JP2005018073A - マルチプルビューディスプレイ - Google Patents

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Abstract

【課題】 ディスプレイ内の基板の厚さを変更することを一切必要とすることなく、異なるビューの角分離を大きくしたり、小さくしたりし得るマルチプルビューディスプレイを提供すること。
【解決手段】 マルチプルビューディスプレイは、ＬＣＤのようなディスプレイデバイスと、視差バリアのような視差生成デバイスとを含む。ＬＣＤおよび視差バリアは協働して、ビューの立体視対を見るための、または異なる観察者が関連性のないビューを同じディスプレイで見るための観察領域を形成する。ディスプレイデバイスは、複合ピクセル群を含む。複合ピクセル群のそれぞれは、同じイメージデータを受け取る、同じ色の少なくとも２つのピクセル（Ｇ）がある状態で、赤、緑、青ピクセル（ＲＧＢ）を含む。同じ色のピクセルは、同じイメージデータを受け取るように互いに接続されてもよいし、コントローラによって同じイメージデータを供給されてもよい。
【選択図】 図４

Description

本発明は、マルチプルビューディスプレイに関する。このようなディスプレイは、観察領域において立体的に関連するイメージを表示するために用いられ得、三次元（３Ｄ）自動立体視ディスプレイを形成する。このようなディスプレイはまた、異なる観察者に関連のない２つ以上のビューを表示するために用いられ得る。このようなディスプレイは、例えば、一般の人および専門家の写真、３Ｄテレビ、警察の身元確認、医用描写法、科学分野での視覚化、３Ｄ広告、３Ｄディスプレイ、デュアルビューアプリケーション、参加型エンターテイメント、車両ディスプレイおよび、飛行機の乗客のためのディスプレイに適用される。
公知のタイプの自動立体視３Ｄディスプレイが、特許文献１および特許文献２において開示され、このタイプのディスプレイの一例が添付の図面の図１に示されている。ディスプレイは、液晶デバイスによって具現化される空間光変調器１と、参照符号３で示すような円柱状収束レンズのアレイを含むレンチキュラースクリーンの形態の視差オプティクス２とを含む。デバイス１は、参照符号４で示すようなピクセル（画素）の二次元アレイを規定するブラックマスク５を含む。ピクセルは、ロウおよびカラムに配置され、各レンチキュラー３は、３ビューの実施形態におけるビュー１、２および３を表示する３つのピクセルのカラムと協働して、それぞれのイメージが可視になる観察領域を規定する。ブラックマスク５は、隣接する対のピクセル４のカラムの間にブラックマスクの連続的な垂直ストリップがないようにする。このような配置は、モアレ縞を低減させ、画質を向上させる。赤、緑および青ピクセルの配置は、カラー解像度を向上させ、観察ウィンドウにおけるオーバーラップおよびモアレパターンを低減させるために説明される。
特許文献３は、ピクセルが全体的に水平に配置され、レンチキュラースクリーンと協働するディスプレイを開示する。この配置は、ディスプレイの観察ウィンドウのカラー性能を向上させることが意図される。
特許文献４は、ピクセルが３つの補色を含み、１色が繰り返された状態で、正方形のアレイとして配置されている２Ｄディスプレイを開示する。各グループにおいて、同じ色の個々のピクセルは、互いに対して独立してリフレッシュされ、異なるイメージデータを受け取る。
特許文献５は、液晶デバイスのアドレシングマトリクスの信号およびドレインラインが、３Ｄディスプレイの質を向上させるように配置される３Ｄディスプレイを開示する。これによって、ピクセルの水平方向の幅が低減し、ピクセルの間の電子機器を増加させて、ピクセルの垂直方向の高さを増大させることができる。このような構成は、ビューの間のクロストークを低減させる。
特許文献６は、ピクセルの相対的位置と、間隔および方向とが、ビューの間のクロストークを低減させた３Ｄディスプレイを開示する。
特許文献７は、所望されない視覚アーテファクト、特に色分解を低減するカラーピクセル「テッセレーション」の使用を開示する。特許文献７の図１３〜２２に示されている実施形態は、ＲＧＧＢ個別カラーピクセルを含む複合ピクセル群を有する。各複合ピクセル群は、２つのイメージピクセルからのデータを受け取り、これらのデータを結合する様式は、特許文献７の１０番目のカラム、４３行目からの一節に記載されている。特に、２つの連続的なピクセルからの各イメージの赤および青成分は、たし合わされ、複合群の赤および青ピクセルに供給される。他方、連続的なピクセルのための緑のデータは、複合群の２つの緑ピクセルに個別に供給される。２つの連続的なピクセルの緑成分が異なる場合、複合群の２つの緑ピクセルは、異なるデータを受け取る。連続的なピクセルの緑データの使用は、良好なイメージ解像度を提供することが目的である。
欧州特許第０８３３１８４号明細書 欧州特許第０６２５８６１号明細書 米国特許第５,８５０,２６９号明細書 米国特許第４,６００,２７４号明細書 特開２０００−０７８６１７号公報 特開平７−２８０１５号公報 欧州特許第０７５２６１０号明細書
本発明は、ディスプレイ内の基板の厚さを変更することを一切必要とすることなく、異なるビューの角分離を大きくしたり、小さくしたりし得るマルチプルビューディスプレイを提供することを目的とする。
本発明によると、Ｎビューを表示するマルチプルビューディスプレイであって、ここで、Ｎは１よりも大きい整数であり、該マルチプルビューディスプレイは、複数の複合ピクセル群を含むディスプレイデバイスであって、該複合ピクセル群のそれぞれは、少なくとも３つの異なる色のピクセルを、少なくとも２つのピクセルが同じ色である状態で含む、ディスプレイデバイスと、該ディスプレイデバイスと協働して、複数の観察領域を規定する、視差生成デバイスと、各群の同じ色の該ピクセルに、同じイメージデータを供給する手段とを備える、マルチプルビューディスプレイが提供される。
前記少なくとも３つの異なる色は、３つの異なる色を含み得る。前記３つの異なる色は、赤、緑、および青を含み得る。
前記ピクセルは、Ｎカラムのセットとして配置され、各セットは前記視差デバイスのそれぞれの視差要素と協働し得る。
各群は、４つのピクセルを、２つが同じ色である状態で含み得る。各群はロウとして配置され得、同じ色の前記ピクセルは各ロウ内において同じ色であり得る。同じ色の前記ピクセルは、前記ロウの全てにおいて同じ色であり得る。
各群の前記ピクセルは、（Ｎ−１）カラムによって分離されたカラムの対における異なる色のピクセルの２つの対として配置され得る。
同じ色の前記ピクセルが、他のピクセルよりも小さい面積を有し得る。
ピクセルの各群が、赤、緑、および青ピクセルのトリプレットの対を含み得、カラムの対における該トリプレットは（Ｎ−１）カラムによって分離される。
ピクセルの各群が、ロウに配置された赤、緑、および青ピクセルのトリプレットの対を含み得、各群の該ピクセルの隣接する対は（Ｎ−１）カラムによって分離される。
前記供給する手段は、イメージデータを前記ディスプレイデバイスに供給するコントローラを含み得る。
前記供給する手段は、各群の同じ色のピクセルの間にそれぞれの恒久的な接続を含み得る。
前記供給する手段は、切り替え構成を含み得、該切り替え構成は、各群の同じ色のピクセルが互いに接続されているマルチプルビュー動作モードと、各群の同じ色の各ピクセルが隣接するカラムにおける異なる群の同じ色のピクセルに接続される１ビュー動作モードとの間で切り替え得る。
各群の前記ピクセルの面積は、該ピクセルが最大の強度であるときに各群が白になるように色のバランスが取られるような面積であり得る。
前記ビューが立体視的に関連し得る。
前記ビューが互いに関連性がないものであり得る。
Ｎが２に等しくなり得る。
前記ディスプレイデバイスは、液晶デバイスであり得る。
前記視差デバイスは、視差バリアであり得る。
本発明により、Ｎビューを表示するマルチプルビューディスプレイであって、ここで、Ｎは１よりも大きい整数であり、該マルチプルビューディスプレイは、複数の複合ピクセル群（４８、５９、６０）を含むディスプレイデバイス（１０）であって、該複合ピクセル群のそれぞれは、少なくとも３つの異なる色のピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）を、少なくとも２つのピクセル（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）が同じ色である状態で含む、ディスプレイデバイス（１０）と、該ディスプレイデバイス（１０）と協働して、複数の観察領域（１５、１６）を規定する、視差生成デバイス（１２）とを備え、該マルチプルビューディスプレイは、各群（４８、５９、６０）の同じ色の該ピクセル（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）に、同じイメージデータを供給する手段（１１、７３、７５、８０〜８３）を備えることを特徴とする、マルチプルビューディスプレイが提供され、これにより上記目的が達成される。
前記少なくとも３つの異なる色は、３つの異なる色を含むことを特徴としてもよい。
前記３つの異なる色は、赤、緑、および青を含むことを特徴としてもよい。
前記ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）は、Ｎカラムのセットとして配置され、各セットは前記視差デバイス（１２）のそれぞれの視差要素（２５）と協働することを特徴としてもよい。
各群（４８、５９、６０）は、４つのピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）を、２つ（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）が同じ色である状態で含むことを特徴としてもよい。
前記群（４８、５９、６０）はロウとして配置され、同じ色の前記ピクセル（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）は各ロウ内において同じ色であることを特徴としてもよい。
同じ色の前記ピクセル（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）は、前記ロウの全てにおいて同じ色であることを特徴としてもよい。
各群（４８、５９、６０）の前記ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）は、（Ｎ−１）カラムによって分離されたカラムの対における異なる色のピクセルの２つの対として配置されることを特徴としてもよい。
同じ色の前記ピクセル（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）が、他のピクセル（３１、３３）よりも小さい面積を有することを特徴としてもよい。
前記ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）は、Ｎカラムのセットとして配置され、各セットは前記視差デバイス（１２）のそれぞれの視差要素（２５）と協働し、ピクセルの各群が、赤、緑、および青ピクセル（９１ａ、９２ａ、９３ａ；９１ｃ、９２ｃ、９３ｃ）のトリプレットの対を含み、カラムの対における該トリプレットは（Ｎ−１）カラムによって分離されていることを特徴としてもよい。
前記ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）は、Ｎカラムのセットとして配置され、各セットは前記視差デバイス（１２）のそれぞれの視差要素（２５）と協働し、ピクセルの各群が、ロウに配置された赤、緑、および青ピクセル（１０１ａ、１０３ａ、１０２ｂ、１０１ｃ、１０３ｃ、１０２ｄ）のトリプレットの対を含み、各群の該ピクセルの隣接する対は（Ｎ−１）カラムによって分離されていることを特徴としてもよい。
前記供給する手段は、イメージデータを前記ディスプレイデバイス（１０）に供給するコントローラ（１１）を含むことを特徴としてもよい。
前記供給する手段は、各群（４８、５９、６０）の同じ色のピクセル（６１〜６４）の間にそれぞれの恒久的な接続（７３、７５）を含むことを特徴としてもよい。
前記供給する手段は、切り替え構成（８０〜８５）を含み、該切り替え構成は、各群（４８、５９、６０）の同じ色のピクセル（６１〜６３）が互いに接続されているマルチプルビュー動作モードと、各群（４８、５９、６０）の同じ色の各ピクセル（６１〜６３）が隣接するカラムにおける異なる群（４８、５９、６０）の同じ色のピクセルに接続される１ビュー動作モードとの間で切り替えることを特徴としてもよい。
各群（４８、５９、６０）の前記ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）の面積は、該ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）が最大の強度であるときに各群（４８、５９、６０）が白になるように色のバランスが取られるような面積であることを特徴としてもよい。
前記ビューが立体視的に関連することを特徴としてもよい。
前記ビューが互いに対して関連性がないことを特徴としてもよい。
Ｎが２に等しいことを特徴としてもよい。
前記ディスプレイデバイス（１０）は、液晶デバイス（１７〜２２）であることを特徴としてもよい。
前記視差デバイス（１２）は、視差バリア（２４〜２５）であることを特徴としてもよい。
以上により、本発明によれば、ディスプレイ内の基板の厚さを変更することを一切必要とすることなく、異なるビューの角分離を大きくしたり、小さくしたりし得るマルチプルビューディスプレイを提供することができる。例えば、ビューの角分離は、製造の間、取り扱いが困難である、薄い基板、例えば、比較的薄いガラスの使用を必要とすることなく増大され得る。３Ｄ自動立体視ディスプレイの場合、より近い視距離が達成され得るが、異なる観察者に関連性のないイメージを提供するディスプレイについては、観察領域間の角分離が増大され得る。
より長い視距離が必要とされる用途において、角分離の増大はまた、異なる基板の厚さを必要とすることなく達成され得る。
いくつかの実施形態において、ディスプレイのカラーピクセルビジビリティを低減することが可能である。前面視差バリアタイプのディスプレイの場合、いくつかの実施形態において、低解像度ディスプレイデバイス上で高ピッチピクセルを用いて、バリア構造をより見えにくくすることが可能である。
これらの改良点は、液晶デバイスなどのディスプレイデバイスによって達成され得る。このディスプレイデバイスにおいて、デバイスの空間解像度およびディスプレイ領域サイズは、公知の構成と比較して変化していない。
本発明は、添付の図面を参照しながら、例示のためにさらに説明される。
同一の参照符号は、図面を通じて同一の部材を指す。
図２は、２つのビューを表示する、前面視差バリアタイプの指向性ディスプレイを示す。この２つのビューは、３Ｄイメージを自動立体視的に表示する立体視対を含んでもよいし、または、２人の観察者によって見られるように、互いに関連性がなくてもよい。ディスプレイは、コントローラ１１から表示されるイメージデータを受け取る、液晶デバイス（ＬＣＤ）１０の形態の空間光変調器（ＳＬＭ）を含む。ＬＣＤ１０は、視差バリア１２と、参照符号１３で示された光を供給するバックライト（図示せず）との間に配置される。ＬＣＤ１０は、視差バリア１２と協働して、角分離１４を有する２つのビューを、左観察ウィンドウ１５および右観察ウィンドウ１６に供給する。
ＬＣＤ１０は、ガラス基板１７および１８を含み、ガラス基板１７および１８の隣接する表面上に、液晶材料の層によって分離されたアドレシング電極およびアライメント層（図示せず）が設けられている。電極構成は、以下に説明するように、複合「白」群として配置される赤、緑、および青のカラーピクセルを規定するように、ピクセルのアレイを規定し、カラーフィルタリング（図示せず）が基板１７および１８の間に提供されるようになっている。基板１７および１８の外部表面は、偏光子１９および２０、ならびに視角フィルム２１および２２を有する。
視差バリア１２は、層２４を有するさらなる基板２３上に形成される。層２４は、不透明領域によって分離される、参照符号２５で示すような、平行な均一間隔の垂直スリットを規定する。スリット２５の水平ピッチは、参照符号２６および２７で示すようなピクセルの水平ピッチに近いが、それよりも短く、左ビューを表示する、ＬＣＤ１０にわたる、例えば、参照符号２６で示すピクセルの全てが、左観察ウィンドウ１５において可視であり、右ビューを表示する、ＬＣＤ１０にわたる、例えば、参照符号２７で示すピクセルの全てが、右観察ウィンドウ１６において可視であるように、ビューポイント補正を提供する。ビューポイント補正は公知であり、さらなる説明はしない。
コントローラ１１は、イメージデータを個別のピクセルに供給する、任意の適切な構成を含み得る。コントローラは、例えば、マルチプルビューイメージデータを受け取り得、このデータを、全てのピクセルが正確なピクセルイメージデータを表示することを確実にするために、適切な順序でＬＣＤ１０に供給するように整理し得る。コントローラ１１は、イメージデータを生成してもよいし、他の部分から供給されるイメージデータを処理してもよい。イメージデータは、リアルイメージを表してもよいし、例えば、コンピュータによって生成された人工的なイメージを表してもよい。
図２には視差バリア１２の形態の視差オプティクスが示されているが、他の視差生成デバイスが用いられてもよい。例えば、視差バリア１２は、レンチキュラースクリーンで置き換えられてもよいし、いずれの場合においても、ＬＣＤ１０のバックライトに隣接する側に配置されてもよい。通常の視差要素が上述されたが、傾斜した要素（ｓｌａｎｔｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔ）を有するオプティクスが用いられてもよい。さらに、視差オプティクスの代わりに、視差生成デバイスは、例えば、スイッチ可能な光線を供給する光源の形態で、バックライトを含んでもよい。また、透過タイプのＬＣＤ１０が示されているが、反射タイプが用いられてもよいし、ＳＬＭが発光タイプであってもよい。
ＬＣＤ１０のピクセルは、複合白ピクセル群として構成される。複合群の領域は、個々のピクセルが完全に透過しているときに白になるように色のバランスが取られ、１つのカラーデータ値のみが、同じ色の群のピクセルのセット（単数または複数）にとって必要とされ、供給される。
バリアビジビリティは、観察者の一方の眼によって見られるバリアスリットの空間解像度である。カラービジビリティは、白複合ピクセル群のカラムの一方の眼によって見られる空間解像度である。良質のイメージ表示を提供するためには、（空間周波数を比較的高くすることによって）バリアおよびカラービジビリティが低いことが所望される。
図２に示すタイプ（および上記の他のタイプ）の、自動立体視３Ｄディスプレイまたはマルチプル（関連性のない）ビューディスプレイについては、視野角分離Ｖは、近似的に、ラジアンで、式Ｖ＝ｎｐ／ｓによって与えられる。ただし、ｎは、基板のガラスの屈折率であり、ｐは、ＬＣＤ１０のピクセルピッチであり、ｓはピクセル２６および２７を含む平面と、視差バリア１２の実効平面２４との間隔である。３Ｄディスプレイについては、最適な視距離Ｒは、近似的に、式Ｒ＝ｅ／Ｖによって与えられる。ただし、ｅは、観察者の標準的な眼間隔である。
３Ｄディスプレイについては、通常、「理想的」な視距離があり、対応する理想的な視野角分離がある。解像度およびサイズ要件は、一般的に、ピクセルピッチｐの選択を制約し、ガラス基板の屈折率ｎは、一般的に、実用的な理由から変動し得るとは考えられない。従って、理想的な値が得られるように視野角分離を変動させるために、間隔ｓを変動させる必要がある。比較的小さい視距離が必要とされる場合、比較的大きい視野角分離が必要とされ、これは、基板１８に比較的薄いガラスを用いることによってのみ、達成され得る。しかし、このような薄いガラスは、製造の間、取り扱うことが困難であり、一般的に所望されない。
関連性がない、または独立したイメージを、２人以上の観察者に対して表示する、デュアルビューディスプレイなどのマルチプルビューディスプレイの場合、概して、視野角分離を、３Ｄディスプレイに必要とされる視野角分離よりも、実質的に大きくすることが所望される。これが、比較的薄い基板１８を用いることによって達成される場合、製造の間比較的薄いガラスを取り扱う必要があることによって、問題がまた発生する。
他の場合、一部の大きな比較的薄いディスプレイ、例えば、ラップトップコンピュータにおけるディスプレイは、ガラスの最大の厚さに制限があり得る。このような場合、ガラスの最大厚さにおける制約に起因して、十分に大きい視距離を達成することが困難であり得る。
図３は、赤ピクセル３１、緑ピクセル３２、および青ピクセル３３を含む従来の複合白ピクセル群３０を示す図である。複合ピクセル群３０は、参照符号３４で示すように、ロウおよびカラムに配置される。例えば、図２に示すように、マルチプルビューディスプレイにおいて視差生成デバイスとともに用いられる場合、ピクセルピッチｐは、上述したように基板のガラスの厚さにおける制約に起因して、視野角分離１４を決定する。
図４は、本発明の第１の実施形態を形成する、図２に示すディスプレイにおいて用いられる複合白ピクセル群４０を示す図である。群４０のピクセルは、第１の色の第１のピクセル、第２の色の第２のピクセル、および第３の色のさらなる２つのピクセルを含む。普遍性を失うことなく、この実施形態において、群４０のピクセルは、赤ピクセル３１、青ピクセル３３、および２つの緑ピクセル３２ａおよび３２ｂを含む。赤ピクセル３１、青ピクセル３３、および２つの緑ピクセル３２ａおよび３２ｂは、図３に示す公知の構成で、配置され、この公知の構成と同じ複合群の形およびサイズを占める。ピクセル３２ａおよび３２ｂは、同じ緑のイメージデータを受け取るので、ＬＣＤ１０の実効解像度は、図３に示すピクセルパターンと同じである。ピクセル３１、３２ａ、３２ｂ、および３３の面積は、４つのピクセル全てが完全に透過するときに白になるように複合群のバランスが取られるような面積である。
複合ピクセル群は、参照符号４４で示されるように、ロウおよびカラムに配置される。比較のために、図３の構成３４がまた描かれている。複合群４０の水平ピクセルピッチｐ’は、図３の公知の構成のピッチｐよりも、約５０％大きく、従って、参照符号４５で示される視野角分離１４は、より大きい。図４の複合ピクセル群４０を用いる３Ｄ自動立体視ディスプレイの場合、視距離は低減される。関連性がないマルチプルビューディスプレイにおいて、ビューの間の視野角分離１４は、増大する。これは、基板ガラスの厚さの変更を一切必要とすることなく、かつ、ディスプレイ解像度を変更することなく、達成される。
図３および４に示す複合群３０および４０は、それぞれ、視差バリア２４が取り外されるか、または、無効にされた状態で、１つのビュー、例えば、２Ｄビューを表示するために有効な群である。しかし、ピクセル群３０および４０は、図４に示す複合ピクセルパターン４０を用いることによって達成される水平ピクセルピッチの増大を示す。ディスプレイの唯一の可能なモードであり得るマルチプルビュー動作モードにおいて用いられる場合、２ビューディスプレイ用の１つの複合群を形成するピクセルは、図４において参照符号４８で示される。視差バリアの各スリットは、ピクセルの２つのカラムに関連付けられ、複合群４８のピクセルは、同じロウにあるが、１ピクセルカラムによって分離される。概して、Ｎビューディスプレイについて、各複合群のピクセルは、（Ｎ−１）カラムによって分離される２つのカラムに配置され、同じロウにある。
図４において、ロウの全てにおける複合ピクセル群は、赤ピクセル３１と、２つの緑ピクセル３２ａおよび３２ｂと、青ピクセル３３とを含む。図５は、図４に示すパターンと２つの点で異なる別のパターンを示す。図４において、緑ピクセル３２ａおよび３２ｂは、同じ相対位置にあるが、図５においては、より小さいピクセルとより大きいピクセルとは、各ロウにおいて垂直方向に交互に位置している。第２に、図４において、同じ色の「重複」ピクセルは全て緑であるが、これらのピクセルの色は、異なる複合群のロウにおいて異なり、複合群ロウ５０における同じ色の重複ピクセルは緑であり、複合群ロウ５１における同じ色の重複ピクセルは青であり、複合群ロウ５２における同じ色の重複ピクセルは赤である。従って、ロウ５１内の複合群は、それぞれ、２つの青ピクセルを１つの赤ピクセルおよび１つの緑ピクセルとともに含み、ロウ５２内の複合群は、それぞれ、２つの赤ピクセルを１つの緑ピクセルおよび１つの青ピクセルとともに含む。
図５に、参照符号５６で示すように、シングルビューまたは２Ｄ動作モードにおいて、ピクセルは、参照符号５５で示すような複合群として配置される。この場合、ピクセル６１および６２が、その複合群５５のための同じ緑のイメージデータを受け取り、緑ピクセル６３および６４が、そのピクセル群のための同じイメージデータを受け取るように、同じイメージデータが複合群５５のそれぞれの重複ピクセルに供給される。
図５において、参照符号５７および５８で、３Ｄ自動立体視動作モードにおいて、それぞれ、左眼ビューおよび右眼ビューのピクセル複合群が示される。同じピクセルグループ分けが、２人の異なる観察者のための関連性のないデュアルイメージ動作モードに適用される。左眼イメージのための複合白ピクセル群の一例が、参照符号５９で示され、右眼イメージのための複合白ピクセル群は、参照符号６０で示される。この動作モードにおいて、緑ピクセル６２および６４は、同じ緑イメージデータを受け取り、緑ピクセル６１および６３は同じイメージデータを受け取る。
コントローラ１１が適切なピクセルにイメージデータを複製することを確実にするだけで、各複合群における重複ピクセルが、個別にアドレスされることが可能であり、同じデータがマルチプルビューおよびシングルビューモードにおける適切なピクセルの対に供給され得る。あるいは、適切な相互接続が、ＬＣＤ１０のアドレシング構成に設けられ得る。
図６は、ＬＣＤ１０がマルチプルビューモードにおいてのみ用いられるように意図されたアドレシング構成を示す。ＬＣＤ１０は、各視差オプティクスがピクセルカラムの対と協働して、観察領域１５および１６を規定するデュアルビューディスプレイに用いられるように意図される。ＬＣＤのアドレシング構成は、参照符号７０に示すようなゲートライン上のストローブ信号に従って、基板上の薄膜トランジスタがピクセルを適切な色のデータラインに接続するアクティブマトリクスタイプのアドレシング構成である。図６を簡略化するため、重複緑ピクセルのためのトランジスタ７１および７２のみが示されている。緑ピクセル６１および６３は、導線７３によって恒久的に互いに接続されており、トランジスタ７１がゲートライン７０のストローブパルスによってイネーブルされるとき、ピクセル６１および６３の両方が緑データライン７４に接続される。同様に、緑ピクセル６２および６４は、導線７５によって互いに接続されており、トランジスタ７２がイネーブルされるとき、緑データライン７６に接続される。このように、ピクセル３１ａ、６１、６３および３１ｂは、１つの複合ピクセル群を形成し、ピクセル３３ａ、６２、６４、および３３ｂは、他の複合ピクセル群を形成する。
図７は、ＬＣＤ１０がシングルビュー動作モードとマルチプルビュー動作モードとの間で切り替えられることを可能にする別の構成である。図７の構成は、図６の構成と、恒久的な接続７３および７５を、薄膜トランジスタ８０〜８３、２Ｄイネーブルライン８４および３Ｄイネーブルライン８５を含む切り替え構成と置き換えた点で異なる。
イネーブルライン８４および８５は、２Ｄ（シングルビュー）動作モードまたは３Ｄ（マルチプルビュー）動作モードを選択するように、一度に一本のラインのみがイネーブルされるように制御される。３Ｄイネーブルライン８５がイネーブルされる場合、トランジスタ８１および８２はオンにされ、トランジスタ８０および８３はオフにされる。緑ピクセル６１および６３が互いに接続され、緑ピクセル６２および６４が互いに接続され、ＬＣＤは、図６の実施形態について上述した様式と同じ様式で動作する。あるいは、２Ｄイネーブルライン８４がイネーブルされる場合、トランジスタ８１および８２はオフにされ、トランジスタ８０および８３はオンにされる。ピクセル６１および６２は互いに接続され、ピクセル６３および６４は互いに接続される。このようにして、この動作モードにおいて、ピクセル３１ａ、６１、６２および３３ａは１つの複合群を形成し、ピクセル３１ｂ、６３、６４および３３ｂは他の複合ピクセル群を形成する。
図８は、他のピクセル構成を示す。この構成において、２Ｄまたはシングルビュー複合ピクセル群８８は、図４の群４０と、ピクセル３２ｂおよび３３の位置が交換されているという点で異なる。ピクセル群のロウおよびカラム構成は、参照符号８９で示される。
図９は、２つのカラムにピクセルのトリプレットを含む、（シングルビュー動作モードのための）他の複合ピクセル構成９０を示す。複合群９０は、２つの赤ピクセル９１ａおよび９１ｂ、２つの緑ピクセル９２ａおよび９２ｂ、ならびに、２つの青ピクセル９３ａおよび９３ｂを含む。赤ピクセル９１ｃおよび９１ｄ、緑ピクセル９２ｃおよび９２ｄ、ならびに青ピクセル９３ｃおよび９３ｄの隣の群も示されている。
シングルビューまたは２Ｄ動作モードにおいて、ピクセル９１ａ、９２ａ、９３ａ、９１ｃ、９２ｃ、および９３ｃは、それぞれ、ピクセル９１ｂ、９２ｂ、９３ｂ、９１ｄ、９２ｄ、および９３ｄに接続されて、参照符号９０で示すような複合群を形成する。マルチプルビューまたは３Ｄ動作モードにおいて、ピクセル９１ａ、９２ａ、９３ａ、９１ｂ、９２ｂ、および９３ｂは、それぞれ、９１ｃ、９２ｃ、９３ｃ、９１ｄ、９２ｄ、および９３ｄに接続されるので、この動作モードにおいては、１つおきのロウ内のピクセルトリプレットが複合ピクセル群を形成する。
観察者の一方の眼にディスプレイがどのように見えるかを、公知の構成について、参照符号９４で示し、ピクセル群９０について、参照符号９５で示す。公知の構成において、実効カラーピクセルピッチ９６は複合白ピクセル群ピッチの２倍に等しい。群９０において、カラーピクセルピッチ９７は１つの群ピッチに等しく、公知の構成の場合の半分である。従って、カラービジビリティが低減され、図９に示す実施形態のバリアビジビリティと同じである。視野角分離は、上記の実施形態について説明したように、増大する。
図１０は、シングルビュー（２Ｄ）モードにおける複合白ピクセル群１００を形成する、他のピクセルパターンを示す。複合群１００は、赤、緑、青ピクセル１０１ａ〜１０３ａ、１０１ｂ〜１０３ｂの２つの群を含む。各ピクセルは、ＬＣＤ１０のピクセルロウの高さを通じて伸びる。水平方向に隣接した複合群はまた、赤、緑、および青ピクセル１０１ｃ〜１０３ｃ、１０１ｄ〜１０３ｄを含む、２つの水平方向に隣接した水平トリプレットを含む。
シングルビューまたは２Ｄ動作モードにおいて、ピクセル１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０１ｃ、１０２ｃ、１０３ｃが、それぞれ、ピクセル１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂ、１０１ｄ、１０２ｄ、１０３ｄに接続され、これらのピクセルと同じイメージデータを受け取る。マルチプルビューまたは３Ｄ動作モードにおいて、ピクセル１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂが、それぞれ、ピクセル１０１ｃ、１０２ｃ、１０３ｃ、１０１ｄ、１０２ｄ、１０３ｄに接続される。このように、マルチプルビューまたは３Ｄモードにおいて、ピクセル１０１ａ、１０３ａ、１０２ｂ、１０１ｃ、１０３ｃ、および１０２ｄが複合白ピクセル群を形成する。
図１０に示す実施形態は、公知の構成３０と比較して、低減されたピクセルピッチを効率的に提供し、低減された視野角分離が達成され得る。従って、ピクセルと視差オプティクスとの間のある所定の間隔について、増大した視距離を得ることができる。また、図１０の参照符号１０５で示すように、視差バリアの空間周波数は、参照符号９４で示す公知の構成の空間周波数より実質的に高い。バリアビジビリティおよびカラービジビリティは、実質的に低減される。
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
（要約）
本発明によるマルチプルビューディスプレイは、ＬＣＤ（１０）のようなディスプレイデバイスと、視差バリア（１２）のような視差生成デバイスとを含む。ＬＣＤ（１０）および視差バリア（１２）は協働して、ビューの立体視対を見るための、または異なる観察者が関連性のないビューを同じディスプレイで見るための観察領域（１５、１６）を形成する。ディスプレイデバイスは、複合ピクセル群（４８）を含む。複合ピクセル群（４８）のそれぞれは、同じイメージデータを受け取る、同じ色の少なくとも２つのピクセル（Ｇ）がある状態で、赤、緑、青ピクセル（ＲＧＢ）を含む。同じ色のピクセルは、同じイメージデータを受け取るように互いに接続されてもよいし、コントローラ（１１）によって同じイメージデータを供給されてもよい。
図１は、公知のタイプの３Ｄ自動立体視ディスプレイの図である。 図２は、２ビューディスプレイの断面図であり、本発明の実施形態を示す図である。 図３は、複合群を形成するピクセルの公知のパターンを示す図である。 図４は、複合群を形成し、本発明の実施形態を構成するピクセルのパターンを示す図である。 図５は、複合ピクセル群を形成し、本発明の実施形態を構成するピクセルのパターンを示す図である。 図６は、図４に示す実施形態の３Ｄのみの実施例における接続を示す図である。 図７は、２Ｄ動作モードと３Ｄ動作モードとの間で切り替える構成を示す、図６に類似する図である。 図８は、本発明の実施形態を構成する複合ピクセル群の他のピクセルパターンを示す図４に類似する図である。 図９は、本発明の実施形態を構成する複合ピクセル群の他のピクセルパターンを示す図４に類似する図である。 図１０は、本発明の実施形態を構成する複合ピクセル群の他のピクセルパターンを示す図４に類似する図である。
符号の説明
１０ コントローラ
１１ ＬＣＤ
１２ 視差バリア
１３ 光
１４ 視野角分離
１５ 左観測ウィンドウ
１６ 右観測ウィンドウ
１７ ガラス基板
１８ ガラス基板
１９ 偏光子
２０ 偏光子
２１ 視角フィルム
２２ 視角フィルム
２３ 基板
２４ 層
２５ 垂直スリット
２６ ピクセルピッチ
２７ ピクセルピッチ
３０ 複合ピクセル群
３１ ピクセル
３２ａ ピクセル
３２ｂ ピクセル
３３ ピクセル
３４ 複合ピクセル群
４０ 複合ピクセル群
４４ 複合ピクセル群のロウおよびカラム
４８ 複合ピクセル群

Claims (20)

  1. Ｎビューを表示するマルチプルビューディスプレイであって、ここで、Ｎは１よりも大きい整数であり、該マルチプルビューディスプレイは、
    複数の複合ピクセル群（４８、５９、６０）を含むディスプレイデバイス（１０）であって、該複合ピクセル群のそれぞれは、少なくとも３つの異なる色のピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）を、少なくとも２つのピクセル（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）が同じ色である状態で含む、ディスプレイデバイス（１０）と、
    該ディスプレイデバイス（１０）と協働して、複数の観察領域（１５、１６）を規定する、視差生成デバイス（１２）と
    を備え、該マルチプルビューディスプレイは、
    各群（４８、５９、６０）の同じ色の該ピクセル（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）に、同じイメージデータを供給する手段（１１、７３、７５、８０〜８３）を備えることを特徴とする、
    マルチプルビューディスプレイ。
  2. 前記少なくとも３つの異なる色は、３つの異なる色を含むことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ。
  3. 前記３つの異なる色は、赤、緑、および青を含むことを特徴とする、請求項２に記載のディスプレイ。
  4. 前記ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）は、Ｎカラムのセットとして配置され、各セットは前記視差デバイス（１２）のそれぞれの視差要素（２５）と協働することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のディスプレイ。
  5. 各群（４８、５９、６０）は、４つのピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）を、２つ（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）が同じ色である状態で含むことを特徴とする、請求項４に記載のディスプレイ。
  6. 前記群（４８、５９、６０）はロウとして配置され、同じ色の前記ピクセル（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）は各ロウ内において同じ色であることを特徴とする、請求項５に記載のディスプレイ。
  7. 同じ色の前記ピクセル（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）は、前記ロウの全てにおいて同じ色であることを特徴とする、請求項６に記載のディスプレイ。
  8. 各群（４８、５９、６０）の前記ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）は、（Ｎ−１）カラムによって分離されたカラムの対における異なる色のピクセルの２つの対として配置されることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１つに記載のディスプレイ。
  9. 同じ色の前記ピクセル（３２ａ、３２ｂ、６１〜６４）が、他のピクセル（３１、３３）よりも小さい面積を有することを特徴とする、請求項５〜８のいずれか１つに記載のディスプレイ。
  10. 前記ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）は、Ｎカラムのセットとして配置され、各セットは前記視差デバイス（１２）のそれぞれの視差要素（２５）と協働し、ピクセルの各群が、赤、緑、および青ピクセル（９１ａ、９２ａ、９３ａ；９１ｃ、９２ｃ、９３ｃ）のトリプレットの対を含み、カラムの対における該トリプレットは（Ｎ−１）カラムによって分離されていることを特徴とする、請求項３に記載のディスプレイ。
  11. 前記ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）は、Ｎカラムのセットとして配置され、各セットは前記視差デバイス（１２）のそれぞれの視差要素（２５）と協働し、ピクセルの各群が、ロウに配置された赤、緑、および青ピクセル（１０１ａ、１０３ａ、１０２ｂ、１０１ｃ、１０３ｃ、１０２ｄ）のトリプレットの対を含み、各群の該ピクセルの隣接する対は（Ｎ−１）カラムによって分離されていることを特徴とする、請求項３に記載のディスプレイ。
  12. 前記供給する手段は、イメージデータを前記ディスプレイデバイス（１０）に供給するコントローラ（１１）を含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載のディスプレイ。
  13. 前記供給する手段は、各群（４８、５９、６０）の同じ色のピクセル（６１〜６４）の間にそれぞれの恒久的な接続（７３、７５）を含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載のディスプレイ。
  14. 前記供給する手段は、切り替え構成（８０〜８５）を含み、該切り替え構成は、各群（４８、５９、６０）の同じ色のピクセル（６１〜６３）が互いに接続されているマルチプルビュー動作モードと、各群（４８、５９、６０）の同じ色の各ピクセル（６１〜６３）が隣接するカラムにおける異なる群（４８、５９、６０）の同じ色のピクセルに接続される１ビュー動作モードとの間で切り替えることを特徴とする、請求項４〜１１のいずれか１つに記載のディスプレイ。
  15. 各群（４８、５９、６０）の前記ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）の面積は、該ピクセル（３１、３２ａ、３２ｂ、３３、６１〜６４）が最大の強度であるときに各群（４８、５９、６０）が白になるように色のバランスが取られるような面積であることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載のディスプレイ。
  16. 前記ビューが立体視的に関連することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１つに記載のディスプレイ。
  17. 前記ビューが互いに対して関連性がないことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１つに記載のディスプレイ。
  18. Ｎが２に等しいことを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１つに記載のディスプレイ。
  19. 前記ディスプレイデバイス（１０）は、液晶デバイス（１７〜２２）であることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１つに記載のディスプレイ。
  20. 前記視差デバイス（１２）は、視差バリア（２４〜２５）であることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１つに記載のディスプレイ。
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