在检测到观察者的位置比设计观察距离大时,变更设为光透射状态的相邻的子开口的数量。
<实施方式2>
在实施方式1的显示装置中,叙述了视差屏障快门面板21设置于显示面板11的观察者侧的情况,但此处,叙述使用透射型的液晶面板作为显示面板11,在与背光源之间设置视差屏障快门面板21,所述背光源设置在作为显示面板11的液晶面板的与观察者相反侧的情况。
在该情况下,能够通过相对离显示面板11的左右中央(横向上的中央)的距离X依照以下的式3设定最佳偏移量Z设定来实现,所述最佳偏移量Z是应该在构成子像素对41的子像素411a、411b之间的遮光壁18的中央位置与综合开口300的中央位置之间设置的最佳偏移量。
[式3]
Z=-X·T/(D·n)
此处,T是显示面板11的开口的面与视差屏障快门面板21的开口的面之间的距离,n是其之间的介质的折射率,D是设计观察距离。此处,在式3中,符号与式1相反。
此时,相对显示面板11的子像素对的间距Po,将视差屏障快门面板21的基准视差屏障间距P设定为以下的式4所示的值。
[式4]
P=Po·{1+T/(D·n)}
在该情况下,将基准视差屏障间距P设计得比子像素对41的间距Po稍微大。
随着观察距离变大,理想的视差屏障间距如式4所示变小,接近子像素对41的间距Po。相反,随着观察距离变小,理想的视差屏障间距变大。
即,在观察距离比设计观察距离D大的情况下,为了减小显示面内的平均的视差屏障间距,需要在屏障模式转换边界270中,将作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距减小与1个子开口间距ΔSW相当的量。
相反,在观察距离小于设计观察距离D的情况下,为了增大显示面内的平均的视差屏障间距,需要在屏障模式转换边界270中,将作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距,增大与1个子开口间距相当的量ΔSW。
进而,叙述具体的屏障的驱动方法。首先,在观察距离比设计观察距离D大的情况下,如先前所述,为了减小显示面内的平均的视差屏障间距,需要在屏障模式转换边界270中,将作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距减小与1个子开口间距相当的量ΔSW。此处,作为将综合开口300间的距离减小与1个子开口间距相当的量的方法,有减少光透射状态的子开口210而不改变遮光状态的子开口210的数量的方法和不改变光透射状态的子开口210的数量而减少遮光状态的子开口210的方法。但是,如后所述,不改变光透射状态的子开口210的数量而减少遮光状态的子开口210的方法具有在观察者移动时不易感觉到亮度的时明时暗这样的效果,是优选的。
在图37中,示出向屏障模式转换边界270的附近的第1透明电极23施加电压的状态。图37是施加了图22所示的电压图案No12的电压的状态。电压图案No12是与视差屏障快门面板21配置于显示面板11的后侧且观察距离为远视距离(观察距离>设计观察距离D)的情况对应地,从图22所示的电压图案中选择出的电压图案。此处,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部配置有3条施加+电压而被遮光的第1透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部中有屏障模式转换边界270。另外,通过不改变光透射状态的子开口210的数量而减少遮光状态的子开口210,作为光透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距减小与1个子开口间距ΔSW相当的量。
另外,图22所示的电压图案No13的状态是同样地与观察者在比设计观察距离D远的观察距离处向左方向移动的情形对应地,使视差快门面板21的综合开口300向右侧移动的情况。此处,也能够在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部配置3条施加+电压而被遮光的第1透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部中形成屏障模式转换边界270,通过不改变光透射状态的子开口210的数量而减少遮光状态的子开口210,从而作为光透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距减小与1个子开口间距ΔSW相当的量。
另外,在图22所示的电压图案No14的状态下,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部无法配置3条施加+电压而被遮光的第1透明电极23,但在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部能够配置3条施加+电压而被遮光的第一透明电极23。可知,在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距,与观察者向右方向移动的情况对应地,在第一共通驱动区251a(第一共通屏障模式区260内)和第三共通驱动区251c(第二共通屏障模式区260内),综合开口300在维持相等的宽度和间距的同时向右方向按照第一透射电极23的间距移动。
这是因为采用了如下结构,即,将基准视差屏障间距P内的第1透明电极23的数量设为偶数N,在共通驱动区251中,配置了(N·M+N/2)条第1透明电极23。此处,M是任意的正整数。由此,在以透射状态与遮光状态的第1透明电极23的条数相等的(N/2)条的状态驱动的情况下,在共通驱动区251的左右端,综合开口300的相位偏移了半周期,所以在某一端必然出现遮光状态的第1透明电极。因此,能够在共通驱动区251的左右中的某一端,将遮光状态的第1透明电极23的条数减少1个,所以能够将共通驱动区251的左右中的某一端作为屏障模式转换边界270。
接下来,在观察距离小于设计观察距离D的情况下,如先前所述,为了增大显示面内的平均的视差屏障间距,需要在屏障模式转换边界270中,将作为光透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距增加与1个子开口间距相当的量。
此处,作为将共通驱动区251的宽度增大与1个子开口间距相当的量的方法,有增加光透射状态的子开口210而不改变遮光状态的子开口210的数量的方法和不改变光透射状态的子开口210的数量而增加遮光状态的子开口210的方法。但是,如后所述,增加光透射状态的子开口210而不改变遮光状态的子开口210的数量的方法具有在观察者移动时不易感觉到亮度的时明时暗这样的效果,是优选的。
在图38中,示出向屏障模式转换边界270的附近的第1透明电极23施加电压的状态。图38是施加了图22所示的电压图案No18的电压的状态。电压图案No18是与视差屏障快门面板21配置于显示面板11的后侧且观察距离为近视距离(观察距离<设计观察距离D)的情况对应地,从图22所示的电压图案中选择出的电压图案。此处,在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部配置有5条施加0电压且透射状态的第1透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的配置,在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部形成屏障模式转换边界270,增加光透射状态的子开口210而不改变遮光状态的子开口210的数量,由此能够将作为光透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距增加与1个子开口间距相当的量。
另外,图22所示的电压图案No19的状态是同样地与观察者在比设计观察距离D近的观察距离处向左方向移动的情形对应地,使视差快门面板21的综合开口300向右侧移动的情况。此处,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部配置有5条施加0电压且透射状态的第1透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部形成屏障模式转换边界270,增加光透射状态的子开口210而不改变遮光状态的子开口210的数量,由此能够将作为光透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距增加与1个子开口间距相当的量。
进而,在图22所示的电压图案No20的状态下也同样地,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部能够配置5条施加0电压且透射状态的第1透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部形成屏障模式转换边界270,增加光透射状态的子开口210而不改变遮光状态的子开口210的数量,由此能够将作为光透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距增加与1个子开口间距相当的量。
可知,这样在观察距离比设计观察距离D近的情况下,也与观察者向右方向移动的情况对应地,在第一共通驱动区251a(第一共通屏障模式区内)和第三共通驱动区251c(第二共通屏障模式区内),综合开口300在维持相等的宽度和间距的同时向右方向按照第1透明电极23的间距ΔSW移动。
这是因为采用了如下结构,即,在共通驱动区251中,将基准视差屏障间距P内的第1透明电极23的数量设为偶数N,配置了(N·M+N/2)条第1透明电极23。此处,M是任意的正整数。由此,在以透射状态与遮光状态的第1透明电极23的条数相等的(N/2)条的状态驱动的情况下,在共通驱动区251的左右端,综合开口300的相位偏移了半周期,所以在某一端必然出现光透射状态的第1透明电极。因此,能够在共通驱动区251的左右中的某一端,将光透射状态的第1透明电极23的条数增加1条,所以能够将共通驱动区251的左右中的某一端作为屏障模式转换边界270。
<遮光状态和透射状态的子开口的宽度与配光特性的关系>
叙述在屏障模式转换边界中改变了遮光状态和透射状态的子开口的数量的情况下的配光特性的计算结果。
此处,考虑图39所示的、显示面板11的子像素411以及视差屏障快门面板21的综合开口300的模型。在图39中,左右的子像素411e、411f之间的遮光壁18的中央位置与综合开口300a的中央位置对应。另外,在综合开口300e的左侧配置了综合开口300f,在右侧配置了综合开口300g。另外,图39是在图31所示的模型中改变了显示面板11和视差屏障快门面板21的上下位置的模型。子像素对41的间距是0.12mm,像素/屏障间距离是1mm,子像素的开口宽度是0.03mm。设计观察距离D是800mm,基准视差屏障间距P内的第1透明电极23的数量是偶数N=12。在几何光学计算中,配光特性与图31的模型的结果完全相同。
图40所示的是将透射状态和遮光状态的子开口210的数量分别设为N/2=6条的情况下的配光特性的计算结果。这是在显示面内不存在屏障模式转换边界270的情况,相当于观察距离与设计观察距离D相等的情况。横轴是将显示面的正面方向设为0度的左右方向的角度,纵轴是相对亮度。如图39所示,针对以综合开口300e为中心,通过综合开口300f、综合开口300g并从左右的子像素411e、411f出来的4个光LM11、LM12、LM13、LM14进行了计算。这是因为,这4个光朝向接近观察者的方向。此处,用带标记的实线表示在左右的子像素411e、411f中分别进行了白色显示的情况下的合计亮度的分布。其结果与图32所示的配光完全相同。
此处,如果将观察者的眼间距离设为65mm,则眼间角度是4.6度。左右眼分别位于用粗的实线和粗的点线表示的、从综合开口300e出来并通过了子像素411e和411f的光LM12、LM13的配光分布的峰值的中心。而且,合计亮度的分布在中央附近的宽的角度范围内是完全平坦的。因此,观察者在观察距离800mm处向左右移动的情况下,不会感觉到由于亮度的变化而导致的时明时暗。
即,为了使得在观察者横向移动时感觉不到亮度时明时暗,适合的是,液晶快门面板21的综合开口300的宽度是基准视差屏障间距P的50%,显示面板11的构成子像素对41的两个子开口411a和子开口411b的中心为子像素对41的间距Po的一半。即,光透射状态和遮光状态的第1透明电极23的条数为N/2且相等是适合的。
接下来,考虑观察距离为1000mm,比设计观察距离远的情况。在该情况下,需要在屏障模式转换边界270中,将作为光透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距减少与1个子开口间距相当的量。图41所示的是,在图39所示的模型中,综合开口300e的宽度是窄与1个子开口相当的量的与5条相当的量的情况。其它综合开口300f和300g的宽度以及综合遮光部330e、330f、330g的宽度分别为6条子开口,没有变化。在该情况下,在正面方向上产生了亮度的波谷。这是起因于在屏障模式转换边界270将综合开口300e的宽度设为与5个开口相当的量即将5条子开口210设为透射状态而产生的亮度的波谷,被视觉辨认为暗线。此处,如果将观察者的眼间距离设为65mm,则眼间角度为3.7度之窄。如图41所示,相比亮度的波谷,眼间角度窄,所以存在观察者仅仅向左右少许移动就会感觉到在屏障模式转换边界270被视觉辨认为暗线的亮度变化的危险性。
相对于此,图42所示的是,在图39所示的模型中,在维持综合开口300e的宽度为与6条相当的量的状态下,综合遮光部330f的宽度为窄与1个子开口210相当的量的与5条相当的量的情况。在该情况下,在正面方向上亮度是平坦的,且在右端产生了亮度的波峰。这是起因于在屏障模式转换边界270将综合遮光部330f的宽度设为与5个开口相当的量即将5条子开口210设为遮光状态而产生的亮度的波峰,被视觉辨认为亮线。图中的用粗的虚线表示的是以综合开口300f为中心的情况下的配光角度分布,是与以综合开口300e为中心的配光分布左右对称的分布,可知,在哪一个配光分布中都在中央部有亮度的平坦域。此处,如果与观察者的眼间角度相比较,可知,存在即使观察者向左右稍微移动也感觉不到被视觉辨认为亮线的屏障模式转换边界270的亮度差的区域。
即,在观察距离比设计观察距离D远的情况下,观察者的眼间角度变小,所以在屏障模式转换边界270中减少综合遮光部330的子开口210的数量时,相比于减少综合开口300的子开口210的数量的情况,在观察者左右移动时感觉到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为亮线、暗线的亮度变化的危险性变少。
接下来,考虑观察距离是600mm,比设计观察距离D近的情况。在该情况下,需要在屏障模式转换边界270中,将作为光透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距增加与1个子开口间距相当的量。图43所示的是,在图39所示的模型中,综合开口300e的宽度为宽与1个子开口210相当的量的与7个开口相当的量的情况。其它综合开口300f和300g的宽度以及综合遮光部330e、330f、330g的宽度分别为6条子开口,没有变化。在该情况下,在正面方向上产生亮度的波峰。这是起因于在屏障模式转换边界270将综合开口300e的宽度设为与7个开口相当的量即将7条子开口210设为透射状态而产生的亮度的波峰,被视觉辨认为亮线。但是,如果将观察者的眼间距离设为65mm,则眼间角宽度为6.2度之宽。因此,如图43所示,相比亮度的波峰间,眼间角度宽,所以有即使观察者向左右移动也感觉不到在屏障模式转换边界270被视觉辨认为亮线的亮度变化的区域。
相对于此,图44所示的是,在图39所示的模型中,在维持综合开口300e的宽度为与6条相当的量的状态下,综合遮光部330f的宽度是宽与1个子开口相当的量的与7个开口相当的量的情况。其它综合开口300f、300g的宽度以及综合遮光部330e、330g的宽度分别为6条子开口,没有变化。在该情况下,正面方向的亮度是平坦的,且在右端产生亮度的波谷。这是起因于在屏障模式转换边界270将综合遮光部330f的宽度设为与7个开口相当的量即将7条子开口210设为遮光状态而产生的亮度的波谷,被视觉辨认为暗线。图中的用粗的虚线表示的是以综合开口300f为中心的情况下的配光角度分布,是与以综合开口300e为中心的配光分布左右对称的分布,可知在哪一个配光分布中都在中央部有亮度的平坦域。但是,此处,如果与观察者的眼间角度相比较,则存在观察者若向左右稍微移动就会感觉到由于左右的亮度的波谷而被视觉辨认为暗线的屏障模式转换边界270的亮度差的危险性。
即,在观察距离比设计观察距离近的情况下,观察者的眼间角度变大,所以在屏障模式转换边界270增加了综合开口300的子开口210的数量时,相比于增加综合遮光部330的子开口210的数量的情况,在观察者左右移动时感觉到在屏障模式转换边界270被视觉辨认为亮线、暗线的亮度变化的危险性变少。
另外,本发明能够在本发明的范围内,自由地组合各实施方式或者将各实施方式适当地进行变形、省略。

Claims (5)

1.一种立体图像显示装置的驱动方法,所述立体图像显示装置具备:显示面板,按照预定的间距在横向上配置有多个由分别显示左右眼用的图像的两个子像素构成的子像素对;以及视差屏障快门面板,在配置于所述显示面板的与观察者相反侧的背光源与所述显示面板之间配置所述视差屏障快门面板,在所述视差屏障快门面板,按照对由预定的设计观察距离和所述子像素对的间距决定的基准视差屏障间距进行N分割而得到的间距在横向上配置有多个能够以电方式切换光透射状态和遮光状态的子开口,其中所述N是4以上的偶数,所述立体图像显示装置的驱动方法的特征在于,
在所述观察者的位置与所述设计观察距离相等的情况下,将相邻的(N/2)个所述子开口设为所述光透射状态,将相邻的(N/2)个所述子开口设为所述遮光状态,形成1个综合开口,
在观察者的位置小于所述设计观察距离的情况下,在所述横向上至少设置一处将相邻的(N/2+1)个所述子开口设为所述光透射状态的部分,将相邻的(N/2)个所述子开口设为所述遮光状态,
在观察者的位置大于所述设计观察距离的情况下,在所述横向上至少设置一处将相邻的(N/2-1)个所述子开口设为所述光透射状态的部分,将相邻的(N/2)个所述子开口设为所述遮光状态。
2.一种立体图像显示装置的驱动方法,所述立体图像显示装置具备:显示面板,按照预定的间距在横向上配置有多个由分别显示左右眼用的图像的两个子像素构成的子像素对;以及视差屏障快门面板,配置于所述显示面板的观察者侧,在所述视差屏障快门面板,按照对由预定的设计观察距离和所述子像素对的间距决定的基准视差屏障间距进行N分割而得到的间距在横向上配置有多个能够以电方式切换光透射状态和遮光状态的子开口,其中所述N是4以上的偶数,所述立体图像显示装置的驱动方法的特征在于,
在所述观察者的位置与所述设计观察距离相等的情况下,将相邻的(N/2)个所述子开口设为所述光透射状态,将相邻的(N/2)个所述子开口设为所述遮光状态,形成1个综合开口,
在所述观察者的位置小于所述设计观察距离的情况下,在所述横向上至少设置一处将相邻的(N/2-1)个所述子开口设为所述光透射状态的部分,将相邻的(N/2)个所述子开口设为所述遮光状态,
在观察者的位置大于所述设计观察距离的情况下,在所述横向上至少设置一处将相邻的(N/2+1)个所述子开口设为所述光透射状态的部分,将相邻的(N/2)个子开口设为所述遮光状态。
3.一种立体图像显示装置,具备:显示面板,按照预定的间距在横向上配置有多个由分别显示左右眼用的图像的两个子像素构成的子像素对;以及视差屏障快门面板,按照对由预定的设计观察距离和所述子像素对的间距决定的基准视差屏障间距进行N分割而得到的间距,在横向上配置有多个能够通过利用在纵向上延伸的透明电极来驱动保持在两块透明基板之间的液晶层从而以电方式切换光透射状态和遮光状态的子开口,其中所述N是4以上的偶数,所述立体图像显示装置的特征在于,
在所述视差屏障快门面板设置有在所述横向上对显示区进行分割而成的多个共通驱动区,配置在所述共通驱动区内的(N·M+N/2)条所述透明电极每隔N条被电连接,其中所述M是正整数。
4.根据权利要求3所述的立体图像显示装置,其特征在于,
在配置于显示面板的与观察者相反侧的背光源与所述显示面板之间配置有视差屏障快门面板,
在观察者的位置与设计观察距离相等的情况下,以使相邻的(N/2)个子开口成为光透射状态并使相邻的(N/2)个所述子开口成为遮光状态而形成1个综合开口的方式,驱动透明电极,
在所述观察者的位置小于所述设计观察距离的情况下,以在相邻的共通驱动区的边界的至少一处使相邻的(N/2+1)个所述子开口成为所述光透射状态并使相邻的(N/2)个所述子开口成为所述遮光状态的方式,驱动所述透明电极,
在所述观察者的位置大于所述设计观察距离的情况下,以在相邻的所述共通驱动区的边界的至少一处使相邻的(N/2-1)个所述子开口成为所述光透射状态并使相邻的(N/2)个所述子开口成为所述遮光状态的方式,驱动所述透明电极。
5.根据权利要求3所述的立体图像显示装置,其特征在于,
视差屏障快门面板配置于显示面板的观察者侧,
在所述观察者的位置与设计观察距离相等的情况下,以使相邻的(N/2)个子开口成为光透射状态并使相邻的(N/2)个所述子开口成为遮光状态而形成1个综合开口的方式,驱动透明电极,
在所述观察者的位置小于所述设计观察距离的情况下,以在相邻的共通驱动区的边界的至少一处使相邻的(N/2-1)个所述子开口成为所述光透射状态并使相邻的(N/2)个所述子开口成为所述遮光状态的方式,驱动所述透明电极,
在所述观察者的位置大于所述设计观察距离的情况下,以在相邻的共通驱动区的边界的至少一处使相邻的(N/2+1)个所述子开口成为所述光透射状态并使相邻的(N/2)个子开口成为所述遮光状态的方式,驱动所述透明电极。
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