CN1841130A

CN1841130A - 图像显示设备

Info

Publication number: CN1841130A
Application number: CNA2006100716873A
Authority: CN
Inventors: 福岛理惠子; 平山雄三
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2006-10-04
Also published as: US20060215018A1; EP1708010A1

Abstract

本发明可以提供这样一种图像显示设备，其中可以在彼此隔开的至少两个区域上提供观看区域。该图像显示设备具有：二维图像显示设备，其中以二维方式布置多个像素；以及光板，其具有多个出射光瞳，并且通过控制来自像素的光线方向为各自的像素改变区域，其中在这些区域中观看到在这些像素上显示的图像信息部分；其中是多个像素的、用于基本图像的像素组对应于出射光瞳中的一个出射光瞳，在用于基本图像显示的每个像素上显示与经由该出射光瞳观看到每个像素的位置对应的图像信息，并且提供用于基本图像显示的像素组以便其被分离为两个或更多的区域。

Description

图像显示设备

技术领域

本发明涉及用于显示二维图像或者三维图像的图像显示设备，其具有彼此隔开的两个或更多观看区域(viewing zone)。

背景技术

在通常使用的二维图像显示设备中，可以在任何方向观看一个或者同一个图像。然而，在假定两个观看者或者两个人经由位于其间的具有水平放置的显示平面的二维图像显示设备彼此相对、或者两个观看者(人)坐在驾驶席上而且前面乘客的座席位于汽车导航系统的两侧的情况下，需要为观察位置彼此隔开的两个人显示不同的图像。

另一方面，即使在传统的自动立体(autostereoscopic)三维图像显示系统中，也已经采用了仅仅提供一个观看区域的这种设计。在自动立体系统的三维图像显示设备的情况下，可以不使用眼镜来观看三维图像，但是可观察到的范围(观看区域)是有限的。已经基于有一个观看者或者在该一个观看者的两侧有多个观察者的这样的假定，设计了在传统的自动立体三维图像显示系统中的观看区域。然而，如同有关二维图像显示设备的描述那样，在假定两个观看者或者两个人经由位于其间的具有水平放置的显示平面的二维图像显示设备彼此相对、或者两个观看者(人)坐在驾驶席上而且前面乘客的座席位于汽车导航系统的两侧的情况下，需要为观看位置彼此隔开的两个人显示不同的图像。

为了满足这样的要求，已经提出了这样一种方法，其中诸如透镜片或者狭缝(slit)部件之类的出射光瞳(exit pupil)阵列和诸如LCD(液晶显示设备)之类的高精细平面显示板彼此组合，以便为每个观看位置分配可以被观看或者观察的二维图像或者三维图像。关于这种方法，下面将首先描述为该三维图像提供多个观看区域的结构。依据对三维图像情况的理解，可以理解其中提供了用于二维图像的多个观看区域的情况。

现在正广泛地研究这样的三维显示设备，其中依据出射光瞳阵列和二维显示设备的正面或者背面组合的结构、使二维图像显示设备上的各个像素对应于其中可以逐个查看像素的区域，并且通过执行到对应于观看位置的图像的切换辨识三维图像。具体地说，以下的系统是已知的。

在多视角(mutiview)系统中，使n个像素(或者n个子像素)对应于一个出射光瞳，而且虽然运动视差是间断的，但是其通过显示导致对应于瞳孔间距离的视差的n类图像给出。特别地，当多视角系统中n＝2时，其被称为双眼(Binocular)系统。

在双眼系统或者多视角系统中，将出射光瞳的水平间距设置为稍微小于被导致对应于一个出射光瞳的像素组，即用于基本(elemental)图像显示的像素组间距。由此，从各个像素发出并且经由出射光瞳明确地定义了发射方向的光线在距离三维图像显示平面为观看距离L的平面上形成两个或者n个光线会聚点。在光线会聚点之间的距离对应于瞳孔间距离(通常为65mm)，并且在从光线会聚点观察到的像素组上显示从每个会聚点获取的透视投影图像。由此，观看者或者将他/她的眼睛定位在这一点的观看者可以观看立体图像。

此外，甚至在由本发明人研究的积分成像(integral imaging)方法中也使用了类似的结构。然而，从各个像素发出并且经由出射光瞳明确地定义发射方向的光线在观看者所位于的空间内平均地分布。在双眼系统或者多视角系统中不会出现诸如光会聚点之类的特殊位置。由此，观看者可以辨认立体图像并且同时可以获得自然的运动视差(例如，参见JP-A-2004-212666)。

其中周期性地提供上述出射光瞳的光板表示针孔部件、狭缝部件、透镜阵列、或者透镜片，而且其用于从用于基本图像显示的像素组中提取显示在大约一个像素上的图像信息，以便允许观看该图像信息。

在自动立体三维图像显示方法中，采用这样的配置，以便观看区域是一个，而且用于到一个出射光瞳的基本图像显示的像素组构成一个集合。在该配置中，当为上述应用将观看区域分成两个或更多区域时，可以采用这样的一种方法，其中将用于基本图像显示的像素组分成两个或更多观看区域或者组，并且可在各个划分的观看区域中观看到不同的三维图像。当在不同的观看区域上显示两种或更多类型的二维图像时，有可能通过在用于基本图像显示的、两个或更多划分的像素组的各个组中显示用于个别二维图像的组成部分图像信息，使观看者根据他/她的观看位置而观看到两种或更多类型的二维图像。在这种情况下，根据上述结构，在用于基本图像显示的、两个或更多划分的像素组的各自范围内没有给出视差。优选的是，可以观看到二维图像的每个范围具有65mm或更多的宽度，以便每个观看者的两个眼睛都进入该范围。当两个观看者彼此进一步分离时，就需要进一步扩大两个观看区域(例如，参见JP-A-2000 275576)。

如图2所示，其是一个水平剖面图，然而，在具有二维图像显示设备2和光板3的三维图像显示设备1中，其中该二维图像显示设备2由例如其中以矩阵方式排列多个像素11的液晶板构成，而且光板3由具有多个出射光瞳E-1到E-9的狭缝部件构成，当在允许观看者通过组合光板3观看例如两种类型的三维图像的结构中，在出射光瞳和像素部分之间的缝隙(gap)表示为g，用于三维图像的每个观看区域表示为VW，将要显示三维图像的用于基本图像显示的每个像素组的宽度表示为P，观看距离(从光板3到观看距离平面5的距离)表示为L时，可以获得以下的关系(1)。

VW＝P×L/g (1)

因此，为了扩大用于个别三维图像的观看区域VW，必须减少缝隙g。也就是说，当在保持用于基本图像显示的像素组13的数目(与基本图像宽度P成比例)的同时，为了在观看距离平面5内提供包括在水平方向分离的两个观看者的观看区域9而扩大两个观看区域VW时，就出现了这样的问题，即在多视角系统中、在光线的会聚点之间的距离变为65mm或更多，或者在积分成像系统中、在携带视差图像的光线之间的距离减少，即在用于三维图像的深度方向的可显示范围变小。此外，在为了包含两个观看者而扩大的观看区域内、在两个彼此隔开的观看者之间的观看位置上入射的光线不会有助于观看者的立体观看。也就是说，不可以说充分地利用了三维图像显示设备的分辩率。顺便提及，在图2中，由参考数字7指示的区域表示用从最左边的出射光瞳发出的光线组填充的区域，而且由参考数字8指示的区域表示用从最右边的出射光瞳发出的光线组填充的区域。

图2所示的配置还可应用于双眼类型的三维图像显示设备。在这种情况下，通过用两个像素或者两个子像素配置用于基本图像显示的像素组13，以便可以在被设计成具有作为瞳孔间距离的65mm宽度的两个观看区域9中观看到用等于双眼视差的视差应用的两种类型的二维图像，使得立体观看成为可能。在这种情况下，当使观看距离L变小、或者扩大每个观看区域9以便扩大用于每个视差图像的观看区域(例如，参见JP-A-2000-275576)时，鉴于等式(1)中的关系，需要减少缝隙g。一种其中分别为两种类型的二维图像保证充分的观看区域的情况也与上述相同。

然而，例如，当液晶显示器(LCD)用作二维图像显示设备时，因为通过用具有透明像素电极的两个玻璃基板片夹入中间形成液晶显示器的像素部分，而且要求在像素部分和出射光瞳之间的缝隙g包括玻璃厚度的尺寸，所以不可能产生小于玻璃厚度的缝隙g。作为对这个问题的解决办法，存在有一种其中以伪方式扩大基本图像显示范围P的方法。也就是说，通过把用于布置相同视差图像的间距设置为多个像素(或者多个子像素)的间距而不是像素(或者子像素(显示红色、绿色、蓝色等))的间距p_p，可以在保持缝隙g的同时使观看区域VW变大。图3示出了通过把像素间距P设置为是图2所示情况的两倍而已经把观看区域VW扩大了两倍的示例。然而，当选择这种方法时，出现了这样的问题，即用于出射光瞳E-1到E-9的形成间距p_e变为传统间距的两倍，以致从每个观看区域观看的、在二维图像上的水平分辨率降低到1/2。

发明内容

已经鉴于这些情况而作出了本发明，而且本发明的一个目的是提供这样一种图像显示设备，其在彼此相隔的观看区域中显示个别二维图像或者三维图像的同时，有效地利用全部像素信息单元。

依据本发明一个方面的显示设备，包括：二维图像显示设备，其中以二维方式布置多个像素；以及光板，其具有多个出射光瞳，并且通过控制来自像素的光线方向为各个像素构造不同的区域，其中在这些区域中，观看在这些像素上显示的图像信息部分；其中由多个像素构成的、用于基本图像显示的像素组对应于出射光瞳中的一个出射光瞳，与经由该出射光瞳观看每个像素的位置对应的图像信息显示在用于基本图像显示的每个像素上，而且提供用于基本图像显示的像素组以便使其被分离为两个或更多的区域。

附图说明

图1A是示出依据本发明的实施例、用于基本图像显示的像素位置的图示，以及图1B是示出其中依据本发明的实施例划分了观看区域的三维图像显示方法的图示；

图2是示出用于划分观看区域的传统方法的图示；

图3是示出用于扩大观看区域的传统方法的图示；

图4A是示出用于基本图像显示的传统像素位置的图示，以及图4B是示出传统观看区域的图示；

图5是示出其中在依据本发明的一个实施例的三维空间图像显示设备中包含多个观看区域的示例的图示；

图6是示出在传统的三维空间图像显示设备中用于基本图像显示的像素位置的图示；

图7是示出在依据本发明一个实施例的三维空间图像显示设备中、用于基本图像显示的像素位置的图示；

图8是示出在依据本发明一个实施例的三维空间图像显示设备中、用于基本图像显示的像素位置的图示；

图9是示出在依据本发明一个实施例的三维空间图像显示设备中、用于基本图像显示的像素位置的图示；

图10是示出在传统的三维图像显示设备中用于基本图像显示的像素位置的图示；

图11是示出在依据本发明一个实施例的三维图像显示设备中、用于基本图像显示的像素位置的图示；

图12A到12C是示出在依据本发明一个实施例的三维图像显示设备中、用于基本图像显示的像素位置的图示；

图13A和13B是示出当采用图8所示的、用于基本图像显示的像素位置时的观看区域的图示；

图14A和14B是示出用于在汽车导航系统中的三维图像显示设备的观看区域的图示；

图15是用于说明通过采用本发明的结构而获得的优点的图示；

图16是示出在依据本发明一个实施例的三维图像显示设备中、用于通过使用遮光板来防止假像的结构的图示；

图17是示出在依据本发明一个实施例的三维图像显示设备中、通过使用微电极(micro-pole)来防止假像的结构的图示；以及

图18是用于说明依据本发明的一个实施例、划分观看区域以便把三维图像显示设备中对应于观看者的两只眼睛的区域设置为观看区域的方面的图示。

具体实施方式

下面将参考附图对本发明的实施例进行说明。顺便提及，用相同或者相似的参考数字标注了具有类似或者相同功能的组成元件，并且省略对它们的说明。

首先，在图4B中显示了三维图像显示设备的常规配置(水平剖面图)。图4B所示的三维图像显示设备1具有由例如液晶板构成的二维图像显示设备2，以及由透镜片构成的光板3。三维图像显示设备1的水平宽度表示为W，而且使用观看距离L以及在观看距离平面5上的观看区域宽度VW表示当观看者直接面对三维图像显示设备1时可以看到三维图像的区域。用参考数字7和8表示由位于光板两侧的出射光瞳(透镜)E-1和E-9发出的光线组所占据的区域。通过执行设计以便使从所有出射光瞳E-1到E-9发出的光线组穿过观看距离平面5上的观看区域VW，从所有出射光瞳E-1到E-9发出的光线组填充光线组7和8的重叠区域(观看区域：由粗线围绕的范围9)。如果满足光线间隔厚于瞳孔间距离的条件，则当观看者的两只眼睛都位于观看区域9的范围之内时，观看者可以正确地观看显示在三维图像显示设备1的整个面上的三维图像。具体地说，当用从为了对应于每个出射光瞳而布置的基本图像13发出的一组光线填充的区域是观看区域9，并且观看者位于偏离区域9的区域中时，观看者观看到的三维图像(称为“假像”)不同于最初通过观看穿过与原有出射光瞳邻近的出射光瞳的光线组而观看到的三维图像。此外，当光线间隔薄于瞳孔间距离时，观看者不能观看到立体图像。基本图像布置在用于基本图像显示的像素组上。与出射光瞳相对应地布置的基本图像是通过按经由出射光瞳光线射出的方向进行显示的图像。当观看者经由出射光瞳观看像素时，观看者可以观看到与观看位置相对应的图像。在此，按经由出射光瞳可以观看到的方向、即按光线的射出方向的图像被称为视差图像，与一个出射光瞳相对应的一组视差图像被称为基本(element)图像，而且用于显示基本图像的一组像素被称为用于基本图像显示的像素组。

在图4A中，总体地示出了在出射光瞳E-1到E-9和基本图像13之间的关系。垂直方向对应于从上端到下端的从左到右的出射光瞳，而且横向对应于从左端到右端的从左到右的基本图像13。用斜线表示的区域示出在出射光瞳E-1到E-9和基本图像P-1到P-9之间的对应关系。

当三维图像显示设备1采用多视角系统时，可以通过进行这样的设计、以便在观看距离平面5上提供光线的会聚点，来实现图2所示的观看区域。具体地说，这样执行设计，以便使将要提供的各个出射光瞳的间隔稍微窄于对应于每个出射光瞳的、用于基本图像显示的像素组的(水平)宽度(例如，n×子像素水平宽度)。由此，将每个像素组的中心和与其对应的出射光瞳连接的线在观看距离平面5上的一个点处交叉。也就是说，使其中可在观看距离平面5上观看到对应于每个出射光瞳的图像的范围最大化，以便最大化其中可以看到三维图像的范围9(每个范围具有观看区域宽度VW)。

另一方面，在以分布光线为特征的积分成像系统中，不同于多视角系统，其中不能使显示对应于每个出射光瞳的图像的像素组的宽度不变，但是可调整用于显示对应于每个出射光瞳的基本图像的像素组的(水平)宽度(例如，产生n×子像素水平宽度和(n+1)×子像素水平宽度两个值)(例如，参见JP-A-2004-212666)。将其中已经显示了对应于每个出射光瞳的图像的像素组的中心和与其对应的出射光瞳相连接的线可以被设计成大致在观看距离平面5上的点处交叉。由此，类似于多视角系统的情况，使从所有出射光瞳发出的光线进入在观看区平面5上的观看距离宽度VW上，以便实现最大化以及实现观看区域9。

以上是在其中提供一个观看区域的传统自动立体三维图像显示设备1中的观看区域9的定义，并且下面将说明在依据本发明一个实施例的三维图像显示设备中的观看区域。

如果在显示平面内定义了其位置的像素以矩阵的形式布置，则二维图像显示设备2可以是直接观看类型或者投影型的液晶显示设备、等离子体显示设备、场致发射显示设备、或者有机EL显示设备。作为光板3，可以使用狭缝部件或者透镜片，其中狭缝部件具有每个都在通常垂直方向延伸的出射光瞳的结构，这些出射光瞳沿通常的水平方向循环地排列。为了简化起见，在本发明的实施例中说明了使用狭缝部件的情况。图中说明了水平剖面图，但是可能或者未必提供了沿垂直方向的视差。也就是说，狭缝部件可以被理解为在垂直方向具有视差的针孔阵列。

接下来，将说明个别二维图像显示在二维图像显示设备中的两个或更多观看区域上的情况。这个情况符合上述配置。也就是说，这个情况对应于这样的情况，其中在图2所示的配置中，用于基本图像显示的像素组被划分为两个或更多组，并且在这两个或更多划分的组上显示相同的视差信息，或者被划分的、用于基本图像显示的每个像素组具有其在物理上不能被进一步划分的尺寸(例如，一个子像素)，而且不能使用被划分的、用于基本图像显示的像素组表示视差。

接下来，将参考附图说明依据本发明的实施例的二维或者三维图像显示设备，其中用于基本图像显示的像素组已经被划分为至少两组。图1B中示出了基础结构。虽然保持了二维图像显示设备2和出射光瞳阵列3彼此组合的这种配置，但是在两个区域中提供了对应于出射光瞳E-1到E-9中每一个的用于基本图像显示的像素组13，其不同于传统的那个，以便把观看区域9划分为两个彼此分开的区域。

依据该实施例的图像显示设备与图2或者图3所示的图像显示设备的显著不同之处在于，已经通过划分基本图像而划分了观看区域9，而且这些划分的观看区域还已经彼此隔开。已经通过改变基本图像的显示位置同时按照原样保持三维显示设备的配置，实现了图1B所示的两个彼此隔开的观看区域9。

此外，更具体来说，在图2或者图3中，与出射光瞳E-1相对应的基本图像被划分为两个区域，并且基本图像被布置为刚好在出射光瞳E-1之后的一个像素组。然而，在图1中，与出射光瞳E-1的两侧上的出射光瞳E-0和出射光瞳E-2相对应的基本图像被布置在出射光瞳E-1之后的一个区域中。因此，在图1中，与出射光瞳E-1相对应的基本图像被布置在出射光瞳E-0(未示出)和E-2之后的区域中。

图1A总体地示出了在出射光瞳E-1到E-9和基本图像之间的关系。用于基本图像显示的像素13的分布不同于图4A所示的那个分布。

将参考图5到图9说明可使用该实施例的配置实现的观看区域以及与其对应的基本图像的布置。当参考数字25₁指示其中以组的方式将用于基本图像显示的像素提供给一个出射光瞳处的观看区域宽度VW时，可以通过仅仅改变以类似配置的用于基本图像显示的像素以及在其上显示的基本图像来实现诸如25_R2、25_L2、25_R3、25_L3、25_R4、25_L4之类的每个观看区域。图6是示出用于基本图像显示的像素的传统映射示例的图示，而图7是示出用于实现观看区域25_R2和25_L2的映射示例的图示，且图8是示出用于实现观看区域25_R3和25_L3的映射示例的图示。如图9所示，还可以通过使映射不对称而实现诸如观看区域25_L4和25_R2的组合之类的、不对称观看区域的组合。可以使观看区域不对称。

此外，更具体来说，在图6中，用于出射光瞳E-1的基本图像是基本图像P-1，用于出射光瞳E-2的基本图像是P-2，用于出射光瞳E-3的基本图像是P-3，等等，并且与出射光瞳相对应的基本图像被布置为在该出射光瞳之后的一个组。然而，为了实现观看区域25_R2、25_L2，如图7所示，用于出射光瞳E-1的基本图像为基本图像P-0和P-2，用于出射光瞳E-2的基本图像为基本图像P-1和P-3，用于出射光瞳E-3的基本图像为基本图像P-2和P-4，等等，并且通过划分基本图像，使基本图像被布置在两侧上的用于出射光瞳的区域中。图8示出了一个为了实现观看区域25_R3、25_L3而与图7相比彼此分开更多地布置被分离的基本图像的例子。图9示出了一个为了实现观看区域25_R2、25_L4和为了不对称起见而与图7和图8不同地彼此分开地不对称布置基本图像的例子。

图10示出了当向彼此正交的两个方向(例如，在水平方向和垂直方向)应用视差时、将用于基本图像显示的像素13映射到二维图像显示设备的传统示例。使4×4个像素对应于一个出射光瞳，并且这些像素共同位于一个区域中。

应用彼此垂直的两个方向的视差的出射光瞳不会连续，而且在这两个方向上是周期设置的。可以通过在出射光瞳不会连续的方向上布置被分离的基本图像，来分离观看区域，并且特别地，当出射光瞳在两个方向上都不会连续时，将观看区域分离为4个或更多的区域。

接下来，图11示出了其中已经分布了在用于基本图像显示的像素组13中的像素的实施例的一个示例。以分布的方式、已经在四个区域上提供了在用于基本图像显示的像素组13中的像素。通过将光板与和该光板正交的飞行目镜或者透镜片组合，观看区域可以在四个方向被划分为两个区域。

图12A示出了当如图8所示在一个出射光瞳上提供已经会合为一个、在用于基本图像显示的像素组13中的像素时观看区域9的概念图。如图12B所示，通过如图9所示设置被划分为四组的用于基本图像显示的像素组13，将观看区域9划分为四个区域。这意味着：如果假定这样放置三维图像显示设备1，以便它的显示直接向上，而且在场有四个人以便围绕设备1的四侧，则可以把观看区域分给各个人。

当应用两个彼此垂直的方向的视差时，这与一个方向是一样的，被分离之后(图11)的用于基本图像的像素组的总像素等于被分离之前(图10)的用于基本图像的像素组的总像素。并且，在被分离之后的基本图像之间布置用于相邻出射光瞳的基本图像。图19示出了当在两个彼此垂直的方向(例如，水平方向和垂直方向)上周期地设置出射光瞳时，将用于基本图像显示的像素组13布置到四个彼此分开的区域中的另一种方法。此时，被分离之后(图19)的用于基本图像的像素组的总像素等于被分离之前(图10)的用于基本图像的像素组的总像素，并且在被分离之后的基本图像之间布置用于相邻出射光瞳的基本图像。

图13A示出了其中用于基本图像显示的像素组13已经被划分为两个组的另一示例。如图13A所示，依据像素组13的两部分划分，观看区域9被分成两个。这意味着：如果假定这样放置三维图像显示设备1，以便它的显示直接向上，而且在场有两个人彼此相对地在设备1的两侧，则可以把观看区域分给各个人。

当观看区域被分离时，观看者观察到的图像可以是二维或三维图像。然而，当观看者观察到三维图像时，分离基本图像的方向必须是与第一方向垂直的第二方向，这与图1是不同的，在图1中用于观察三维图像的第一方向与分离基本图像的方向是一致的。也就是说，在剖面图中，需要应用图1中的光板和基本图像的布置方案。

此外，将参考图14A和14B说明这样的优点，即，使用依据该实施例的方法、可以在保持所使用的二维图像显示设备的分辩率以及要被显示的二维图像的分辩率的同时改变缝隙g。作为其中期望在保持分辩率的同时改变缝隙的典型示例，将关于在汽车导航系统中使用的液晶显示器说明其优点。

图14A示出了其中已经通过简单地把基本图像平均地分为两个部分实现了两类观看区域A和B的情况。在这种情况下，如等式(1)所示，当试图扩大A和B的观看区域VW时，使缝隙g变小。虽然将关于比较示例说明其细节，但是当执行这样的设计以便在15.4″UXGA中使缝隙g容纳玻璃厚度和透镜厚度时，用于基本图像显示的子像素数目变为16。因此，当一个子像素的水平宽度为0.0575μm时，出射光瞳的水平间距变为稍微小于1mm，而且用于三维图像显示的水平像素为360个(＝1920×3/16)，这作为用于汽车导航系统的显示分辩率太粗糙了。

另一方面，如图14B所示，可以理解：就像素组的位置而划分用于基本图像显示的像素组，以便在保持容纳玻璃厚度和透镜厚度的缝隙g的同时，将用于基本图像显示的子像素的数目变为8，出射光瞳的水平间距变为0.46mm，以及用于三维图像显示的像素数目变为720(＝1920×3/8)，这导致在汽车导航系统中维持足够的精细度。

图15A和15B定性地示出这样一个优点，即，可以在保持用于二维图像显示设备和三维图像显示设备的分辩率的同时，将缝隙g设置为大，这通过使用依据该实施例的观看区域划分系统实现。此外，可以在图15B所示的两个观看区域之前观看到穿过这样一个出射光瞳的假像，该出射光瞳邻近于最初光线应该穿过的出射光瞳。假定最初应该观看到图像A和B，图像A′和B′是假像。在图15A和15B中，示出了二维图像显示设备、用于这个设备的像素组、和观看区域，其中该观看区域填充有从像素组发出、并且穿过与二维图像显示设备间隔缝隙g的出射光瞳的光线组。像素组被分成两组，以便显示基本图像A或B。通过划分所获得的像素数目可以是一个或者多个。顺便提及，在图15A和15B中，通过划分获得的相应组包括相同的像素数目。当所划分的基本图像包括视差时，观看到三维图像，但是当所划分的基本图像不包括视差(当在所划分的基本图像中的像素数目为1时，不提供视差)时，观看到二维图像。在图15A中，显示基本图像A和B的像素组彼此邻近地定位。也就是说，在彼此连续的两个区域上提供对应于出射光瞳的、用于基本图像显示的像素组。因此，对应于A和B的观看区域也彼此连续。

另一方面，在图15B中，显示基本图像A和B的像素组彼此间隔开来。也就是说，以分离的方式在两个区域上提供对应于出射光瞳的、用于基本图像显示的像素组。因此，对应于A和B的观看区域也彼此分开。因此，虽然在图15A和15B中、观看者可以在大致平均间隔的位置处观看到对应于A或B的图像，但是在图15B中的缝隙g是大的。应当理解：要被观看到的图像的水平分辨率(出射光瞳的水平间距)是相同的。也就是说，可以发现，当由于在液体显示器中的玻璃厚度等而不能把缝隙g设置为小时，可有效地利用依据这个提议划分基本图像的方法。

在图16和图17中，示出了用于防止观看到假像的结构。图16是示出其中提供了遮光板14和遮光板15之一的示例的图示。通过提供遮光板14和遮光板15之一，有可能遮住穿过这样一个出射光瞳的光线，该出射光瞳邻近于最初光线应该穿过的出射光瞳6。当在遮光板的背面(在二维图像显示设备的侧面)形成反射薄膜时，稍微提高了三维图像显示设备的亮度。

图17是示出其中使用于各个邻近基本图像和用于各个邻近出射光瞳6的光偏转方向17不同的图示。利用这样的配置，有可能遮住穿过一个与最初光线应该穿过的出射光瞳6邻近的出射光瞳的光线。作为用于使邻近区域中的偏转方向彼此不同的方法，有一种使用微电极的方法。

接下来，将说明本发明的示例。

(示例1)

图1B所示的二维图像显示设备2是液晶显示器设备，并且在它的正面侧具有光板3，在它的背面侧具有背光(未显示)。具体地说，作为液晶显示设备，使用了QUXGA-LCD板[产品名称：CDU-2106A(用于Win)以及CDU-2104A(用于Solaris)，像素数目是3200×2400，屏幕尺寸是422.4mm×316.8mm等]。以具有132μm×132μm大小的正方形形成像素，红色、绿色、蓝色的每个子像素的水平宽度是44μm，而且其垂直宽度是132μm，子像素能够被独立地驱动。在普通的二维图像显示设备2中，一个像素由横向布置的红色、绿色和蓝色三个子像素构成。然而，在该示例中，使用了二维图像显示设备2而没有向该设备施加这个限制。一种马赛克式布置用作滤色器布置。

作为光板3，使用了这样设计的透镜片，即将在液晶板上的像素位置大致设置在焦距处。也就是说，有可能仅仅在水平方向应用视差信息。将缝隙(空气转换)g设置成表示为以下的等式(2)，以便在700mm的观看距离L中把传统的观看区域宽度VW(图5所示的观看区域宽度25₁)设置为260mm。

g＝L×P/VW (2)

＝700×(0.044×16)/260

＝1.90(mm)

具体地说，通过减去液晶显示器中的玻璃和偏振片之间的缝隙g_s(＝0.8mm)的下列等式(3)表示由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)制成的透镜片的厚度g_r。

g_r＝(g-g_s/n1)×n₂ (3)

＝(1.9-0.8/1.5)×1.5

＝2.04(mm)

在上述等式(3)中，为了简化起见，把玻璃和偏振片之间的平均折射率(n1)和PMMA的折射率(n2)都设置为1.5。定义了透镜表面的曲度，以便为了吸收由于球面像差而引起的焦深偏差、而稍微聚焦在液晶显示器的滤色器部分的内部。用以下的等式(4)表示的出射光瞳的间距p_e被设计为比子像素的间距(＝0.044mm)的16倍窄0.27％，其采用其中用于基本图像显示的子像素的水平数目Nv是16的多视角系统设计。

p_e＝p_p×Nv×L/(L+g) (4)

＝0.044×16×700/(700+1.9)

＝0.702(mm)

由此，在观看距离L出现光线的会聚点，并且最大化了观看区域宽度VW。

利用上述配置，对应于一个出射光瞳的用于基本图像显示的像素被划分为在两个区域中的两个组，而且将与图5所示的观看区域25₁的每一侧邻近的八个像素分配给各个基本图像，以便对应于图5所示的观看区域25_L2和25_R2的部分是观看区域。由此，所生成的两个观看区域宽度中的每一个都是VW/2＝130mm，其比瞳孔间距离宽，以便在700mm观看距离处的两个观看者可以在沿水平方向以某些点为中心的130mm范围内观看到个别三维图像，其中这些点与显示器的前方左右偏离15.6°的角度。当三维图像的空间频率是320cpr时，光线发射角度(在发射的、携带视差的光线之间的间隔)窄于如下所述的比较示例1中的角度，而且其中可显示三维图像的深度方向范围是±5.0cm，其大约是比较示例1中的深度方向范围的两倍(从H.Hoshino及其他人的J.Opt.Soc.Am.A.，15(8)，2059(1998)中计算得到)。

(比较示例1)

采用这样的配置，即，类似于示例1使用二维图像显示设备，并且类似于示例1，彼此隔开的两个观看者可以在图5所示的观看区域25₁的范围内观看到三维图像。也就是说，执行这样的设计，即，将从在左右方向与显示中心相对的观看区域定义的520mm(＝VW)范围设置为在观看距离(L＝700mm)中的观看区域，而且可以在通过在左右方向划分520mm的范围而获得的260mm的左范围和260mm右范围中，可分别观看到不同的三维图像。因此，依据等式(2)，可以获得以下值。

g＝700×(0.044×16)/520

＝0.95(mm)

当减去液晶显示器中的玻璃和偏振片之间的缝隙g_s(＝0.8mm)时，从等式(3)中获得由PMMA制成的透镜片的以下厚度g_r：

g_r＝(0.9-0.8/1.5)×1.5

＝0.62(mm)

为了简化起见，把玻璃和偏振片之间的平均折射率(n1)和PMMA的折射率(n2)都设置为1.5。出射光瞳的间距p_e采用其中用于基本图像显示的子像素的水平数目Nv为16的多视角系统设计。因此，依据等式(4)获得出射光瞳间距p_e的以下值。

p_e＝0.044×16×700/(700+0.9)

＝0.703(mm)

因此，出射光瞳的间距p_e被设计成比子像素的间距(＝0.044mm)的16倍(＝0.704mm)窄0.14％。

利用上述配置，对应于一个出射光瞳的、用于基本图像显示的像素被划分为在两个区域中的两个组，而且将各个基本图像分配给8像素×2区域，以便使对应于图5所示的观看区域25₁的部分是观看区域。由此，通过把传统观看区域25₁平均地划分为两个部分而获得的观看区域宽度是VW/2＝260mm，以便可以在各自的范围中观看到个别三维图像，每个范围都充分大于瞳孔间距离。

然而，当三维图像的空间频率是320cpr时，因为光线发射角度大于示例1中的那个角度，所以其中可显示三维图像的深度方向范围是±2.5cm，其大约是示例1中的那个深度方向范围的1/2(从H.Hoshino及其他人的J.Opt.Soc.Am.A.，15(8)，2059(1998)中计算得到)。

(示例2)

在这个示例中，图1B所示的二维图像显示设备2是液晶显示器设备，并且在它的正面侧具有光板3，且在它的背面侧具有背光(未显示)。具体地说，作为液晶显示设备，使用了UXGA-LCD板[(产品名称：Inspiron 8500)，而且像素数目为1900×1200，屏幕尺寸为331.2mm×207mm]。以具有172.5μm×172.5μm大小的正方形形成像素，红色、绿色、蓝色的每个子像素的水平宽度是57.5μm，而且其垂直宽度是12.5μm，子像素能够被独立地驱动。在普通的二维图像显示设备2中，一个像素由横向布置的红色、绿色和蓝色三个子像素构成。然而，在该示例中，使用了二维图像显示设备2而没有向该设备施加这个限制。一种马赛克式布置用作滤色器布置。

作为光板3，使用了这样设计的透镜片，即，在液晶板上的像素位置大致位于焦距处。也就是说，有可能仅仅在水平方向应用视差信息。将缝隙g设置成具有依据等式(2)的下列值，以便在875mm的观看距离L中把传统的观看区域宽度VW(图5所示的观看区域宽度25₁)设置为260mm。

g＝875×(0.0575×9)/600

＝0.75(mm)

具体地说，作为由PMMA制成的透镜片的厚度g_r，依据通过减去液晶显示器中的玻璃和偏振片之间的缝隙g_s(＝0.7mm)的下列等式(3)设置以下值。

g_r＝(0.75-0.7/1.5)×1.5

＝0.43(mm)

为了简化起见，把从玻璃到偏振片的平均折射率(n1)和PMMA的折射率(n2)都设置为1.5。定义了透镜表面的曲度，以便为了吸收由于球面像差而引起的焦深偏差、而稍微聚焦在液晶显示器的滤色器部分的内部。对于出射光瞳的间距p_e，采用了其中用于基本图像显示的子像素的水平数目Nv是16的多视角系统设计，其中依据等式(4)获得以下的值作为p_e。

p_e＝0.0575×9×875/(875+0.75)

＝0.517(mm)

因此，出射光瞳的间距p_e被设计成比子像素的间距(＝0.0575mm)的9倍(＝0.5175mm)窄0.08％。由此，在观看距离L出现光线的会聚点，并且最大化了观看区域宽度VW。

利用上述配置，对应于一个出射光瞳的、用于基本图像显示的像素被划分为在两个区域中的两个组，而且将邻近传统基本图像的每一侧的八个像素分配给各自的基本图像，以使使对应于图5所示的观看区域25_L2和25_R2的部分是观看区域。

由此，两个观看区域中每一个的宽度都是VW/2＝300mm，其充分大于瞳孔间距离。因此，当该显示器用作汽车导航系统时，坐在驾驶座席和坐在前面的乘客座席的两个观看者中的每一个都可以在875mm观看距离、在水平方向300mm的范围内观看到相应的一个三维图像(在左右偏离显示器的前方23.1°的一个相应方向中)。然而，当三维图像的空间频率是320cpr时，光线密度低于下述比较示例2中的那个密度，而且其中可显示三维图像的深度方向范围是±2.0cm(从H.Hoshino及其他人的A.Opt.Soc.Am.A.，15(8)，2059(1998)中计算得到)。此外，因为三维图像的水平方向的分辩率是640个像素，所以这是可以确保允许按照原样显示二维图像的足够的分辩率。因此，可以实现作为用于汽车导航系统的显示器所要求的足够性能。

(比较示例2)

采用这样的配置，即，类似于示例2使用二维图像显示设备，并且类似于示例1，彼此隔开的两个观看者可以在图5所示的观看区域25₁的范围内观看到三维图像。也就是说，执行这样的设计，即将由位于显示器前面的左右侧的点所定义的1200mm(＝VW)范围定义为在观看距离(L＝875mm)中的观看区域，而且在驾驶座席和在前面乘客座席上的两个观看者在观看区域之内，以便他们可以在通过平均地划分观看区域而获得的600mm的各自范围内观看到不同的三维图像。考虑到液晶显示器的玻璃和偏振片之间的缝隙(＝0.7mm)，定义用于基本图像显示的像素的水平数目(在水平方向的视差数目)，以便确保由PMMA制成的透镜片有0.3mm或更多的厚度。为了简化起见，把玻璃和偏振片之间的平均折射率(n1)和PMMA的折射率(n2)都设置为1.5。从以下的等式(5)中获得缝隙g的值。

g＝g_r/n₂+g_s/n₁ (5)

＝(0.3+0.7)/1.5

＝0.67(mm)

使用以下的等式(6)和(7)，可以从用于基本图像显示的像素组13的宽度P中获得在水平方向的视差数目Nv。

P＝g×VW/L (6)

＝0.67×1200/875＝0.919(mm)

N_v＝P/P_p (7)

＝0.919/0.0575

≈16(子像素)

也就是说，通过把用于基本图像显示的子像素的水平数目设置为16，可以在保持透镜厚度为0.3mm或更多的同时，使在驾驶座席和前面乘客座席上的两个观看者位于观看区域之内。

因此，因为与示例2相比较提高了光线密度，所以当用于三维图像的空间频率被设置为320cpr时，可以显示三维图像的深度方向范围是±2.0cm，其等于示例2中的那个范围(从H.Hoshino及其他人的J.Opt.Soc.Am.A.，15(8)，2059(1998)中计算得到)。然而，三维图像的水平方向的分辩率为如360个像素的极低值，其不适于用于汽车导航的内容显示。

(示例3)

这样布置二维图像显示设备，以便使它的显示器类似于示例2那样直接向上，并且执行垂直方向的观看区域划分，以便彼此相对地位于显示器的两个长侧上的两个观看者包含在所划分的观看区域中(参见图11)。

实施这样的设计，以便使图5所示的观看区域25₁的观看区域宽度VW是370mm，以致如果假定两个观看者经由具有显示面直接向上的显示器彼此相对，则每个观看者可以在观看长度L(350mm)中、以在垂直方向偏离显示器前方30.7°的方向为中心的185mm范围内，观看到相应的一个图像。在那个时候，考虑到液晶显示器中的玻璃和偏振片之间的缝隙(＝0.7mm)，定义用于基本图像显示的像素的垂直数目(在垂直方向的视差数目)，以便确保由PMMA制成的透镜片有0.3mm或更多的厚度。为了简化起见，把玻璃和偏振片之间的平均折射率(n1)和PMMA的折射率(n2)都设置为1.5，，而且以下列方式、依据等式(5)和(6)获得在垂直方向的视差数目。

N_v＝(0.3+0.7)/1.5×370/350/0.1725

≈4(像素)

也就是说，通过把用于基本图像显示的像素的垂直数目设置为4，经由直接向上的显示器而彼此相对的两个观看者可以位于观看区域宽度内，同时确保0.3mm或更多的透镜厚度。特别地，依据等式(4)，获得其中为垂直方向采用多视角系统设计、并且在水平方向定位从观看者观看到的非透镜方向的出射光瞳的垂直间距p_e，如下所示：

p_e＝0.1725×4×350/(350+0.67)

＝0.689(mm)

因此，位于显示器直接向上的三维图像显示设备的两侧的两个观看者可以分别观看到个别图像。

当应用有视差时，由两个观看者观看到的图像变为三维图像，而当没有应用视差时，这些图像变为二维图像。对于三维图像来说，当在水平和垂直方向都应用视差时，可以使用透镜阵列。通过利用用于水平方向的透镜以及利用用于垂直方向的狭缝，可以更经济地实现这个配置。

(示例4)

采用这样的配置，即，类似于示例1使用二维图像显示设备，而且一个观看者可以用他/她的两只眼睛、在图5所示的观看区域25_L2和25_R2的范围内观看到图像。也就是说，执行这样的设计，以便使图5所示的观看区域25₁的观看区域宽度VW是42mm，以致一个观看者可以在观看距离L(＝700mm)中、在沿水平方向左右偏离显示器的前方2.58°的方向为中心的21mm的范围内观看到三维图像(参见图18)。也就是说，观看区域的中心与瞳孔间距离(63mm)一致。在那个时候，以下列方式获得缝隙g。

g＝700×(0.044×16)/42

＝11.7(mm)

具体地说，作为由PMMA制成的透镜片的厚度g_r，通过减去液晶显示器中的玻璃和偏振片之间的缝隙g_s(＝0.8mm)，依据等式(3)设置下列值。

g_r＝(11.7-0.8/1.5)×1.5

＝16.8(mm)

为了简化起见，把玻璃和偏振片之间的平均折射率(n1)和PMMA的折射率(n2)都设置为1.5。因为由于诸如16.8mm的透镜厚度可以抑制球面像差，所以可在这个系统中观看到的三维图像是非常清晰的。此外，因为光线密度非常高，所以当用于三维图像的空间频率是320cpr时，可显著地增加其中可显示三维图像的深度方向范围，以便由20cm的接近方向长度和50cm的深度方向长度进行定义(从H.Hoshino及其他人的J.Opt.Soc.Am.A.，15(8)，2059(1998)中计算得到)。

另一方面，因为可观看范围被限制为在左侧和右侧之间定义的21mm的非常小的范围之内，所以必须使用与基于光学方法的头部跟踪(head tracking)的组合、或者提供用于固定观看位置的观看窗口。

作为依据该示例的三维图像显示系统，可以采用积分成像系统或者其它多视角系统。当采用积分成像系统时，为了最大化在观看距离L中的观看区域宽度VW，在用于图5的观看区域25₁的定义中，必须主要生成由作为像素水平数目的16个像素构成的、用于基本图像显示的像素组，以及离散地生成由作为像素水平数目的17个像素构成的、用于基本图像显示的像素组(参见JP-A-2004-212666)。依据下列等式确定频率(由17个像素构成的一个基本图像与由16个像素构成的n个基本图像的比率)。

p_e∶P＝L∶(L+g) (8)

＝700∶711.7

此外，获得下列等式。

((n-1)×16+17)/(16×n)

＝P/P_e

＝(L+g)/L

＝711.7/700

因此，获得n＝3.7。

通过保持p_e在p_p×16(＝0.704(mm))的同时离散地生成由17个像素构成的基本图像，获得p＞p_e，以便最大化在观看距离L处的观看区域宽度。另一方面，当采用多视角系统时，所有Ps变为p_p×16(＝0.704(mm))，而且依据等式(4)获得光板中的水平间距p_e。

p_e＝0.692(mm)

因此，通过把p_e设计为比基本图像宽度p小1.65％，获得p＞p_e，以便最大化在观看距离L中的观看区域宽度。

(示例5)

在类似于示例4的配置中，从右眼位置获取的二维图像显示在这样一个用于基本图像显示的像素组上，所述用于基本图像显示的像素组是为了对应于图5所示的观看区域25_L2和25_R2而划分的用于基本图像显示的两个像素组之一、并且相对于观看者位于出射光瞳的左侧，而且从左眼位置获取的二维图像显示在这两个像素组中的、位于右侧的一个用于基本图像显示的像素组上，并且在水平方向中被划分为8(或者9)组的所有像素组上显示相同的视差信息。由此，可以使利用用于双眼系统的内容的立体观看成为可能。

如上所述，依据本发明实施例的图像显示设备具有其中以二维方式布置了多个像素的二维图像显示设备和光板，其中该光板具有多个出射光瞳，并且通过控制来自像素的光线方向、为各自像素构造其中可观看到显示在像素上的图像信息部分的不同区域，其中由多个像素构成的、用于基本图像显示的像素组对应于这些出射光瞳中的一个出射光瞳，在用于基本图像显示的每一个像素上显示与其中显示经由该出射光瞳所观看的每个像素的位置对应的图像信息，并且提供用于基本图像显示的像素组以便被分离到两个或更多区域。

当构成分离后的用于基本图像显示的像素组的两个或更多区域的至少一个的像素的数目表示为N(N：自然数)时，不把视差应用于显示在这N个像素上的图像信息，以便在由于将用于基本图像显示的像素组分离为两个或更多用于基本图像的像素组而被分离出的两个或更多观看区域上，可以出现与显示在用于基本图像显示的两个或更多像素组上的图像信息对应的个别二维图像。

当构成分离后的用于基本图像显示的像素组的两个或更多区域的至少一个的像素的数目表示为M(M：2或更多的自然数)时，可以把视差应用到显示在这M个像素上的图像信息上，以便在由于将用于基本图像显示的像素组分离为两个或更多的用于基本图像的像素组而被分离出的两个或更多观看区域上，出现与显示在用于基本图像显示的两个或更多像素组上的图像信息对应的个别三维图像。

当构成分离后的用于基本图像显示的像素组的两个或更多区域的每个区域的像素的数目表示为N(N：自然数)时，不把视差应用于显示在这N个像素上的图像信息，以便在由于将用于基本图像显示的像素组分离为两个或更多的用于基本图像的像素组而被分离出的两个或更多观看区域上，出现与显示在用于基本图像显示的两个或更多像素组上的图像信息单元对应的个别二维图像。

当构成分离后的用于基本图像显示的像素组的两个或更多区域之一的像素的数目表示为M(M：2或更大的自然数)时，可以把视差应用到显示在这M个像素上的图像信息上，以便在由于用于基本图像显示的像素组分离为两个或更多的用于基本图像的像素组而被分离出的两个或更多观看区域上，出现与显示在用于基本图像显示的两个或更多像素组的每一个上的图像信息单元对应的个别三维图像。

当构成分离后的、用于基本图像显示的像素组的两个或更多区域中的每个区域的像素的数目表示为M(M：2或更大的自然数)时，

对于用于图像信息显示的两个或更多像素组之一不把视差应用于显示在M个像素上的图像信息上，而且

对于用于图像信息显示的两个或更多像素组中的另一个可以把视差应用于显示在M个像素上的图像信息上，以便

在由于把用于基本图像显示的像素组分离为两个或更多用于基本图像的像素组而被分离出的两个或更多观看区域上，出现与显示在用于基本图像的两个或更多像素组上的图像信息单元对应的个别二维图像。

可以把两个观看区域布置到观看者的两只眼睛的位置上。

可以检测观看者的位置，并且可以移动基本图像的位置，以便对应于在两个区域上移动的观看者的两只眼睛的位置，从而扩大实际的观看区域。

可以把两个或更多观看区域布置到两个或更多观看者的位置。

可以这样布置图像显示设备，以便它的显示面是水平的，而且这样映射用于基本图像显示的像素组，以便经由图像显示设备彼此相对的两个或更多观看者的位置处于两个或更多观看区域中。

可以采用多视角系统作为显示系统，并且当n是自然数时，在对应于出射光瞳之一的、用于基本图像显示的像素组中在被分离的方向上像素的水平或者垂直数目满足M＝n。

可以采用积分成像系统作为显示系统，并且当n是自然数时，在对应于出射光瞳之一的、用于基本图像显示的像素组中在被分离的方向上像素的水平或者垂直数目满足M＝n或者M＝(n+1)。

可以仅仅在水平方向中把视差信息应用于观看者以便实现三维观看，并且当m是自然数时，在对应于出射光瞳之一的、用于基本图像显示的像素组中在被分离的方向上像素的水平或者垂直数目满足M＝m，以便将观看区域分配给经由被布置为使其显示面水平的图像显示设备彼此相对的两个观看者，或者在垂直方向中应用视差。

顺便提及，用于基本图像显示的两个或更多已划分的像素组的组成像素的数目、或者观看区域的范围是不对称的。

上文中说明了在水平方向(第一方向)上周期设置出射光瞳并且出射光瞳在垂直方向(第二方向)上延伸。然而，即使第二方向与第一方向不完全垂直，也可以应用本发明，这是因为，只要考虑第一方向的剖面图，基本图像的被分离的方向就可以是第一方向。

并且，以上是在作为最小单位的像素是一个像素或是一个子像素这一假定的基础上进行说明的。然而，当作为最小单位的像素是多个像素或子像素时，也可以应用本发明。

如上所述，依据本发明的实施例，因为在二维或者三维图像显示设备中提供了彼此隔开的观看区域，所以可以在各自的观看区域上显示个别二维或者三维图像，并且可以防止在观看区域之间生成无用的光线，这允许有效地利用所有的像素信息单元。

本领域技术人员容易想到另外的优点和修改。因此，本发明的更宽阔方面不局限于此处显示和描述的特定细节和代表性实施例。因此，可以进行各种修改而没有背离由权利要求和它们的等效含义所定义的一般发明原理的精神或者范围。

Claims

1、一种图像显示设备，包含：

二维图像显示设备，其中以二维方式布置多个像素；以及

光板，其具有多个出射光瞳，并且切换经由与观看位置相对应的出射光瞳观察到的像素，其中

包含多个像素的、用于基本图像显示的像素组对应于出射光瞳中的一个出射光瞳，

在用于基本图像显示的每一个像素上，显示与经由出射光瞳观看到每一个像素的观看位置相对应的图像信息，以及

设置用于基本图像显示的像素组，以便使其被分离为两个或更多的区域。

2、如权利要求1所示的图像显示设备，其特征在于：当将用于基本图像显示的像素组的被分离后的两个或更多区域中的至少一个区域的像素数目表示为N时，其中N为自然数，不把视差应用于显示在该N个像素上的图像信息上，以便在由于将用于基本图像显示的像素组分离为两个或更多的用于基本图像显示的像素组而被分离出的两个或更多观看区域上，出现与显示在用于基本图像显示的两个或更多像素组上的图像信息对应的个别二维图像。

3、如权利要求1所示的图像显示设备，其特征在于：当将用于基本图像显示的像素组的被分离后的两个或更多区域中的至少一个区域的像素数目表示为M时，其中M为大于等于2的自然数，把视差应用到显示在该M个像素上的图像信息上，以便在由于将用于基本图像显示的像素组分离为两个或更多的用于基本图像显示的像素组而被分离出的两个或更多观看区域上，出现与显示在用于基本图像显示的两个或更多像素组上的图像信息对应的个别三维图像。

4、如权利要求1所示的图像显示设备，其特征在于：当将用于基本图像显示的像素组的被分离后的两个或更多区域中的每个区域的像素数目表示为N时，其中N为自然数，不把视差应用于显示在该N个像素上的图像信息，以便在由于将用于基本图像显示的像素组分离为两个或更多的用于基本图像显示的像素组而被分离出的两个或更多观看区域上，出现与显示在用于基本图像显示的两个或更多像素组的每一个上的图像信息对应的个别二维图像。

5、如权利要求1所示的图像显示设备，其特征在于：当将用于基本图像显示的像素组的被分离后的两个或更多区域中的每个区域的像素数目表示为M时，其中M为大于等于2的自然数，把视差应用到显示在该M个像素上的图像信息上，以便在由于将用于基本图像显示的像素组分离为两个或更多的用于基本图像显示的像素组而被分离出的两个或更多观看区域上，出现与显示在用于基本图像显示的两个或更多像素组的每一个上的图像信息对应的个别三维图像。

6、如权利要求1所示的图像显示设备，其特征在于：当将用于基本图像显示的像素组的被分离后的两个或更多区域中的每个区域的像素数目表示为M时，其中M为大于等于2的自然数，

对于用于基本图像显示的两个或更多像素组之一不把视差应用于显示在M个像素上的图像信息上，以及

对于用于基本图像显示的两个或更多像素组中的另一个把视差应用于显示在M个像素上的图像信息上，以便

在由于把用于基本图像显示的像素组分离为两个或更多的用于基本图像显示的像素组而被分离出的两个或更多观看区域上，出现与显示在用于基本图像显示的两个或更多像素组上的图像信息对应的个别二维图像或个别三维图像。

7、如权利要求2到5中任何一个所述的图像显示设备，其特征在于：两个观看区域被布置到观看者的两只眼睛的位置上。

8、如权利要求7所述的图像显示设备，其特征在于：检测观看者的位置，并且移动基本图像的位置，以便对应于在两个区域上移动的观看者的两只眼睛的位置，从而扩大实际的观看区域。

9、如权利要求2到6中任何一个所述的图像显示设备，其特征在于：两个或更多观看区域被布置到两个或更多观看者的位置。

10、如权利要求9所述的图像显示设备，其特征在于：这样布置图像显示设备，以便使它的显示面是水平的，而且这样布置用于基本图像显示的像素组，以便使经由图像显示设备彼此相对的两个或更多观看者的位置处于两个或更多观看区域中。

11、如权利要求5或者6所述的图像显示设备，其特征在于：采用多视角系统作为显示系统，并且当常数n是大于等于2的自然数时，在对应于出射光瞳之一的、所有的被分离后的用于基本图像显示的像素组中像素的水平或者垂直数目M_all满足M_all＝n。

12、如权利要求5或者6所述的图像显示设备，其特征在于：采用积分成像系统作为显示系统，并且当常数n是大于等于2的自然数时，在对应于出射光瞳之一的、用于被分离的基本图像显示的所有像素组中像素的水平或者垂直数目M_all满足M_all＝n或者M_all＝n+1。

13、如权利要求11所述的图像显示设备，其特征在于：仅仅在水平方向中把视差信息应用于观看者以便实现三维观看，并且当常数m是大于等于2的自然数时，在对应于出射光瞳之一的、用于被分离的基本图像显示的像素组中像素的水平或者垂直数目M_all满足M_all＝m，以便将观看区域分配给经由被布置为使它的显示面水平的图像显示设备彼此相对的两个观看者，或者在垂直方向中应用视差。

14、如权利要求12所述的图像显示设备，其特征在于：仅仅在水平方向中把视差信息应用于观看者以便实现三维观看，并且当常数m是大于等于2的自然数时，在对应于出射光瞳之一的、用于被分离的基本图像显示的像素组中像素的水平或者垂直数目M_all满足M_all＝m，以便将观看区域分配给经由被布置为使它的显示面水平的图像显示设备彼此相对的两个观看者，或者在垂直方向中应用视差。

15、一种图像显示设备，包括：

二维图像显示设备，其中以二维方式布置多个像素；以及

光板，其具有多个出射光瞳，并且切换经由与观看位置相对应的出射光瞳观察到的像素，其中，

包含多个像素的、用于基本图像显示的像素组与每个出射光瞳相对应地进行布置，

将用于基本图像显示的像素组分离地设置在彼此分开的多个区域中。

16、如权利要求15所述的图像显示设备，其特征在于：其它用于基本图像显示的像素组布置在与出射光瞳相对应的被分离的用于基本图像显示的像素组之间，而且与其它用于基本图像显示的像素组相对应的出射光瞳是和与被分离的用于基本图像显示的像素组相对应的出射光瞳不同的出射光瞳。

17、如权利要求15所述的图像显示设备，其特征在于：沿第一方向周期地设置出射光瞳，而且与一个出射光瞳对应的用于基本图像显示的像素组沿第一方向分离地设置在多个区域中。

18、如权利要求17所述的图像显示设备，其特征在于：沿与第一方向垂直的第二方向周期地设置出射光瞳。

19、如权利要求18所述的图像显示设备，其特征在于：与一个出射光瞳对应的用于基本图像显示的像素组沿第二方向分离地设置在多个区域中。

20、如权利要求17或18所述的图像显示设备，其特征在于：被分离的用于基本图像显示的像素组中的至少一个像素组具有视差。

21、如权利要求17或18所述的图像显示设备，其特征在于：被分离的用于基本图像显示的像素组中的至少一个像素组不具有视差。

22、如权利要求15所述的图像显示设备，其特征在于：检测观看者的位置，并且通过分离用于基本图像显示的像素组，来设置用于基本图像显示的像素组，以便使其在分离的观看区域上对应于观看者的两只眼睛的位置。

23、如权利要求15所述的图像显示设备，其特征在于：当与出射光瞳相对应的用于基本图像显示的像素组在被分离的方向上的像素数目为M_all，在被分离的方向上的像素宽度为pp，而且常数n是大于等于2的自然数时，M_all＝n，并且将要设置的各出射光瞳的间隔窄于n×pp。

24、如权利要求15所述的图像显示设备，其特征在于：当与出射光瞳相对应的用于基本图像显示的像素组在被分离的方向上的像素数目为M_all，在被分离的方向上的像素宽度为pp，而且常数n是大于等于2的自然数时，在M_all＝n个用于基本图像显示的像素组中离散地布置M_all＝n+1个用于基本图像显示的像素组，并且将要设置的各出射光瞳的间隔等于n×pp。