JP5250022B2

JP5250022B2 - 三次元画像表示装置

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Publication number: JP5250022B2
Application number: JP2010292781A
Authority: JP
Inventors: 明彦林; 侃儒李; 寿崙秦
Original assignee: 原創奈米科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2013-07-31
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Description

本発明は三次元画像表示装置に関し、特にマルチシーン画像、シーンメモリ、メモリ画像配列合成転換プロセス、表示メモリ、転換型表示コントローラ、サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーン、シーン分離装置からなり、該メモリ画像配列合成転換プロセスは、該マルチシーン画像に対して、サブピクセル画像配列順序転換処理、マルチシーン画像合成処理を行った後、還元後マルチシーン合成画像を出力し、該転換型表示コントローラは、該還元後マルチシーン合成画像において、該画像中の偶数本、或いは奇数本の水平走査線上の画像データに対して、サブピクセル画像データ配列順序の転換を行った後、該水平走査画像データを出力し、該サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーンは、該水平走査画像データを受け取り、該還元後マルチシーン合成画像を表示し、該シーン分離装置は、該還元後マルチシーン合成画像において、シーン分離の作用を行い、三次元画像提供の目的を達成する三次元画像表示装置に関する。

図１は、従来の技術である一般のR、G、Bサブピクセルを水平ストリップ状配列(Horizontal Strip Configuration)するフラットディスプレースクリーンの模式図である。
図１に示すように、該フラットディスプレーのスクリーン100は、NxM個のR、G、Bサブピクセルにより構成し、水平ストリップ状配列の特徴を備える。
内、Nは、該ディスプレースクリーン水平方向(X軸)を構成するサブピクセルの総数で、Mは、該ディスプレースクリーン垂直方向(Y軸)を構成するサブピクセルの総数である。
j、iは、各単一サブピクセルの水平と垂直位置の通し番号で、しかも該単一のサブピクセルはP_W×P _H のサイズを備える。
いわゆる水平ストリップ状配列は、ある任意の１本の水平走査線上において、該R、G、Bサブピクセルが水平方向に、R、G、Bの順序で配列し、色を持って分布するストリップ状構造物を構成し、垂直方向においては、同一色のサブピクセルにより、単色のストリップ状構造物を構成する。

サブピクセルが三角状配列(Delta Configuration)であるフラットディスプレーのスクリーンにおいて、図2は、一般のサブピクセルが右移動三角状配列幾何構造を呈する模式図である。
図２に示すように、偶数本の水平走査線(すなわちiの値が偶数)に対して、すべての奇数本の水平走査線(すなわちiの値が奇数)の幾何位置を、半分のサブピクセル幅p _w /2だけ右に移動させ、同時に、該すべての奇数本の水平走査線上の画像データに対して、一個のR、G、Bピクセルを単位とし、再配列の操作(B、R、Gの順序での配列など)を行う。
これにより、該相互に隣り合ったあらゆる偶、奇数本の水平走査線上の画像は、図４に示すように、すべて三角状の配列となり、こうしてサブピクセルが右移動三角状配列であるディスプレースクリーン110を構成する。

図３は、一般のサブピクセルが左移動三角状配列幾何構造を呈する模式図である。
図３に示すように、偶数本の水平走査線に対して、すべての奇数本の水平走査線の幾何位置を、半分のサブピクセル幅p _w /2だけ左に移動させ、同時に、該すべての奇数本の水平走査線上の画像データに対して、一個のR、G、Bピクセルを単位とし、再配列の操作(G、B、Rの順序での配列など)を行う。
これにより、該相互に隣り合ったあらゆる偶、奇数本の水平走査線上の画像は、図５に示すように、すべて三角状の配列となり、こうしてサブピクセルが左移動三角状配列であるディスプレースクリーン120を構成する。

図６は、サブピクセルが右移動三角状配列である別種のディスプレースクリーンを示す。
図６に示すように、該サブピクセルが右移動三角状配列であるディスプレースクリーン130において、偶数本の水平走査線上では、そのサブピクセルは、G、B、Rの順序で配列し、奇数本の水平走査線上では、そのサブピクセルは、R、G、Bの順序で配列する。
以下では、図４、６に示すスクリーンに対して、サブピクセルが右移動三角状配列であるディスプレースクリーンと通称する。
但し、以下の説明においては区別と利便のため、別に、図４に示すスクリーンを、サブピクセルが右移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーンと呼び、図６に示すスクリーンを、サブピクセルが右移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーンと呼ぶ。

図７は、サブピクセルが左移動三角状配列である別種のディスプレースクリーンを示す。
図７に示すように、該サブピクセルが左移動三角状配列であるディスプレースクリーン140において、偶数本の水平走査線上では、そのサブピクセルは、B、R、Gの順序で配列し、奇数本の水平走査線上では、そのサブピクセルは、R、G、Bの順序で配列する。
以下では、図５、７に示すスクリーンに対して、サブピクセルが左移動三角状配列であるディスプレースクリーンと通称する。
但し、以下の説明においては区別と利便のため、別に、図５に示すスクリーンを、サブピクセルが左移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーンと呼び、図７に示すスクリーンを、サブピクセルが左移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーンと呼ぶ。

図４に示すサブピクセルが右移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーン110において、特許文献１は、デュアルシーン3D画像合成の公式を開示している。
該公式により生じるデュアルシーン3D合成画像は、デュアルシーン用傾斜格子状式視差バリアーを通して、シーン分離の作用を行い、三次元画像表示の目的を達成する。
該公式と該デュアルシーン用傾斜格子状式視差バリアーの設計について、以下に個別に説明する。

先ず、視差効果を備える２個の単一シーン画像V₀、V₁を、以下の式(１)、(２)により表示する。

内、

は、単一シーン画像V₀、V₁中の (i,j)位置におけるサブピクセル画像データで、V₀、V₁は、それぞれ左画像と右画像で、反対でも良い。
該デュアルシーン3D合成画像Σ₂は、以下の公式３により表示する。

内、M、N、i、j、

は前記定義の通りである。
該ヒは、該単一シーン画像の通し番号数で、しかも以下の式４により決定される。

内、ｍは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はｍ≧１の整数で、ｍｐ_wは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅となる(図示を単純化するため、ｍ＝３を例として説明する)。
int(x)は、整数を求める関数である。
x≧０で、しかもa≦x＜a+bである時、その内のaはゼロを含む任意の正の整数で、bの値は０≦b＜lの正の実数で、よってint(x)＝aである。
別に、x＜０で、しかも- a≦x＜-a+bである時には、int(x)＝-aである。
Mod(x,2)は、x÷2の剰余数を求める関数である。
x≧０で、しかもx＝２a+cである時、Mod(x,2)＝cで、内、cの値はの０≦c＜２の正の実数である。
別に、x＜０で、しかもx＝-２a+cである時には、Mod(x,2)＝cである。
式(4)の計算に基づけば、Λの値が0或いは1の数値であることが求められ、図８に示すデュアルシーン3D合成画像Σ₂が得られる。

図８に示すデュアルシーン3D合成画像Σ₂において、それが対応して使用するシーン分離装置は、デュアルシーン用右傾斜格子状式視差バリア(Right Slant and Step Parallax Barrier)である。
図９は、デュアルシーン用右傾斜格子状式視差バリアー構造の模式図である。
該デュアルシーン用右傾斜格子状式視差バリアー200は、多数の格子状構造を備える光透過部品201と遮光部品202により構成する。

該構造は先ず、該光透過部品201と該遮光部品202により、バリアー基本構造ユニット203を構成する。
次に、多数の該バリアー基本構造ユニット203は、水平方向に沿って、繰り返し配列する方式で、バリアー水平線構造ユニット204を構成する。
続いて、多数の該バリアー水平線構造ユニット204は、垂直方向に沿って、繰り返し配列する方式で、該デュアルシーン用傾斜格子状式視差バリアー200を構成する。
すべての該バリアー水平線構造ユニット204において、垂直方向上で、上、下に相互に隣接する任意の２個の該バリアー水平線構造の、その水平方向の設置位置は、下水平線構造が上水平線構造に対して、移動量p _w /2だけ、相対して右へと偏移する。
別に、該光透過部品201と該遮光部品202は、B_DW、

の水平幅と垂直高度B_DHをそれぞれ備え、以下の式(５)、(６)、(７)により表示する。

内、L_Eは、両目間の平均距離で、P_DWは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅で、以下の式8に示す関係を備える。
P_DW＝mp_w (8)
内、ｍは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はｍ≧１の整数で、mp _wは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅である。
また、該特許文献１は、該視差バリアー200光透過部品201開口部の水平幅B_DW、と垂直幅B_DHを適当に小さくすることで、水平及び垂直の可視範囲を拡大する目的を達成することができるとしている。

さらに、特許文献２では、図８に示すデュアルシーン3D合成画像Σ₂において、それが対応して使用するシーン分離装置は、デュアルシーン用右傾斜ストリップ状式視差バリアー(Right Slantwise Strip Parallax Barrier)とすることもできる。
図１０は、デュアルシーン用右傾斜ストリップ状式視差バリアー構造の模式図である。
該デュアルシーン用右傾斜ストリップ状式視差バリアー300は、多数の傾斜ストリップ状構造を備える光透過部品301と遮光部品302により構成し、しかも該光透過部品301と該遮光部品302は、水平方向に沿って、交替に配列する。

該光透過部品301と該遮光部品302は、B_SS、

の水平幅と傾斜角度θをそれぞれ備え、以下の式９、１０、１１により表示する。

内、nは総シーンの数で、その値がn=2である時、デュアルシーンの設計に適用される。
よって、上記した式(10)は、汎用性のある公式で、シーン数が2以上のマルチシーンの設計に適用される。
L_Eは、両目間の平均距離である。
傾斜角度θにおいて、θ＞０である時、該ストリップ状式視差バリアーの構造は、上から下へと、右へと傾斜する特徴を備える。
P_SSは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅で、それは以下の式に示す関係を備える。
P_SS＝mp_w (12)
内、ｍは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はｍ≧１の整数で、mp _wは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅となる。
さらに、特許文献２は該視差バリアー300光透過部品301の水平幅を、適当な量

だけ縮小する方式を開示する。
その幅は好ましくは、

で、これによりゴーストを減らし、しかも水平可視範囲を拡大する目的を達成する。

上記したように、特許文献１、特許文献２は、該サブピクセルが右移動三角状配列であるディスプレースクリーン110に対して、デュアルシーン3D画像合成の公式を提出し、右傾斜格子状式視差バリアーと右傾斜ストリップ状式視差バリアー等の視差を利用し、三次元画像表示の目的を達成する。
しかし、図5、図7に示す左移動三角状配列のディスプレースクリーン120、140に対しては、三次元画像表示の目的を達成するための、実際的な方法を一切提出していない。
また、該デュアルシーン3D画像合成公式は、マルチシーンの応用を含まず、しかも異なる画像合成の方式を開示せず、またメモリ画像とディスプレー画像の転換関係についても触れていない。
該右傾斜格子状式視差バリアーはさらに、マルチシーン応用の設計を欠いている。
よって、従来のサブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーンにおいて、特許文献１、特許文献２が提示する計算公式とシーン分離装置が適用可能な応用範囲は狭く、広義の三次元画像表示装置とすることはできない。
本発明は、従来の三次元画像表示装置の上記した欠点に鑑みてなされたものである。

中華民国特許出願番号099127429 中華民国特許出願番号099128602 中華民国特許出願番号098145946 中華民国特許出願番号099108528 米国特許出願番号6,064,424

本発明が解決しようとする課題は、上記した欠点に鑑み、右移動及び左移動三角状配列のディスプレースクリーンにおいて、異なるマルチシーン画像合成のプロセス、及びメモリ画像とディスプレー画像転換のプロセスを提出し、視差バリアー、或いはレンチキュラーシート、或いは傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー等の違ったシーン分離装置を通して、三次元画像表示の目的を達成する三次元画像表示装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は下記の三次元画像表示装置を提供する。
三次元画像表示装置は、上記した図4〜7に示す右移動及び左移動三角状配列のディスプレースクリーンの偶、奇数本の水平走査線の幾何位置において、半分のサブピクセル幅の相対移動の関係を備え、
幾何位置相対移動の特性において、同一移動方向の構造に対して、２種のマルチシーン3D画像合成の方法を提出し、
該２種の方法は、右傾斜特徴を備えるマルチシーン3D画像合成方法と左傾斜特徴を備えるマルチシーン3D画像合成方法で、これによりマルチシーン3D合成画像を表示し、
さらに、個別のマルチシーン3D合成画像の特徴に対しては、傾斜格子状式視差バリアー、傾斜ストリップ状式視差バリアー、傾斜レンチキュラーシート、或いは傾斜格子状レンズアレー等の適当なシーン分離装置を提供し、三次元画像表示の目的を達成する。

本発明の三次元画像表示装置は、メモリ画像配列合成転換プロセスがマルチシーン画像に対して、サブピクセル画像配列順序転換、マルチシーン画像合成処理を行った後、還元後マルチシーン合成画像を出力し、転換型表示コントローラが還元後マルチシーン合成画像において、画像中の偶数本、或いは奇数本の水平走査線上の画像データに対して、サブピクセル画像データ配列順序の転換を行った後、水平走査画像データを出力し、サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーンは、水平走査画像データを受け取り、還元後マルチシーン合成画像を表示し、シーン分離装置は、還元後マルチシーン合成画像において、シーン分離の作用を行い、こうして三次元画像提供の目的を達成することができる。

一般のR、G、Bサブピクセルを水平ストリップ状配列するフラットディスプレースクリーンの模式図である。一般のサブピクセルが右移動三角状配列幾何構造を呈する模式図である。一般のサブピクセルが左移動三角状配列幾何構造を呈する模式図である。一般のサブピクセルが右移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーンの模式図である。一般のサブピクセルが左移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーンの模式図である。一般のサブピクセルが右移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーンの模式図である。一般のサブピクセルが左移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーンの模式図である。デュアルシーン3D合成画像の模式図である。デュアルシーン用右傾斜格子状式視差バリアー構造の模式図である。デュアルシーン用右傾斜ストリップ状式視差バリアー構造の模式図である。 m=3、n=2、Q=2、Δ=0、II=1である右傾斜マルチシーン合成画像の模式図である。 m=3、n=2、Q=2、Δ=1、II=1である左傾斜マルチシーン合成画像の模式図である。 m=3、n=2、Q=2、Δ=1、II=1である右傾斜マルチシーン合成画像の模式図である。 m=3、n=2、Q=2、Δ=0、II=1である左傾斜マルチシーン合成画像の模式図である。マルチシーン用右傾斜格子状式視差バリアー構造の模式図である。マルチシーン用右傾斜格子状式視差バリアー構造の模式図である。マルチシーン用左傾斜格子状式視差バリアー構造の模式図である。マルチシーン用左傾斜格子状式視差バリアー構造の模式図である。マルチシーン用右傾斜ストリップ状式視差バリアー構造の模式図である。マルチシーン用左傾斜ストリップ状式視差バリアー構造の模式図である。マルチシーン用右傾斜レンチキュラーシート構造の立体模式図である。マルチシーン用左傾斜レンチキュラーシート構造の立体模式図である。マルチシーン用右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー構造の上視図である。マルチシーン用左傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー構造の上視図である。単一格子状マイクロレンチキュラーレンズの立体模式図である。単一シーン画像V_K画像データの模式図である。表示コントローラ画像出力の模式図である。表示コントローラサブピクセル画像出力の模式図である。表示コントローラサブピクセル画像出力の模式図である。表示コントローラサブピクセル画像出力の模式図である。表示コントローラサブピクセル画像出力の模式図である。転換後のマルチシーン画像V′_kの模式図である。転換後のマルチシーン画像V′_kの模式図である。転換後の右傾斜デュアルシーン合成画像Σ′₂の模式図である。還元後の右傾斜デュアルシーン合成画像Σ₂の模式図である。本発明第一実施例の模式図である。本発明第二実施例の模式図である。

以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

マルチシーン三次元画像の表示に対して、先ず、多数の視差効果を備える単一シーン画像V_Kを定義し、以下の式１３により表示する。

内、M、N、i、jは、前記の定義の通りで、kは、シーン通し番号数で、しかもk＜nであり、nは総シーン数で、

は該単一シーン画像V_K中の(i,j)位置にあるサブピクセル画像データである。
よって、マルチシーン合成画像Σ_n、は以下の式１４により表示する。

図4、図6に示すサブピクセルが右移動三角状配列であるディスプレースクリーン110、130は、以下に示すマルチシーン3D画像合成式１５により、右傾斜マルチシーン合成画像を生じることができる。

内、M、N、i、j、m、nは、前記の定義の通りで、Qは、最小シーン画像縦方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、Δは、横方向移動位相で、IIは、横方向移動振幅である。
ここでは、図4に示すスクリーンだけを例とし、右傾斜マルチシーン合成画像を図示する。
それが、図11に示す、m=3、n=2、Q=2、Δ=0、II=1である右傾斜マルチシーン合成画像である。
また、より空間連続性を備えた3D画像を得るため、m=2、n=2、Q=2、Δ=0、II=1 (図示なし)とすることもできる。

図4、図6に示すサブピクセルが右移動三角状配列であるディスプレースクリーン110、130は、以下に示すマルチシーン3D画像合成公式１６により、左傾斜マルチシーン合成画像を生じることができる。

内、M、N、i、j、m、n、Q、Δ、IIは、前記の定義の通りである。
ここでは、図4に示すスクリーンだけを例とし、左傾斜マルチシーン合成画像を図示する。
それが、図12に示す、m=3、n=2、Q=2、Δ=1、II=1である左傾斜マルチシーン合成画像である。
また、より空間連続性を備えた3D画像を得るため、m=2、n=2、Q=2、Δ=1、II=1(図示なし) とすることもできる。

図5、図7に示すサブピクセルが左移動三角状配列であるディスプレースクリーン120、140は、以下に示すマルチシーン3D画像合成公式17により、右傾斜マルチシーン合成画像を生じることができる。

内、M、N、i、j、m、n、Q、Δ、IIは、前記の定義の通りである。
ここでは、図5に示すスクリーンだけを例とし、右傾斜マルチシーン合成画像を図示する。
それが、図13に示す、m=3、n=2、Q=2、Δ=1、II=1である右傾斜マルチシーン合成画像である。
また、より空間連続性を備えた3D画像を得るため、m=2、n=2、Q=2、Δ=1、II=1(図示なし) とすることもできる。

また、図5、図7に示すサブピクセルが左移動三角状配列であるディスプレースクリーン120、140は、以下に示すマルチシーン3D画像合成公式18により、左傾斜マルチシーン合成画像を生じることができる。

内、M、N、i、j、m、n、Q、Δ、IIは、前記の定義の通りである。
ここでは、図5に示すスクリーンだけを例とし、左傾斜マルチシーン合成画像を図示する。
それが、図14に示す、m=3、n=2、Q=2、Δ=0、II=1である左傾斜マルチシーン合成画像である。
また、より空間連続性を備えた3D画像を得るため、m=2、n=2、Q=2、Δ=0、II=1(図示なし) とすることもできる。

以下に、各種実施可能なシーン分離装置について説明する。
先ず、マルチシーン3D合成画像傾斜方向の特シxに対して、傾斜格子状式視差バリアーを提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
図11、13に示す右傾斜マルチシーン合成画像には、マルチシーン用右傾斜格子状式視差バリアーを設計して提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
こうして、図15、16の模式図に示すような、マルチシーン用右傾斜格子状式視差バリアー構造を構成する。

２個の視差バリアー210、220は、それぞれ図11、13に示す右傾斜マルチシーン合成画像のシーン分離装置である。
該２個の視差バリアー210、220は、図9に示すものと同様の特徴と構造を備える。
該２個の視差バリアー210、220の差異は、１本目のバリアー水平線構造ユニット214だけにある。
また、該視差バリアー210は、該視差バリアー220に比べ、バリアー水平線構造ユニット214が１本多い。

また、光透過部品211、221と遮光部品212、222は、B_n、

の水平幅と垂直高度B_Hをそれぞれ備え、以下の式(１９)、(２０)、(２１)により表示する。

内、n、L_E、P_DWは、前記の定義の通り、P_DWは、以下の式に示す関係を備える。
P_DW＝mp _w (22)
内、ｍは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はｍ≧１の整数で、mp _wは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅となる。

また、図12、14に示す左傾斜マルチシーン合成画像に対して、マルチシーン用左傾斜格子状式視差バリアーを設計して提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
こうして、図17、18の模式図に示すような、該マルチシーン用左傾斜格子状式視差バリアー構造を構成する。
２個の視差バリアー230、240は、それぞれ図12、14に示す左傾斜マルチシーン合成画像のシーン分離装置である。
該２個の視差バリアー230、240は、図9に示すものと同様の特徴と構造を備える。
唯一の差異は、下水平線構造が上水平線構造に対して、移動量p _w /2だけ左に相対偏移することである。
該２個の視差バリアー230、240の差異は、１本目のバリアー水平線構造ユニットだけにある。
また、該視差バリアー240は、該視差バリアー230より、バリアー水平線構造ユニットが１本多い。
また、該光透過部品231、241と該遮光部品232、242構造のサイズB_n、

、B_Hは、式(１９)、(２０)、(２１)、(２２)により設計して得ることができる。

以下に、マルチシーン3D合成画像傾斜方向の特シに対して、傾斜ストリップ状式視差バリアーを提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
図11、13に示す右傾斜マルチシーン合成画像に、マルチシーン用右傾斜ストリップ状式視差バリアーを設計して提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
こうして、図19の模式図に示すような、マルチシーン用右傾斜ストリップ状式視差バリアー構造を構成する。
視差バリアー310は、図11、13に示す右傾斜マルチシーン合成画像のシーン分離装置である。
該視差バリアー310は、図10に示すものと同様の特徴と構造を備える。
光透過部品311と遮光部品312構造のサイズB_n、

は、式(１９)、(２０)、(２２)に基づき、設計して得ることができる。
また、傾斜角度θは、式１１に基づき、設計して得ることができる。
ここでは、θはプラスの値で、該光透過部品311と該遮光部品312構造が、右傾斜の特徴を備えることを表している。

また、図12、14に示す左傾斜マルチシーン合成画像に、マルチシーン用左傾斜ストリップ状式視差バリアーを設計して提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
こうして、図20の模式図に示すような、マルチシーン用左傾斜ストリップ状式視差バリアー構造を構成する。
視差バリアー320は、図12、14に示す左傾斜マルチシーン合成画像のシーン分離装置である。
該視差バリアー320は、図10に示すものと同様の特徴と構造を備えるが、異なる傾斜角度を備える。
光透過部品321と遮光部品322構造のサイズB_n、

は、式(１９)、(２０)、(２２)に基づき、設計して得ることができる。
また、傾斜角度θは、以下の式(23)により、設計して得ることができる。

ここでは、θはマイナスの値で、該光透過部品321と該遮光部品322の構造が、左傾斜の特シを備えることを表している。

以下に、マルチシーン3D合成画像傾斜方向の特徴に対して、傾斜レンチキュラーシートを提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
図11、13に示す右傾斜マルチシーン合成画像に対して、マルチシーン用右傾斜レンチキュラーシートを設計して提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
こうして、図21の立体模式図に示すような、マルチシーン用右傾斜レンチキュラーシート構造を構成する。
右傾斜レンチキュラーシート(Slant Lenticular Sheet)400は、図11、13に示す右傾斜マルチシーン合成画像のシーン分離装置である。
該右傾斜レンチキュラーシート400の構造は、多数の単一右傾斜レンチキュラーレンズ401により構成する。
該単一右傾斜レンチキュラーレンズ401は、レンズ幅L_n、レンズ厚みL_tとレンズ傾斜角度θを備え、以下の公(２４)、(２５)、(２６)により表示する。

内、n、L_E、P_DW、P_W、P_Hは前記の定義の通りで、fは該レンチキュラーレンズの焦点距離である。

また、図12、14に示す左傾斜マルチシーン合成画像に対して、マルチシーン用左傾斜傾斜レンチキュラーシートを設計して提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
こうして、図22の立体模式図に示すような、マルチシーン用左傾斜レンチキュラーシート構造を構成する。
左傾斜レンチキュラーシート410は、図12、14に示す左傾斜マルチシーン合成画像のシーン分離装置である。
該左傾斜レンチキュラーシート410の構造は、多数の単一左傾斜レンチキュラーレンズ411により構成する。
該単一左傾斜レンチキュラーレンズ411は、レンズ幅L_n、レンズ厚みL_tとレンズ傾斜角度θを備える。
内、レンズ幅L_n、厚みL_tは、式２４、式２５に基づき、設計して得ることができる。
また、該傾斜角度θは、以下の公式27により表示する。

以下に、マルチシーン3D合成画像傾斜方向の特徴に対して、傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーを提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
図11、13に示す右傾斜マルチシーン合成画像に対して、マルチシーン用右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーを設計して提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
こうして、図23の上視図に示すような、マルチシーン用右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー構造を構成する。
右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー(Micro Lenticular Lens Array)500は、図11、13に示す右傾斜マルチシーン合成画像のシーン分離装置である。
該右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー500の構造は、多数の単一格子状マイクロレンチキュラーレンズ501により構成する。
該単一格子状マイクロレンチキュラーレンズ501は、図25の立体図に示すように、レンズ幅L_n、レンズ長さL_Hとレンズ厚みL_tを備える微小な柱状レンズである。
該レンズ幅L_n、レンズ厚みL_tは、それぞれ式２４、２５により表示し、該レンズ長さL_Hは以下の公式28により表示する。

内、n P_DW、、P_Hは前記の定義の通りである。
図23に示すように、該右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー500の全体構造において、先ず、多数の単一格子状マイクロレンチキュラーレンズ501を、水平方向に沿って、繰り返し配列する方式により、レンズ水平線構造ユニット502を構成する。
次に、多数の該レンズ水平線構造ユニット502を、垂直方向に沿って、繰り返し配列する方式により、該右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー500を構成する。
こうして、すべての該レンズ水平線構造ユニット502は、垂直方向上において、上、下に相互に隣接する任意の２個の該レンズ水平線構造ユニットの、その水平方向の設置位置は、下水平線構造が上水平線構造に対して、移動量p _w /2だけ相対して右へと偏移する。

また、図12、14に示す左傾斜マルチシーン合成画像に対して、左傾斜マルチシーン用格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーを設計して提供し、三次元画像表示の目的を達成する。
こうして、図24の上視図に示すような、マルチシーン用左傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー構造を構成する。
左傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー510は、図12、14に示す左傾斜マルチシーン合成画像のシーン分離装置である。
該左傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー510は、前記右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー500と同様の構成を備える。
唯一の相違点は、下水平線構造が上水平線構造に対して、移動量p _w /2だけ相対して左へと偏移することである。

最後に、図４〜図７に示すサブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーンについて、従来のメモリ画像と画像出力の関係を説明する。
先ず、サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーンに関して、一般のメモリ画像と画像出力の関係を説明する。
図４に示すサブピクセルが右移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーンにおいて、式１３に基づき、それが対応する単一シーン画像V_Kの画像データは、図２６に示す。
また、スクリーンサブピクセル位置が(i,j)である画像において、それが対応するサブピクセル画像データは、

である。
該単一シーン画像V_Kの画像データは、先ず、図27に示す表示メモリ600中に保存する。
次に、表示コントローラ700を通して、サブピクセル画像データ

を、順番に出力し、しかもサブピクセル位置が(i,j)であるスクリーン110上に表示する。
該表示コントローラ700の機能は、異なる三角状配列のディスプレースクリーンにおいて、表示メモリ600中に保存する画像データに対して、しかも偶数本の水平走査線、或いは奇数本の水平走査線上のサブピクセル画像データに対して、異なる順序で配列を行った後、該サブピクセル画像データを出力することである。

よって、サブピクセルが右移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーン110においては、図27に示すように、表示メモリ600上の偶数本の水平走査線において、そのサブピクセル画像データは、R、G、Bの順序で配列し、それぞれ

のサブピクセル画像データ(内、eとmはゼロを含む正の整数)を備える。
該表示コントローラ700は、

の順序で、すなわちR、G、Bの順序で、サブピクセル画像データを該スクリーン110上に出力する。
また、偶数本の水平走査線上のサブピクセル画像において、該表示コントローラ700は、サブピクセル画像配列の順序を変えずに、該サブピクセル画像データを出力する。

また、表示メモリ600上の奇数本の水平走査線において、そのサブピクセル画像データは、R、G、Bの順序で配列し、それぞれ

のサブピクセル画像データ(内、eとmはゼロを含む正の整数)を備える。
該表示コントローラ700は、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、該

のサブピクセル画像データに対して、

の順序、すなわちB、R、Gの順序で、サブピクセル画像データを該スクリーン110上に出力する。

よって、上記した操作プロセスを、右回転(Right Rotation) 配列順序の操作と定義する。
またさらに、左回転(Left Rotation) 配列順序の操作と定義する。
すなわち、R、G、Bの順序で配列するサブピクセル画像データ

において、該左回転配列順序の操作は、

の順序、すなわちG、B、Rの順序で、サブピクセル画像データを該スクリーン110上に出力する(図示なし)。

図２８は、該表示コントローラサブピクセル画像出力の模式図である。
つまり、図4に示すサブピクセルが右移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーンにおいて、該表示コントローラ700の出力は、表示メモリ600上の偶数本の水平走査線に対して、R、G、Bサブピクセル画像データの順序を変えずに、該サブピクセル画像データを出力する。
奇数本の水平走査線においては、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、該組のサブピクセル画像データに対して、右回転配列順序の操作に基づき、B、R、Gの順序で、サブピクセル画像データを出力する。
図中に示すH_SYNCは、一般的な従来の水平画像走査同期信号である。

図５に示すサブピクセルが左移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーンにおいて、該表示コントローラ700のサブピクセル画像出力の模式図は図２９に示す。
該表示コントローラ700の出力は、表示メモリ600上の偶数本の水平走査線に対して、R、G、Bサブピクセル画像データの順序を変えずに、該サブピクセル画像データを出力する。
奇数本の水平走査線においては、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、該組のサブピクセル画像データに対して、左回転配列順序の操作に基づき、G、B、Rの順序で、サブピクセル画像データを出力する。

図６に示すサブピクセルが右移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーンにおいて、該表示コントローラ700のサブピクセル画像出力の模式図は図30に示す。
該表示コントローラ700の出力は、表示メモリ600上の奇数本の水平走査線に対して、R、G、Bサブピクセル画像データの順序を変えずに、該サブピクセル画像データを出力する。
偶数本の水平走査線においては、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、該組のサブピクセル画像データに対して、左回転配列順序の操作に基づき、G、B、Rの順序で、サブピクセル画像データを出力する。

図７に示すサブピクセルが左移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーンにおいて、該表示コントローラ700のサブピクセル画像出力の模式図は図３１に示す。
該表示コントローラ700の出力は、表示メモリ600上の奇数本の水平走査線に対して、R、G、Bサブピクセル画像データの順序を変えずに、該サブピクセル画像データを出力する。
偶数本の水平走査線においては、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、該組のサブピクセル画像データに対して、右回転配列順序の操作に基づき、B、R、Gの順序で、サブピクセル画像データを出力する。

上記したように、該表示コントローラ700は、サブピクセル画像配列順序転換の作用を備え、該転換の作用は、偶数で、或いは奇数本の水平走査線上の、もともとR、G、B配列順序を備えるサブピクセル画像データに、配列順序を変える転換を行った後、新しい配列のサブピクセル画像データを出力し、こうして画像表示の目的を達成する。
以下、説明の便のため、この転換を、表示コントローラ側サブピクセル画像配列順序の転換と定義する。

該マルチシーン画像V_Kの合成において、該表示コントローラ700は、上記したサブピクセル画像配列順序転換の特性を備えるため、式(14)〜(18)の操作に従い、直接マルチシーン合成画像を生じることができない。
よって、メモリ画像配列と合成転換プロセスの使用を経なければ、正確なマルチシーン合成画像を生じることはできない。
該メモリ画像配列合成転換プロセスは、メモリ側サブピクセル画像配列順序の転換、マルチシーン画像の合成、メモリ側サブピクセル画像配列順序の逆転換等プロセスを含む。

該メモリ側サブピクセル画像配列順序転換プロセスは、すべての該マルチシーン画像V_K (図26参照)に対して、先ず、サブピクセル画像配列順序の転換を行い、個別の該マルチシーン画像V_Kについて、必要な水平走査線上のR、G、Bサブピクセル画像データを、しかも該三角状配列ディスプレースクリーンのサブピクセル配列方式に従い、R、G、Bの３個のサブピクセルを単位とし、サブピクセル画像データ配列順序転換の操作を行う(右回転配列順序の操作等)。
すなわち、該マルチシーン画像V_Kサブピクセルデータを、先ず、該ディスプレースクリーンサブピクセルが備える配列順序に転換し、転換後マルチシーン画像V′_Kを生じる。
この後、さらに式(14)〜(18)に基づき、該すべての転換後マルチシーン画像V′_Kに対して、マルチシーン画像の合成を行い、転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを生じる。
最後に、さらに該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nに対して、メモリ側サブピクセル画像配列順序の逆転換を行う。
該配列順序の逆転換は、該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nについて、上記した同様の水平走査線上のサブピクセル画像データに対して、サブピクセル画像データ配列順序逆転換の操作を行い(左回転配列順序の操作等)、還元後マルチシーン合成画像Σ_nを生じる。
最後に、さらに該還元後マルチシーン合成画像Σ_nを、該表示メモリ600に保存し、こうして該還元後マルチシーン合成画像を正確に表示する目的を達成する。

以下に、先ず、該メモリ側サブピクセル画像配列順序転換のプロセスについて説明する。
図4に示すサブピクセルが右移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーン110において、該メモリ側サブピクセル画像配列順序転換は、メモリ中(図示なし)に保存するマルチシーン画像V_Kに対し、すべての該マルチシーン画像V_Kの偶数本の水平走査線に対しては、そのサブピクセル画像データの配列順序を変えない。
また、すべての奇数本の水平走査線に対しては、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、右回転配列順序の操作を行い、図32に示す転換後マルチシーン画像V′_Kを得ることができる。
内、(i,j) 位置にあるサブピクセル画像データV′_K(i,j)は、以下の式(29)、(30)により表示される。
i=2eである時、

で、
i=2e+1である時、

で、
内、eはゼロを含む正の整数である。

図５に示すサブピクセルが左移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーン120において、該メモリ側サブピクセル画像配列順序転換は、メモリ中(図示なし)に保存するマルチシーン画像V_Kに対し、すべての該マルチシーン画像V_Kの偶数本の水平走査線に対しては、そのサブピクセル画像データの配列順序を変えない。
また、すべての奇数本の水平走査線に対しては、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、左回転配列順序の操作を行い、図33に示す転換後マルチシーン画像V′_Kを得ることができる。
内、(i,j) 位置にあるサブピクセル画像データV′_K (i,j)は、以下の式(31)、(32)により表示される。
i=2eである時、

で、
i=2e+1である時、

で、
内、eは前記の定義の通りである。

図６に示すサブピクセルが右移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーン130において、該メモリ側サブピクセル画像配列順序転換は、メモリ中(図示なし)に保存するマルチシーン画像V_Kに対し、すべての該マルチシーン画像V_Kの奇数本の水平走査線に対しては、そのサブピクセル画像データの配列順序を変えない。
また、すべての偶数本の水平走査線に対しては、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、左回転配列順序の操作を行い、転換後マルチシーン画像V′_K(図示なし)を得ることができる。
内、(i,j)位置にあるサブピクセル画像データV′_K(i,j)は、以下の式(33)、(34)により表示される。
i=2e+1である時、

で、
i=2eである時、

で、
内、eは前記の定義の通りである。

図７に示すサブピクセルが左移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーン140において、該メモリ側サブピクセル画像配列順序転換は、メモリ中(図示なし)に保存するマルチシーン画像V_Kに対し、すべての該マルチシーン画像V_Kの奇数本の水平走査線に対しては、そのサブピクセル画像データの配列順序を変えない。
また、すべての偶数本の水平走査線に対しては、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、右回転配列順序の操作を行い、転換後マルチシーン画像V′_K (図示なし)を得ることができる。
内、(i,j)位置にあるサブピクセル画像データV′_K(i,j)は、以下の式(35)、(36)により表示される。
i=2e+1である時、

で、
i=2eである時、

で、
内、eは前記の定義の通りである。

上記したように、マルチシーン画像V_Kにおいて、式(29)〜式(36)に基づき、各種転換後マルチシーン画像V′_Kを取得後、さらに式(14)〜式(18)に基づき、転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを得ることができる。
以下の式により示す。

図３４に示すのは、サブピクセルが右移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーンを例とし、しかもn=2、m=3、Q=2、Δ=0、II=1である時、得られる転換後の右傾斜デュアルシーン合成画像Σ′₂である。

最後に、さらに該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nに対して、メモリ側サブピクセル画像配列順序逆転換の処理を行い、該転換後マルチシーン合成画像Σ′_n中の、すべてのすでに予め配列順序を変えられたサブピクセル画像データを、もともとのR、G、Bの配列順序に還元し、還元後マルチシーン合成画像Σ_nを得ることができる。
以下の公式38により示す。

前記のように、式(29)〜(30)を利用し転換し得られた該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nについて、該メモリ側サブピクセル画像配列順序逆転換のプロセスは、該画像Σ′_n中のすべての奇数本の水平走査線に対し、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、左回転配列順序の操作を行う。
以下の式(３９)、(４０)に示すように、R、G、Bの配列順序を還元し、該還元後マルチシーン合成画像Σ_nを得る。
i=2eである時、

で、
i=2e+1である時、

で、

前記のように、式(31)〜(32)を利用し、転換し得られた該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nについて、該メモリ側サブピクセル画像配列順序逆転換のプロセスは、該画像Σ′_n中すべての奇数本の水平走査線に対し、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、右回転配列順序の操作を行う。
以下の式(41)、(42)に示すように、R、G、Bの配列順序を還元し、該還元後マルチシーン合成画像Σ_nを得る。
i=2eである時、

で、
i=2e+1である時、

で、

前記のように、式(33)〜(34)を利用して、転換し得られた該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nについて、該メモリ側サブピクセル画像配列順序逆転換のプロセスは、該画像Σ′_n中すべての偶数本の水平走査線に対し、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、右回転配列順序の操作を行う。
以下の式(43)、(44)に示すように、R、G、Bの配列順序を還元し、該還元後マルチシーン合成画像Σ_nを得る。
i=2e+1である時、

で、
i=2eである時、

で、

前記のように、式(35)〜(36)を利用して、転換し得られた該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nについて、該メモリ側サブピクセル画像配列順序逆転換のプロセスは、該画像Σ′_n中すべての偶数本の水平走査線に対し、１組のR、G、Bサブピクセルを単位とし、左回転配列順序の操作を行う。
以下の式(45)、(46)に示すように、R、G、Bの配列順序を還元し、該還元後マルチシーン合成画像Σ_nを得る。
i=2e+1である時、

で、
i=2eである時、

で、
よって、図３４に示す転換後の右傾斜デュアルシーン合成画像Σ′₂は、該メモリ側サブピクセル画像配列順序逆転換のプロセス処理を経ることで、図３５に示す還元後右傾斜デュアルシーン合成画像Σ₂を得ることができる。

また、該表示コントローラ700を、サブピクセル画像配列順序転換の機能を備えない表示コントローラ700とすることもでき、これによっても、表示メモリ中に保存する画像の水平走査線が、偶数本であろうと、奇数本であろうと、そのサブピクセル画像データ配列順序の方式を変えずに、該サブピクセル画像データを出力する。
以下では、サブピクセル画像配列順序転換機能を備えない表示コントローラを、非転換型表示コントローラと呼ぶ。
従来のサブピクセル画像配列順序転換機能を備える表示コントローラに対しては、転換型表示コントローラと呼ぶ。
よって、非転換表示コントローラを使用する時、該メモリ画像配列合成転換プロセスは、メモリ側サブピクセル画像配列順序転換とマルチシーン画像の合成等プロセスだけを含む。
そのため、すべての該マルチシーン画像V_Kに対して、上記したように、メモリ側サブピクセル画像配列順序の転換だけを行えば、転換後マルチシーン画像V′_Kを生じることができる。
この後、さらに式(14)〜(18)に基づき、マルチシーン画像の合成を行い、転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを生じる。
この後、さらに該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを、該表示メモリ600に保存し、該非転換表示コントローラの使用を通して、三角状配列のディスプレースクリーンに対して、マルチシーン合成画像を正確に出力する目的を達成する。

第一実施例
本発明三次元画像表示装置の第一実施例は、図36に示すように、マルチシーン画像V_K、シーンメモリ800、メモリ画像配列合成転換プロセス810、表示メモリ820、転換型表示コントローラ830、サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーン840、シーン分離装置850を備える。
前記のように、該シーンメモリ800は、該マルチシーン画像V_Kを保存して、出力する。
該メモリ画像配列合成転換プロセス810は、メモリ側サブピクセル画像配列順序転換のプロセス、マルチシーン画像合成のプロセス、メモリ側サブピクセル画像配列順序逆転換のプロセス(該各プロセスの作用は前記の通り)を備え、該マルチシーン画像V_Kに対して、サブピクセル画像配列順序転換、マルチシーン画像合成処理を行った後、還元後マルチシーン合成画像Σ_nを出力する。
該表示メモリ820は、該還元後マルチシーン合成画像Σ_nを保存して、出力する。
該転換型表示コントローラ830は、該還元後マルチシーン合成画像Σ_nにおいて、該画像Σ_n中の偶数本、或いは奇数本の水平走査線上の画像データに対して、サブピクセル画像データ配列順序の転換を行った後、該水平走査画像データを出力する。
該サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーン840は、該水平走査画像データを受け取り、該還元後マルチシーン合成画像Σ_nを表示する。
該シーン分離装置850は、該還元後マルチシーン合成画像Σ_nに、シーン分離の作用を行い、三次元画像提供の目的を達成する

第二実施例
前記のように、本発明三次元画像表示装置の第二実施例は、図37に示すように、シーンメモリ800、メモリ画像配列合成転換プロセス815、表示メモリ820、非転換型表示コントローラ835、サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーン840、シーン分離装置850を備える。
前記のように、該シーンメモリ800は、該マルチシーン画像V_Kを保存して、出力する。
該メモリ画像配列合成転換プロセス815は、メモリ側サブピクセル画像配列順序転換のプロセス、マルチシーン画像合成のプロセス (該各プロセスの作用は前記の通り)を含み、該マルチシーン画像V_Kに対して、サブピクセル画像配列順序転換、マルチシーン画像合成処理を行った後、転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを出力する。
該表示メモリ820は、該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを保存して、出力する。
該非転換型表示コントローラ835は、該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nにおいて、該画像Σ′_n中のすべての水平走査線上の画像データに対して、一切のサブピクセル画像データ配列順序の転換を行わず、該水平走査画像データを出力する。
該サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーン840は、該水平走査画像データを受け取り、該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを表示する。
該シーン分離装置850は、該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nに、シーン分離の作用を行い、三次元画像提供の目的を達成する

前記のように、本発明は、サブピクセルを三角状配列とするフラットディスプレーのスクリーンに対応する三次元画像表示装置であるが、裸眼式三次元画像ディスプレー(Auto-stereoscopic Display)に対しては、本発明は汎用性を持つ設計方法である。

先ず、本発明が開示する方法は、液晶表示方式、OLED表示方式、プラズマ表示方式等により構成するあらゆるフラットディスプレーのスクリーンに適用でき、各種サブピクセル配列のフラットディスプレーのスクリーンにも適用することができる。
本発明が開示するマルチシーン画像合成は、公式(15)〜(16)に示すように、マルチシーン画像合成汎用の公式である。
すなわち、m、n、Q、Δ、II等に、異なり、かつ適当な値を代入し、得られるマルチシーン合成画像は、サブピクセルが三角状配列であるフラットディスプレーのスクリーンへの応用に対応可能である他、他の異なるサブピクセル配列フラットディスプレーのスクリーンへの応用に適用でき、また他の異なる構造のシーン分離装置に対応させることができる。

例えば、特許文献３に開示する全画面三次元画像表示装置において、図9に示すデュアルシーン合成画像は、m=1、n=2、Q=M、Δ=0、II=1を式(15)に代入した時、得られるデュアルシーン合成画像である。
特許文献３中で、図22に示すデュアルシーン合成画像は、m=1、n=2、Q=M、Δ=0、II=1を式(16)に代入した時、得られるデュアルシーン合成画像である。
該２個のデュアルシーン合成画像は、サブピクセルが水平ストリップ状配列であるフラットディスプレーのスクリーンに対応し、垂直ストリップ状式視差バリアーに対応し、また垂直状レンズアレーに対応することができる。

例えば、特許文献４に開示する多機能液晶視差バリアーの装置において、図16に示す５シーン合成画像は、m=3、n=5、Q=1、Δ=0、II=1を式(15)に代入した時、得られる５シーン合成画像である。
該５シーン合成画像は、サブピクセルが水平ストリップ状配列であるフラットディスプレーのスクリーンに対応し、右傾斜格子状式視差バリアーに対応し、右傾斜ストリップ状式視差バリアーに対応し、また右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーに対応することができる。
該右傾斜格子状式視差バリアーと該右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーとの、該上、下水平線構造の相対偏移量は、サブピクセル幅ｐ_wで、該右傾斜ストリップ状式視差バリアーの傾斜角度はθ=tan^-1(Pw/PH)である。

例えば、特許文献１中に開示する双方向表示が可能な三次元画像の装置において、図11に示すデュアルシーン合成画像は、m=3、n=2、Q=1、Δ=0、II=3を式(15)に代入した時に、得られるデュアルシーン合成画像である。
該デュアルシーン合成画像は、サブピクセルがモザイク配列であるフラットディスプレーのスクリーンに対応し、デュアルシーン用右傾斜格子状式視差バリアーに対応する。

例えば、特許文献５(Cornelis van Berkel、2000)中に開示する「AUTOSTEREOSCOPIC DISPLAYAPPARATUS」において、図4Aに示す７シーン合成画像は、m=1、n=7、Q=1、Δ=0、II=4を式(15)に代入した時に、得られる７シーン合成画像である。
該７シーン合成画像は、サブピクセルが水平ストリップ状配列であるフラットディスプレーのスクリーンに対応し、右傾斜レンチキュラーシートに対応する。

上記したように、本発明の三次元画像表示装置は、泛用性の高い設計方法で、各種異なるサブピクセル配列を備えるディスプレースクリーンへの応用に適用可能で、マルチシーン画像合成の泛用公式、及び各種シーン分離装置の設計を提供することができる。
また、本発明の三次元画像表示装置は、表示コントローラ転換機能の有無に関わらず、各種さまざまな裸眼式三次元画像ディスプレー応用の目的を達成することができる。

上記の本発明名称と内容は、本発明技術内容の説明に用いたのみで、本発明を限定するものではない。本発明の精神に基づく等価応用或いは部品（構造）の転換、置換、数量の増減はすべて、本発明の保護範囲に含むものとする。

本発明は特許の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。

100 サブピクセルが水平ストリップ状配列であるフラットディスプレーのスクリーン
110、130 サブピクセルが右移動三角状配列であるディスプレースクリーン
120、140 サブピクセルが左移動三角状配列であるディスプレースクリーン
200 デュアルシーン用右傾斜格子状式視差バリアー
210、220 マルチシーン用右傾斜格子状式視差バリアー
230、240 マルチシーン用左傾斜格子状式視差バリアー
201、211、221、231、241 格子状構造を備える光透過部品
202、212、222、232、242 格子状構造を備える遮光部品
203、213 バリアー基本構造ユニット
204、214 バリアー水平線構造ユニット
300 デュアルシーン用右傾斜ストリップ状式視差バリアー
310 マルチシーン用右傾斜ストリップ状式視差バリアー
320 マルチシーン用左傾斜ストリップ状式視差バリアー
301、311、321 傾斜ストリップ状構造を備える光透過部品
302、312、322 傾斜ストリップ状構造を備える遮光部品
400 右傾斜レンチキュラーシート
401 単一右傾斜レンチキュラーレンズ
410 左傾斜レンチキュラーシート
411 単一左傾斜レンチキュラーレンズ
500 右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー
501、511 単一格子状マイクロレンチキュラーレンズ
502 レンズ水平線構造ユニット
510 左傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレー
600 表示メモリ
700 表示コントローラ
800 シーンメモリ
810、815 メモリ画像配列合成転換プロセス
820 表示メモリ
830 転換型表示コントローラ
835 非転換型表示コントローラ
840 サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーン
850 シーン分離装置
X、Y、Z 座標軸
N ディスプレースクリーン水平方向サブピクセルの総数
M ディスプレースクリーン垂直方向サブピクセルの総数
j 単一のサブピクセル水平の位置通し番号
i 単一のサブピクセル垂直位置の通し番号
e ゼロを含む正の整数
P_W サブピクセル幅
P_H サブピクセル高度
V₀、V₁、V_K 単一シーン画像
V′ _k 転換後マルチシーン画像

V′ _k (i,j)

単一シーン画像中における、(i,j)位置にあるサブピクセル画像データ

合成画像における、(i,j)位置にあるサブピクセル画像データ

単一シーン画像中における、(i,j)位置にあるサブピクセル画像データ
Σ₂ デュアルシーン合成画像
Σ′₂ 転換後デュアルシーン合成画像
Σ_n マルチシーン合成画像
Σ′_n 転換後マルチシーン合成画像
Λ 単一シーン画像の通し番号数
n 総シーンの数
m 最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数
Q 最小シーン画像縦方向表示ユニットサブピクセル構成の数
Δ 横方向移動位相
II 横方向移動振幅
B_DW、B_n 格子状構造を備える光透過部品の水平幅

格子状構造を備える遮光部品の水平幅
B_DH、B_H 格子状構造を備える遮光部品の垂直高度
L_E 両目間の平均距離
P_DW 最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅
B_SS 傾斜ストリップ状構造を備える光透過部品の水平幅

傾斜ストリップ状構造を備える遮光部品の水平幅
θ 傾斜角度、レンズ傾斜角度
P_SS 最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅

光透過部品水平幅の削減量
L_n レンズ幅
L_t レンズ厚み
L_H レンズ長さ
H_SYNC 水平画像走査同期信号

Claims

三次元画像表示装置は、マルチシーン画像、シーンメモリ、メモリ画像配列合成転換プロセス、表示メモリ、転換型表示コントローラ、サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーン、シーン分離装置を備え、
該マルチシーン画像は、n個の単一シーン画像

により構成し、該単一シーン画像は、NxM個のサブピクセル画像により構成し、Nは、水平方向サブピクセル画像の総数で、Mは、垂直方向サブピクセル画像の総数で、j、iは各単一のサブピクセル画像水平と垂直位置の通し番号で、nは総シーン数で、しかもその値は、2≦nで、kは、シーン通し番号数で、しかもその値は0≦k＜nで、
該シーンメモリは、マルチシーン画像を保存して出力し、
該メモリ画像配列合成転換プロセスは、該マルチシーン画像に対して、サブピクセル画像配列順序の転換処理と、マルチシーン画像の合成処理を行った後、還元後マルチシーン合成画像Σ_nを出力し、
該表示メモリは、該還元後マルチシーン合成画像Σ_nを保存して出力し、
該転換型表示コントローラは、該還元後マルチシーン合成画像Σ_nを入力し、該画像Σ_n中のすべての偶数本、或いは奇数本の水平走査線上の画像データに対して、サブピクセル画像データ配列順序の転換を行った後、該水平走査画像データを出力し、
該サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーンは、NxM個のサブピクセルにより構成し、該単一のサブピクセルの幾何サイズは、P_W×P_Hで、P_Wは、サブピクセル幅で、P_Hは、サブピクセル高度で、該水平走査画像データを入力し、該還元後マルチシーン合成画像Σ _nを表示し、
該シーン分離装置は、該還元後マルチシーン合成画像Σ_nに、シーン分離の作用を行い、
三次元画像表示の目的を達成することを特徴とする三次元画像表示装置。
前記メモリ画像配列合成転換プロセスは、メモリ側サブピクセル画像配列順序転換のプロセス、マルチシーン画像合成のプロセス、メモリ側サブピクセル画像配列順序の逆転換のプロセスを含むことを特徴とする請求項１に記載の三次元画像表示装置。
前記メモリ側サブピクセル画像配列順序転換のプロセスは、すべての該マルチシーン画像V _Kにおいて、必要な水平走査線上のR、G、Bサブピクセル画像データに対し、しかも該三角状配列ディスプレースクリーンのサブピクセル配列方式に従い、R、G、Bの３個のサブピクセルを単位とし、サブピクセル画像データ配列順序転換の操作を行い、転換後マルチシーン画像

を生じることを特徴とする請求項２に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、右回転配列順序の操作で、転換後マルチシーン画像V′_kを得ることができ、(i,j) 位置にあるサブピクセル画像データV′_k(i,j)は、以下の公式により表示され、
ｉ=２eである時、

で、
ｉ=２e＋１である時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項３に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、左回転配列順序の操作で、転換後マルチシーン画像V′_kを得ることができ、(i,j) 位置にあるサブピクセル画像データV′_k(i,j)は、以下の公式により表示され、
ｉ=２eである時、

で、
ｉ=２e＋１である時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項３に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、左回転配列順序の操作で、転換後マルチシーン画像V′_kを得ることができ、(i,j) 位置にあるサブピクセル画像データV′_k(i,j)は、以下の公式により表示され、
ｉ=２e＋１である時、

で、
ｉ=２eである時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項３に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、右回転配列順序の操作で、転換後マルチシーン画像V′_kを得ることができ、(i,j) 位置にあるサブピクセル画像データV′_k(i,j)は、以下の公式により表示され、
ｉ=２e＋１である時、

で、
ｉ=２eである時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項３に記載の三次元画像表示装置。
前記マルチシーン画像合成のプロセスは、該転換後マルチシーン画像V′_kについて、以下の公式に基づき、転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを生じ、該マルチシーン合成画像は、右傾斜の特徴を備え、

で、

で、
内、M、N、i、j、nは、前記の定義の通りで、mは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値は、1≦mの正整数で、Qは、最小シーン画像縦方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値は、1≦Qの正整数で、Δは、横方向移動位相で、その値は、0を含む正の整数で、IIは、横方向移動振幅で、その値は、1≦IIの正整数であることを特徴とする請求項２に記載の三次元画像表示装置。
前記n、m、Q、Δ、IIの値は好ましくは、n=2、m=3、Q=2、Δ=0、II=1で、またさらに、好ましくは、n=2、m=2、Q=2、Δ=0、II=1であることを特徴とする請求項８に記載の三次元画像表示装置。
前記n、m、Q、Δ、IIの値は好ましくは、n=2、m=3、Q=2、Δ=1、II=1で、またさらに、好ましくは、n=2、m=2、Q=2、Δ=1、II=1であることを特徴とする請求項８に記載の三次元画像表示装置。
前記マルチシーン画像合成のプロセスは、該転換後マルチシーン画像V′_kにおいて、以下の公式に基づき、転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを生じ、
該マルチシーン合成画像は、左傾斜の特徴を備え、

で、

で、
内、M、N、i、j、m 、n、Q、Δ、IIは、前記の定義通りであることを特徴とする請求項２に記載の三次元画像表示装置。
前記n、m、Q、Δ、IIの値は好ましくは、n=2、m=3、Q=2、Δ=0、II=1で、
またさらに、好ましくは、n=2、m=2、Q=2、Δ=0、II=1であることを特徴とする請求項１１に記載の三次元画像表示装置。
前記n、m、Q、Δ、IIの値は好ましくは、n=2、m=3、Q=2、Δ=1、II=1で、
またさらに、好ましくは、n=2、m=2、Q=2、Δ=1、II=1であることを特徴とする請求項１１に記載の三次元画像表示装置。
前記メモリ側サブピクセル画像配列順序の逆転換のプロセスは、該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nについて、必要な水平走査線上のR、G、Bサブピクセル画像データに対し、しかも該三角状配列ディスプレースクリーンのサブピクセル配列方式に従い、R、G、Bの３個のサブピクセルを単位とし、サブピクセル画像データ配列順序転換の操作を行い、還元後マルチシーン合成画像

を生じることを特徴とする請求項２に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、右回転配列順序の操作で、還元後マルチシーン合成画像Σ_nを得ることができ、(i,j) 位置にあるサブピクセル画像データ

は、以下の公式により表示され、
ｉ=２eである時、

で、
ｉ=２e＋１である時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項１４に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、左回転配列順序の操作で、還元後マルチシーン合成画像Σ_nを得ることができ、(i,j)位置にあるサブピクセル画像データ

は、以下の公式により表示され、
ｉ=２eである時、

で、
ｉ=２e＋１である時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項１４に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、左回転配列順序の操作で、還元後マルチシーン合成画像Σ_nを得ることができ、(i,j)位置にあるサブピクセル画像データ

は、以下の公式により表示され、
ｉ=２e＋１である時、

で、
ｉ=２eである時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項１４に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、右回転配列順序の操作で、還元後マルチシーン合成画像Σ_nを得ることができ、(i,j) 位置にあるサブピクセル画像データ

は、以下の公式により表示され、
ｉ=２e＋１である時、

で、
ｉ=２eである時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項１４に記載の三次元画像表示装置。
前記転換型表示コントローラ中が備えるサブピクセル画像データ配列順序転換機能は、R、G、Bの配列順序を、B、R、Gの配列順序に転換することを特徴とする請求項１に記載の三次元画像表示装置。
前記転換型表示コントローラ中が備えるサブピクセル画像データ配列順序転換機能は、R、G、Bの配列順序を、G、B、Rの配列順序に転換することを特徴とする請求項１に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーンは、サブピクセルが右移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーン、サブピクセルが右移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーン、サブピクセルが左移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーン、サブピクセルが左移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーンの内の何れかであることを特徴とする請求項１に記載の三次元画像表示装置。
前記シーン分離装置は、傾斜格子状式視差バリアー、傾斜ストリップ状式視差バリアー、傾斜レンチキュラーシート、傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーの内の何れかであることを特徴とする請求項１に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状式視差バリアーは、右傾斜格子状式視差バリアーと左傾斜格子状式視差バリアーの内の何れかであることを特徴とする請求項２２に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状式視差バリアーは、多数の単一バリアー基本構造ユニットにより構成し、該バリアー基本構造ユニットは、光透過部品と遮光部品により構成し、
該多数のバリアー基本構造ユニットは、水平方向に沿って、繰り返し配列する方式で、バリアー水平線構造ユニットを構成し、
さらに、該多数のバリアー水平線構造ユニットを、垂直方向に沿って、繰り返し配列する方式により、該傾斜格子状式視差バリアーを構成し、
該単一の光透過部品と遮光部品の構造は、それぞれB_n、

の水平幅と垂直高度B_Hを備え、以下の公式により表示し

さらに、P_DWは、以下の式に示す関係を備え、
P_DW=ｍｐ_w
内、nは、総シーン数で、L_Eは、両目間の平均距離で、P_DWは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅で、mは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はm≧1の整数で、P_Wは、サブピクセル幅で、P_Hは、サブピクセル高度であることを特徴とする請求項２２に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状式視差バリアーは、任意の上、下に相互に隣接する２個の該バリアー水平線構造で、その水平方向の設置位置は、下水平線構造が上水平線構造に対して、右へ、或いは左へ相対的にある移動量だけ偏移することを特徴とする請求項２４に記載の三次元画像表示装置。
前記偏移の移動量は、p _w /2であることを特徴とする請求項２５に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜ストリップ状式視差バリアーは、右傾斜ストリップ状式視差バリアーと左傾斜ストリップ状式視差バリアーの内の何れかであることを特徴とする請求項２２に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜ストリップ状式視差バリアーは、多数の傾斜ストリップ状構造を備える光透過部品と遮光部品により構成し、しかも該光透過部品と遮光部品は、水平方向に沿って、交替に配列し、該単一の光透過部品と遮光部品の構造は、それぞれB_n、

の水平幅と傾斜角度θを備え、以下の公式により表示し、

さらに、P_DWは、以下の式に示す関係を備え、
P_DW=ｍｐ_w
内、nは、総シーン数で、L_Eは、両目間の平均距離で、P_DWは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅で、mは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はm≧1の整数で、P_Wは、サブピクセル幅で、P_Hは、サブピクセル高度で、該傾斜角度θは、

の内の何れかであることを特徴とする請求項２２に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜レンチキュラーシートは、右傾斜レンチキュラーシートと左傾斜レンチキュラーシートの内の何れかであることを特徴とする請求項２２に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜レンチキュラーシートは、多数の単一傾斜レンチキュラーレンズにより構成し、該単一傾斜レンチキュラーレンズの構造は、レンズ幅L_n、レンズ厚みL_tとレンズ傾斜角度θを備え、以下の公式により表示し、

さらに、P_DWは、以下の式に示す関係を備え、
P_DW=ｍｐ_w
内、nは、総シーン数で、L_Eは、両目間の平均距離で、P_DWは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅で、mは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はm≧1の整数で、P_Wは、サブピクセル幅で、P_Hは、サブピクセル高度で、fは、該レンチキュラーレンズの焦点距離で、該傾斜角度θは、

の内の何れからであることを特徴とする請求項２２に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーは、右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーと左傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーの内の何れかであることを特徴とする請求項２２に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーは、多数の単一格子状マイクロレンチキュラーレンズが、水平方向に沿って、繰り返し配列する方式で、レンズ水平線構造ユニットを構成し、
さらに、多数の該レンズ水平線構造ユニットを、垂直方向に沿って、繰り返し配列する方式により、該傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーを構成し、
該単一格子状マイクロレンチキュラーレンズの構造は、レンズ幅L_n、レンズ長さL_Hとレンズ厚みL_tを備えるマイクロレンチキュラーレンズで、該レンズ幅L_n、レンズ厚みL_tは、以下の公式により表示し、

さらに、P_DWは、以下の式に示す関係を備え、
P_DW=ｍｐ_w
内、nは、総シーン数で、L_Eは、両目間の平均距離で、P_DWは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅で、mは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はm≧1の整数で、P_Wは、サブピクセル幅で、P_Hは、サブピクセル高度で、fは、該マイクロレンチキュラーレンズの焦点距離であることを特徴とする請求項２２に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーにおいて、その任意の上、下に相互に隣接する２個の該レンズ水平線構造の、その水平方向の設置位置は、下水平線構造が上水平線構造に対して、右へ、或いは左へ相対的にある移動量だけ偏移することを特徴とする請求項３２に記載の三次元画像表示装置。
前記偏移の移動量は、p _w /2であることを特徴とする請求項３３に記載の三次元画像表示装置。
三次元画像表示装置は、マルチシーン画像、シーンメモリ、メモリ画像配列合成転換プロセス、表示メモリ、非転換型表示コントローラ、サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーン、シーン分離装置と、以下の方法により構成し、
該マルチシーン画像は、n個の単一シーン画像

により構成し、該単一シーン画像は、NxM個のサブピクセル画像により構成し、内、Nは、水平方向サブピクセル画像の総数で、Mは、垂直方向サブピクセル画像の総数で、j、iは、各単一のサブピクセル画像の水平と垂直位置の通し番号で、nは、総シーン数で、しかも値は、2≦nで、kは、シーン通し番号数で、しかもその値は0≦k＜nで、
該シーンメモリは、該マルチシーン画像を保存及び出力し、
該メモリ画像配列合成転換プロセスは、該マルチシーン画像に対して、サブピクセル画像配列順序の転換処理と、マルチシーン画像の合成処理を行った後、転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを出力し、
該表示メモリは、該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを保存及び出力し、
該非転換型表示コントローラは、該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを入力し、該画像Σ′_n中のすべての水平走査線上の画像データに対して、サブピクセル画像データ配列順序を変えない方式で、該水平走査画像データを出力し、
該サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーンは、NxM個のサブピクセルにより構成し、該単一のサブピクセルの幾何サイズは、P_W×P_Hで、内、P_Wは、サブピクセル幅で、P_Hは、サブピクセル高度で、該水平走査画像データを入力し、該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを表示し、
該シーン分離装置は、該転換後マルチシーン合成画像Σ′_nに、シーン分離の作用を行い、三次元画像表示の目的を達成することを特徴とする三次元画像表示装置。
前記メモリ画像配列合成転換プロセスは、メモリ側サブピクセル画像配列順序転換のプロセスとマルチシーン画像合成のプロセスを含むことを特徴とする請求項３５に記載の三次元画像表示装置。
前記メモリ側サブピクセル画像配列順序転換のプロセスは、すべての該マルチシーン画像V_Kについて、必要な水平走査線上のR、G、Bサブピクセル画像データに対し、しかも該三角状配列ディスプレースクリーンのサブピクセル配列方式に従い、R、G、Bの３個のサブピクセルを単位とし、サブピクセル画像データ配列順序転換の操作を行い、転換後マルチシーン画像

を生じることを特徴とする請求項３６に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、右回転配列順序の操作で、転換後マルチシーン画像V′_K を得ることができ、(i,j)位置にあるサブピクセル画像データV′_K (i,j)は、以下の公式により表示され、
ｉ=２eである時、

で、
ｉ=２e＋１である時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項３７に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、左回転配列順序の操作で、転換後マルチシーン画像V′_Kを得ることができ、(i,j)位置にあるサブピクセル画像データV′_K (i,j)は、以下の公式により表示され、
ｉ=２eである時、

で、
ｉ=２e＋１である時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項３７に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、左回転配列順序の操作で、転換後マルチシーン画像V′_Kを得ることができ、(i,j)位置にあるサブピクセル画像データV′_K (i,j)は、以下の公式により表示され、
ｉ=２e＋１である時、

で、
ｉ=２eである時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項３７に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセル画像データ配列順序転換の操作は、右回転配列順序の操作で、転換後マルチシーン画像V′_Kを得ることができ、(i,j)位置にあるサブピクセル画像データV′_K (i,j)は、以下の公式により表示され、
ｉ=２e＋１である時、

で、
ｉ=２eである時、

で、
内、eは、ゼロを含む正の整数であることを特徴とする請求項３７に記載の三次元画像表示装置。
前記マルチシーン画像合成のプロセスは、該転換後マルチシーン画像V′_Kに対して、以下の公式に基づき、転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを生じ、
該マルチシーン合成画像は、右傾斜の特徴を備え、

内、M、N、i、j、nは、前記の定義の通りで、mは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値は、1≦mの正整数で、Qは、最小シーン画像縦方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値は、1≦Qの正整数で、Δは、横方向移動位相で、その値は、0を含む正の整数で、IIは、横方向移動振幅で、その値は、1≦IIの正整数であることを特徴とする請求項３６に記載の三次元画像表示装置。
前記n、m、Q、Δ、IIの値は好ましくは、n=2、m=3、Q=2、Δ=0、II=1で、
またさらに、好ましくは、n=2、m=2、Q=2、Δ=0、II=1であることを特徴とする請求項４２に記載の三次元画像表示装置。
前記n、m、Q、Δ、IIの値は好ましくは、n=2、m=3、Q=2、Δ=1、II=1で、
またさらに、好ましくは、n=2、m=2、Q=2、Δ=1、II=1であることを特徴とする請求項４２に記載の三次元画像表示装置。
前記マルチシーン画像合成のプロセスは、該転換後マルチシーン画像V′_Kに対して、以下の公式に基づき、転換後マルチシーン合成画像Σ′_nを生じ、
該マルチシーン合成画像は、左傾斜の特徴を備え、

内、M、N、i、j、m、n、Q、Δ、IIは、前記の定義の通りであることを特徴とする請求項３６に記載の三次元画像表示装置。
前記n、m、Q、Δ、IIの値は好ましくは、n=2、m=3、Q=2、Δ=0、II=1で、
またさらに、好ましくは、n=2、m=2、Q=2、Δ=0、II=1であることを特徴とする請求項４５に記載の三次元画像表示装置。
前記n、m、Q、Δ、IIの値は好ましくは、n=2、m=3、Q=2、Δ=1、II=1で、
またさらに、好ましくは、n=2、m=2、Q=2、Δ=1、II=1であることを特徴とする請求項４５に記載の三次元画像表示装置。
前記サブピクセルを三角状配列とするディスプレースクリーンは、サブピクセルが右移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーン、サブピクセルが右移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーン、サブピクセルが左移動偶数三角状配列であるディスプレースクリーン、サブピクセルが左移動奇数三角状配列であるディスプレースクリーンの内の何れかであることを特徴とする請求項３５に記載の三次元画像表示装置。
前記シーン分離装置は、傾斜格子状式視差バリアー、傾斜ストリップ状式視差バリアー、傾斜レンチキュラーシート、傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーの内の何れかであることを特徴とする請求項３５に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状式視差バリアーは、右傾斜格子状式視差バリアーと左傾斜格子状式視差バリアーの内の何れかであることを特徴とする請求項４９に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状式視差バリアーは、多数の単一バリアー基本構造ユニットにより構成し、該バリアー基本構造ユニットは、光透過部品と遮光部品により構成し、
多数の該バリアー基本構造ユニットは、水平方向に沿って、繰り返し配列する方式で、バリアー水平線構造ユニットを構成し、
さらに、多数の該バリアー水平線構造ユニットを、垂直方向に沿って、繰り返し配列する方式により、該傾斜格子状式視差バリアーを構成し、
該単一の光透過部品と遮光部品の構造は、それぞれB_n、

の水平幅と垂直高度B_Hを備え、以下の公式により表示し、

さらに、P_DWは、以下の式に示す関係を備え、
P_DW=ｍｐ_w
内、nは、総シーン数で、L_Eは、両目間の平均距離で、P_DWは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅で、mは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はm≧1の整数で、P_Wは、サブピクセル幅で、P_Hは、サブピクセル高度であることを特徴とする請求項４９に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状式視差バリアーは、任意の上、下に相互に隣接する２個の該バリアー水平線構造で、その水平方向の設置位置は、下水平線構造が上水平線構造に対して、右へ、或いは左へ相対的にある移動量だけ偏移することを特徴とする請求項５１に記載の三次元画像表示装置。
前記偏移の移動量は、p _w /2であることを特徴とする請求項５２に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜ストリップ状式視差バリアーは、右傾斜ストリップ状式視差バリアーと左傾斜ストリップ状式視差バリアーの内の何れかであることを特徴とする請求項４９に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜ストリップ状式視差バリアーは、多数の傾斜ストリップ状構造を備える光透過部品と遮光部品により構成し、しかも該光透過部品と遮光部品は、水平方向に沿って、交替に配列し、
該単一の光透過部品と遮光部品の構造は、それぞれB_n、

の水平幅と傾斜角度閘を備え、以下の公式により表示し、

さらに、P_DWは、以下の式に示す関係を備え、
P_DW=ｍｐ_w
内、nは、総シーン数で、L_Eは、両目間の平均距離で、P_DWは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅で、mは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はm≧1の整数で、P_Wは、サブピクセル幅で、P_Hは、サブピクセル高度で、
該傾斜角度θは、

の内の何れかであることを特徴とする請求項４９に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜レンチキュラーシートは、右傾斜レンチキュラーシートと左傾斜レンチキュラーシートの内の何れかであることを特徴とする請求項４９に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜レンチキュラーシートは、多数の単一傾斜レンチキュラーレンズにより構成し、該単一傾斜レンチキュラーレンズの構造は、レンズ幅L_n、レンズ厚みL_t、レンズ傾斜角度θを備え、以下の公式により表示し、

さらに、P_DWは、以下の式に示す関係を備え、
P_DW=ｍｐ_w
内、nは、総シーン数で、L_Eは、両目間の平均距離で、P_DWは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅で、mは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はm≧1の整数で、P_Wは、サブピクセル幅で、P_Hは、サブピクセル高度で、fは該レンチキュラーレンズの焦点距離で、該傾斜角度θは、

の内の何れかであることを特徴とする請求項４９に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーは、右傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーと左傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーの内の何れかであることを特徴とする請求項４９に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーは、多数の単一格子状マイクロレンチキュラーレンズが、水平方向に沿って、繰り返し配列する方式で、レンズ水平線構造ユニットを構成し、
さらに、多数の該レンズ水平線構造ユニットを、垂直方向に沿って、繰り返し配列する方式により、該傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーを構成し、
該単一格子状マイクロレンチキュラーレンズの構造は、レンズ幅L_n、レンズ長さL_Hとレンズ厚みL_tを備えるマイクロレンチキュラーレンズを備え、該レンズ幅L_n、レンズ厚みL_tは、以下の公式により表示し、

さらに、P_DWは、以下の式に示す関係を備え、
P_DW=ｍｐ_w
内、nは、総シーン数で、L_Eは、両目間の平均距離で、P_DWは、最小シーン画像横方向表示ユニットの水平幅で、mは、最小シーン画像横方向表示ユニットサブピクセル構成の数で、その値はm≧1の整数で、P_Wは、サブピクセル幅で、P_Hは、サブピクセル高度で、fは、該マイクロレンチキュラーレンズの焦点距離であることを特徴とする請求項４９に記載の三次元画像表示装置。
前記傾斜格子状マイクロレンチキュラーレンズアレーにおいて、その任意の上、下に相互に隣接する２個の該レンズ水平線構造の、その水平方向の設置位置は、下水平線構造が上水平線構造に対して、右へ、或いは左へ相対的にある移動量だけ偏移することを特徴とする請求項５９に記載の三次元画像表示装置。
前記偏移の移動量は、p _w /2であることを特徴とする請求項６０に記載の三次元画像表示装置。