JP4360890B2 - ２視野ディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は、２視野ディスプレイに関する。このようなディスプレイは、２人の異なる人が、２つの異なるイメージを同じディスプレイ画面上で見ることが要求される状況において用いられ得る。このような状況において、比較的大きな視野の間の視角、例えば、６０度のオーダーの視角が必要とされる。

このようなディスプレイはまた、三次元（３Ｄ）ディスプレイ、例えば、自動立体視ディスプレイにおいて用いられ得る。このようなディスプレイの用途の例には、３Ｄモバイルハンドセット、３Ｄゲーム、３Ｄコンピュータモニタ、３Ｄラップトップディスプレイ、３Ｄワークステーション、および３Ｄプロフェッショナル画像処理（例えば、医療、設計、または建築に用いられる）が含まれる。いくつかの３Ｄ用途において、特定の表示距離に対して、眼と眼の間隔の距離を長くすること、または、特定の眼と眼との間隔に対して、表示距離を短くすることが必要である。

これまで長年にわたって、ディスプレイは、観察者がディスプレイに対して異なる角度から同じ良好な画質で見ることができるように、複数のユーザ向けに設計され、最適化されてきた。ここでは、複数のユーザがディスプレイからの同じ情報を要求することが仮定されている。しかし、個々のユーザが同じディスプレイからの異なる情報を見ることができることが望ましい用途が数多くある。例えば、自動車の中で、ドライバーは衛星ナビゲーションデータを見ることを望み、乗員は映画を見ることを望むということがあり得る。この例において２つのディスプレイが用いられる場合、ドライバーは映画を見ることができる可能性があり、これは、注意を散漫にする可能性がある。２つのディスプレイを設けることは、余分な場所をとり、コストを増大させることになる。コンピュータゲームにおいては、それぞれのプレーヤーは、ゲームを自身の視点から見ることを望むことがあり得る。これは、現在、それぞれのプレーヤーが、個々の画面で独自の視点で見ることによって行われている。これは場所をとり、携帯用ゲームにおいては実用的でない。

１つより多いイメージを１人より多いユーザに１つのディスプレイ上で見せることによって、場所およびコストにおいてかなりの節約となり得る。これは、それぞれの乗客に個人用のビデオ画面を提供する飛行機において所望され得る。個人的に映画を選択することができるようにしたまま、１つの中央画面を２人以上の乗客に対して提供することによって、かなりのコスト、場所および重量の節約となり得る。また、ユーザが互いの視野を見ることを妨げることができる。このことは、ゲームだけでなく、バンキングまたは販売取引などのセキュリティ用途において所望され得る。

通常の視覚において、２つの人間の眼は、人間の眼の離れた配置のため、頭の中で、異なる視点による世界の視野を認知する。これらの２つの視点を用いて、脳は、情景における様々な物体への距離を判断する。三次元イメージを効率的に表示するディスプレイを作るため、この状況を再現し、いわゆる立体視用左右イメージを観察者のそれぞれの眼に供給する必要がある。

三次元ディスプレイは、観察者の眼に異なる視野を供給するために用いられる方法に依存して、２つのタイプに分類される。

・立体視ディスプレイは、典型的には、幅広い表示エリアにわたって、イメージを両方表示する。しかし、それぞれの視野は、例えば、色、偏光状態、または表示時間によって符号化され、観察者がかける眼鏡のフィルタシステムは、視野を分離することができ、それぞれの眼がその眼に対して意図される視野のみを見るようにする。

・自動立体視ディスプレイは、観察者が身につける補助器具を必要としない。代わりに、２つの視野は、空間の規定された領域からのみ見ることができる。ディスプレイのアクティブエリアの全体にわたってイメージを見ることができる空間の領域は、「表示領域」と呼ばれる。一方の眼が１つの表示領域の中にあり、他方の眼が対のうちの他方のイメージの表示領域の中にあるように観察者が位置する場合、正しいセットの視野が見られ、三次元イメージが認知される。

フラットパネル自動立体視ディスプレイにおいて、表示領域の形成は、典型的には、概して視差光学機器と呼ばれる、ディスプレイユニットのピクセル構造と光学素子との組合せに起因する。このような光学機器の例として、透明領域によって隔てられた垂直透過スリットを有する画面である視差バリアがある。この画面は、添付の図面の図１に示すように、ピクセルアパーチャの二次元アレイを有する空間光変調器（ＳＬＭ）の前に設定され得る。視差バリア内のスリットのピッチは、ＳＬＭのピクセルピッチの整数倍に近くなり、ピクセルの列の群が視差バリアの特定のスリットに関連付けられるように選択される。図１は、２つのピクセル列が視差バリアの各スリットに関連付けられたＳＬＭを示す。

図１に示すディスプレイは、アクティブマトリクス薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板１およびカウンター基板２を有する液晶デバイス（ＬＣＤ）の形のＳＬＭを含む。ＴＦＴ基板１とカウンター基板２との間には、関連付けられた電極およびアラインメント層（図示せず）を適宜有する画素（ピクセル）面３を形成する液晶層が配置されている。視角向上膜４および偏光子５が、基板１および２の外面上に設けられ、照明６がバックライト（図示せず）から供給される。視差バリアは、基板７とバリアアパーチャアレイ８とを含み、バリアアパーチャアレイ８がＬＣＤに隣接する表面上に形成され、反射防止（ＡＲ）コーティング９が他方の表面上に形成される。

ＬＣＤのピクセルは、行方向または水平方向のピクセルピッチがｐである複数行および複数列として構成される。アパーチャアレイ８は、スリット幅が２ｗ、かつ、水平ピッチｂの垂直な透過スリットを含む。バリアアパーチャアレイ８の面は、ピクセル面３から距離ｓだけ離れている。

使用状態では、ディスプレイは、ディスプレイから所望の表示距離にあるウィンドウ面において左および右表示ウィンドウ１０および１１を形成する。ウィンドウ面は、アパーチャアレイ８の面から距離γ_０だけ離れている。ウィンドウ１０および１１は、ウィンドウ面において隣接し、平均的な人間の眼の間隔に相当する幅およびピッチｅを有する。ディスプレイ垂線から各ウィンドウ１０および１１の中心に対する半角は、αで示される。

添付の図面の図２に、ＳＬＭ２０および視差バリア２１から作り出される光の角度ゾーンを示す。視差バリアは、ピクセルの列方向ピッチのちょうど整数倍のピッチを有する。この場合、ディスプレイパネル表面にわたる異なる位置から来る角度ゾーンは混ざり、イメージ１またはイメージ２の視野の純粋なゾーンというものは存在しない。これに対処するため、視差光学機器のピッチは、僅かに低減され、角度ゾーンは、ディスプレイの前の予め規定された面（「ウィンドウ面（ｗｉｎｄｏｗ ｐｌａｎｅ）」と呼ばれる）に集束する。視差光学機器ピッチのこの変化は、「視野ポイント補正（ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）」と呼ばれ、その効果を添付の図面の図３に示す。表示領域は、このように作られた場合、平面図において、ほぼ洋凧（ｋｉｔｅ）の形をしている。

カラーディスプレイについて、各ピクセルは、概して、３原色のうちの１色に関連するフィルタを有する。それぞれ異なるカラーフィルタを有する３つのピクセルの群を制御することによって、幅広い範囲の可視色が生成され得る。自動立体視ディスプレイにおいて、立体視イメージのそれぞれの経路は、バランスがとれた色の出力のために、十分なカラーフィルタを含む必要がある。多くのＳＬＭは、製造の容易さに起因して、垂直方向列に構成されたカラーフィルタを有し、ある列内のピクセル全てが、関連付けられた同じカラーフィルタを有する。視差光学機器が、このようなＳＬＭ上に、３つのピクセル列がそれぞれのスリットまたはレンズレットに関連付けられた状態で配置される場合、それぞれの表示領域は、１色のピクセルのみを見る。このような状態を避けるため、カラーフィルタの配置に注意が払われる必要がある。公知の配置例は、特許文献１および特許文献２に開示されている。

視差光学機器の機能は、ピクセルを通じて透過される光を、ある程度の出力角に制限することである。この制限は、ピクセル列のそれぞれの視野の角度を、後方に配置されている所与のスリットで規定する。各ピクセルの視野の角度の範囲は、ガラスの屈折率ｎ、ピクセルピッチｐ、およびピクセルと視差光学機器面との間の間隔ｓによって、以下の式に従い決定される。

表示ウィンドウの間の角度を増大させるため、ピクセルピッチｐを増大させるか、視差光学機器とピクセルとの間のギャップｓを低減させるか、ガラスの屈折率ｎを増大させる必要がある。これらの変数のいずれも変化させることは容易でない。基板ガラスの屈折率を大幅に変化させることは、必ずしも、常に実用的または経済的ではない。ピクセルピッチは、典型的には、必要とされるパネルの解像度仕様によって規定され、従って、変化されることはない。加えて、ピクセルピッチを広げることは、視差バリアピッチも同様に広げることを必要とする。バリアピッチを広げることによって、バリアがより見えやすくなり、最終的な画質が損なわれる。ｓを低減することによって、薄いガラスを作り、処理することに関する製造上の問題が生じる。従って、標準的な視差バリアを用いて、広い表示角を有する３Ｄまたはマルチ視野ディスプレイを作成することは困難である。

添付の図面の図４は、他の公知のタイプの、後方視差バリアディスプレイの形の指向性ディスプレイを示す。図１に示す前方視差バリアディスプレイにおいては、視差バリアが、ＳＬＭと表示ウィンドウ１０および１１との間に配置されるが、図４に示す後方視差バリアディスプレイにおいては、ＳＬＭが、視差バリアと表示ウィンドウ１０および１１との間に配置される。

ディスプレイデバイスの上に重なるレンチキュラースクリーンの形のイメージ偏向システムを開示するものがある（例えば、特許文献３）。ディスプレイは、異なる表示位置からの表示について、少なくとも２つの独立したイメージを提供するように制御される。イメージは、垂直な行方向にインターレースされる。
欧州特許出願第０ ７５２ ６０９号明細書 欧州特許出願第０ ７７０ ８８９号明細書 米国特許出願第６４２４３２３号明細書

本発明の課題は、複数の観察者がディスプレイに対して異なる角度から同じ良好な画質で見ることができ、個々の観察者が同じディスプレイから異なる情報を見ることができるディスプレイを提供することである。このような状況においては、比較的大きな視野間の視角が必要とされる。

本発明によって、２視野ディスプレイが提供される。２視野ディスプレイは、第１のピクセルおよび第２のピクセルが行および列において交互になっている状態で、行および列に構成された第１のピクセルおよび第２のピクセルを含むディスプレイデバイスと、各視差素子が、第１のピクセルのうちの少なくとも１つと、第１のピクセルのうちの少なくとも１つと同じ行の中にあり、かつ、隣接する第２のピクセルのうちの少なくとも１つと協働して、光を該第１および第２のピクセルから、それぞれ、第１および第２の表示ウィンドウに向け、視差素子の各行がそれぞれ隣接する行に対して視差素子の行方向のピッチの半分だけ行方向にオフセットされている状態で、視差素子の行および列を含む視差光学機器と、第１および第２の視野のイメージデータをそれぞれ、第１および第２のピクセルに供給するコントローラとを含む。

視差光学機器は視差バリアを含んでいてもよく、視差素子はスリットを含んでいてもよい。

ディスプレイデバイスが空間光変調器を含んでいてもよい。変調器は光減衰変調器であってもよい。変調器は液晶デバイスであってもよい。

視差光学機器はディスプレイデバイスと表示領域との間に配置されてもよく、視差素子の行方向のピッチは視野ポイント補正を提供するようにピクセルの行方向のピッチの２倍よりも十分に小さくてもよい。あるいは、ディスプレイデバイスは視差光学機器と表示領域との間に配置されてもよく、視差素子の行方向のピッチは視野ポイント補正を提供するようにピクセルの行方向のピッチの２倍よりも十分に大きくてもよい。

ピクセルは合成カラーピクセルを形成する赤、緑、および青のピクセルの組として構成されてもよい。

第１および第２の視野が互いに無関係のイメージを含んでもよい。あるいは、第１および第２の視野が立体視用左右イメージを含んでもよい。

従って、視差光学機器が見えにくく、かつ、良好なイメージ解像度が達成され得る２視野ディスプレイを提供することが可能である。いくつかの実施形態において、表示ウィンドウを広くし、視野と視野との間の角度をより広くし得る。このようなディスプレイは、ディスプレイの異なる表示領域から、観察者が異なる無関係のイメージを見ることを可能にする。このようなディスプレイはまた、表示ウィンドウをより広くし、かつ／または表示距離を短くするように、自動立体視３Ｄディスプレイとして用いられることに適する。

本発明による２視野ディスプレイは、水平方向に並ぶ第１および第２の表示領域をそれぞれ第１および第２の視野として、各視野に応じた第１および第２のイメージを各表示領域に表示する２視野ディスプレイであって、行および列に配置された第１のピクセルおよび第２のピクセルで構成され、該第１のピクセルと該第２のピクセルとが該行および該列において交互に配置されたディスプレイデバイスと、視差素子が行および列で構成された視差光学機器であって、該視差素子は、該第１のピクセルのうちの少なくとも一つと、該第１のピクセルのうちの少なくとも１つと同じ行にあり、かつ、該第１のピクセルのうちの少なくとも１つに隣接した該第２のピクセルのうちの少なくとも一つとに対して、該第１のピクセルからの光が該視差素子により該第１の表示領域に導かれ、該第２のピクセルからの光が該視差素子により第２の表示領域へ導かれるよう位置決めされており、該各行の視差素子の配列はそれぞれ隣接する行の視差素子の配列に対して該視差素子の行方向のピッチの半分だけ行方向にずれている、視差光学機器と、第１および第２の視野に応じたイメージデータを該第１および該第２のピクセルに供給するコントローラとを備え、
該第１および第２のピクセルが、合成カラーピクセルを形成する赤、緑、および青のカラーサブピクセルの組として構成されており、該カラーサブピクセルは、その行方向の寸法を、該寸法が規定する、該ディスプレイデバイスから該第１の視野の中心に向かう方向と、該ディスプレイデバイスから該第２の視野の中心に向かう方向とがなす角度が増大するよう、該カラーサブピクセルの列方向の寸法より大きくしたものであり、該ディスプレイデバイスは、隣接する合成カラーピクセルに跨るカラーピクセルの行方向の配列および列方向の配列が、該赤、緑、および青の少なくとも２色のカラーサブピクセルを含み、かつ該第１あるいは第２の表示領域上での各合成カラーピクセルに対応する領域に、該ディスプレイデバイス上での隣接する該第１あるいは第２のピクセルのカラーサブピクセルが混在しないよう、該カラーサブピクセルを配列したものであり、それにより上記目的が達成される。

前記視差光学機器が視差バリアを含み、前記視差素子がスリットを含むことを特徴としてもよい。

前記ディスプレイデバイスが空間光変調器を含むことを特徴としてもよい。

前記変調器が光減衰変調器を含むことを特徴としてもよい。

前記変調器が液晶デバイスであることを特徴としてもよい。

前記視差光学機器は前記ディスプレイデバイスと前記表示領域との間に配置され、前記視差素子の行方向のピッチは、視野ポイント補正が行われるように前記ピクセルの行方向のピッチの２倍よりも小さくなっていることを特徴としてもよい。

前記ディスプレイデバイスは前記視差光学機器と前記表示領域との間に配置され、前記視差素子の行方向のピッチは、視野ポイント補正が行われるように前記ピクセルの行方向におけるピッチの２倍よりも大きくなっていることを特徴としてもよい。

前記第１および第２の視野が互いに無関係のイメージを含むことを特徴としてもよい。

前記第１および第２の視野が立体視用左右イメージを含むことを特徴としてもよい。

本発明により、複数の観察者は、ディスプレイに対して異なる角度から同じ良好な画質で見ることができ、同じディスプレイから異なる情報を見ることができるディスプレイを提供することができる。

本発明は、添付の図面を参照しながら、例を用いてさらに説明される。

同一の参照符号は、図面を通じて、同一の部品を示す。

図５に示すディスプレイは、立体視用左右イメージが表示される２視野３Ｄ自動立体視ディスプレイとして用いられること、または、２つの無関係なイメージが異なる表示方向から見られることを可能にすることに適する。ディスプレイは、前方視差バリアタイプであり、図１に示すディスプレイとは、視差バリア２１の構造、およびピクセルがコントローラ２５によって２つのイメージに割り当てられる方式が異なる。ピクセルの各行について、図１に示すピッチよりも、バリアスリットのピッチｂおよびピクセルのピッチｐは大きく、より大きい半角αを有するより広い表示ウィンドウ１０および１１が作成される。コントローラ２５は、２つの視野がＳＬＭ２０の適切なピクセルによって表示されるように、表示されるためのイメージデータを生成するか、または、他のソース、例えばコンピュータからのイメージデータを処理し得る。

図６は、参照符号３０で、図１に示すタイプの従来のディスプレイにおけるピクセルおよびバリアスリットの構成を示す。図に示す場合においては、モノクロームイメージが表示されており、左眼イメージデータを表示するピクセルはＬで示され、右眼イメージデータを表示するピクセルはＲで示される。ピクセルの各列は、視野のうちの一方の一部分を表示し、隣接する列の対はそれぞれのスリットと協働して、図１に示す表示ウィンドウを規定する。ピクセルの水平方向ピッチはｐ１であり、バリアスリットの水平方向ピッチはｂ１である。

図６は、参照符号３１で、図５のディスプレイのピクセルおよびスリット構成を示す。各ピクセルは、３０で示すピクセルと比較すると、水平方向幅が２倍であり、垂直方向の高さは半分である。３０で示すバリアスリットはバリアの高さを通じて延びる連続した平行なスリットから成るが、３１で示すバリアのスリットは、行および列のそれぞれに個別のスリットから成り、それぞれの垂直の高さがピクセルと実質的に同じ高さである。各行において、スリットの水平方向ピッチｂ３は、３０で示すバリアの水平方向ピッチの２倍であり、ピクセルのピッチｐ３は３０で示すピクセルの水平方向ピッチの２倍である。３１で示すバリアスリットの各行は、それぞれの隣接する行に対して、各行内のバリアスリットのピッチの半分だけ、水平方向、すなわち、行方向にオフセットされている。

各スリットは、隣接する列内にあり、同じ行内にある左および右のイメージピクセルの対と協働して、図５に示す表示ウィンドウ１０および１１を生成する。コントローラ２５は、３１で示すように、イメージデータを、左イメージピクセルおよび右イメージピクセルが、各行において行方向に交互に、各列において列方向に交互になるようにピクセルに供給する。図５に示し、図６に３１で示すディスプレイの半角αは、図１に示し、図６に３０で示すディスプレイの半角の２倍である。両方のディスプレイの水平方向および垂直方向解像度は同じである。３０で示すピクセルおよびバリアスリット構成の場合、各視野の垂直方向の一部分は、他方の視野の連続的な垂直方向の一部分によって隔てられている。３１で示す構成の場合、各視野のピクセルがピクセルの行および列にわたって分布されているのでこのようなことはない。３１のバリアスリットピッチｂ３は３０のバリアスリットピッチの２倍であり、より見えやすくなっているが、これは、個々のスリットの実際のパターンによって少なくとも部分的にオフセットされているので、バリア構造が理論上見えやすくなることは実用上、問題ではない。従って、公知の構成と比較すると、ある水平方向および垂直方向解像度仕様について、表示領域の間の角度を２倍にすることが可能である。

図５は、前方視差バリアマルチプル視野ディスプレイを示すが、同じ原理が、後方視差バリア、例えば、図４に示すタイプにも適用され得る。２視野ディスプレイの視野ポイント補正を提供するため、視差バリアスリットピッチｂは、水平方向ピクセルピッチｐのちょうど２倍ではない。前方バリアディスプレイの場合、スリットピッチは、ピクセル水平方向ピッチの２倍よりも僅かに小さく、後方バリアディスプレイにおいては、スリットピッチは、ピクセル水平方向ピッチの２倍よりも僅かに大きい。また、図面には視差バリアの形の視差光学機器が描かれているが、代替的な視差光学機器、例えば、レンチキュラースクリーンが用いられてもよい。各視差素子は、光学機器がバリアである場合はスリットであり、視差光学機器がレンズ状スクリーンである場合はレンズである。また、ＳＬＭ２０は光を減衰させるタイプ、例えば、液晶デバイスの形態のＳＬＭとして示されている。しかし、前方視差光学機器タイプの構成に限られるが、発光変調器が用いられてもよい。

図７は、カラーイメージを表示するディスプレイピクセルおよびバリアスリットの公知の構成を示す。図７のａにおいて、ピクセルの各列はそれぞれ１つの色を表し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の垂直方向ストリップの繰り返される一連のカラーフィルタが提供される。各ストリップの幅は、１つのピクセル列である。

図７のｂにおいて、カラーフィルタストリップは、水平方向に延び、各行のピクセルは、それぞれ１つの色を表示する。

図７およびその後の図における、黒い矩形のフレーム４０は、同じ形およびサイズであり、２つの合成色を構成する６つの個々のピクセルに十分な面積を有する各ディスプレイパネル、すなわち「白」ピクセルの領域を示す。これらのフレームは、サブピクセルの分割の直接比較を可能にする。従って、図７のａにおいて、白ピクセルの各対は、フレーム４０において、水平方向に６つに分割されている。図７のｂにおいて、各白ピクセルは、水平方向に２つ、垂直方向に３つに分割されている。

図７およびその後の図における中央の列は、１つの視野において見えるピクセル構成を示す。ピクセルの中の数字は、合成または白ピクセルを指し、視野１の白ピクセル１に対する個々のサブピクセルは、例えば、図７のａにおいては４１〜４３で示される。図７およびその後の図の右側の列は、左側の列に示されるサブピクセルおよびカラーフィルタ構成とともに用いられる視差バリアスリット構造を示す。

図８は、標準パネルに適用される構成を表す。分割された行バリアを標準パネルに適用することによって、視野分離角度（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）は増大しないが、バリアおよびピクセル構成は見えにくくなる。

図８のａにおいて、各白ピクセルは、水平方向に６つに分割されている。カラーフィルタは、垂直ストライプに構成される。これによって、図７のａと同じ視野分離角度（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）が生じる。バリアは、位相を１つの行ごとに交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。図７のａに示すように、ピクセルデータがない垂直方向ストライプはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図８のｂにおいて、各白ピクセルは、水平方向に２つ、垂直方向に３つに分割されている。カラーフィルタは、水平方向ストライプに構成されている。これによって、図７のｂと同じ視野分離角度（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）が生じる。バリアは、３つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。図７のｂに示すように、ピクセルデータがない垂直方向ストライプはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図８のｃにおいて、各白ピクセルは、水平方向に２つ、垂直方向に３つに分割されている。カラーフィルタは、水平方向ストライプに構成されている。これによって、図７のｂと同じ視野分離角度（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）が生じる。バリアは、２つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。図７のｂに示すように、ピクセルデータがない垂直方向ストライプはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図８のｄにおいて、各白ピクセルは、水平方向に２つ、垂直方向に３つに分割されている。カラーフィルタは、水平方向ストライプに構成されている。これによって、図７のｂと同じ視野分離角度（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）が生じる。バリアは、１つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。図７のｂに示すように、ピクセルデータがない垂直方向ストライプはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９は、カスタムピクセル設計パネルに適用されるいくつかの可能な構成を表す。

図９ａにおいて、各白ピクセルは、水平方向に３つ、垂直方向に２つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが２倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、垂直方向ストライプに構成されている。バリアは、１つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間でカラーサブピクセルが重なることはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｂにおいて、各白ピクセルは、水平方向に２つ、垂直方向に３つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが３倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、垂直方向ストライプに構成されている。バリアは、１つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間でカラーサブピクセルがいくらか重なる。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｃにおいて、各白ピクセルは、水平方向に２つ、垂直方向に３つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが３倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、対角線方向ストライプに構成されている。バリアは、１つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間で重なるカラーサブピクセルは、図９ｂにおいては同じ色であったが、図９ｃにおいては異なる色である。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｄにおいて、各白ピクセルは、水平方向に２つ、垂直方向に３つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが３倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、特別パターンに構成される。バリアは、１つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間でカラーサブピクセルが重なることはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｅにおいて、各白ピクセルは、水平方向に２つ、垂直方向に３つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが３倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、対角線方向ストライプに構成される。バリアは、３つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間でカラーサブピクセルが重なることはない。図７のｂに示すように、ピクセルデータがない垂直方向ストライプはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。有限の垂直方向スリット幅は、カラーフィルタの周波数と等しい垂直方向のサンプリング周波数に起因して、バランスがとれていない混合色（ｃｏｌｏｕｒ ｍｉｘｉｎｇ）をいくらか生じさせ得る。これは、隣り合う列において、垂直方向スリットに対するカラーフィルタの位相ずれによって補償される。

図９ｆにおいて、各白ピクセルは、水平方向に１．５個、垂直方向に４つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが４倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、垂直方向ストライプに構成される。バリアは、１つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間で２つのカラーサブピクセルが重なる。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｇにおいて、各白ピクセルは、水平方向に１．５個、垂直方向に４つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが４倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、水平ストライプに構成される。バリアは、２つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間で１つのカラーサブピクセルが重なる。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｈにおいて、各白ピクセルは、水平方向に１．５個、垂直方向に４つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが４倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、水平ストライプに構成される。バリアは、３つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間でカラーサブピクセルが重なることはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｉにおいて、各白ピクセルは、水平方向に１．５個、垂直方向に４つ分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが４倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、水平ストライプに構成される。バリアは、４つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間で１つのカラーサブピクセルがいくらか重なる。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｊにおいて、各白ピクセルは、水平方向に１つ、垂直方向に６つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが６倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、垂直方向ストライプに構成される。バリアは、１つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間で２つのカラーサブピクセルが重なり、隣り合う白ピクセル間で１つのカラーサブピクセルが重なる。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｋにおいて、各白ピクセルは、水平方向に１つ、垂直方向に６つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが６倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、対角線方向ストライプに構成される。バリアは、１つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間でカラーサブピクセルが重なることはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｌにおいて、各白ピクセルは、水平方向に１つ、垂直方向に６つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが６倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、２つの行ごとに色を変化させる水平方向ストライプに構成される。バリアは、１つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間で１つのカラーサブピクセルが重なることはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｍにおいて、各白ピクセルは、水平方向に１つ、垂直方向に６つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが６倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、２つの行ごとに色を変化させる水平方向ストライプに構成される。バリアは、２つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間でカラーサブピクセルが重なることはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｎにおいて、各白ピクセルは、水平方向に１つ、垂直方向に６つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが６倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、水平方向ストライプに構成される。バリアは、２つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。隣り合う白ピクセル間で１つのカラーサブピクセルが重なり、２つのカラーサブピクセルが重なることもある。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｏにおいて、各白ピクセルは、水平方向に１つ、垂直方向に６つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが６倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、水平方向ストライプに構成される。バリアは、３つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。有限の垂直方向スリット幅は、カラーフィルタの周波数と等しい垂直方向スリットのサンプリング周波数に起因して、バランスがとれていない混合色（ｃｏｌｏｕｒ ｍｉｘｉｎｇ）をいくらか生じさせ得る。隣り合う白ピクセル間でカラーサブピクセルが重なることはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。

図９ｐにおいて、各白ピクセルは、水平方向に１つ、垂直方向に６つに分割されている。これによって、図７のａと比較して、水平方向ピッチが６倍に増大し、ウィンドウ視野分離角度（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）がそれに対応して増大する。カラーフィルタは、対角線方向ストライプに構成される。バリアは、３つの行ごとに位相を交互にする。１つの視野ウィンドウにおいて見られるピクセル構成が示される。データがいかに構成され得るかの一例が示されている。有限の垂直方向スリット幅は、カラーフィルタの周波数と等しい垂直方向スリットのサンプリング周波数に起因して、バランスがとれていない混合色（ｃｏｌｏｕｒ ｍｉｘｉｎｇ）をいくらか生じさせ得る。これは、隣り合う列において、垂直方向スリットに対するカラーフィルタの位相ずれによって補償される。隣り合う白ピクセル間でカラーサブピクセルが重なることはない。水平方向および垂直方向解像度は、図７における場合と同じである。バリアおよびピクセルが分離された構成により、図７よりも見えにくくするものである。
マルチプル視野ディスプレイは、液晶デバイスのようなディスプレイデバイス（２０）、視差バリアのような視差光学機器（２１）、およびコントローラ（２５）を含む。デバイス（２０）は、ピクセルの行および列を含み、コントローラは、第１および第２のピクセルが行および列において交互になるように、ピクセルの内の第１のピクセル（Ｌ）およびピクセルのうちの第２のピクセル（Ｒ）に対する第１の視野のイメージデータを供給する。視差光学機器は、ピクセルおよび視差素子の構成（３１）が、各素子が、同じ行の中の互いに隣接する第１および第２のピクセルの対とそれぞれ協働して、第１および第２の表示領域（１０、１１）を形成するような構成である、視差素子の行および列を含む。視差素子の各行は、水平方向バリアピッチｂ３の半分だけ行方向にオフセットされている。このような構成によって、表示領域（１０、１１）の間でより広い角度が達成されることが可能になる。

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。

図１は、公知の前方視差バリアタイプの自動立体視３Ｄディスプレイの平面図である。 図２は、視野ポイント補正がない、図１に示すタイプのディスプレイにおける表示領域の形成を示す平面図である。 図３は、視野ポイント補正がある、図１に示すタイプのディスプレイについての表示領域の作成を示す平面図である。 図４は、公知のタイプの後方視差バリア自動立体視３Ｄディスプレイの平面図である。 図５は、本発明の実施形態を構成する２視野ディスプレイの平面図である。 図６は、公知の構成のディスプレイピクセルと、図５のディスプレイにおいて用いられ得る構成を有する視差素子とを比較する図である。 図７は、ディスプレイピクセルおよび視差素子のさらなる公知の構成を示す図である。 図８は、本発明の実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ａは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｂは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｃは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｄは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｅは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｆは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｇは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｈは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｉは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｊは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｋは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｌは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｍは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｎは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｏは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。 図９ｐは、本発明のさらなる実施形態を構成するディスプレイピクセルおよび視差素子の構成を示す図である。

符号の説明

１ アクティブ（ＴＦＴ）基板
２ カウンター基板
３ ＬＣＤピクセル面
４ 表示向上膜
５ 偏光子
６ バックライト
７ 視差バリア基板
８ 視差バリアアパーチャアレイ
９ ＡＲアコーディング
１０ 左表示ウィンドウ
１１ 右表示ウィンドウ
２１ 視差バリア
２５ コントローラ

Claims (9)

1. 水平方向に並ぶ第１および第２の表示領域をそれぞれ第１および第２の視野として、各視野に応じた第１および第２のイメージを各表示領域に表示する２視野ディスプレイであって、
   行および列に配置された第１のピクセルおよび第２のピクセルで構成され、該第１のピクセルと該第２のピクセルとが該行および該列において交互に配置されたディスプレイデバイスと、
   視差素子が行および列で構成された視差光学機器であって、該視差素子は、該第１のピクセルのうちの少なくとも一つと、該第１のピクセルのうちの少なくとも１つと同じ行にあり、かつ、該第１のピクセルのうちの少なくとも１つに隣接した該第２のピクセルのうちの少なくとも一つとに対して、該第１のピクセルからの光が該視差素子により該第１の表示領域に導かれ、該第２のピクセルからの光が該視差素子により第２の表示領域へ導かれるよう位置決めされており、該各行の視差素子の配列はそれぞれ隣接する行の視差素子の配列に対して該視差素子の行方向のピッチの半分だけ行方向にずれている、視差光学機器と、
   第１および第２の視野に応じたイメージデータを該第１および該第２のピクセルに供給するコントローラとを備え、
   該第１および第２のピクセルが、合成カラーピクセルを形成する赤、緑、および青のカラーサブピクセルの組として構成されており、
   該カラーサブピクセルは、その行方向の寸法を、該寸法が規定する、該ディスプレイデバイスから該第１の視野の中心に向かう方向と、該ディスプレイデバイスから該第２の視野の中心に向かう方向とがなす角度が増大するよう、該カラーサブピクセルの列方向の寸法より大きくしたものであり、
   該ディスプレイデバイスは、
   隣接する合成カラーピクセルに跨るカラーサブピクセルの行方向の配列および列方向の配列が、該赤、緑、および青の少なくとも２色のカラーサブピクセルを含み、かつ該第１あるいは第２の表示領域上での各合成カラーピクセルに対応する領域に、該ディスプレイデバイス上での隣接する該第１あるいは第２のピクセルのカラーサブピクセルが混在しないよう、該カラーサブピクセルを配列したものである、２視野ディスプレイ。
2. 前記視差光学機器が視差バリアを含み、前記視差素子がス リット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. 前記ディスプレイデバイスが空間光変調器を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のディスプレイ。
4. 前記変調器が光減衰変調器を含むことを特徴とする、請求項３に記載のディスプレイ。
5. 前記変調器が液晶デバイスであることを特徴とする、請求項４に記載のディスプレイ。
6. 前記視差光学機器は前記ディスプレイデバイスと前記表示領域との間に配置され、前記視差素子の行方向のピッチは、視野ポイント補正が行われるように前記ピクセルの行方向のピッチの２倍よりも小さくなっていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載のディスプレイ。
7. 前記ディスプレイデバイスは前記視差光学機器と前記表示領域との間に配置され、前記視差素子の行方向のピッチは、視野ポイント補正が行われるように前記カラーサブピクセルの行方向におけるピッチの２倍よりも大きくなっていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載のディスプレイ。
8. 前記第１および第２の視野が互いに無関係のイメージを含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載のディスプレイ。
9. 前記第１および第２の視野が立体視用左右イメージを含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載のディスプレイ。
   

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