JP2007193283A

JP2007193283A - アクティブスクリーンの体積３ｄディスプレイ

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Publication number: JP2007193283A
Application number: JP2006035757A
Authority: JP
Inventors: Che-Chii Tsuao; チェーチー・ツアオ
Original assignee: ACT RES CORP; ACT RESEARCH CORP
Current assignee: ACT RES CORP; ACT RESEARCH CORP
Priority date: 2006-01-17
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2007-08-02

Abstract

【課題】体積３Ｄディスプレイに、ディスプレイの手段として移動アクティブ・ディスプレイのパネルを使用して体積３Ｄディスプレイを改善する。
【解決手段】体積３Ｄディスプレイシステムは表示空間を掃引する移動表示パネルを使用する。アクティブスクリーンによって掃引される完全な体積は表示空間として使用される。表示されるべき３Ｄイメージは直角３Ｄ格子構造に基づいてスライスされたイメージデータに変えられる。スライスデータは直角３Ｄ格子の位置指数と移動スクリーンの位置指数間のマッピングによってアクティブスクリーンに表示されるべきイメージフレームに変えられる。移動表示パネルにイメージフレームを順次位置指数に基づいて体積方向に積層的に表示することにより、３Ｄ画像を得る。
【選択図】図７

Description

発明の詳細な説明

本発明は本出願人に次の特許および出願に関連している：
米国特許５，７５４，１４７、
米国特許５，９５４，４１４、
米国特許６，３０２，５４２Ｂ１、
米国特許６，７６５，５６６Ｂ１、
米国特許６，９６１，０４５Ｂ１、
日本特許出願３６１０９０／９９（國内特許出願通知２０００／２０１３６２）、
日本特許出願２００１／３１８１８９（國内特許出願通知２００２／２６８１３６）、
日本特許出願２００２／１７５３７９（國内特許出願通知２００３／１０７３９９）、
出願人は上記の文書を本件に引用文献として取り入れている。

本発明は体積３Ｄディスプレイに、ディスプレイの手段として移動アクティブ・ディスプレイのパネルに基づいて体積３Ｄディスプレイに特に一般に関連している。

先行技術では、移動アクティブ・ディスプレイのパネルに基づいて体積３Ｄディスプレイの少数の記述がある、Ｂｅｒｌｉｎ米国特許４，１６０，９７３は発光ダイオードの回転パネルが付いているシステムを記述する。Ｆａｖａｌｏｒａ米国特許６，４８７，０２０はマイクロレンズで覆われる放射性ピクセルの回転パネルが付いているシステムを記述する。

Ｔｓａｏ日本特許出願書２００２／２６８１３６は「回転式往復運動式の」平らなパネル・ディスプレイに基づいて体積３Ｄディスプレイを記述する。図１で説明されるように、好適た平らなパネル・ディスプレイ２００１はＬＥＤ（発光ダイオード）またはＯＬＥＤ（有機性発光ダイオード）の配列の板である場合もある。平らなパネル・ディスプレイはサポート構造５２０に取付けられる。２組の回転式腕、５１０ａおよび５１０ｃは、回転式動きの平らなパネル・ディスプレイそしてサポート構造を平らなパネル・ディスプレイが軸線について固定方向に常に直面する表面と回ることそのような物運転する。その結果、表示パネルは表示空間１２をように往復動きで掃引する。平らな表示パネルの全長さは表示空間の長さより大きい。平らなパネル・ディスプレイが異なった位置に回転するとき図１で説明されるように表示空間内のフレームを、保つために、各々の２Ｄイメージフレームは平らなパネル・ディスプレイの別の位置で表示される。イメージ信号はコントローラー２００３にディスプレイを接続するケーブル２００２を通した平らなパネル・ディスプレイに送ることができる。ケーブルは最低の剛さとディスプレイの動きに対する効果がまた最小になるように作ることができる。代わりに、無線コミュニケーションは物理的なケーブルを取り替えることができる。

上で記述されているシステムはタイプの「アクティブスクリーン」の体積３Ｄディスプレイとして分類することができる。アクティブ信号はスクリーンにイメージがスクリーンで表示するように加えられなければならない。

本発明はアクティブスクリーンの体積３Ｄディスプレイの技術を更に開発し、少数の主要な面で改善を記述する。本発明は「回転式往復運動式の」アクティブスクリーンのためのフレームのイメージを処理する方法を記述する。本発明は体積３Ｄイメージを表示するためにアクティブなパネルを運転することの方法を記述する。本発明は運転するパネルの方法の特徴に基づいて３Ｄイメージを設計する方法を記述する。本発明はまた移動アクティブなスクリーンと静止したコントローラー間のカップリング信号のための方法そしてシステムを記述する。

本発明の好適た具体化は「回転式往復運動式の」アクティブ．スクリーン（すなわち表示パネル）を使用する。アクティブ．スクリーンによって掃引される完全な体積は表示空間として使用される。表示されるべき３Ｄイメージは直角３Ｄ格子構造に基づいてイメージデータのスライスに第一に処理される。スライス．データは直角３Ｄ格子の位置指数と移動スクリーンの位置指数間のマッピングに従ってアクティブスクリーンに表示されるべきイメージフレームにそれから変えられる。イメージフレームは移動アクティブスクリーンの順にそれから表示される。

イメージフレームを表示する好適た方法は各イメージフレームをいくつかの「イメージ．ショット」の変え、次に順にこれらのイメージ．ショットを表示することである。イメージ．ショットは縱か横の方向で一直線に並ぶいくつかの簡単な直角パターンから成り立つ。いくつかのイメージ．ショットの組合せは対応するイメージフレームを近づける。

イメージ．ショットは一組のコラム信号ベクトルおよび一組の列信号ベクトルに対応する。信号ベクトルは表示パネルの隣接した電極ラインの対応するグループを運転するためのいくつかの信号ビットから成り立つ。フレームにライトデータの時を減らすためには、すべての運転信号ビットはフレームを書くことの初めに取り除かれ、非空白のベクトルだけ表示パネルのレジスタに書かれている。これは「ベクトル．ライト」と呼ばれる。１つのイメージ．ショットを表示するとき、運転信号は全幅のコラムの電極ラインそして列の電極ラインに送られる。即ち、すべてのラインは同時に運転される。これは「全幅運転」と呼ばれる。結合された書き、運転のプロシージャは「ベクトル運転」と呼ばれる。

イメージ．ショットの幾何学的な性質はベクトル運転の実行を可能にする。複数のイメージ．ショットによるイメージフレームを表示する方法は２Ｄイメージを表示するための従来の「列スキャン」の方法を対照する。目的は体積３Ｄディスプレイの高いフレーム率の条件を満たすライトの時間と運転の時間を減らすことであり。

移動表示パネルと静止したコントローラー間の信号のカップリングのための好適たシステムは（ｉ）無線通信システム、（ｉｉ）多スロットオプティカルリンクシステム、（ｉｉｉ）２段階のスリップリングシステムおよび（ｉｖ）２段階光ファイバーのカップリングシステムを含んでいる。

私達はアクティブスクリーンの好適た例としてこの発明を記述するのにＯＬＥＤを使用する。この発明の原則が一般的でアクティブスクリーンに適用することができることが後で示される。

フレームの画像処理および表示方法

Ｔｓａｏ日本特許出願書２００２／２６８１３６は図１のシステムで表示空間１２が平らな表示パネルの全長さより小さいこと記述する。この限定は全く必要でない。図５は側面図の回転式往復運動式スクリーン２００１を説明する。スクリーンの２つの端、５１１および５１２はそれぞれ軸線０１および軸線０２について、回る。アクティブ．スクリーン自体がイメージを発生できるので掃引する全体の空間はディスプレイ体積として使用することができる。従って、ディスプレイ体積１２は１つの長方形箱、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ、および２つの半分シリンダーと、Ａ−Ｅ−ＤおよびＢ−Ｆ−Ｃをカバーできる。

ディスプレイの体積は光の要素の３Ｄ配列で構成される。これらの光の要素は移動２Ｄ表示平面の「ピクセル」から作成される。便宜上、これらの光の要素は格子要素と呼ばれる。図２で示されている、格子要素は２０１として長さ、幅および高さを、持っている３Ｄ点である。長さ２０２および幅２０３は投影されたイメージフレームのピクセルのサイズに対応する。高さ２０４はスクリーンの動きの方に測定される、体積３Ｄイメージの１つの「フレーム」または「スライス」の「厚さ」である。従って３Ｄ空間の格子要素のコレクションは３Ｄ格子のよう２００である。各格子要素の長さ、幅および高さはそれぞれｄＭ、ｄＮおよびｄＴである。それらはデータのレンダリングに使用する座標系に関して計算される。一般的な妥当性を緩めないで記述の容易さのために、実例は格子要素が直角方法で一直線に並ぶことを仮定する。

アクティブなスクリーン２００１の動きが「回転式往復運動式」であるので、ピクセル位置は「回転式往復運動式も」である。従って、移動アクティブなスクリーンの「イメージフレーム」に直角格子要素構造の「データスライス」を変えるため、ピクセル位置と直角格子要素間のマッピングは必要である。

図６はアクティブスクリーンのピクセル構造を説明する。パネルはＭｘＮピクセル持っている。ピクセルピッチｄＭおよびｄＮは直角格子要素システムと同じである。指数（ｐｍｘ，ｐｍｙ）はｘおよびｙの方向に沿う各ピクセルの位置を指示する。直角格子要素（ＯＧＥ）の構造２００はちょうど図５で示されているようにディスプレイ体積１２を、カバーするために定義される。指数（ｐｘ，ｐｙ，ｐｚ）は各格子要素の位置を指示する。垂直の方向は直角格子要素構造のＬのスライスに一致させるＬのフレームに分けられる。

アクティブスクリーンの回転の半径Ｒはスライスの数によって表現することができる：
Ｒ＝Ｏ１Ａ＝ｄＴｘＬ／２．
アクティブスクリーンはＯＧＥ構造に関連してｘ方向で動かない、
ｐｍｘ＝ｐｘ．
アクティブなスクリーンはＯＧＥ構造に関連してｙ方向で動く、
ｐｍｙｘｄＮ＝ｐｙｘｄＮ−Ｒ−Ｒｓｉｎθ ＝ｐｙｘｄＮ−ｄＴｘＬ（１＋ｓｉｎθ）／２，ｏｒ
ｐｍｙ＝ｐｙ−Ｒ（１＋ｓｉｎθ）／ｄＮ＝ｐｙ−（ｄＴ／ｄＮ）Ｌ（１＋ｓｉｎθ）／２（１０５）
θ０から３６０度はからおよび上の位置でスクリーンから測定されてある。

式（１０５）から、
ｐｍｙ＝ｐｙ−Ｒ／ｄＮ−（Ｒ／ｄＮ）ｓｉｎθ （１０６）
第２項Ｒ／ｄＮはｐｍｙの原点とｐｙの原点の定義の間に相違から来る。第３項（Ｒ／ｄＮ）ｓｉｎθは回転式往復運動のために実際の訂正を説明する。

ｚの指数は同じである、
ｐｍｚ＝ｐｚ
ｐｚｘｄＴ＝Ｒ−Ｒｃｏｓθ
θ ＝ｃｏｓ^−１（１−ｐｚｘｄＴ／Ｒ）＝ｃｏｓ^−１（１−２ｐｚ／Ｌ）
概要では、（ｐｘ，ｐｙ，ｐｚ）および（ｐｍｘ，ｐｍｙ，ｐｍｚ）間のマッピング：

「下掃引」のために、すなわちθ０から１８０度に、表示するべきフレーム順序ｐｍｚ＝０，１，２．．．（Ｌ−１）。「上掃引」のために、すなわちθ１８０から３６０度に、表示するべきフレーム順序
ｐｍｚ＝（Ｌ−１），（Ｌ−２）．．．０。

これは位置指数間のマッピングである。元のｘｙｚの座標によるデータの処理は前にこのマッピング起こり、（ｐｘ，ｐｙ，ｐｚ）指数の形でイメージデータを与える。（ｐｘ，ｐｙ）「スライスイメージ」の直角の「スライスデータ」は呼ぶことができる。（ｐｍｘ，ｐｍｙ）「フレームイメージ」の「フレームデータ」は呼ぶことができる。

方法を運転する表示パネル

２Ｄ表示パネルを運転する典型的な方法は「ラスタ・スキャン」である。一般に、この方法は各列をスキャンし、列の各ピクセルにデータを書く。ラスタ・スキャンアクティブなスクリーンの体積３Ｄディスプレイの爲に必須のフレーム率を提供するかもしれなくない。例えば、ＯＬＥＤの１つの制限要因は約５−１０マイクロ秒の応答時間である。ＯＬＥＤが単純パネル（すなわち単純マトリックス）なら、各列はイメージが十分に明るいことを保障するために付加的な時間を要求する。ＯＬＥＤがアクティブマトリックス（ＡＭ）のパネルなら、運転の速度はＤＭＤ（デジタルｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ装置）またはＦＬＣＤ（ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ液晶表示装置）のような他の高いフレーム率装置のそれらと対等でない。この発明のために適したＡＭＯＬＥＤのパネルは多ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴかａ−ＳｉＴＦＴを使用して本当らしい。Ｐｏｌｙ−Ｓｉかａ−ＳｉＴＦＴはＤＭＤかＦＬＣＤのモノラル結晶のケイ素から作られる運転の回路より遅い。薄膜の構造はまた運転ラインのより大きいＲＣ常数を含むかもしれない。

一般に、体積３Ｄイメージは大抵点およびカーブ（直線）から成っている。フレームの区域のほとんどは空白である（黒）。この性質はＴｓａｏ米国特許６，７６５，５６６で記述されていた（また日本特許出願通知２０００／２０１３６２で）。この性質は２Ｄ表示の例と明瞭に異なっている。２Ｄ表示は通常非空白の内容であらゆるピクセルを満たす。その結果、ラスタ・スキャンはそれらの空白ピクセルを書くことの多くの貴重な時間を無駄にすることができる。従って、ラスタ・スキャンはアクティブスクリーンの体積３Ｄディスプレイで好まれない。

この問題への解決はフレームごとになされるスキャンの数の減少によってライト時間を減らすことである。各スキャンは可能ように多くのアクティブな（非空白の）ピクセルと少数の空白ピクセルとして書く。さらにライトの時間を減らすために、列およびコラム信号の入力および貯蔵はラスタ・スキャンの代りに「ベクトルライト」に基づいているべきである。

図７を示して、好適た列ドライバにおよびコラム．ドライバに次の特徴がある：
^＊コラムのドライバで全幅コラムのレジスタがコラム信号を保つのに使用されている。コラム信号はベクトル（すなわちランダム・アクセス）によってコラムのレジスタに書くことができる。コラムはいくつかのコラムのグループ、７１０ｘ−ｚに分けられる。各コラムのグループはいくつかの隣接したコラムを含んでいる。各コラムのグループは対応するレジスタビットがある貯蔵のグループに対応する。信号（ビット）のグループはアドレスの選択に従ってデータ・バスであらゆる貯蔵のグループに書くことができる。便宜上、そのような信号のグループは「ベクトル」と呼ばれる。各々の新しいライト前に、レジスタは非活動的なベクトルですべての貯蔵のグループを満たすことによって、取り除かれる（すなわちすべてのビットブランクか「０と」）。レジスタへの信号のライトでは、アクティブな信号を（すなわち「１」ビット）含んでいるベクトルだけ書かれている必要がある。信号のライトの間に、レジスタ出力機構はライト信号がピクセルマトリックスの電極に入らないように不具である。
^＊列のドライバに全幅レジスタを持つコラムのドライバと、同じような構造がある。列信号はまたベクトル（すなわちランダム・アクセス）によって列のレジスタにラスタ・スキャンによっての代りに、書くことができる。

連続的な列の運転による２Ｄピクセルマトリックスを表示するかわりに、この運転方法はいくつかの連続的な「ショット」によってイメージを表示する。各「ショットは列の電極に１組の全セットの列信号をおよびコラムの電極に１組の全セットのコラム信号を同時に加える。即ち、列のレジスタおよびコラムのレジスタからの出力両方、７１０Ｒおよび７１０Ｃは、全幅で同時に加えられる。

つまり、これは「ベクトルライトと全幅運転」である。これは「ベクトル運転」と呼ぶことができる。典型的なラスタ・スキャンが使用されれば、正方形のブロックのイメージ７０１は３つの列スキャンを要求する。ベクトル運転を使用してそれは１つだけを「ショット」要求する。
例１：アクティブスクリーンとして単純マトリクス・ディスプレイのパネル運転信号は二進である

図８は例として二進運転信号が付いているベクトル運転の回路を説明するのに６４ｘ６４単純なＯＬＥＤパネル８００を使用する。回路部品は一般に見られた装置を使用して記述されている。但し、装置はＩＣｓまたは薄膜の回路部品に統合される。回路部品はまた部品の変化によって機能が類似している限り形作ることができる。

図８は次を仮定する：
（１）列の電極、例えばｎ０−ｎ３は、陽極であるおよびコラムの電極、例えばｍ０−ｍ３は、陰極である。
（２）陽極および陰極を渡る運転信号は二進（デジタル）信号である。
（３）列のドライバの出力は電圧出力である（説明の便宜上）。それらはまた電流源で場合もあり、も列ベクトルは電流源の制御電圧である。

少数の急所：
（１）各「ショットはフレームの期間の間に均等に配られるべきである。
（２）異なったショットのピクセルの重複は良い。消去パネルはパネルが単純であるので、必要でない。
（３）運転信号の真理値表：

ＰＭＯＬＥＤに″０″ピクセルを表示するために、関して図７を参照してコラムか列は″Ｚ″であるなる。さもなければ、他の「０」ピクセルは全幅運転方法の下の「１」に、転換できる。ここに、コラムはＺか０に置かれ、列は０か１に置かれる。

１つの「ショット」間の回路部品操作：
^＊コラムレジスタのベクトルライト：コラムのドライバに４つの１６ビットレジスタ、ＲＥＧ０−３ある（ＲＥＧ０およびＲＥＧ１だけ０示されている）が。ライトが始まる前に、マスターリセットＭＲは０にすべてのレジスタビットを取り除く。Ｃ＿Ｖｅｃｔｏｒ＿Ａｄｄｒはターゲットコラムレジスタ（貯蔵のグループ）のアドレスを選ぶ。ベクトルデータＣ＿Ｖｅｃｔｏｒ＿Ｄａｔａはターゲットレジスタに書かれている。レジスタは３状態（３−ｓｔａｔｅ）装置である。クロックエネーブル（ｃｌｏｃｋｅｎａｂｌｅ）（Ｃ＿ＣＥ０−Ｃ＿ＣＥ３）はレジスタを選ぶ。ＯＥ（ｏｕｔｐｕｔｅｎａｂｌｅ）は「０」に置かれ、開路状態（Ｚ）にベクトルライトの間にレジスタ出力機構を置く。制御信号（ｃ０、ｃ１．．．）伝達ゲート（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｇａｔｅ）（ＴＧ）の状態を制御しなさい。レジスタ出力がすべてのＺであるので、ＴＧ制御はすべておろされ、ＴＧはすべて切られる。従ってコラムの電極は開路すべてである。

^＊必要とされて、ＢＳ″０″がバススイッチＳＷＩＴＣＨを切り、すべてのクロックエネーブル″１″を作る時はいつでも。すなわち、すべてのコラムのレジスタは入力を受け取るために選ばれる。
^＊列レジスタのベクトルライト：列のドライバにコラムのドライバと基本的に同じ構成がある、但し例外としてはＴＧがない。（抵抗器およびバススイッチは図で簡単にするために省略される。）ライトのプロシージャはまた同じである。
^＊実行する「ショット」を：コラムのレジスタおよび列のレジスタ両方のＯＥは″１″に置かれる。コラムで、レジスタ出力ビット″０″は″Ｚ″にＴＧの出力を置き、″１″は″０″にＴＧの出力を置く（ＴＧの入力が接地″０″に）。列の、レジスタ出力ビットは″０″または″１″である。
例２：アクティブスクリーンとして単純マトリクス・ディスプレイのパネル運転信号はアナログである

アナログ信号がグレイ・スケールのイメージを生成するのに使用することができる。これはデジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａのコンバーター）を要求する。１６のレベル（４ビット）のグレイ・スケールを仮定して、それから例１の同じ６４ｘ６４パネルはコラムの１６の１６ビットのレジスタがグレイ・スケールデータを保つことを必要とする。図９［Ａ］例のドライバの回路部品を説明する。コラムのドライバでは、私達がまだＺの出力を必要とするので、図８の回路部品は維持される。但し、ＴＧの入力はグレイ・スケールデータを保ち、提供する付加的な一組の回路部品（コラムの灰色のドライバ）と取替えられる。この付加的なコラムの灰色のドライバはＤ／Ａのコンバーター（Ｄ／Ａ）および付加的なレジスタ（ＲＥＧ＿Ｄ＿Ｇ、ＲＥＧ＿Ｇ０−ＲＥＧ＿Ｇ３）（ＲＥＧ＿Ｇ０だけ示されている）を含んでいる。普通２Ｄディスプレイで、グレイ・スケール信号はコラムでだけ必要とされる。但し、現在の「ショット」基づかせていた運転方法で、列のドライバがグレイ・スケールの機能をあれば、そして１つのコラム（または多数のコラム）のピクセルは別の灰色レベルを表示できる。従って、１６の１６ビットのレジスタはまた列のために使用される。

図９［Ｂ］アナログの単純マトリックス信号の効果を示すテーブルである。列が陽極と定義されるので、コラム信号は負的な電圧である場合もある。これは列信号が″０″のときＯＬＥＤのピクセルを渡る正的な電圧を提供する。
例３：アクティブスクリーンとしてアクティブマトリクス・ディスプレイのパネル運転信号は二進である

図１０は例として６４ｘ６４アクティブマトリックスＯＬＥＤのパネル１０００を使用する。図１０は次を仮定する：
（１）列（ｎ０，ｎ１，ｎ２．．．）はゲートライン（ｇａｔｅｌｉｎｅ）である。コラム（ｍ０，ｍ１，ｍ２．．．）に陰極、負的な電圧がある。陽極はＩＴＯ、接地である。

ー）のＯＬＥＤ（およびＬＣＤを）ＡＭ（アクティブなマトリックス）運転する一般的な技術はペーパーで見つけることができる：
Ｌｉｈ″ＡＭＯＬＥＤＢａｃｋｐｌａｎｅｓ：Ａｍｏｒｐｈｏｕｓｓｉｌｉｃｏｎｖｓ．Ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ″ｉｎＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤＩＳＰＬＡＹｖ．２０ｎ．６２００４ｐ．１８，
出願人は上記の文書を本件に引用文献として取り入れている。

少数の急所：
（１）アクティブマトリックスが前のピクセルデータを貯えるので、全体的な消去は新しいフレームを書く前に好まれる。
（２）各フレームでは、ゲートラインは一度だけほとんどで″１″に置かれ、次に″０″に置くべきである。さもなければ、前に貯えられたピクセルデータは他の列に書くとき汚染できる。
（３）運転信号の真理値表：

１つの「ショット」間の回路部品操作：
^＊コラムレジスタのベクトルライト：コラムのドライバに図８でコラムのドライバと基本的に同じ構成がある、但し例外としては伝達ゲートがない。ＯＥ（ｏｕｔｐｕｔｅｎａｂｌｅ）は″０″に置かれ、開路状態（Ｚ）にベクトルライトの間にレジスタ出力機構を置く。従ってコラムの電極は開路すべてである。（それらはまた好まれたら抵抗器によって上がるか、または下げることができる。）（抵抗器およびバススイッチは図で簡単にするために省略される。）
^＊列レジスタのベクトルライト：列のドライバにコラムのドライバと基本的に同じ構成がある。ライトプロシージャはまた同じである。すべての列は抵抗器によって下がり、すべてのＴＦＴのゲートは閉鎮している。
^＊１つの「ショット」を実行する：″１″にＯＥを置きなさい。
例４：アクティブスクリーンとしてアクティブマトリクス・ディスプレイのパネル運転信号はアナログである

列がゲートラインであるのでこの場合、私達は１つの「ショット」内の縦の方向のグレイ・スケールの変化を有することができない。そう列のドライバは図１０と同じである。コラムのドライバに１つのショット内の横の方向のグレイ・スケールの変化を提供するために図９［Ａ］の列のドライバの形態が、ある。

レジスタにライトの間にの上で、記述されているすべての４つの例ではレジスタ出力機構はＺの状態になされる。代わりに、付加的な層のレジスタかラッチは、図１０ａで説明されるように、元のレジスタの出力に、挿入することができる。開始を書いて前に、レジスタからの元の出力は運転信号が信号のライトの間に保たれるようにラッチされる。こうすればは単純なマトリックスシステムで、各イメージのショットの持続期間高めることができる。

イメージの設計および処理

ベクトル運転方法によって１つの「ショット」で表示することができるイメージは１の組の全幅コラムの運転信号および１の組の全幅列の運転信号に発生しなければならない。従って、イメージは縦か横の方向で一直線に並ぶ複数の簡単な直角パターンの組合せである。主に、これらは垂直線区分、水平線区分とブロックのパターンである。縱の方向で一直線に並ぶパターンに横の方向の同じ幅がなければならない；そして横の方向で一直線に並ぶパターンに縦の方向の同じ高さがなければならない。図１１は考えを説明する。従って、イメージの設計および処理はいくつかの「ショット」に１つのフレームのイメージを組織し、フレームごとのショットの総数を最小にするべきである。

ゲームのイメージ
ゲームの利用では、ゲーム・フィギュアおよび背景は「ショット」の数を最小にするように設計することができる。これはグラフィックを直角パターンの組合せに限り、可能時はいつでもきちんと一直線に並べることである。簡単な直角パターンは特にパターンが３Ｄで結合されるときショットの低い数字を用いる多くの合成の形を形作ることができる。図１２［Ａ１］−［Ｃ］少数の非常に簡単な例を説明する。図１２［Ａ］２つから３つのショットで表示することができる例の形を示す。図１２［Ｂ］正面図と側面図で体積３Ｄ棒フィギュア（ｓｔｉｃｋｆｉｇｕｒｅ）を示す。それは１つから２つのショットを持っていて各フレームが６つのフレームを、使用する。図１２［Ｃ］三面図で体積３Ｄ″ＳｔａｒｓｈｉｐＥｎｔｅｒｐｒｉｓｅ″を示す。それは４つのフレームを使用する。各フレームのイメージは１つから３つのショットで表示することができる。

非ゲームのイメージ（任意イメージ）
フレームのカーブのために、前処理はカーブ、特にそれらの斜めの区分を簡単にすることを試みるべきである。斜めラインおよび端はより多くのショットを要求する。前処理は縱および横の区分にそれからライン・セグメント割振るべきである。縦および横の区分はコラムのベクトルおよび列ベクトルにそれから変えられる。転換は必要なショットの量を最小にするために最大限に活用されるべきである。図１３［Ａ］［Ｂ］考えを説明する。フレームの区域のために、前処理は区域のパターンの総数を最小にすることを試みている間直角パターンで区域を満たすことを試みるべきである。図１３［Ｃ］考えを説明する。前処理は計算の時間をかける。しかし結果が得られれば、全体の体積３Ｄイメージのためのベクトルはイメージの記憶バッファで貯えられ、次に繰り返し表示することができる。

信号のカップリングシステム

回転式往復運動式のアクティブスクリーンと静止したコントローラー間のカップリング信号のためのシステムは必要である。無線カップリングのアプローチでは、組の無線通信機器は使用される。１つの装置は静止したコントローラーの信号入力／出力の端に置かれ、他は移動表示パネルに回路部品の入力／出力の端に置かれる。たわみのリボンの連結および無線カップリングに加える、信号のカップリングのための他の好適た具体化がある。

多スロット光学（を含むＩＲ）リンク
このシステムは制御信号を送信するのに組の光学エミッター（静止したコントローラーで）および受信機を（アクティブスクリーンで）使用する。受信機にデジタル論理素子のタイプ、大きい作動距離そして眺めの幅がある。従って、受信機がエミッターからの光だけ見る限り、エミッターと受信機間の変更の相対的な距離そして位置は伝達忠誠に重要な効果をもたらさない。１台の例の受信機はＯＰＬ５５１光学の論理素子である。図１４［Ａ］は組のエミッター（１４０１Ｅ）および受信機（１４０１Ｒ）を含む各スロットが付いている多数スロット１４０３によって実行される多重チャンネルリンクを説明する。スロットは光の盾１４０５で分けられる。光の盾はアクティブスクリーンアセンブリの底に付し、底でだけ開いている。静止したエミッター１４０１Ｅは高いポスト１４０２で置かれる。光の盾の深さおよびポストの高さは一致する。１つのスロットでは、光の盾はそのスロットの対応するエミッター以外光を妨げる。図１４［Ｂ］は最上の位置にアクティブスクリーンアセンブリ移動を説明する。図１４［Ｃ］は最下の位置にアクティブスクリーンアセンブリ移動を説明する。

２段階のスリップリングカップリング
もう一つの多重チャンネルのカップリング方法は二段式で多数のスリップリングを使用することである。図１５［Ａ］分解部品配列図の考えを説明する。回転式往復運動式のメカニズムでは、メカニズムの２つの部品が相関的互いを回す２つの場所がある。第１場所は回転式腕とアクティブスクリーンのサポート構造５２０の間にある。第２場所は静止した側面１５０１および回転式腕５１０ａの間にある。従ってカップリングはスリップリングの２つの段階を要求する。スリップリングセット＃１、１５１０ａは第１場所のカップリングのため、である。スリップリングセット＃２、１５１０ｂは第２場所のカップリングのため、である。各スリップリングセットは同心のスリップリングでセット、１５１１ａのような、および１５１２ａのようなス

［Ｂ］メカニズムの横断面の概観を示す。セット＃１のコンセントリック・リング１５１１ａは回転式腕の表面でなされる。スリップの接触１５１２ａは静止した側面１５０１で付す従って回転式腕が回ると同時にリングに乗る。同様に、セット＃２、１５１１ｂはサポート構造の壁で、なされ、スリップの接触１５１２ｂは回転式腕にある。セット＃２スリップの接触はまた１５１３にセット＃１リングに、二段式カップリングを完了するために接続される。

スリップリングはまたシャフトに半径を小さい保ち、コストを削減するために代りに置くことができる。二段式カップリングはイチジク１６で説明されるようにまだ必要、である。スリップリングの第１のセット１５１１ｃは側面１５０１の軸受け５５１に入る回転式腕５１１のシャフトのまわりに置かれる。対応するスリップの接触１５１２ｃは側面に置かれる。スリップリングの第２セット１５１１ｄは回転式腕５１２の１つの端に付すシャフトのまわりに置かれる。軸受け５５２が付いているサポート構造５２０はシャフト５１２で乗る。対応するスリップの接触１５１２ｄはサポート構造５２０に置かれる。

二重段階のスリップリングの概念は非機械のスリップリングを含むために広げることができる。磁気か光学スリップリングはまた２つの段階のコンセントリック・リングとしてマルチチャネルのカップリングを形作ることを整理することができる。

２段階光のカップリング
信号のカップリングはまた図１７で説明されるようにによって単一チャネルの高速オプティカルリンク、光ファイバーリンクのような、作ることができる。光ファイバー、１７０１ａ、１７０１ｂおよび１７０１ｃの３つのセクションは２つの光学カップリング１７１０ａおよび１７１０ｂによって、光学的に接続される。光ファイバーセクション１７０１ｂの部分はそれが回転式腕アセンブリの部分に似合うことができるように回転式腕シャフト５１１の中に置かれる必要がある。同様に、セクション１７０１ｃの部分は中シャフト５１２である必要があり、シャフトはスクリーンサポート構造５２０の部分にならなければならない。従って軸受けは回転式腕５５３に置かれる。

代わりに、組の電線が付いているエミッター受信機のカップリングは各繊維のカップリングを取り替えることができる。

一般に、光学カップリングは信号の伝達に限られる。移動アクティブスクリーンの電子回路部品のための電源接続はまだ機械スリップリングを要求する。

多パネルのタイル

必要ならば、多数のアクティブパネルはアクティブスクリーンの作用面積を高めるために一緒に置くことができる。運転の回路部品がパネルの端に置かれる必要があるので、パネル間のギャップは不可避であるかもしれない。但しギャップが回転式動きの方（かｙ

れるように、２つの表示パネル、２００１Ａおよび２００１Ｂ間のギャップ区域引き起こされる表示の死んだ地帯１８０１はディスプレイ体積の上そして底の近くに、非常に小さく。

補足の記述

前議論はイラストラティブとして理解され、どうにか限ると考慮されるべきでない。例えば、ＯＬＥＤｓのような放射性の表示パネルのほかに、アクティブスクリーンはまた反射ディスプレイ（主に反射タイプＬＣＤ）または透射ディスプレイ（例えば透射タイプＬＣＤ）を使用できる。図３は上で光源の反射ＬＣＤの回転式往復運動式のパネルに、基づいて体積３Ｄディスプレイを説明する。図４は下で光源の透射ＬＣＤの回転式往復運動式のパネルに、基づいて体積３Ｄディスプレイを説明する。例えば、ベクトル運転方法は他の体積３Ｄディスプレイシステムに適用することができる。実際はそれはイメージの源としてコラム１列のアドレス指定可能なディスプレイを使用する他のどのディスプレイシステムにも適用することができる。ディスプレイは平らなパネルでなくてもよろしくないどちらか。別の例のために、図８および図９［Ａ］で使用される伝達ゲートはトランジスターまたはマイクロ継電器の配列と取替えることができる

先行技術の回転式往復運動式のアクティブスクリーンに基づいて体積３Ｄディスプレイを示す。体積３Ｄイメージの計算のスライスデータのための直角格子要索システムを示す。反射ＬＣＤのパネルに基づいて体積３Ｄディスプレイを示す。透射ＬＣＤのパネルに基づいて体積３Ｄディスプレイを示す。側面図の回転式往復運動式スクリーンと直角格子要素システム間の幾何学的なマッピングを、示す。アクティブスクリーンのピクセル構造を示す。本発明のベクトル運転方法の基本概念を示す。例として６４ｘ６４単純ＯＬＥＤのパネルを使用して二進運転信号が付いている、ベクトル運転回路を示す。例として６４ｘ６４単純ＯＬＥＤのパネルを使用してアナログの運転信号が付いている、ベクトル運転回路を示す。例としてアクティブマトリックスＯＬＥＤのパネルを使用して二進運転信号が付いている、ベクトル運転回路を示す。パネルのドライバのラッチの付加的な層の使用を示す。本発明によっていくつかの「ショット」によってフレームの形成を示す。フレームおよびショットの小さい数によって簡単な体積３Ｄイメージの形成の例を示す。ショットの小さい数との表示のためのカーブそして区域の簡素化の例を示す。信号のカップリングシステムの第１の好適た具体化を示す。および〔図１６〕信号のカップリングシステムの第２好適た具体化を示す。信号のカップリングシステムの第３好適た具体化を示す。一緒に置かれる２つの表示パネルが付いているアクティブなスクリーンを示す。

符号の説明

２００１表示パネル
２００１Ａ−Ｂ表示パネル
２００２たわみケーブル
２００３コントローラー
５１０ａ−ｃ回転式腕
５１１−５１２シャフト
５２０サポート構造
５５１−５５２軸受け
７００電極ラインのコラムおよび列が付いているピクセルのマトリックス
７１０ｘ−ｚコラムのグループ、コラムの貯蔵グループ
７１０Ｃコラムのレジスタ
７１０Ｒ列のレジスタ
８００単純ＯＬＥＤのパネル
１０００アクティブマトリックスＯＬＥＤのパネル
１４０１Ｅエミッター
１４０１Ｒ受信機
１４０２ポスト
１４０３スロット
１４０５光の盾
１５０１側面
１５１０ａ−ｂスリップリングセット
１５１１ａ−ｄスリップリング
１５１２ａ−ｄスリップの接触
１７０１ａ−ｃ光ファイバー
１７１０ａ−ｂ光学カップリング
ＣＥｃｌｏｃｋｅｎａｂｌｅ
ＬＥｌａｔｃｈｅｎａｂｌｅ
ＯＥｏｕｔｐｕｔｅｎａｂｌｅ
ＭＲｍａｓｔｅｒｒｅｓｅｔ

Claims

実際の空間の３Ｄイメージを表示する方法であって、
（１）固定方向に常に直面させ表面を続けている間基準軸線について回転する表示パネルを提供するステップであって、前記表示パネルが一組のコラムの電極ラインおよび一組の列の電極ラインから運転することができるピクセルのマトリックスを含み、前記表示パネルは表示空間を掃引する前記ステップ、
（２）前記表示空間をカバーする直角３Ｄ格子システムを定義するステップ、
（３）前記３Ｄイメージを前記直角３Ｄ格子システムに基づいて一組のイメージのスライスに変えるステップであって、各々の前記イメージのスライスの表面法線方向が前記固定方向に直面する前記ステップ、
（４）次の関係に基づいて、
ｐｍｙ＝ｐｙ−Ｃ１−（Ｒ／ｄＮ）ｓｉｎθ，
θ＝ｃｏｓ^−１（１−ｐｚｄＴ／Ｒ），
前記イメージのスライスを前記表示パネルに表示されるべきイメージフレームに変えるステップであって、ｐｍｙが前記イメージのスライスのｙの方向の格子要素の位置指数であり、ｐｙが前記イメージフレームのｙの方向のピクセル位置指数であり、ｙの方向が前記基準軸線と前記固定方向に垂直であり、Ｃ１がｐｍｙの原点、ｐｙの原点間の相違を表し、Ｒが前記表示パネルの回転半径であり、ｄＴが隣接したイメージフレーム間の間隔であり、ｄＮが前記表示パネルのピクセルピッチであり、ｐｚが上の位置からの０時で始まるフレームの位置指数であり、θ前記表示パネルの上の位置から測定される前記表示パネルの回転の角度はある前記ステップ、
（５）前記イメージフレームを順に前記表示パネルに表示するステップ、
を含む前記方法。
各々の前記イメージフレームをいくつかのイメージ．ショットに変えるステップをさらに含み、
各々の前記イメージ．ショットが縦そして横の方向で一直線に並ぶいくつかの簡単な直角パターンから成り立つ、または前記イメージ．ショットの組合せが対応するイメージフレームを近づけ、
前記表示イメージフレームのステップが順序に前記表示パネルの前記イメージ．ショットの表示のステップを含める、
請求項１記載の方法。
各前記イメージ．ショットが一組のコラム信号ベクトル、一組の列信号ベクトルに対応し、各々の前記信号ベクトルが対応する隣接した電極ラインのグループのためのいくつかの信号ビットから成り立ち、
前記各イメージショットの表示のステップが前記表示パネルへ非空白信号ベクトルだけ書くことのステップが含まれている、
請求項２記載の方法。
前記各イメージ．ショットの表示のステップがすべての前記コラムの電極ライン、すべての前記列の電極ラインへ運転信号を同時に提供することのステップが含まれている、請求項２記載の方法。
前記表示パネルと静止したコントローラー間の信号のカップリングのステップがさらに含み、前記信号のカップリングのステップが次の方法の１つが含まれている：
（１）無線通信方法、
（２）多スロットオプティカルリンク方法、
（３）２段階のスリップリング方法、
（４）２段階光ファイバーのカップリング方法、
請求項１記載の方法。
表示空間のサイズを増加するために元の表示パネルとともに置かれる少なくとも１つの付加的な表示パネルを提供するステップを、さらに含む請求項１記載の方法。
望ましいイメージを表示する方法であって、
（１）表示のメンバーを提供するステップであって、前記表示のメンバーが表示表面を含み、前記表示表面が一組のコラムの電極ラインおよび一組の列の電極ラインから運転することができるピクセルのマトリックスを含んでいる前記ステップ、
（２）前記望ましいイメージをいくつかのイメージ．ショットに変えるステップであって、各前記イメージ．ショットが縦か横の方向で一直線に並ぶいくつかの簡単な直角パターンから成り立ち、前記イメージ．ショットの組合せが前記望ましいイメージを近づける前記ステップ、
（３）前記イメージ．ショットを前記表示のメンバーに順に表示するステップ、
を含む前記方法。
各前記イメージ．ショットが一組のコラム信号ベクトル、一組の列信号ベクトルに対応し、各々の前記信号ベクトルが対応する隣椄した電極ラインのグループのためのいくつかの信号ビットから成り立ち、
前記各イメージ．ショットの表示のステップが前記表示表面へ非空白信号ベクトルだけ書くことのステップが含まれている、
請求項７記載の方法。
前記各イメージ．ショットの表示のステップがすべての前記コラムの電極ライン、すべての前記列の電極ラインへ運転信号を同時に提供することのステップが含まれている、請求項８記載の方法。
前記表示のメンバーが表示空間を掃引し、前記望ましいイメージは体積３Ｄイメージが含み、
前記体積３Ｄイメージを一組のイメージフレームに変えるステップさらに含み、
前記いくつかのイメージ．ショットに望ましいイメージを変えることのステップがいくつかのイメージ．ショットに各前記イメージフレームを変えることのステップが含み、各イメージフレームの前記イメージ．ショットの組合せは対応するイメージフレームを近づけ、
前記表示イメージ．ショットのステップが前記イメージフレームの順序に表示のステップを含める、
請求項９記載の方法。
ディスプレイシステムであって、
（１）一組のコラムの電極ラインおよび一組の列の電極ラインから運転することができるピクセルのマトリックスを含んでいる表示メンバーであって、
前記コラムの電極ラインがいくつかのコラムのグループに分けられ、各コラムのグループがいくつかの隣接したコラムの電極ラインから成り立ち、前記列の電極ラインがいくつかの列のグループに分けられ、各列のグループがいくつかの隣接した列の電極ラインから成り立つ、前記表示メンバー、
（２）前記表示メンバーを運転する運転回路であって、
前記運転回路がコラムのドライバ、列のドライバを含み、
前記コラムのドライバが一組のコラムのレジスタを含み、前記列のドライバが一組の列のレジスタを含み、
前記コラムのレジスタが数のコラムの貯蔵グループを含み、各コラムの貯蔵グループが１つの前記コラムのグループに対応し、各前記コラムの貯蔵グループが対応するコラムのグループで各コラムの電極ラインの運転信号データを保ち、
前記列のレジスタが数の列の貯蔵グループを含み、各列の貯蔵グループが１つの前記列のグループに対応し、各前記列の貯蔵グループが対応する列のグループで各列の電極ラインの運転信号データを保ち、
前記コラムのドライバがコラムの入力回路を更に含み、前記コラムの入力回路が任意に指定コラムの貯蔵グループにデータライトを可能にし、
前記列のドライバが列の入力回路を更に含み、前記列の入力回路が任意に指定列の貯蔵グループにデータライトを可能にし、
前記コラムのドライバがコラムの出力回路を更に含み、前記コラムの出力回路がすべての前記コラムの電極ラインを同時に運転し、
前記列のドライバが列の出力回路を更に含み、前記列の出力回路がすべての前記列の電極ラインを同時に運転する、前記運転回路、
を包含する前記システム。
前記表示メンバーは空間で周期的に動き、表示空間を掃引する、
請求項１記載のシステム。
前記表示メンバーは基準軸線について固定方向に常に直面させ表面を続けている間回転する、請求項１２記載のシステム。
静止した制御裝置と前記表示メンバー間の信号コミュニケーションのための信号のカップリングシステムをさらに含む、請求項１３記載のシステム。
前記信号のカップリングシステムが、次のシステムの１つを含んでいる：
（１）無線通信システム、
（２）多スロットオプティカルリンクシステム、
（３）２段階のスリップリングシステム、
（４）２段階光ファイバーのカップリングシステム、
請求項１４記載のシステム。