JP2008527440A - マルチビューディスプレイおよびディスプレイ制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
何年にもわたって、従来のシングルビューディスプレイ装置(single view display devices)は、同時に複数のユーザによって観覧されるように設計されてきた。なお、上記シングルビューディスプレイ装置のディスプレイの特性は、観視者達がディスプレイに対して異なった角度から同じ良い画質で観覧を行うことができるようになっている。これは、例えば多くのユーザが、ディスプレイから同じ情報を得ることを必要とする空港および駅の出発情報の表示といった用途に有効である。しかしながら、異なる情報を同じディスプレイから、個々のユーザが得ることができるようになることが望ましい場合には、多くの応用例があげられる。例えば、自動車または他の乗り物の中で、乗客が映画を見たがっているかもしれないのに対して、ドライバーは衛星ナビゲーションのデータを見たがっているかもしれない。2つの別個のディスプレイ装置を用意することによって、これらの相反する要求を満たすことはできるだろうが、これは、余分なスペースを取るとともに、コストを増やすことになるだろう。その上、2つの別個のディスプレイが上述したような例で使用される場合、ドライバーにとって乗客用のディスプレイを見るのは、ドライバー自身の頭を動かせば可能なことであるので、乗客用のディスプレイがドライバーの気を散らすことになるだろう。さらなる例として、2人以上のプレーヤーのためのコンピュータゲームの各プレーヤーは、そのプレーヤー自身の視点からゲームを見たがっているかもしれない。これについては、各プレーヤーが個々のスクリーンで各プレーヤー自身の独自の視点で見ることができるように、区分されたディスプレイの画面で各プレーヤーがゲームを見ることによって現在のところ実現されている。しかしながら、多くのスペースを取って別々のディスプレイの画面を各プレーヤーに用意するのはコストがかかり、携帯型ゲームには実用的でない。
図1および図4で示されたようなディスプレイ装置の視差オプティクスの機能は、SLM4のピクセルを通って伝わる光を、ある出力角に制限することである。この制限は、視差オプティクスの特定の要素(例えば透光性スリットなど)の後方の各ピクセルの列の視野角度(angle of view)を規定する。各ピクセルの視野角度の範囲は、ピクセルピッチp、ピクセル面と視差オプティクス面との間の間隔s、ピクセル面と視差オプティクス面との間の材料(図1のディスプレイにおける基板7)の屈折率nで割り出される。H.Yamamotoらは、“Optimum parameters and viewing areas of stereoscopic full-colour LED displays using parallax barrier”, IEICE Trans. Electron., vol. E83-C, No. 10, p1632 (2000)で、自動立体視ディスプレイの画像を中間で分ける上記角度は、ディスプレイのピクセルと視差バリアとの間の距離に依存していることを開示している。
英国特許第2 278 223号明細書では、レンズ状のスクリーンとして例証されている視差オプティクスと協同する空間光変調器を含む自動立体視3Dディスプレイが開示されている。英国特許第2 278 223号明細書の図12では、上記変調器が、垂直方向に細長い形の左目側の画像と右目側の画像とを表示する、一対の隣り合ったピクセルの縦列を含んでいる。各横列の対は、左目側および右目側の画像が隣り合ったビューウィンドウで見えるように、関連したレンズ状のスクリーンの凸型レンズと協同する。なお、ビューウィンドウの中心は、人の両目の間の平均間隔に対応する間隔だけ離れている。上記ピクセル隙間は、ブラックマスク(black mask)によって規定されるとともに、水平方向の横列に配列されるので、異なったグループのピクセル隙間の間のブラックマスクの部分の幅は、同じグループの隙間の間の幅よりも大きい。
欧州特許第0953962号明細書では、目立たせないようにクロストークを補正するための技術が開示されている。そのような技術は、自動立体視3Dディスプレイに有効だが、異なった画像が異なった観視者によって見られるマルチビューディスプレイでは十分でない可能性がある。
本発明の第1の側面によれば、空間的にインターレースされた(interlaced)複数の画像を表示するように配列された複数のピクセルを含み、上記ピクセルが、マルチビューディスプレイでの設計された画像方位のほぼ(substantially)水平方向に細長くなっている空間光変調器と、上記異なる画像に基づいて変調された上記空間光変調器からの光を個別の異なる方向にほぼ(substantially)制限するように、上記空間光変調器と協同する視差オプティクスとを含むマルチビューディスプレイが提供される。また、上記マルチビューディスプレイは、マルチビューアディスプレイ(multiple viewer display)であるとともに、上記マルチビューディスプレイに対する個別に異なる方向において、個別に異なる観視者によって見るための、上記空間的にインターレースされた画像が目に見える(visible)ように、上記視差オプティクスが上記空間光変調器と協同することを特徴としている。
本発明の第2の側面によれば、上記マルチビューディスプレイについて個別に異なる方向において、個別に異なる観視者によって見るための、空間的にインターレースされた(interlaced)複数の画像を表示するように配列された複数のピクセルを含む空間光変調器と、上記異なる画像に基づいて変調された上記空間光変調器からの光を個別の異なる方向(24,25)にほぼ(substantially)制限するように、上記空間光変調器と協同する視差オプティクスとを含み、さらに上記空間光変調器が、ブラックマスクを含み、上記ブラックマスクは、上記ピクセルのピクセル隙間(pixel apertures)を規定するとともに、上記マルチビューディスプレイでの設計された画像方位の水平方向に隣接する上記ピクセル隙間の間に、少なくとも2つの異なる幅を持つ部分(portions)を有しており、上記視差オプティックが、それぞれがピクセルの個別のグループと協同する複数の視差素子(parallax elements)を含んでいるマルチビューディスプレイが提供される。また、上記マルチビューディスプレイは、マルチビューアディスプレイ(multiple viewer display)であるとともに、上記同じグループのピクセル間の上記ブラックマスクの各部分の上記幅は、異なるグループのピクセル間の上記ブラックマスクの各部分の上記幅よりも大きいことを特徴としている。
本発明の第3の側面によれば、表示される各画像についての各ピクセルのピクセル値に、所定のグレーレベルを加算して総和(sum)を成すように、かつ、表示される上記画像の他の画像についての、少なくとももう1つのピクセルのピクセル値と、マルチビューア・マルチビューディスプレイのためのグレーレベルに対してピクセル強度を関係づける写像(mapping)との関数(function)である、光学上のクロストーク補正値を各総和(each sum)から減算するように、構成された演算処理装置を含むことを特徴とする、マルチビューア・マルチビューディスプレイに複数の画像を表示させるためのデータを供給するためのディスプレイ制御装置が提供される。
Claims (48)
- 空間的にインターレースされた複数の画像を表示するように配列された複数のピクセル(L,R)を含み、上記ピクセル(L,R)が、マルチビューディスプレイでの設計された画像方位のほぼ水平方向に細長くなっている空間光変調器(20)と、上記異なる画像に基づいて変調された上記空間光変調器(20)からの光を個別の異なる方向(24,25)にほぼ制限するように、上記空間光変調器(20)と協同する視差オプティクス(21)とを含むマルチビューディスプレイであって、
上記マルチビューディスプレイは、マルチビューアディスプレイであるとともに、上記マルチビューディスプレイに対する個別に異なる方向(24,25)において、個別に異なる観視者によって見るために、上記空間的にインターレースされた画像が目に見えるように、上記視差オプティクス(21)が上記空間光変調器と協同することを特徴とするマルチビューディスプレイ。 - 水平方向に縞のあるカラーフィルタを含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記ピクセル(L,R)は、長軸がほぼ前記水平方向に伸びている長方形になっていることを特徴とする請求項1または2に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記ピクセル(L,R)は、一定の水平方向のピッチ(30)によって、水平方向に間隙をもって離されているとともに、上記水平方向のピッチ(30)の40%から90%までの間の水平方向の隙間(28)が設けられていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記水平方向の隙間(28)は、前記水平方向のピッチ(30)の70%にほぼ等しいことを特徴とする請求項4に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記ピクセル(L,R)には、前記水平方向の隙間(28)の3分の1にほぼ等しい垂直方向の隙間(29)が設けられていることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記視差オプティクス(21)は、前記ディスプレイ上の設計された画像方位の垂直方向に方向付けられた複数のスリット(27)を含んでいる視差バリアを含むことを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記スリット(27)の前記水平方向の幅(31)は、前記水平方向のピクセル隙間(28)よりも広いか、または等しいことを特徴とする請求項7に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記スリット(27)の前記水平方向の幅(31)は、前記水平方向のピクセル隙間(28)にほぼ等しいことを特徴とする請求項7に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記視差バリア(21)は、シングルビューの動作モードを提供するために無効になるとともに、前記スリット(27)の前記水平方向の幅(31)が前記水平方向のピクセル隙間(28)よりも小さいことを特徴とする請求項7に記載のマルチビューディスプレイ。
- 各スリット(27)に、個別のレンズが配置されることを特徴とする請求項7から10までのいずれか1項に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記レンズは収束レンズであることを特徴とする請求項11に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記レンズは円柱形の収束レンズであることを特徴とする請求項12に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記ピクセル(L,R)は、前記マルチビューディスプレイ上での設計された画像方位の、水平方向に伸びる横列および垂直方向に伸びる縦列として配列されることを特徴とする請求項1から13までのいずれか1項に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記横列は、1よりも大きい整数であるN個の隣接した横列のグループとして配列され、各グループの前記ピクセル(L,R)は、上記グループのための共通の走査線に接続された走査入力と、上記グループのすべてに共通の個別のデータ線に接続されたデータ入力と、を有していることを特徴とする請求項14に記載のマルチビューディスプレイ。
- 各グループでは、同じ1つの前記縦列にあるとともに、お互いに隣接しているピクセルのデータ入力は、隣接している前記データ線の1つに接続されていることを特徴とする請求項15に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記Nが3に等しいことを特徴とする請求項15または16に記載のマルチビューディスプレイ。
- マルチビューディスプレイについて個別に異なる方向(24,25)において、個別に異なる観視者によって見るための、空間的にインターレースされた複数の画像を表示するように配列された複数のピクセル(L,R)を含む空間光変調器(20)と、上記異なる画像に基づいて変調された上記空間光変調器(20)からの光を個別の異なる方向(24,25)にほぼ制限するように、上記空間光変調器(20)と協同する視差オプティクス(21)とを含み、さらに上記空間光変調器(20)が、ブラックマスクを含み、上記ブラックマスクは、上記ピクセル(L,R)のピクセル隙間を規定するとともに、上記マルチビューディスプレイでの設計された画像方位の水平方向に隣接する上記ピクセル隙間の間に、少なくとも2つの異なる幅を持つ部分(72,73)を有しており、上記視差オプティック(21)が、それぞれがピクセル(L,R)の個別のグループと協同する複数の視差素子を含むマルチビューディスプレイであって、
上記マルチビューディスプレイは、マルチビューアディスプレイであるとともに、上記同じグループのピクセル(L,R)間の上記ブラックマスクの各部分(72)の上記幅(71)が、異なるグループのピクセル(L,R)間の上記ブラックマスクの各部分(73)の上記幅(71)よりも大きいことを特徴とするマルチビューディスプレイ。 - 前記同じグループのピクセル(L,R)間の前記ブラックマスクの各部分(72)の幅(70)は、前記水平方向のピクセルピッチ(30)のほぼ32%からほぼ48%までの間であることを特徴とする請求項18に記載のマルチビューディスプレイ。
- 異なるグループのピクセル(L,R)間の前記ブラックマスクの各部分(73)の幅(71)は、前記水平方向のピクセルピッチ(30)のほぼ16%からほぼ24%までの間であることを特徴とする請求項18または19に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記視差オプティクス(21)が、前記ディスプレイ上の、設計された画像方位の垂直方向に方向付けられた複数のスリットを含んでいる視差バリアを含むことを特徴とする請求項18から20までのいずれか1項に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記スリットの前記水平方向の幅(31)は、前記水平方向のピクセル隙間にほぼ等しいことを特徴とする請求項21に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記画像をインターレースするのに適した形のピクセルデータを前記空間光変調器(20)に供給するためのコントローラ(61)を含むことを特徴とする請求項1から22までのいずれか1項に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記空間光変調器(20)は、ライトバルブを含むことを特徴とする請求項1から23までのいずれか1項に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記空間光変調器(20)は、液晶デバイスを含むことを特徴とする請求項24に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記複数の画像は、2つの画像からなることを特徴とする請求項1から25までのいずれか1項に記載のマルチビューディスプレイ。
- マルチビューア・マルチビューディスプレイ(60)に複数の画像を表示するためのデータを供給するためのディスプレイ制御装置であって、
上記ディスプレイ制御装置(61)は、表示される各画像についての各ピクセルのピクセル値に所定のグレーレベルを加算して総和を成すように、かつ、表示される上記画像の他の画像についての、少なくとももう1つのピクセルのピクセル値と、マルチビューア・マルチビューディスプレイのためのグレーレベルに対してピクセル強度を関係づける写像との関数である、光学上のクロストーク補正値を各総和から減算するように、構成された演算処理装置(64)を含むことを特徴とするディスプレイ制御装置。 - 前記所定のグレーレベルは、すべてのピクセルで同一であることを特徴とする請求項27に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記所定のグレーレベルは、最大限可能なクロストークの寄与に相当することを特徴とする請求項28に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記少なくとも1つのピクセルは、他にもう1つピクセルを含んでいることを特徴とする請求項27から29までのいずれか1項に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記他のピクセルまたは各々の他のピクセルは、各ピクセルと同じ色であることを特徴とする請求項27から30までのいずれか1項に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記クロストークの補正値は、補正されるべき前記ピクセル値の関数であることを特徴とする請求項27から31までのいずれか1項に記載のディスプレイ制御装置。
- マルチビューア・マルチビューディスプレイ(60)に複数の画像を表示するためのデータを供給するためのディスプレイ制御装置であって、
上記ディスプレイ制御装置(61)は、上記マルチビューア・マルチビューディスプレイの少なくともいくつかのピクセルの各ピクセル値に、上記マルチビューア・マルチビューディスプレイ内での電気的なクロストークの関数である、電気的なクロストークの補正値を加算するよう構成された演算処理装置(64)を含むことを特徴とするディスプレイ制御装置。 - 前記関数は、補正されるべき前記ピクセル値、および少なくとも他のもう1つのピクセルのピクセル値とを含むことを特徴とする請求項33に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記少なくとも他のもう1つのピクセルは、隣接したピクセルからなることを特徴とする請求項34に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記関数は、さらに上記マルチビューア・マルチビューディスプレイに関するピクセル強度をグレーレベルに関係付けた写像の関数を含むことを特徴とする請求項34または35に記載のディスプレイ制御装置。
- マルチビューア・マルチビューディスプレイ(60)に複数の画像を表示するためのデータを供給するためのディスプレイ制御装置であって、
上記ディスプレイ制御装置(61)は、少なくとも上記画像のうちの1つに、画像間のクロストークをマスキングするためのマスキング画像を追加するよう構成された演算処理装置(64)を含むことを特徴とするディスプレイ制御装置。 - 前記演算処理装置(64)は、同じマスキング画像を上記画像のそれぞれに加算するようになっていることを特徴とする請求項37に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記マスキング画像は、ノイズを含むことを特徴とする請求項37または38に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記マスキング画像は、ランダムテキストを含むことを特徴とする請求項37または38に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記マスキング画像は、静止画像を含むことを特徴とする請求項37から40までのいずれか1項に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記マスキング画像は、変化する画像を含むことを特徴とする請求項37から40までのいずれか1項に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記マスキング画像は、グレーレベルを含むことを特徴とする請求項37または38に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記演算処理装置(64)は、前記少なくとも1つの像がほぼ黒色ならば、前記グレーレベルを加算するようになっていることを特徴とする請求項43に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記マスキング画像は、前記マルチビューア・マルチビューディスプレイの最大輝度の5%にほぼ等しい最大輝度を有していることを特徴とする請求項37から44までのいずれか1項に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記マスキング画像は、予想されるクロストークの最大輝度の10倍以上の最大輝度を有していることを特徴とする請求項37から45までのいずれか1項に記載のディスプレイ制御装置。
- 前記複数の画像は、2つの画像からなることを特徴とする請求項27から46までのいずれか1項に記載のディスプレイ制御装置。
- 請求項1から26までのいずれか1項に記載のマルチビューディスプレイと組み合わされることを特徴とする請求項27から47までのいずれか1項に記載のディスプレイ制御装置。
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