JPH0949986A - 空間光変調器および方向性ディスプレイ - Google Patents

空間光変調器および方向性ディスプレイ

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JPH0949986A
JPH0949986A JP17526896A JP17526896A JPH0949986A JP H0949986 A JPH0949986 A JP H0949986A JP 17526896 A JP17526896 A JP 17526896A JP 17526896 A JP17526896 A JP 17526896A JP H0949986 A JPH0949986 A JP H0949986A
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light modulator
spatial light
pixel
color
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JP17526896A
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Harorudo Jiyonasan
ハロルド ジョナサン
Jiei Utsudogeeto Gurahamu
ジェイ．ウッドゲート グラハム
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い範囲の観察距離にわたって、複合カラー
画素の色統合得られる３Ｄ表示装置用の空間光変調器を
提供すること。 【解決手段】 液晶空間光変調器は、画素（２４〜２
６）の行および列を有している。行は、例えば、自動立
体３Ｄディスプレイの各視差生成エレメントにいて、行
のグループとして配置される。画素（２４〜２６）が、
組として配置されてることによって、各組の画素（２４
〜２６）が三角形（２１）などの多角形の頂点に配置さ
れるようにカラー画素を形成し、かつ、列の組のうちの
対応する列に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空間光変調器およ
び方向性ディスプレイに関する。方向性ディスプレイ
は、例えば、三次元（３Ｄ）自動立体ディスプレイであ
り得る。
【０００２】
【従来の技術】本明細書において用いられる用語「空間
光変調器」は、外部光源からの光を変調する装置だけで
はなく、変調可能な強度を有する光を出射する装置を含
むように定義される。
【０００３】図３２に、レンチキュル３０ａおよび３０
ｂなどを有するレンチキュラスクリーン３０と協同し
て、公知の３Ｄ自動立体ディスプレイにおいて用いられ
得る、公知のタイプの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の画
素（ピクセル）パターンおよびカラーフィルター配置を
示す。ＬＣＤは９０°回転され、その結果、元は画素の
列であったものが、レンチキュルの下の画素の垂直方向
の列になる。Ｒ、ＧおよびＢは、各画素と関連づけられ
るカラーフィルターを示している。
【０００４】適切に照明されると、Ｖ１およびＶ２によ
って示される画素の列は、レンチキュラスクリーン３０
と協同して、隣接する観察ウインドウに２つの二次元
（２Ｄ）画像を与える。その結果、観察者の両眼がウイ
ンドウに位置すると、３Ｄ画像が知覚され得る。フルカ
ラー画像を提供するためには、ＬＣＤ画素がグループ分
けされて、複合画素になる。各複合画素は、赤色画素、
緑色画素および青色画素を含んでいる。参照符号４１な
どで示される矩形は、複合カラー画素を形成する画素の
グループ分けを示している。
【０００５】図３２に示されるグループ分けあるいは
「碁盤目状配列」の中では、各複合画素のＲＧＢ画素
は、垂直方向に間隔をあけられ、かつ、共通の列に配置
されている。しかしながら、このパネルの使用には、大
きな実用上の欠点がある。この方法で回転させられたＬ
ＣＤパネルを用いることは、標準的なビデオ信号、また
はコンピュータ信号とのインターフェースを複雑にし、
通常、フレームメモリを必要とする。例えば、この配置
では、データが３ライン期間の間格納されることが必要
になる。さらに、各複合画素は垂直方向に展開される。
これによって、至近観察距離で各複合画素の個々の画素
を一つの色に統合する、観察者の能力が低減する。ま
た、この配置によって、列Ｖ１と列Ｖ２との間の光が出
射されない間隙が原因となって、黒い線が画像に生じ
る。
【０００６】図３３は、公知の３Ｄ自動立体ディスプレ
イにおけるＬＣＤ画素およびカラーフィルターパターン
の別の公知の配置を示している。図３３のＬＣＤは、パ
ネルが回転されない通常の構成で用いられている点にお
いて、図３２のＬＣＤと異なっている。複合カラー画素
を得るために、個々の画素は、例えば、細長い矩形４１
によって示されるようにグループ分けされる。この場
合、レンチキュル３０ａ、３０ｂおよび３０ｃの下にあ
る画素は、協同して複合カラー画素を形成する。
【０００７】実際に知覚される水平解像度は、複数のビ
ュー画像Ｖ１およびＶ２の生成が必要であることによっ
て既に低減されているが、この構成によって、さらに大
幅に低減される。また、複合画素は水平方向に大幅に展
開され、これによって、至近観察距離で各複合画素の個
々の画素を一つの色に統合する観察者の能力が低減され
る。さらに、複雑な水平データ遅延回路が必要となる。
また、この配置によって、列Ｖ１と列Ｖ２との間の光が
出射されない間隙が原因となって、黒い線が画像に生じ
る。
【０００８】図３４は、４つ１組のＲＧＧＢ画素を用い
る公知のタイプの３Ｄ自動立体ディスプレイを示してい
る。この配置は、図３２に示される構成に関連する欠点
をすべて有している。さらに、複合画素は、垂直方向に
さらに展開されている。この結果、至近観察距離で色統
合が行われないという問題がさらに大きくなる。
【０００９】図３５は、英国特許出願第９５１３６３
４．７号に開示されている技術に従って製造されるＬＣ
Ｄを示している。このＬＣＤでは、公知のタイプの２Ｄ
デルタパネルの標準カラーフィルター配置が用いられて
いる。三角形４１は、２Ｄディスプレイにおいて用いる
ための複合カラー画素を形成するＲＧＢ画素を示してい
る。しかし、レンチキュラスクリーンなどの視差エレメ
ントによって、各複合画素の画素が異なる観察ウインド
ウに導かれるので、このような構成は３Ｄモードで用い
るのには適さない。
【００１０】図３６は、各複合カラー画素が、赤色画
素、２つの緑色画素および青色画素をそれぞれ含む、Ｒ
ＧＧＢタイプのＬＣＤを示している。しかし、視差エレ
メントによって各複合カラー画素の個々の画素が同じ観
察ウインドウには導かれないので、このような構成は３
Ｄで用いるのには適さない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
複合カラー画素を形成するために、画素は垂直方向ある
いは水平方向に個々の画素が展開される。このため、至
近観察距離で各複合画素の個々の画素を一つの色に統合
する観察者の能力が低減する。
【００１２】公知のタイプの２Ｄデルタパネルの標準カ
ラーフィルター配置は、レンチキュラスクリーンなどの
視差エレメントによって、各複合カラー画素の画素が異
なる観察ウインドウに導かれるので、３Ｄモードでの利
用には適さない。
【００１３】また、立体表示モードでカラー表示を行う
ための従来の空間光変調器では、複雑な水平データ遅延
回路が必要である。さらに、従来の空間光変調器の複合
カラー画素の配列では、画素列間の光が出射されない間
隙が原因となって、黒い線が画像に生じる。
【００１４】本発明は、上記問題を鑑みてなされたもの
である。具体的には、必要な電子信号処理部品が低減さ
れ、複合カラー画素の色統合が、広い範囲の観察距離に
わたって得られる、自動立体３Ｄディスプレイなどの方
向性ディスプレイにおいて用いるのに適した空間光変調
器を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の空間光変調器
は、第１の方向に延びる行および該第１の方向に実質的
に垂直な第２の方向に延びる行として配置される複数の
画素を備え、Ｎを１よりも大きい整数とすると、該列が
Ｎ列のグループとして配置され、該画素は画素の組とし
て配置され、各組の画素は多角形の頂点に位置するよう
にカラー画素を形成し、該各組の画素は対応する該列の
グループに配置され、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
【００１６】前記多角形の組は、実質的に同じ形状およ
び大きさを有していてもよい。
【００１７】他の実施の形態では、前記多角形の組の向
きが様々であってもよい。
【００１８】さらに他の実施の形態では、各前記多角形
の前記頂点が、列の隣接するグループに配置されてい
る。
【００１９】さらに他の実施の形態では、各前記多角形
の前記頂点が、隣接する行に配置されている。
【００２０】さらに他の実施の形態では、前記多角形が
三角形である。
【００２１】さらに他の実施の形態では、前記画素の各
組が、赤色、緑色および青色画素（ＲＧＢ）を含んでい
る。
【００２２】さらに他の実施の形態では、前記多角形が
矩形である。
【００２３】さらに他の実施の形態では、前記多角形が
平行四辺形である。
【００２４】さらに他の実施の形態では、前記画素の各
組が、赤色、緑色、緑色および青色画素（ＲＧＧＢ）を
含んでいる。
【００２５】さらに他の実施の形態では、前記画素の各
組が、赤色、緑色、白色および青色画素（ＲＧＹＢ）を
含んでいる。
【００２６】さらに他の実施の形態では、前記画素の組
の画素以外に、前記空間光変調器の該画素の組の間の領
域に類似するように配置された画素をさらに備えてい
る。
【００２７】さらに他の実施の形態では、複数の実質的
に平行なストライプを有するカラーフィルターを備えて
いる。
【００２８】さらに他の実施の形態では、各前記ストラ
イプが、前記画素の一行とそれぞれ整列されていてもよ
い。
【００２９】さらに他の実施の形態では、各前記ストラ
イプが、前記画素の一本の対角線とそれぞれ整列されて
いてもよい。
【００３０】さらに他の実施の形態では、複数の領域を
有するカラーフィルターであって、各該領域が隣接する
画素の各グループと整列されているカラーフィルターを
備えている。
【００３１】さらに他の実施の形態では、前記各グルー
プの前記列は連続的である。
【００３２】さらに他の実施の形態では、前記列のグル
ープは連続的である。
【００３３】さらに他の実施の形態では、空間光変調器
が液晶装置を備えている。
【００３４】さらに他の実施の形態では、前記空間光変
調器を有する方向性ディスプレイである。
【００３５】本発明の第１の局面によれば、請求項１に
規定される空間光変調器が提供される。
【００３６】本発明の第２の局面によれば、請求項２０
に規定される方向性ディスプレイが提供される。
【００３７】本発明の好ましい実施形態は、他の請求項
において規定される。
【００３８】従って、自動立体３Ｄディスプレイなどの
方向性ディスプレイにおいて用いるのに適し、かつ、必
要な電子信号処理部品が低減され、複合カラー画素の色
統合の問題が実質的に低減される、空間光変調器（以
下、ＳＬＭと称する）を提供することが可能である。実
質的により広い範囲の観察距離にわたって色統合が生じ
るように、各複合画素の個々の画素間の分離が低減され
得る。
【００３９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について以下に
説明する。以下、同じ参照符号は、同じ構成要素を示
す。
【００４０】図１に、パッシブマトリックスタイプの液
晶装置（ＬＣＤ）を備えたＳＬＭを示す。このＳＬＭに
おいて、画素は、EP-0,625,861に開示されているように
配置されている。あるいは、ＬＣＤとして、画素間の領
域に配置されたアクティブエレメントおよび電極を備え
たアクティブマトリックスＬＣＤを用いてもよい。ＬＣ
Ｄは、一方の基板上に配置されたＲ１およびＲ２などの
行電極と、対向基板に配置されたＣ１およびＣ２など
の、列電極に対向する千鳥状列電極とを備えている。偏
光板および配向層（図示せず）が設けられ、液晶材料が
基板間に配置されることによって、液晶装置が形成され
る。
【００４１】フルカラー表示を行うために、斜めに並ん
だ赤、緑および青のストライプを備えたカラーフィルタ
ー配置が提供される。各ストライプは、個々の画素の一
本の対角線と整列されている。個々の画素の色は、Ｒ、
ＧおよびＢによって示される。
【００４２】三角形２１、２２および２３は、複合カラ
ー画素を形成する３つのＬＣＤ画素のグループ分けを示
している。例えば、三角形２１の角は、赤色画素２４、
緑色画素２５および青色画素２６にそれぞれ位置し、デ
ィスプレイの１つの複合フルカラー画素を構成するよう
にアドレスされる。このように、三角形２１〜２３は、
個々の画素がどのようにグループ分けされて複合カラー
画素を形成するかを示す、碁盤目状配列を構成する。以
下、この配置を「三角形碁盤目状配列」と称する。
【００４３】図３３および図３４に示されている公知の
構成と比較すると、図１に示される複合画素は、水平方
向および垂直方向に展開される程度が小さい。各複合画
素を形成する個々の画素は、各複合画素の画素がすべて
同一観察ウインドウに結像されなければならないという
制約下で、できるだけ互いに近接している。さらに、各
複合画素は図３３および図３４に示される実質的に細長
い形状を有さず、各複合画素が垂直方向および水平方向
に展開される程度は、比較的小さい。従って、複合画素
のアスペクト比が向上する。展開の度合いが小さくなる
ことによって、より短い観察距離から複合画素を観察す
ることが可能になる。図３３および図３４の配置では、
このような短い観察距離で色統合が行われないことが問
題になる。
【００４４】図２は、図１と同じ個々の画素の三角形碁
盤目状配列を有し、図１に示される。ような複合カラー
画素を形成するＬＣＤを示している。しかし、このＬＣ
Ｄは、水平ストライプ状カラーフィルターを有している
点で図１のＬＣＤとは異なっている。フィルターは、Ｒ
ＧＢストライプの繰り返しグループを有し、各ストライ
プは一行のドットと整列されている。水平ストライプ状
フィルターを用いるディスプレイの製造は、斜めストラ
イプ状フィルターを用いるよりも、例えば、ストライプ
とドットとの整列について、より容易であり得る。
【００４５】図３は、レンチキュル３０ａおよび３０ｂ
などを有するレンチキュラスクリーン３０として示され
る視差エレメントと組み合わせられて用いられる、図１
あるいは図２に示されるタイプのＬＣＤを図式的に示
す。レンチキュラスクリーン３０の代わりの視差エレメ
ントは、視差バリア、ホログラム、および２つのビュー
しか提供しない立体ディスプレイのためのマイクロ偏光
板エレメント（例えば、EP-0,721,132に開示されている
もの）を含む。立体モードの場合に、マイクロ偏光板
は、２ビュー自動立体視におけるビュー列と同じ位置に
配置される。その結果、各ビューについての色情報は、
ＳＬＭ上で同一の構造を有する。
【００４６】３つの観察ウインドウに３つのビューを与
えるために、レンチキュラスクリーン３０の各レンチキ
ュル（３０ａおよび３０ｂ）は、３列の画素と整列され
る。３列の画素は、ｗ１、ｗ２およびｗ３で示される、
３つの異なるビューのレンチキュル表示ストリップと各
々整列される。３つの異なるビューは、レンチキュラス
クリーン３０によって３つの隣接するウインドウに結像
される。
【００４７】レンチキュラスクリーン３０の各レンチキ
ュルの下の画素の列は、各グループの列が、一般的に互
いに連続するようにグループを形成する。列は、各グル
ープが３Ｄディスプレイにおいて提供されるビューと同
じ数のＮ本の列を含むように、それぞれのレンチキュル
の下でグループとして配置される。各グループの行が連
続的であり、さらに可能であれば、グループが連続的で
あることが望ましいが、これは必須要件ではない。
【００４８】ビューｗ１、ｗ２およびｗ３をフルカラー
で各々表示するためには、グループ分けされて各複合カ
ラー画素を形成する画素が、同一ウインドウの画素列に
配置されなければならない。例えば、三角形３１は、レ
ンチキュル３０ａと整列される列ｗ１の画素３２および
３３が、レンチキュル３０ｂと整列される列ｗ１の画素
３４と共にグループ分けされることを示している。従っ
て、３つの画素３２〜３４は、すべて列ｗ１に配置され
るので、同一ウインドウに結合される。
【００４９】図３に示される三角形碁盤目状配列におい
て、画素３５などの使用されない画素もあり、それらの
画素は、ＬＣＤの非表示部と同じ外観を有するように制
御され得る。例えば、ブラックマトリックスあるいはブ
ラックマスクが画素間の領域を被覆するように配置され
た場合には、使用されない画素３５は、不透明になるよ
うに制御され得る。あるいは、製造の際にブラックマス
クを拡張して、そのような用いられない画素を被覆する
ようにしてもよい。この場合には、用いられない画素を
特定の状態にする必要はない。効率という観点からする
と、すべての画素を利用することが好ましいが、多くの
用途においては、使用されない画素があってもよい。
【００５０】図４〜図１６に、画素を複合カラー画素に
グループ分けするための三角形の碁盤目状配列の配置
が、図３に示される配置と異なっているＬＣＤを示す。
従って、図４は、すべての画素が用いられる三角形碁盤
目状配列を示している。例えば、三角形５０は、画素５
１、５２および５３が共にグループ分けされることによ
って形成される複合カラー画素を示している。画素５１
および５２は同一行に配置されているが、６列だけ間隔
があいている。画素５３はそれと隣接する行に配置され
ているが、画素５１および５２とは３列だけ間隔があい
ている。画素５１から画素５３は、すべてｗ１行に配置
され、レンチキュラスクリーン３０によって同一ウイン
ドウに結像される。
【００５１】図５は、三角形５０、５４および５５によ
って示される、異なるウインドウにおける複合カラー画
素の間に相対的な垂直方向の変位がない、別の三角形碁
盤目状配列を示している。
【００５２】図６は、三角形５５などによって示され
る、ビューｗ２の複合カラー画素を、三角形５１および
５４によってそれぞれ示されるビューｗ１およびｗ３の
複合カラー画素に対して、１行だけ垂直方向に移動させ
た配置を示している。さらに、画素の中には画素５６な
どの用いられない画素もある。
【００５３】図７に示される配置は、三角形碁盤目状配
列が、例えば、三角形５１および５７によって示されて
いるように、複合カラー画素の行毎に水平方向に反転さ
れている点で、図５に示される配置と異なっている。
【００５４】図８に示される配置は、三角形碁盤目状配
列が、複合カラー画素の行毎に反転されている点におい
て、図６に示される配置と異なっている。この配置によ
って、画素をすべて使用することが可能になり、複合カ
ラー画素の垂直ピッチが減少される。
【００５５】図９に示される配置は、三角形碁盤目状配
列５８などのビューｗ２のための三角形碁盤目状配列
が、ビューｗ１およびｗ３のための三角形５９および６
０によって示されるそれぞれの碁盤目状配列に対して水
平方向に反転させられている点において、図７に示され
る配置と異なっている。
【００５６】図３〜図９は、３ウインドウ自動立体ディ
スプレイで用いるためのＬＣＤを示している。これらの
ＬＣＤは、異なる数のウインドウを与える自動立体ディ
スプレイにおいて使用するために、容易に改変され得
る。各複合カラー画素を備える画素が、視差生成エレメ
ントに対する位置のために、同一ウインドウに結像され
る画素の組の構成要素から常に選択されることが、碁盤
目状配列に要求される。
【００５７】スーパーツイスティッドネマチック（ＳＴ
Ｎ）パッシブマトリックスＬＣＤは、画像依存クロスト
ークを結像する傾向にある。この画像依存クロストーク
は、ウインドウ間のクロストークが低いことが重要であ
る３Ｄアプリケーションにおいて、ＳＴＮパッシブマト
リックスＬＣＤが用いられるときに不都合になり得る。
特に、ウインドウ間のクロストークは、３Ｄ効果を低下
させ得る、あるいは無効にし得るゴースト画像として現
れる。しかし、同一ウインドウの複合カラー画素間のク
ロストーク、あるいは、同一複合カラー画素の画素間の
クロストークは、３Ｄ効果に関しては、それほど問題に
ならない。ＳＴＮパッシブマトリックスＬＣＤにおける
クロストークを低減させるための様々な技術が公知であ
り、これらの技術は、ウインドウ間のクロストークを最
小化するために、画素碁盤目状配列およびカラーフィル
ター配置と共に適用され得る。すなわち、ウインドウ間
クロストークは、ウインドウ内クロストークを犠牲にし
て低減され得る。ウインドウ内クロストークは、ディス
プレイ内に混色を生じさせる。パッシブマトリックスデ
ィスプレイにおいてクロストークを低減させる方法は、
マルチラインアドレス指定を含む。
【００５８】図１０〜図１２は、異なるカラーパターン
が、図３〜図９に示されるものと同一の三角形の碁盤目
状配列と共に用いられ、複合カラー画素を形成すること
を示している。特に、図１０〜図１２は、図７に示され
る三角形による碁盤目状配列について異なるカラーフィ
ルター配置を示している。図１０は、ＲＧＢストライプ
の繰り返しパターンを有するストライプ状カラーフィル
ターを示し、カラーフィルターの各ストライプは、画素
の１つの対角線に整列されている。図１１は、各カラー
ストライプが画素の１つの水平方向の行と整列されてい
る状態での、水平ストライプ状カラーフィルターの使用
を図示している。図１２は、フィルター領域のアレイを
有するカラーフィルターの使用を示し、各フィルター領
域は、画素６１、６２および６３などの３つの隣接する
画素に整列されている。
【００５９】上記において、図１〜１２を参照しなが
ら、３ウィンドウ構成に適した、三角形碁盤目状配列さ
れた画素およびカラーフィルタ配置について説明した
が、三角形碁盤目状配列の適用は、３ウィンドウ構成に
限られない。図３７および図３８には、それぞれ２ウィ
ンドウおよび４ウィンドウに適した三角形碁盤目状配列
を示す。
【００６０】図３９および図４０には、ストライプパネ
ルのためのＲＧＢ画素配列を示す。これらの図に示され
る画素配列は、それぞれ２ウィンドウおよび４ウィンド
ウ構成に適する配列である。
【００６１】上述したＬＣＤは、各複合カラー画素が、
１つの赤色画素、１つの緑色画素および１つの青色画素
を備えている、ＲＧＢタイプのＬＣＤである。しかし、
別の組み合わせも可能であり、図１３〜図２２は、各複
合カラー画素が、１つの赤色画素、１つの青色画素およ
び２つの緑色画素（ＲＧＧＢ）を備えているＬＣＤを示
している。このような配置によって、ＬＣＤの知覚解像
度を向上させることが可能になる。特に、画素の数を図
３〜図１２に示される配置と比較すると三分の一だけ増
加させるという不利益な点はあるが、可視スペクトルの
緑色領域における人間の眼の知覚解像度は、赤色領域お
よび青色領域に対する知覚解像度よりも高いので、ＬＣ
Ｄの「緑色解像度」を高くすることによって、知覚解像
度が大幅に高くなる。
【００６２】ＲＧＧＢ画素（および、以下に記載するよ
うにＲＧＹＢ画素）の使用は、３Ｄ空間多重ディスプレ
イにおいて特に重要である。これは、３Ｄ空間多重ディ
スプレイにおいては、少なくとも左眼用画像および右眼
用画像を生成するために画素が用いられなければならな
いので、解像度が高く評価されるからである。従って、
効果的な表示解像度を高くする技術が高く評価される。
【００６３】図１３は、レンチキュラスクリーン３０と
協同して２ビュー自動立体３Ｄディスプレイを形成する
ＬＣＤの、画素およびカラーフィルター配置を示してい
る。複合カラー画素は、矩形碁盤目状配列によって形成
されている。すなわち、各複合画素の画素は、矩形７０
などの角すなわち頂点に配置されている。複合画素７０
は、レンチキュラスクリーン３０によって第１のウイン
ドウに結像され、複合画素７３は、第２のウインドウに
結像される。ビューデータの各行および各列は、緑色画
素を有している。従って、緑色（輝度情報を有する）成
分が均一に分散されているので、装置の解像度が飛躍的
に向上する。以下に記載するＲＧＹＢの場合において
は、各列および行は、Ｇ画素またはＹ画素を含んでい
る。
【００６４】図１４に示されるＬＣＤは、図１３に示さ
れるものと同一の矩形碁盤目状配列を利用しているが、
ＲＧＧＢ画素の配列を異ならせるように、カラーフィル
ター配置が異なっている。
【００６５】図１５は、図１３および図１４に示されて
いるタイプのＲＧＧＢディスプレイを用いた３ウインド
ウディスプレイの提供を示す図である。この場合、碁盤
目状配列は、例えば、参照符号７５〜７８で示されるよ
うに平行四辺形である。碁盤目状配列７５、７８および
７６は、ビュー１、２および３についての情報をそれぞ
れ表示する。
【００６６】図１６に示されるＬＣＤは、異なるカラー
フィルター配置が提供されている点で、図１５に示され
るＬＣＤと異なっている。同様に、図１７に示されるＬ
ＣＤは、異なるカラーフィルター配置が提供され、平行
四辺形碁盤目状配列が図１５に示される平行四辺形碁盤
目状配列に対して水平方向に反転されている点におい
て、図１５に示されるＬＣＤとは異なる。
【００６７】図１８は、４ウインドウ自動立体３Ｄディ
スプレイを提供し、参照符号８０〜８２などで示される
矩形碁盤目状配列を有している、図１３に示されている
タイプのＲＧＧＢ ＬＣＤを示している。
【００６８】図１９および図２０は、４ビュー自動立体
３Ｄディスプレイを提供するための、図１８に示されて
いる矩形碁盤目状配列と共に用いられる別のカラーフィ
ルタ配置をそれぞれ示している。
【００６９】上述のＬＣＤは、すべて、EP-0,625,861に
開示されているタイプのものであり、自動立体３Ｄディ
スプレイにおいて連続的な観察ウインドウを提供する。
しかし、同様のカラー碁盤目状配列を、別のタイプのＬ
ＣＤにおいて設けてもよい。図２１および図２２は、列
および行が互いにブラックマスクによって分離される画
素配置を示す。これらの画素配置では、レンチキュラス
クリーン３０によって生成される画像ウインドウが連続
的ではなく、暗い領域によって分離されている。ＲＧＧ
Ｂ画素の矩形碁盤目状配列８３および８４は、複合カラ
ー画素を形成し、各碁盤目状配列の画素がレンチキュラ
スクリーン３０によって同一の観察ウインドウに結像さ
れる。図２１および図２２は、そのようなＬＣＤのため
の２つの異なるカラーフィルター配置を示している。
【００７０】図２３〜図２９に示されるＬＣＤは、ＲＧ
ＹＢ画素を含む複合カラー画素を含む点において、図１
３〜図２２に示されるＬＣＤと異なっている。つまり、
図１３〜図２２に示される複合カラー画素の緑色画素の
うちの１つが、実質的にカラーフィルターを有さない輝
度画素、すなわち、Ｙ画素に置き換えられる。このよう
な配置によって、知覚解像度が高くなり、明るさが増
す。各列および行は、最適の性能を得るために、Ｇ画素
およびＹ画素のどちらか一方、または双方を含む。
【００７１】図２３〜図２５は、２ビュー自動立体３Ｄ
ディスプレイのための矩形碁盤目状配列およびカラーフ
ィルター配置を示している。図２６は、３ビュー自動立
体３Ｄディスプレイに適する、平行四辺形碁盤目状配列
およびカラーフィルター配置を示している。図２７は、
４ビュー自動立体３Ｄディスプレイに適する、矩形碁盤
目状配列およびカラーフィルター配置を示している。図
２３〜図２７に示されるＬＣＤは、EP-0,625,861に開示
されているタイプのＬＣＤである。
【００７２】図２８および図２９は、図２１および図２
２に示されるタイプの２ビュー自動立体３Ｄディスプレ
イに適する、矩形碁盤目状配列およびカラーフィルター
配置を示している。
【００７３】図３０に示される配置は、表示インタフェ
ースを備えている。表示インタフェースは、３Ｄビュー
１で示される従来のＲＧＢ映像入力信号を用いて、デー
タを処理し、最大解像度で２つの緑色チャネルを出力す
ると同時に、赤色および青色データをサブサンプリング
あるいは加算平均して、これらの色について適切な画素
情報を与える。あるいは、データは、映像源によって、
具体的にＲＧＧＢデータとして生成され得る。これによ
って、映像源の帯域幅要件が減るが、特殊装置が必要と
なる。
【００７４】映像源から供給される連続したＲＧＢ画素
のデータから各ＲＧＧＢ画素のためのデータが、表示イ
ンターフェースによって生成される。一方の出力緑色チ
ャネルは、緑色データを直接受け取る。他方の緑色チャ
ネルは、１画素遅延エレメントを介して緑色データを受
け取る。映像源からのＲＧＢ画素の連続的な対が、ＲＧ
ＧＢ（またはＲＧＹＢ）画素の半分の数に処理されるよ
うに、制御回路（図示せず）によって表示インターフェ
ースが操作される。
【００７５】遅延エレメントを介して前の画素からの赤
色データおよび青色データを受け取り、かつ現在の画素
についての赤色データおよび青色データを受け取る関数
生成器によって、赤色出力データおよび青色出力データ
がそれぞれ供給される。付加的な回路（図示せず）が必
要とする場合、信号は規格化（正規化）され得る。この
ような回路は、図３１に示すようなプロセスを実行し得
る。
【００７６】図３１の下段は、生成／規格化ＲＧＧＢ生
成方法を示している。連続的な画素Ｐ１およびＰ２から
のＲＧＢデータを加算し、次いで、赤色強度および青色
強度が最大許容出力よりも下回ることが確実になるのに
必要なだけ、振幅をスケールダウンする。次いで、緑色
強度は２つの要素に分割され、一方のＧ出力が画素Ｐ１
のＧ成分のスケールダウンされた振幅に対応し、他方の
Ｇ出力が画素Ｐ２のＧ成分のスケールダウンされた振幅
に対応するようにする。
【００７７】図３１の上段は、連続的なＲＧＢ画素Ｐ１
およびＰ２からＲＧＹＢデータを得る同様な技術を示し
ている。連続的な画素のＲ、ＧおよびＢ成分はそれぞれ
合計され、次いで、Ｙ要素のレベルは、合計された成分
あるいは最大出力のうちでいずれか低い方と同じレベル
にされる。次いで、Ｙ成分がＲ、ＧおよびＢ成分から減
算され、ＲＧＹＢ出力データが与えられる。これは、印
刷における「多色除去」方法と類似している。この方法
では、同一量のシアンインク、イエローインクおよびマ
ゼンタインクが、黒インクと置き換えられる。第２の緑
色画素を用いるための規格化を行う必要がないので、Ｙ
画素を用いることによって、より明るい画像を提供する
ことが可能になる。白い画像は、すべての画素がオンに
されることを可能にする。
【００７８】従って、例えば、各ウインドウで画素位置
が異なるために生じる色分離すなわち「分解」が低減さ
れるなどの、受けるアーチファクトが低い自動立体およ
び立体３Ｄディスプレイを提供することが可能になる。
ＬＣＤをアドレスするための電子データ処理および命令
は比較的容易であり、標準的な駆動集積回路との互換性
がある。カラーフィルターの製造は、比較的単純であ
る。ウインドウ間のクロストークは比較的低くされ得
る。このウインドウ間のクロストークを低下させるため
に、各ウインドウ内の画素間のクロストークの程度を妥
協しうる。ＬＣＤのスイッチされない部分は、背景コン
トラストレベルにわずかの寄与を与えるように配置され
得る。ＲＧＧＢディスプレイは高解像度を提供し、ＲＧ
ＹＢディスプレイは増大した明るさおよび高解像度を提
供する。公知の技術と比較すると、必要になるラインメ
モリ量が低減されるので、電子的なアドレス指定は比較
的容易である。
【００７９】本明細書において開示される技術は、例え
ば、薄膜トランジスタツイスティッドネマチック、スー
パーツイスティッドネマチック、強誘電液晶、プラズ
マ、エレクトロルミネッセンスおよび陰極線管ディスプ
レイに適用され得る。
【００８０】さらに、このようなディスプレイは、「反
転２Ｄ」モードにおける使用にも適している。このモー
ドにおいて、ディスプレイのアドレス指定は、２Ｄモー
ドのカラー碁盤目状配列が３Ｄモードのカラー碁盤目状
配列とは異なるように改変される。これは、すべてのカ
ラーフィルター構成について当てはまる。２Ｄのカラー
碁盤目状配列は公知であるので、さらに記載しない。
【００８１】このようなＳＬＭおよび３Ｄディスプレイ
は、パーソナルコンピュータゲーム、３Ｄテレビジョ
ン、コンピュータ援用設計、医用画像、アーケードコン
ピュータゲームおよび科学的可視化などの多くの用途に
おいて用いられ得る。
【００８２】
【発明の効果】必要な電子信号処理部品が低減され、複
合カラー画素の色統合が、広い範囲の観察距離にわたっ
て得られる、自動立体３Ｄディスプレイなどの方向性デ
ィスプレイにおいて用いるのに適した空間光変調器を提
供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を構成するＳＬＭの画
素およびカラーフィルター配置を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を構成するＳＬＭの画
素およびカラーフィルター配置を示す図である。
【図３】３つのウインドウを提供し、本発明の第３の実
施形態を構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示
す図であり、このディスプレイでは用いられない画素が
ある。
【図４】３つのウインドウを提供し、本発明の第４の実
施形態を構成する３Ｄ自動立体ディスプレイを示す図で
ある。
【図５】３つのウインドウを提供し、本発明の第５の実
施形態を構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示
す図である。
【図６】３つのウインドウを提供し、本発明の第６の実
施形態を構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示
す図であり、このディスプレイでは用いられない画素が
ある。
【図７】３つのウインドウを提供し、本発明の第７の実
施形態を構成し、用いられない画素がある３Ｄ自動立体
ディスプレイの一部を示す図である。
【図８】３つのウインドウを提供し、本発明の第８の実
施形態を構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示
す図である。
【図９】３つのウインドウを提供し、本発明の第９の実
施形態を構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示
す図である。
【図１０】本発明の実施形態を構成するＳＬＭのカラー
フィルター配置を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態を構成するＳＬＭの別のカ
ラーフィルター配置を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態を構成するＳＬＭのさらに
別のカラーフィルター配置を示す図である。
【図１３】２つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＧＢ
タイプのＳＬＭを用いる、本発明の第１０の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図１４】２つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＧＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第１１の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図１５】３つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＧＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第１２の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図１６】３つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＧＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第１３の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図１７】３つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＧＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第１４の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図１８】４つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＧＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第１５の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図１９】４つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＧＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第１６の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図２０】４つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＧＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第１７の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図２１】２つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＧＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第１８の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図２２】２つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＧＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第１９の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図２３】２つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＹＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第２０の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図２４】２つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＹＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第２１の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図２５】２つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＹＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第２２の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図２６】３つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＹＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第２３の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図２７】４つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＹＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第２４の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図２８】２つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＹＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第２５の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る。
【図２９】２つのウインドウを提供し、かつ、ＲＧＹＢ
タイプのＳＬＭを有する、本発明の第２６の実施形態を
構成する３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図であ
る
【図３０】ＲＧＢデータからＲＧＧＢデータを生成する
構成を有する回路の概略ブロック図である。
【図３１】ＲＧＢデータからのＲＧＧＢデータおよびＲ
ＧＹＢデータの生成を図示する比較図である。
【図３２】公知のタイプの回転させられたストライプパ
ネルを有する、公知のタイプの３Ｄ自動立体ディスプレ
イの一部を示す図である。
【図３３】公知のタイプの回転させられないストライプ
パネルを有する、公知のタイプの３Ｄ自動立体ディスプ
レイを示す図である。
【図３４】公知のタイプのＲＧＧＢパネルを用いた公知
のタイプの３Ｄ自動立体ディスプレイの一部を示す図で
ある。
【図３５】２Ｄカラーパネルを形成するための公知のタ
イプのＬＣＤおよび公知のカラーフィルタ配置を示す図
である。
【図３６】２Ｄモードにおいて用いる公知のタイプのＲ
ＧＧＢディスプレイパネルを示す図である。
【図３７】２つのウインドウを提供する３Ｄ自動立体デ
ィスプレイの一部を示す図である。
【図３８】４つのウインドウを提供する３Ｄ自動立体デ
ィスプレイの一部を示す図である。
【図３９】２つのウインドウを提供する３Ｄ自動立体デ
ィスプレイの一部を示す図である。
【図４０】４つのウインドウを提供する３Ｄ自動立体デ
ィスプレイの一部を示す図である。
【符号の説明】
Ｃ１、Ｃ２ 列電極 Ｒ１、Ｒ２ 行電極 ２４〜２６、３２〜３５、５１〜５３ 画素 ３０ レンチキュラスクリーン ３０ａ、３０ｂ レンチキュル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６１ 7426−5Ｈ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６１

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の方向に延びる行および該第１の方
    向と実質的に垂直な第２の方向に延びる列として配置さ
    れる複数の画素を備えた空間光変調器であって、Ｎを１
    よりも大きい整数とすると、該列がＮ列のグループとし
    て配置され、該画素は画素の組として配置され、該各組
    の画素は多角形の頂点に位置するようにカラー画素を形
    成し、対応する該列のグループに配置される、空間光変
    調器。
  2. 【請求項２】 前記多角形の組が、実質的に同じ形状お
    よび大きさを有している、請求項１に記載の空間光変調
    器。
  3. 【請求項３】 前記多角形の組の向きが変化する、請求
    項２に記載の空間光変調器。
  4. 【請求項４】 各前記多角形の前記頂点が、隣接する列
    のグループに配置されている、請求項１から３のいずれ
    かに記載の空間光変調器。
  5. 【請求項５】 各前記多角形の前記頂点が、隣接する行
    に配置されている、請求項１から４のいずれかに記載の
    空間光変調器。
  6. 【請求項６】 前記多角形が三角形である、請求項１か
    ら５のいずれかに記載の空間光変調器。
  7. 【請求項７】 前記画素の各組が、赤色、緑色および青
    色画素（ＲＧＢ）を含んでいる、請求項６に記載の空間
    光変調器。
  8. 【請求項８】 前記多角形が矩形である、請求項１から
    ５のいずれかに記載の空間光変調器。
  9. 【請求項９】 前記多角形が平行四辺形である、請求項
    １から５のいずれかに記載の空間光変調器。
  10. 【請求項１０】 前記画素の各組が、赤色、緑色、緑色
    および青色画素（ＲＧＧＢ）を含んでいる、請求項８ま
    たは９に記載の空間光変調器。
  11. 【請求項１１】 前記画素の各組が、赤色、緑色、白色
    および青色画素（ＲＧＹＢ）を含んでいる、請求項８ま
    たは９に記載の空間光変調器。
  12. 【請求項１２】 前記画素の組の画素以外に、前記空間
    光変調器の該画素の組の間の領域に類似するように配置
    された画素をさらに備えている、請求項１から１１のい
    ずれかに記載の空間光変調器。
  13. 【請求項１３】 複数の実質的に平行なストライプを有
    するカラーフィルターを備える、請求項１から１２のい
    ずれかに記載の空間光変調器。
  14. 【請求項１４】 各前記ストライプが、前記画素の一つ
    の行とそれぞれ整列される、請求項１３に記載の空間光
    変調器。
  15. 【請求項１５】 各前記ストライプが、前記画素の一つ
    の対角線とそれぞれ整列される、請求項１４に記載の空
    間光変調器。
  16. 【請求項１６】 複数の領域を有するカラーフィルター
    であって、各該領域が隣接する画素の各グループと整列
    されているカラーフィルターを備えている、請求項１か
    ら１２のいずれかに記載の空間光変調器。
  17. 【請求項１７】 前記各グループの前記列が連続的であ
    る、請求項１から１６のいずれかに記載の空間光変調
    器。
  18. 【請求項１８】 前記列のグループが連続的である、請
    求項１７に記載の空間光変調器。
  19. 【請求項１９】 液晶装置を備えている請求項１から１
    ８のいずれかに記載の空間光変調器。
  20. 【請求項２０】 請求項１から１９のいずれかに記載の
    空間光変調器を有する方向性ディスプレイ。
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