JPH10186294A - 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Info
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- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 開口率の比較的高い空間光変調器およびそれ
を用いた方向性ディスプレイを提供する。 【解決手段】 空間光変調器は、行および列として配置
された複数の絵素を有する。画素列は隣接する群として
配置され、例えば視差装置の要素と連結して自動立体３
Ｄディスプレイを提供する。各行に且つ各群の隣接する
列に配置される互いに隣接する絵素は水平方向に重な
り、これにより重なり領域と非重なり領域とが形成され
る。各絵素の垂直方向の大きさは、非重なり領域にわた
って実質的に一定であり、重なり領域にわたって隣接す
る絵素の高さの合計に実質的に等しい。
を用いた方向性ディスプレイを提供する。 【解決手段】 空間光変調器は、行および列として配置
された複数の絵素を有する。画素列は隣接する群として
配置され、例えば視差装置の要素と連結して自動立体３
Ｄディスプレイを提供する。各行に且つ各群の隣接する
列に配置される互いに隣接する絵素は水平方向に重な
り、これにより重なり領域と非重なり領域とが形成され
る。各絵素の垂直方向の大きさは、非重なり領域にわた
って実質的に一定であり、重なり領域にわたって隣接す
る絵素の高さの合計に実質的に等しい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空間光変調器（Ｓ
ＬＭ）および方向性ディスプレイに関する。方向性ディ
スプレイとは、例えば、三次元（３Ｄ）自動立体ディス
プレイであり得る。
ＬＭ）および方向性ディスプレイに関する。方向性ディ
スプレイとは、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】本明細書で使用される用語「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、変調可能な強度の光を発する装置もまた包含するも
のとして定義される。
器」は、外部光源からの光を変調する装置だけではな
く、変調可能な強度の光を発する装置もまた包含するも
のとして定義される。
【０００３】EP 0 625 861は、自動立体ディスプレイで
使用されると、連続した観察ウィンドウを生成するのに
適した絵素（画素）パターンを有するＳＬＭを開示して
いる。例えば、視差バリアまたはレンチキュラスクリー
ンなどの視差装置と共に用いると、観察者がディスプレ
イに対して横方向に移動するときの１つのビューから別
のビューへの移行が滑らかになる。特に、望ましくない
ブラックバンドの特徴および画像強度変調が減るかまた
はなくなる。このようなディスプレイは、観察者の動き
を電子的に追跡し、これにより３Ｄ効果を感知する一方
で観察者の観察自由度を増大させるのに適している。適
切な横方向および縦方向の追跡方法がEP0 726 482およ
びEP 0 721 131に開示されている。さらに、このタイプ
のＳＬＭを製造する方法がGB 2 302 978およびEP 0 752
609に開示されている。GB 2 309609およびEP 0 786 91
2は、異なる画素パターンを有するＳＬＭを開示してい
る。この場合は、隣接する画素が水平方向に重なり、こ
れにより、自動立体３Ｄディスプレイで用いられる場合
は観察ウィンドウが横方向に重なる。このタイプのディ
スプレイもまた、観察者の電子的な追跡を提供するのに
適している。
使用されると、連続した観察ウィンドウを生成するのに
適した絵素（画素）パターンを有するＳＬＭを開示して
いる。例えば、視差バリアまたはレンチキュラスクリー
ンなどの視差装置と共に用いると、観察者がディスプレ
イに対して横方向に移動するときの１つのビューから別
のビューへの移行が滑らかになる。特に、望ましくない
ブラックバンドの特徴および画像強度変調が減るかまた
はなくなる。このようなディスプレイは、観察者の動き
を電子的に追跡し、これにより３Ｄ効果を感知する一方
で観察者の観察自由度を増大させるのに適している。適
切な横方向および縦方向の追跡方法がEP0 726 482およ
びEP 0 721 131に開示されている。さらに、このタイプ
のＳＬＭを製造する方法がGB 2 302 978およびEP 0 752
609に開示されている。GB 2 309609およびEP 0 786 91
2は、異なる画素パターンを有するＳＬＭを開示してい
る。この場合は、隣接する画素が水平方向に重なり、こ
れにより、自動立体３Ｄディスプレイで用いられる場合
は観察ウィンドウが横方向に重なる。このタイプのディ
スプレイもまた、観察者の電子的な追跡を提供するのに
適している。
【０００４】EP 0 404 289は、フラット表示パネルをピ
ッチの変化および厚さの変化を用いるレンチキュラスク
リーンと連結させた自動立体３Ｄディスプレイを開示し
ている。観察ウィンドウが観察者に追従するように観察
者の位置を追跡することは、レンチキュラスクリーンを
表示パネルに対して横方向および縦方向に移動させるこ
とによって実現される。
ッチの変化および厚さの変化を用いるレンチキュラスク
リーンと連結させた自動立体３Ｄディスプレイを開示し
ている。観察ウィンドウが観察者に追従するように観察
者の位置を追跡することは、レンチキュラスクリーンを
表示パネルに対して横方向および縦方向に移動させるこ
とによって実現される。
【０００５】EP 0 354 851は、画像源がレンチキュラス
クリーンの背後に位置する自動立体３Ｄディスプレイを
開示している。観察者の追跡を行うために、画像源の画
素に供給される画像情報は観察者の位置により変化し、
これにより観察者に移動を許す一方で観察者を正しい立
体ゾーン内に保持する。
クリーンの背後に位置する自動立体３Ｄディスプレイを
開示している。観察者の追跡を行うために、画像源の画
素に供給される画像情報は観察者の位置により変化し、
これにより観察者に移動を許す一方で観察者を正しい立
体ゾーン内に保持する。
【０００６】J.B. Eichenlaubの"An Autostereoscopic
Display with High Brightness andPower Efficienc
y"、SPIE、第2177巻、4-15頁 (1994)は、光学系により
ＳＬＭの背後に１組の垂直方向の細い光線が生成される
自動立体ディスプレイの背面照明を開示している。これ
らの光線はＳＬＭの画素開口部と共同して方向性照明を
提供する。観察者追跡は、光線の位置をＳＬＭに対して
移動させることによって実現される。光線は、レンチキ
ュラスクリーンを介して光源を画像化して、拡散板に垂
直方向の細い明るい画像を与え、これらの画像が細いス
トリップ状の非方向性の光の光源として働くことによっ
て生成される。いくつかの光源が提供され、これらの異
なる光源間で切り替えを行うことによって、拡散板上の
画像は位置を変え、移動する光源をシミュレートする。
Display with High Brightness andPower Efficienc
y"、SPIE、第2177巻、4-15頁 (1994)は、光学系により
ＳＬＭの背後に１組の垂直方向の細い光線が生成される
自動立体ディスプレイの背面照明を開示している。これ
らの光線はＳＬＭの画素開口部と共同して方向性照明を
提供する。観察者追跡は、光線の位置をＳＬＭに対して
移動させることによって実現される。光線は、レンチキ
ュラスクリーンを介して光源を画像化して、拡散板に垂
直方向の細い明るい画像を与え、これらの画像が細いス
トリップ状の非方向性の光の光源として働くことによっ
て生成される。いくつかの光源が提供され、これらの異
なる光源間で切り替えを行うことによって、拡散板上の
画像は位置を変え、移動する光源をシミュレートする。
【０００７】C. Van Berkel、D.W. Parker、およびA.R.
Franklinによる"Multi-View 3D-LCD"、IS&T/SPIE Symp
osium on Electronic Imaging: Stereoscopic Displays
andApplications VIII、(San Jose, USA, 1996)は、レ
ンチキュラスクリーンの背後に配置された液晶装置（Ｌ
ＣＤ）を備えた自動立体ディスプレイを開示している。
ＬＣＤは標準タイプのものであるが、比較的高い開口率
（全画素領域のパネル領域に対する割合）を有する。
Franklinによる"Multi-View 3D-LCD"、IS&T/SPIE Symp
osium on Electronic Imaging: Stereoscopic Displays
andApplications VIII、(San Jose, USA, 1996)は、レ
ンチキュラスクリーンの背後に配置された液晶装置（Ｌ
ＣＤ）を備えた自動立体ディスプレイを開示している。
ＬＣＤは標準タイプのものであるが、比較的高い開口率
（全画素領域のパネル領域に対する割合）を有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】添付図面の図１に概略
的に示す自動立体３Ｄディスプレイは、レンチキュラス
クリーン２の形態の視差装置と連結した既知のタイプの
ＳＬＭ１を備えている。ＳＬＭ１は水平方向の行および
垂直方向の列として配置された画素を有する。このディ
スプレイは、観察者に対して３つの隣接する覗き領域ま
たはウィンドウの３つのビューを提供するタイプのもの
である。従って、スクリーン２の参照番号３で示すよう
な各レンズの背後には３つの画素列が配置される。図１
ではレンズ３の背後の画素列はビュー１、２、および３
を提供するものとして示されている。レンズはこれら画
素列を３つの隣接する観察ウィンドウへ画像化する。
的に示す自動立体３Ｄディスプレイは、レンチキュラス
クリーン２の形態の視差装置と連結した既知のタイプの
ＳＬＭ１を備えている。ＳＬＭ１は水平方向の行および
垂直方向の列として配置された画素を有する。このディ
スプレイは、観察者に対して３つの隣接する覗き領域ま
たはウィンドウの３つのビューを提供するタイプのもの
である。従って、スクリーン２の参照番号３で示すよう
な各レンズの背後には３つの画素列が配置される。図１
ではレンズ３の背後の画素列はビュー１、２、および３
を提供するものとして示されている。レンズはこれら画
素列を３つの隣接する観察ウィンドウへ画像化する。
【０００９】これら画素列は、３つの二次元（２Ｄ）ビ
ューの垂直方向のスライスを表示する。これらの２Ｄビ
ューは、これらのビューが３Ｄディスプレイを観察して
いる観察者にとって可視となる方向に対応する方向で取
られたものである。従って、観察者の眼がこれらの隣接
する観察ウィンドウ内に位置しているときは、観察者は
３Ｄ画像を自動立体的に、すなわち観察補助具を必要と
せずに見る。
ューの垂直方向のスライスを表示する。これらの２Ｄビ
ューは、これらのビューが３Ｄディスプレイを観察して
いる観察者にとって可視となる方向に対応する方向で取
られたものである。従って、観察者の眼がこれらの隣接
する観察ウィンドウ内に位置しているときは、観察者は
３Ｄ画像を自動立体的に、すなわち観察補助具を必要と
せずに見る。
【００１０】参照番号４などの画素は、ＳＬＭ１のブラ
ックマスク５によって規定される２つの互いに隣接する
方形よりなる形状を有する。さらに、画素列は垂直方向
のブラックマスクストリップによって互いに分離してい
る。これにより、添付図面の図２に示す照明強度の変動
が生じる。図２は、ＳＬＭ１およびレンチキュラスクリ
ーン２を示す概略平面図である。各レンズは、３つの関
連する画素列を照度の異なる観察方向に画像化する。例
えば、図１に示す画素４を含む列は、画素の高さが最も
高い部分に対応する最大照度の領域６と、画素の垂直方
向の高さがより低い部分に対応する照度の低い領域７
と、隣接する画素列間の垂直方向のブラックマスクスト
リップがレンズ３によって画像化される暗い領域８とを
生じさせる。従って、観察者がディスプレイに対して移
動すると、画像強度は実質的に変動し望ましくない可視
のアーテファクトが生じる。これは、縦方向および横方
向の観察自由度に悪影響を及ぼす。
ックマスク５によって規定される２つの互いに隣接する
方形よりなる形状を有する。さらに、画素列は垂直方向
のブラックマスクストリップによって互いに分離してい
る。これにより、添付図面の図２に示す照明強度の変動
が生じる。図２は、ＳＬＭ１およびレンチキュラスクリ
ーン２を示す概略平面図である。各レンズは、３つの関
連する画素列を照度の異なる観察方向に画像化する。例
えば、図１に示す画素４を含む列は、画素の高さが最も
高い部分に対応する最大照度の領域６と、画素の垂直方
向の高さがより低い部分に対応する照度の低い領域７
と、隣接する画素列間の垂直方向のブラックマスクスト
リップがレンズ３によって画像化される暗い領域８とを
生じさせる。従って、観察者がディスプレイに対して移
動すると、画像強度は実質的に変動し望ましくない可視
のアーテファクトが生じる。これは、縦方向および横方
向の観察自由度に悪影響を及ぼす。
【００１１】図２に示すような不規則な照度は、画素形
状の垂直方向の大きさが異なるために生じる。画素を透
過する光が、レンチキュラスクリーンの各レンズによっ
て形成される円柱状レンズを通して画像化されるとき、
光の垂直方向の広がりには制限はない。従って、観察ウ
ィンドウの平面では、画素の各部分によって垂直方向の
照明ストリップが生成される。照明の強度は画素の垂直
方向の大きさに直接比例する。従って、一定の照明を行
うためには画素形状は方形であるのが望ましい。また、
照明領域間に暗い領域が形成されるのを避けるために
は、画素列は、少なくとも各レンズの下では水平方向に
連続させるべきである。
状の垂直方向の大きさが異なるために生じる。画素を透
過する光が、レンチキュラスクリーンの各レンズによっ
て形成される円柱状レンズを通して画像化されるとき、
光の垂直方向の広がりには制限はない。従って、観察ウ
ィンドウの平面では、画素の各部分によって垂直方向の
照明ストリップが生成される。照明の強度は画素の垂直
方向の大きさに直接比例する。従って、一定の照明を行
うためには画素形状は方形であるのが望ましい。また、
照明領域間に暗い領域が形成されるのを避けるために
は、画素列は、少なくとも各レンズの下では水平方向に
連続させるべきである。
【００１２】添付図面の図３は、EP 0 625 861に開示さ
れたタイプのＳＬＭを示す。画素は行および列として、
各列の画素は各隣接する列の画素に水平方向に連続する
ように配置される。さらに、画素は方形の形状であり、
これにより画素幅にわたって垂直方向の大きさが一定で
ある。添付図面の図４に示すように、この画素配置を用
いるディスプレイは、照明強度が実質的に一定であり観
察者の横方向の動きによって影響を受けない連続した観
察領域９、１０、および１１を提供する。
れたタイプのＳＬＭを示す。画素は行および列として、
各列の画素は各隣接する列の画素に水平方向に連続する
ように配置される。さらに、画素は方形の形状であり、
これにより画素幅にわたって垂直方向の大きさが一定で
ある。添付図面の図４に示すように、この画素配置を用
いるディスプレイは、照明強度が実質的に一定であり観
察者の横方向の動きによって影響を受けない連続した観
察領域９、１０、および１１を提供する。
【００１３】図３に示す配置の互いに隣接する行の画素
をインターリーブするためには、画素間の間隔は少なく
とも画素自体と同じ大きさでなければならない。従っ
て、図３に示すタイプのＳＬＭ１の理論上の最大開口率
は５０％である。しかし実際には、電気接続の配線のた
めに画素間に空間を残さなければならないため、実際の
最大開口率は５０％より小さい。
をインターリーブするためには、画素間の間隔は少なく
とも画素自体と同じ大きさでなければならない。従っ
て、図３に示すタイプのＳＬＭ１の理論上の最大開口率
は５０％である。しかし実際には、電気接続の配線のた
めに画素間に空間を残さなければならないため、実際の
最大開口率は５０％より小さい。
【００１４】画素を制御する導体の配線のために画素開
口部間に空間が必要である。このような導体は、一般に
は、実質的に水平方向に延び各行の画素すべてを接続す
る行方向の導体（通常は、標準的な薄膜トランジスタＬ
ＣＤでは「ゲートライン」と呼ばれる）、および実質的
に垂直方向に延び各列の画素を相互接続する列方向の導
体（「ソースライン」と呼ばれる）を含む。マトリック
ス状にアドレスされる装置では、ゲートおよびソースラ
インは画素を制御するために順次アドレスされ、これに
より各画素に対する個別の電極接続が回避される。
口部間に空間が必要である。このような導体は、一般に
は、実質的に水平方向に延び各行の画素すべてを接続す
る行方向の導体（通常は、標準的な薄膜トランジスタＬ
ＣＤでは「ゲートライン」と呼ばれる）、および実質的
に垂直方向に延び各列の画素を相互接続する列方向の導
体（「ソースライン」と呼ばれる）を含む。マトリック
ス状にアドレスされる装置では、ゲートおよびソースラ
インは画素を制御するために順次アドレスされ、これに
より各画素に対する個別の電極接続が回避される。
【００１５】本発明はかかる状況を鑑みて成されたもの
であり、その目的は、開口率の比較的高い空間光変調器
およびそれを用いた方向性ディスプレイを提供すること
にある。
であり、その目的は、開口率の比較的高い空間光変調器
およびそれを用いた方向性ディスプレイを提供すること
にある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の局面によ
れば、第１の方向に延びる行および第１の方向に実質的
に垂直の第２の方向に延びる列として配置される複数の
光出力開口部を備えた空間光変調器が提供され、開口部
のうちの少なくとも１つの第１の開口部と少なくとも１
つの第２の開口部とがそれぞれ第１および第２の重なり
領域を有するように第１の方向に重なり、これにより第
１および第２の重なり領域のそれぞれの第２の方向の高
さが変動し、また第１および第２の重なり領域の高さの
合計が実質的に一定である。
れば、第１の方向に延びる行および第１の方向に実質的
に垂直の第２の方向に延びる列として配置される複数の
光出力開口部を備えた空間光変調器が提供され、開口部
のうちの少なくとも１つの第１の開口部と少なくとも１
つの第２の開口部とがそれぞれ第１および第２の重なり
領域を有するように第１の方向に重なり、これにより第
１および第２の重なり領域のそれぞれの第２の方向の高
さが変動し、また第１および第２の重なり領域の高さの
合計が実質的に一定である。
【００１７】第１および第２の開口部の少なくとも１つ
は、高さが実質的に一定であり、第１および第２の重な
り領域の高さの合計に実質的に等しい第１の非重なり部
を有し得る。
は、高さが実質的に一定であり、第１および第２の重な
り領域の高さの合計に実質的に等しい第１の非重なり部
を有し得る。
【００１８】第１および第２の重なり領域のそれぞれは
直角三角形の形状であり得る。
直角三角形の形状であり得る。
【００１９】それぞれの第１および第２の開口部は、第
２の方向で互いに対してオフセットされ得る。
２の方向で互いに対してオフセットされ得る。
【００２０】それぞれの第１および第２の開口部は、ア
ドレス電極を含む間隔によって分離され得る。
ドレス電極を含む間隔によって分離され得る。
【００２１】変調器は複数の絵素を含み、絵素のそれぞ
れは、第１の開口部の１つによって規定される第１のサ
ブ絵素と第２の開口部の１つによって規定される第２の
サブ絵素とを有する。間隔は、隣接する絵素行では互い
に反対の方向に、第２の方向に対して傾斜され得る。
れは、第１の開口部の１つによって規定される第１のサ
ブ絵素と第２の開口部の１つによって規定される第２の
サブ絵素とを有する。間隔は、隣接する絵素行では互い
に反対の方向に、第２の方向に対して傾斜され得る。
【００２２】変調器は、各絵素の第１および第２のサブ
絵素にアドレスするアドレストランジスタを備え得る。
絵素にアドレスするアドレストランジスタを備え得る。
【００２３】変調器は、各絵素の第１および第２のサブ
絵素にそれぞれアドレスする第１および第２のアドレス
トランジスタを備え得る。
絵素にそれぞれアドレスする第１および第２のアドレス
トランジスタを備え得る。
【００２４】絵素は、Ｎが１より大きい整数であるとき
Ｎ個の隣接する列よりなる群として配置され得、各行に
且つ各群の隣接する列に配置される互いに隣接する絵素
は第１の方向に重なり得、これにより第３の重なり領域
およひ第２の非重なり領域を有し、各絵素の高さは第２
の非重なり領域にわたって実質的に一定であり、また第
３の重なり領域にわたって隣接する絵素の高さの合計に
実質的に等しい。
Ｎ個の隣接する列よりなる群として配置され得、各行に
且つ各群の隣接する列に配置される互いに隣接する絵素
は第１の方向に重なり得、これにより第３の重なり領域
およひ第２の非重なり領域を有し、各絵素の高さは第２
の非重なり領域にわたって実質的に一定であり、また第
３の重なり領域にわたって隣接する絵素の高さの合計に
実質的に等しい。
【００２５】各行に且つ隣接する群の隣接する列に配置
される互いに隣接する絵素は、第１の方向に重なり得、
これにより第４の重なり領域を有し、第４の重なり領域
にわたって隣接する群の隣接する絵素の高さの合計は、
第２の非重なり領域の絵素の高さに実質的に等しくなり
得る。
される互いに隣接する絵素は、第１の方向に重なり得、
これにより第４の重なり領域を有し、第４の重なり領域
にわたって隣接する群の隣接する絵素の高さの合計は、
第２の非重なり領域の絵素の高さに実質的に等しくなり
得る。
【００２６】各絵素は以下の部分よりなる複合形状から
引き出される形状を有し得る。すなわち、第１の方向に
整列された第１および第２の辺と、第２の方向に整列さ
れた第３および第４の辺とを有する方形部；方形部の第
３の辺と一致する第１の辺と、方形部の第１の辺から同
じ線上を延びる第２の辺と、第２の方向に対して第１の
所定の角度で傾斜する斜辺とを有する第１の直角三角形
部；方形部の第４の辺と一致する第１の辺と、第１の辺
とは反対側の第２の辺と、第１の三角形部の斜辺に平行
な第３および第４の辺とを有する平行四辺形部；および
平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺と、第１の
三角形部の斜辺に平行な斜辺とを有する第２の直角三角
形部である。平行四辺形の第１の方向の幅は、各絵素と
第２の三角形部に隣接する絵素との間の間隔の第１の方
向の幅に実質的に等しい。
引き出される形状を有し得る。すなわち、第１の方向に
整列された第１および第２の辺と、第２の方向に整列さ
れた第３および第４の辺とを有する方形部；方形部の第
３の辺と一致する第１の辺と、方形部の第１の辺から同
じ線上を延びる第２の辺と、第２の方向に対して第１の
所定の角度で傾斜する斜辺とを有する第１の直角三角形
部；方形部の第４の辺と一致する第１の辺と、第１の辺
とは反対側の第２の辺と、第１の三角形部の斜辺に平行
な第３および第４の辺とを有する平行四辺形部；および
平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺と、第１の
三角形部の斜辺に平行な斜辺とを有する第２の直角三角
形部である。平行四辺形の第１の方向の幅は、各絵素と
第２の三角形部に隣接する絵素との間の間隔の第１の方
向の幅に実質的に等しい。
【００２７】各絵素は以下の部分よりなる複合形状から
引き出される形状を有し得る。すなわち、第１の方向に
整列された第１および第２の辺と、第２の方向に整列さ
れた第３および第４の辺とを有する方形部；方形部の第
４の辺と一致する第１の辺と、第１の辺とは反対側の第
２の辺と、第２の方向に対して第２の所定の角度で傾斜
する第３および第４の辺とを有する第１の平行四辺形
部；第１の平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺と平行な
斜辺とを有する第１の直角三角形部；方形部の第３の辺
と一致する第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺に平行な
第３および第４の辺とを有する第２の平行四辺形部；お
よび第２の平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺と平行な
斜辺とを有する第２の直角三角形部である。第１および
第２の平行四辺形部のそれぞれの第１の方向の幅は、各
隣接する絵素対間の間隔の第１の方向の幅の半分に実質
的に等しい。
引き出される形状を有し得る。すなわち、第１の方向に
整列された第１および第２の辺と、第２の方向に整列さ
れた第３および第４の辺とを有する方形部；方形部の第
４の辺と一致する第１の辺と、第１の辺とは反対側の第
２の辺と、第２の方向に対して第２の所定の角度で傾斜
する第３および第４の辺とを有する第１の平行四辺形
部；第１の平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺と平行な
斜辺とを有する第１の直角三角形部；方形部の第３の辺
と一致する第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺に平行な
第３および第４の辺とを有する第２の平行四辺形部；お
よび第２の平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺と平行な
斜辺とを有する第２の直角三角形部である。第１および
第２の平行四辺形部のそれぞれの第１の方向の幅は、各
隣接する絵素対間の間隔の第１の方向の幅の半分に実質
的に等しい。
【００２８】形状は、複合形状を第２の方向に対して斜
めに分割して第１および第２の開口部を規定することに
よって引き出され得る。
めに分割して第１および第２の開口部を規定することに
よって引き出され得る。
【００２９】第３の重なり領域のそれぞれは三角形の形
状であり得る。隣接する絵素は互いに対して第２の方向
にオフセットされ得る。
状であり得る。隣接する絵素は互いに対して第２の方向
にオフセットされ得る。
【００３０】開口部はそれぞれの絵素を規定し得る。絵
素は、Ｎが１より大きい整数であるときＮ個の隣接する
列よりなる群として配置され得、各行に且つ各群の隣接
する列に配置される互いに隣接する絵素は、第１および
第２の開口部によって規定され得る。各行に且つ隣接す
る群の隣接する列に配置される互いに隣接する絵素は第
１の方向に重なり得、これにより第４の重なり領域を持
ち、第４の重なり領域にわたって隣接する群の隣接する
絵素の高さの合計は、第１の非重なり領域内の絵素の高
さに実質的に等しくなり得る。
素は、Ｎが１より大きい整数であるときＮ個の隣接する
列よりなる群として配置され得、各行に且つ各群の隣接
する列に配置される互いに隣接する絵素は、第１および
第２の開口部によって規定され得る。各行に且つ隣接す
る群の隣接する列に配置される互いに隣接する絵素は第
１の方向に重なり得、これにより第４の重なり領域を持
ち、第４の重なり領域にわたって隣接する群の隣接する
絵素の高さの合計は、第１の非重なり領域内の絵素の高
さに実質的に等しくなり得る。
【００３１】各絵素は以下の部分よりなる複合形状から
引き出される形状を有し得る。すなわち、第１の方向に
整列された第１および第２の辺と、第２の方向に整列さ
れた第３および第４の辺とを有する方形部；方形部の第
３の辺と一致する第１の辺と、方形部の第１の辺から同
じ線上を延びる第２の辺と、第２の方向に対して第１の
所定の角度で傾斜する斜辺とを有する第１の直角三角形
部；方形部の第４の辺と一致する第１の辺と、第１の辺
とは反対側の第２の辺と、第１の三角形部の斜辺に平行
な第３および第４の辺とを有する平行四辺形部；および
平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺と、第１の
三角形部の斜辺に平行な斜辺とを有する第２の直角三角
形部である。平行四辺形の第１の方向の幅は、各絵素と
第２の三角形部に隣接する絵素との間の間隔の第１の方
向の幅に実質的に等しい。
引き出される形状を有し得る。すなわち、第１の方向に
整列された第１および第２の辺と、第２の方向に整列さ
れた第３および第４の辺とを有する方形部；方形部の第
３の辺と一致する第１の辺と、方形部の第１の辺から同
じ線上を延びる第２の辺と、第２の方向に対して第１の
所定の角度で傾斜する斜辺とを有する第１の直角三角形
部；方形部の第４の辺と一致する第１の辺と、第１の辺
とは反対側の第２の辺と、第１の三角形部の斜辺に平行
な第３および第４の辺とを有する平行四辺形部；および
平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺と、第１の
三角形部の斜辺に平行な斜辺とを有する第２の直角三角
形部である。平行四辺形の第１の方向の幅は、各絵素と
第２の三角形部に隣接する絵素との間の間隔の第１の方
向の幅に実質的に等しい。
【００３２】各絵素は以下の部分よりなる複合形状から
引き出される形状を有し得る。すなわち、第１の方向に
整列された第１および第２の辺と、第２の方向に整列さ
れた第３および第４の辺とを有する方形部；方形部の第
４の辺と一致する第１の辺と、第１の辺とは反対側の第
２の辺と、第２の方向に対して第２の所定の角度で傾斜
する第３および第４の辺とを有する第１の平行四辺形
部；第１の平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺と平行な
斜辺とを有する第１の直角三角形部；方形部の第３の辺
と一致する第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺に平行な
第３および第４の辺とを有する第２の平行四辺形部；お
よび第２の平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺と平行な
斜辺とを有する第２の直角三角形部である。第１および
第２の平行四辺形部のそれぞれの第１の方向の幅は、各
隣接する絵素対間の間隔の第１の方向の幅の半分に実質
的に等しくなり得る。
引き出される形状を有し得る。すなわち、第１の方向に
整列された第１および第２の辺と、第２の方向に整列さ
れた第３および第４の辺とを有する方形部；方形部の第
４の辺と一致する第１の辺と、第１の辺とは反対側の第
２の辺と、第２の方向に対して第２の所定の角度で傾斜
する第３および第４の辺とを有する第１の平行四辺形
部；第１の平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺と平行な
斜辺とを有する第１の直角三角形部；方形部の第３の辺
と一致する第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺に平行な
第３および第４の辺とを有する第２の平行四辺形部；お
よび第２の平行四辺形部の第２の辺と一致する第１の辺
と、第１の平行四辺形部の第３および第４の辺と平行な
斜辺とを有する第２の直角三角形部である。第１および
第２の平行四辺形部のそれぞれの第１の方向の幅は、各
隣接する絵素対間の間隔の第１の方向の幅の半分に実質
的に等しくなり得る。
【００３３】第１および第２の重なり領域のそれぞれは
三角形状であり得る。隣接する絵素は互いに対して第２
の方向にオフセットされ得る。
三角形状であり得る。隣接する絵素は互いに対して第２
の方向にオフセットされ得る。
【００３４】変調器は液晶装置を含み得る。
【００３５】変調器は発光装置を含み得る。
【００３６】本発明の第２の局面によれば、本発明の第
１の局面による変調器を、複数の視差素子を有する視差
装置と連結した方向性ディスプレイが提供される。
１の局面による変調器を、複数の視差素子を有する視差
装置と連結した方向性ディスプレイが提供される。
【００３７】視差素子のそれぞれは列群のそれぞれに連
結し得る。
結し得る。
【００３８】視差装置はレンチキュラスクリーンを有し
得る。
得る。
【００３９】視差装置は視差バリアを有し得る。
【００４０】以下、本発明の作用を説明する。
【００４１】本発明によると、方向性ディスプレイで使
用するのに適し比較的高い開口率を有するＳＬＭが提供
される。例えば、ディスプレイがこのようなＳＬＭとＳ
ＬＭを照明するバックライトとを備えている場合、電力
消費の少ないバックライトを用いることができるか、ま
たはより明るいディスプレイが実現され得る。これは特
に、ＳＬＭを視差バリアと共に用いる場合に有利であ
る。なぜなら、視差バリアは光スループットを制限する
ことにより作動し、これにより高い開口率のＳＬＭによ
り高い輝度を実現することができるからである。
用するのに適し比較的高い開口率を有するＳＬＭが提供
される。例えば、ディスプレイがこのようなＳＬＭとＳ
ＬＭを照明するバックライトとを備えている場合、電力
消費の少ないバックライトを用いることができるか、ま
たはより明るいディスプレイが実現され得る。これは特
に、ＳＬＭを視差バリアと共に用いる場合に有利であ
る。なぜなら、視差バリアは光スループットを制限する
ことにより作動し、これにより高い開口率のＳＬＭによ
り高い輝度を実現することができるからである。
【００４２】別の利点は、このようなＳＬＭは製造許容
度を緩和させ得ることである。典型的なＳＬＭの製造に
おいては、画素開口部を規定するためにブラックマスク
が形成される。EP 0 625 861に開示されたタイプのＳＬ
Ｍの場合には、画素開口部の水平方向のずれを生じさせ
る製造許容度により、画素が重なる２倍の明るさの観察
領域または画素が離間するブラック観察領域が生じ得
る。本明細書で開示する画素配置では、このような製造
許容度は強度の増大または減少した領域を生じさせ、こ
れにより望ましくない可視のアーテファクトは実質的に
減るかまたはなくなる。
度を緩和させ得ることである。典型的なＳＬＭの製造に
おいては、画素開口部を規定するためにブラックマスク
が形成される。EP 0 625 861に開示されたタイプのＳＬ
Ｍの場合には、画素開口部の水平方向のずれを生じさせ
る製造許容度により、画素が重なる２倍の明るさの観察
領域または画素が離間するブラック観察領域が生じ得
る。本明細書で開示する画素配置では、このような製造
許容度は強度の増大または減少した領域を生じさせ、こ
れにより望ましくない可視のアーテファクトは実質的に
減るかまたはなくなる。
【００４３】さらに、可視のアーテファクトを生じさせ
ずに不透明の導体が画素開口部を通過するのを可能にし
得る。これにより高い開口率が実現され得る。
ずに不透明の導体が画素開口部を通過するのを可能にし
得る。これにより高い開口率が実現され得る。
【００４４】本発明の配置は、多数のビューを生成する
が観察者の追跡は行わない非追跡自動立体３Ｄディスプ
レイにとって有利である。このようなディスプレイで
は、ＳＬＭの解像度は非常に重要である。なぜなら、Ｎ
を表示されたビューの数とすると、ＳＬＭは各ビューに
必要な解像度のＮ倍の解像度を持たなければならない。
画素を比較的密に詰め込むことは高解像度を得るため、
可能な表示ビューの数を増やすため、および輝度を高め
るためには有利である。このような多ビュー表示では、
実質的に連続した観察ウィンドウは、可能な限りアーテ
ファクトが生じないビュー間の移行を維持するためには
重要である。観察ウィンドウが実質的に連続していない
場合は、ビューが変わるとき黒いバーがディスプレイを
横切る。
が観察者の追跡は行わない非追跡自動立体３Ｄディスプ
レイにとって有利である。このようなディスプレイで
は、ＳＬＭの解像度は非常に重要である。なぜなら、Ｎ
を表示されたビューの数とすると、ＳＬＭは各ビューに
必要な解像度のＮ倍の解像度を持たなければならない。
画素を比較的密に詰め込むことは高解像度を得るため、
可能な表示ビューの数を増やすため、および輝度を高め
るためには有利である。このような多ビュー表示では、
実質的に連続した観察ウィンドウは、可能な限りアーテ
ファクトが生じないビュー間の移行を維持するためには
重要である。観察ウィンドウが実質的に連続していない
場合は、ビューが変わるとき黒いバーがディスプレイを
横切る。
【００４５】本明細書で述べる画素配置はまた、観察者
追跡自動立体３Ｄディスプレイにとって有利である。例
えばEP 0 726 482およびEP 0 721 131に開示されている
ように、可動部を持たずに電子的に横方向および縦方向
に追跡を行うことが、輝度の向上と共に実現され得る。
しかし、機械的な観察者追跡もまた使用され得、比較的
広い均一な強度のウィンドウが生成され得る。
追跡自動立体３Ｄディスプレイにとって有利である。例
えばEP 0 726 482およびEP 0 721 131に開示されている
ように、可動部を持たずに電子的に横方向および縦方向
に追跡を行うことが、輝度の向上と共に実現され得る。
しかし、機械的な観察者追跡もまた使用され得、比較的
広い均一な強度のウィンドウが生成され得る。
【００４６】本明細書で述べるタイプのディスプレイ
は、例えば、オフィス環境のディスプレイ、ラップトッ
プおよびパーソナルコンピュータのための３Ｄディスプ
レイ、コンピュータゲームを含む個人娯楽システム、３
Ｄテレビ、医療関係の画像処理、仮想現実、ビデオホ
ン、およびアーケードビデオゲームで使用され得る。
は、例えば、オフィス環境のディスプレイ、ラップトッ
プおよびパーソナルコンピュータのための３Ｄディスプ
レイ、コンピュータゲームを含む個人娯楽システム、３
Ｄテレビ、医療関係の画像処理、仮想現実、ビデオホ
ン、およびアーケードビデオゲームで使用され得る。
【００４７】
【発明の実施の形態】本発明を以下の添付の図面を参照
して実施例によりさらに説明する。図面を通じて類似の
参照番号は類似の構成要素を示す。
して実施例によりさらに説明する。図面を通じて類似の
参照番号は類似の構成要素を示す。
【００４８】図５ａおよび図５ｂは、本発明の１つの実
施態様を構成するＳＬＭの画素配置を示す。この配置
は、画素が図３に示すタイプの配置で必要とされる垂直
方向のオフセットを行わずに同じ水平方向の行に配置さ
れ得るように、画素をさらに詰めて配置している。しか
し、ゲートおよびソースラインの配線のために画素間に
は水平方向および垂直方向の間隔が設けられている。
施態様を構成するＳＬＭの画素配置を示す。この配置
は、画素が図３に示すタイプの配置で必要とされる垂直
方向のオフセットを行わずに同じ水平方向の行に配置さ
れ得るように、画素をさらに詰めて配置している。しか
し、ゲートおよびソースラインの配線のために画素間に
は水平方向および垂直方向の間隔が設けられている。
【００４９】各画素の形状は、Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＡ’
で示される４つの領域を有する。各画素の左側の領域Ａ
は、斜辺が左横の画素の右側の縁の傾斜または勾配に一
致する垂直に対する所定の角度で傾斜する直角三角形の
形状である。領域Ｂは方形であって垂直方向の大きさが
一定であり、平行四辺形の領域Ｃに連結する。最後に、
別の直角三角形がＡ’として与えられる。
で示される４つの領域を有する。各画素の左側の領域Ａ
は、斜辺が左横の画素の右側の縁の傾斜または勾配に一
致する垂直に対する所定の角度で傾斜する直角三角形の
形状である。領域Ｂは方形であって垂直方向の大きさが
一定であり、平行四辺形の領域Ｃに連結する。最後に、
別の直角三角形がＡ’として与えられる。
【００５０】画素は、隣接する画素間に水平方向の重な
りがない領域１２および隣接する画素が水平方向に重な
る領域１３を有するように配備される。領域１３では、
右側の画素の領域Ａが左側の画素の領域Ａ’と重なる。
領域ＡおよびＡ’の傾斜縁は互いに一致するため、重な
り領域１３にわたってこれら隣接する画素の垂直方向の
大きさの合計は一定であり、方形領域Ｂの垂直方向の大
きさと等しい。領域Ｂと領域Ａ’との間の移行部は、平
行四辺形の領域Ｃを含み、これもまた一定の垂直方向の
大きさを有する。
りがない領域１２および隣接する画素が水平方向に重な
る領域１３を有するように配備される。領域１３では、
右側の画素の領域Ａが左側の画素の領域Ａ’と重なる。
領域ＡおよびＡ’の傾斜縁は互いに一致するため、重な
り領域１３にわたってこれら隣接する画素の垂直方向の
大きさの合計は一定であり、方形領域Ｂの垂直方向の大
きさと等しい。領域Ｂと領域Ａ’との間の移行部は、平
行四辺形の領域Ｃを含み、これもまた一定の垂直方向の
大きさを有する。
【００５１】図６は、図５に示した画素配置を用いた自
動立体３Ｄディスプレイによって生成される照度を示
す。３つの隣接する観察領域９、１０、および１１が生
成されるが、隣接する画素対間には、重なり領域１３の
レンズ３による画像化に対応する、例えば参照番号１４
で示すような重なり領域が形成される。従って、ディス
プレイは、潜在的に高レベルのクロストークを含む狭い
重なり領域を有する、連続した実質的に均一の照明を提
供し、全体にわたって実質的に一定の照明が維持され
る。隣接する画素列が同じビュー情報を示し、これによ
り観察者の眼がウィンドウ間の境界を横切るとき照明を
一定に保持するという要件は、例えば、EP 0726 482に
開示された横方向の観察者追跡配置によって満たされ得
る。
動立体３Ｄディスプレイによって生成される照度を示
す。３つの隣接する観察領域９、１０、および１１が生
成されるが、隣接する画素対間には、重なり領域１３の
レンズ３による画像化に対応する、例えば参照番号１４
で示すような重なり領域が形成される。従って、ディス
プレイは、潜在的に高レベルのクロストークを含む狭い
重なり領域を有する、連続した実質的に均一の照明を提
供し、全体にわたって実質的に一定の照明が維持され
る。隣接する画素列が同じビュー情報を示し、これによ
り観察者の眼がウィンドウ間の境界を横切るとき照明を
一定に保持するという要件は、例えば、EP 0726 482に
開示された横方向の観察者追跡配置によって満たされ得
る。
【００５２】隣接する画素列が同じビュー情報を示さな
いときは、重なり領域はディスプレイの前の観察自由度
を減少させる。観察自由度の損失度は、図５ａにｐで示
す画素全体のサイズに対する図５ａにｙで示す重なりの
サイズに関連する。観察自由度の損失度を最小限にする
ためには、ｙはｐよりはるかに小さくすべきである。
いときは、重なり領域はディスプレイの前の観察自由度
を減少させる。観察自由度の損失度は、図５ａにｐで示
す画素全体のサイズに対する図５ａにｙで示す重なりの
サイズに関連する。観察自由度の損失度を最小限にする
ためには、ｙはｐよりはるかに小さくすべきである。
【００５３】図７は、図５ａに示した画素配置の様々な
寸法を示す。方形領域Ｂの高さはｈで示され、参照番号
１５で示す「タブ」部の領域Ｂより上の突出部の高さは
ｘで示される。画素の両側は勾配角θだけ傾斜してい
る。隣接する画素間の水平方向の間隔はｗで示される。
これらのパラメータは以下の式で示す関係を有する。
寸法を示す。方形領域Ｂの高さはｈで示され、参照番号
１５で示す「タブ」部の領域Ｂより上の突出部の高さは
ｘで示される。画素の両側は勾配角θだけ傾斜してい
る。隣接する画素間の水平方向の間隔はｗで示される。
これらのパラメータは以下の式で示す関係を有する。
【００５４】
【数１】ｘ ＝ ｗ・ｔａｎ（θ） ｙ ＝ ｈ／ｔａｎ（θ） 良好な詰め込み密度、すなわち高い開口率を与えるため
には、パラメータｘは可能な限り小さくすべきである。
観察自由度を最大にするためには、ｙは可能な限り小さ
くすべきである。従って、勾配角θは２つの矛盾する要
件間で受容可能な妥協が与えられるように選択される。
には、パラメータｘは可能な限り小さくすべきである。
観察自由度を最大にするためには、ｙは可能な限り小さ
くすべきである。従って、勾配角θは２つの矛盾する要
件間で受容可能な妥協が与えられるように選択される。
【００５５】図８ａおよび図８ｂは、画素の位置決めに
おける製造許容度が２つのウィンドウ間の境界での強度
に及ぼす影響を示す。図８ａは、図３に示すタイプの既
知の画素配置に対するこの影響を示す。図８ａの上部分
の破線１６は、画素１７の左縁の所望の位置を示し、結
果的に離間となる製造誤差または許容度はδで示され
る。
おける製造許容度が２つのウィンドウ間の境界での強度
に及ぼす影響を示す。図８ａは、図３に示すタイプの既
知の画素配置に対するこの影響を示す。図８ａの上部分
の破線１６は、画素１７の左縁の所望の位置を示し、結
果的に離間となる製造誤差または許容度はδで示され
る。
【００５６】図８ａの中央部分のグラフは、許容度δ
が、「１」が所望の一定強度であるとき強度に関しての
完全な位置決めに対応するゼロからいずれかの側に変動
するとき、ウィンドウ間の境界において強度がどのよう
に変化するかを示す。従って、ＳＬＭの製造中に画素が
僅かでも誤配置されると、観察ウィンドウの境界では、
許容度が重なりを形成するか離間を形成するかに依存し
て強度が２倍になるかまたはゼロになる。しかし、眼ス
ポットのサイズによりこれは幾分かは不鮮明になる。
が、「１」が所望の一定強度であるとき強度に関しての
完全な位置決めに対応するゼロからいずれかの側に変動
するとき、ウィンドウ間の境界において強度がどのよう
に変化するかを示す。従って、ＳＬＭの製造中に画素が
僅かでも誤配置されると、観察ウィンドウの境界では、
許容度が重なりを形成するか離間を形成するかに依存し
て強度が２倍になるかまたはゼロになる。しかし、眼ス
ポットのサイズによりこれは幾分かは不鮮明になる。
【００５７】図９は、ディスプレイのレンチキュラスク
リーン２が瞳孔１８をＳＬＭの画素面２０で有限サイズ
の眼スポット１９にどのように画像化させるかを示す。
円柱状に収束するレンチキュラスクリーン２に対して、
瞳孔は実際には垂直方向のストリップへと画像化され、
この眼スポット１９は、ＳＬＭの領域のうちで観察者の
眼の瞳孔が集光する領域をカバーする。従って、画素が
不正確に位置決めされると、眼スポットの相対的なサイ
ズおよび不一致の程度によって与えられる強度の大きさ
の増大または低下として感知される。しかし、特に観察
者が理想的なウィンドウ面にいないときは、眼は小さな
強度変化に対して非常に感応する。１％より小さい強度
変動でも可視であり、従って、図３に示す配置に対する
画素の位置決めの必要許容度は非常に高く、典型的には
０．１マイクロメーター程度である。
リーン２が瞳孔１８をＳＬＭの画素面２０で有限サイズ
の眼スポット１９にどのように画像化させるかを示す。
円柱状に収束するレンチキュラスクリーン２に対して、
瞳孔は実際には垂直方向のストリップへと画像化され、
この眼スポット１９は、ＳＬＭの領域のうちで観察者の
眼の瞳孔が集光する領域をカバーする。従って、画素が
不正確に位置決めされると、眼スポットの相対的なサイ
ズおよび不一致の程度によって与えられる強度の大きさ
の増大または低下として感知される。しかし、特に観察
者が理想的なウィンドウ面にいないときは、眼は小さな
強度変化に対して非常に感応する。１％より小さい強度
変動でも可視であり、従って、図３に示す配置に対する
画素の位置決めの必要許容度は非常に高く、典型的には
０．１マイクロメーター程度である。
【００５８】図８ａの中間部分のグラフは、強度の変動
を、破線によって示す理想的な「点」眼スポットに対す
る水平方向の画素位置決め許容度と共に示す。有限サイ
ズの眼スポットに対する実際の変動は実線の曲線によっ
て示される。図８ａの下部分のグラフは、観察者がウィ
ンドウ面内を横方向に移動するときの強度の変動を、そ
れぞれ理想的なおよび有限の眼スポットに対する強度を
表す破線および実線により示す。
を、破線によって示す理想的な「点」眼スポットに対す
る水平方向の画素位置決め許容度と共に示す。有限サイ
ズの眼スポットに対する実際の変動は実線の曲線によっ
て示される。図８ａの下部分のグラフは、観察者がウィ
ンドウ面内を横方向に移動するときの強度の変動を、そ
れぞれ理想的なおよび有限の眼スポットに対する強度を
表す破線および実線により示す。
【００５９】図８ｂは、図５ａに示した画素配置に対す
る不一致の影響を示す。この場合には、理想的な眼スポ
ットに対しては、不一致が重なりサイズに近づくに従っ
て観察ウィンドウの境界での強度は直線的に降下する。
実際の有限の目スポットに対しては、降下率は緩やかで
あり、このため画素位置決めの許容度を緩やかにし得
る。例えば、特定の数値例について考慮すると、眼スポ
ットが約１０ミクロンの直径である場合、重なり幅は３
ミクロン、許容され得る照度降下の限度は１％、従って
重なり幅の約１５％の不一致は許容され得、この例では
約０．５ミクロンを表す。この場合も、図８ｂの下部分
は、図８ａおよび８ｂの下部分に示す同じ離間におい
て、観察者の横方向の位置に対する強度の変動を示す。
図８ａの下部分に較べて、強度変動は実質的に低減す
る。従って、図５ａに示す配置は、性能が同じ場合、図
３の配置の許容度より大きい製造許容度が可能である。
る不一致の影響を示す。この場合には、理想的な眼スポ
ットに対しては、不一致が重なりサイズに近づくに従っ
て観察ウィンドウの境界での強度は直線的に降下する。
実際の有限の目スポットに対しては、降下率は緩やかで
あり、このため画素位置決めの許容度を緩やかにし得
る。例えば、特定の数値例について考慮すると、眼スポ
ットが約１０ミクロンの直径である場合、重なり幅は３
ミクロン、許容され得る照度降下の限度は１％、従って
重なり幅の約１５％の不一致は許容され得、この例では
約０．５ミクロンを表す。この場合も、図８ｂの下部分
は、図８ａおよび８ｂの下部分に示す同じ離間におい
て、観察者の横方向の位置に対する強度の変動を示す。
図８ａの下部分に較べて、強度変動は実質的に低減す
る。従って、図５ａに示す配置は、性能が同じ場合、図
３の配置の許容度より大きい製造許容度が可能である。
【００６０】図１０は、図５ａに示す画素配置とは異な
る画素配列を示す。ここでは、各画素の一方の端部に配
備されたタブ１５は、各画素の両方の端部の２つのタブ
２１および２２に置き換わる。従って、タブ領域は重な
り領域の隣接する画素間で共有され得、等分に共有され
る場合ｈは、タブの高さはｘ／２、すなわち図７に示す
タブの高さの半分になる。この配置の性能は図５ａに示
すｒ配置の性能と同じである。
る画素配列を示す。ここでは、各画素の一方の端部に配
備されたタブ１５は、各画素の両方の端部の２つのタブ
２１および２２に置き換わる。従って、タブ領域は重な
り領域の隣接する画素間で共有され得、等分に共有され
る場合ｈは、タブの高さはｘ／２、すなわち図７に示す
タブの高さの半分になる。この配置の性能は図５ａに示
すｒ配置の性能と同じである。
【００６１】ＳＬＭが対角線のサイズが８〜１０インチ
のＬＣＤディスプレイとして具現化される場合は、画素
は典型的には約１００マイクロメーターの幅および高さ
を有する。画素間の分離はディスプレイ技術が異なれば
顕著に変動するが、もっと最近のディスプレイでは１０
〜２０マイクロメーターの導体幅が可能である。これが
必要な水平方向の間隔ｗとされる場合は、重なり領域は
望ましくない程に大きくなる。図１１は、この問題を克
服するために用いられ得る配置を示す。
のＬＣＤディスプレイとして具現化される場合は、画素
は典型的には約１００マイクロメーターの幅および高さ
を有する。画素間の分離はディスプレイ技術が異なれば
顕著に変動するが、もっと最近のディスプレイでは１０
〜２０マイクロメーターの導体幅が可能である。これが
必要な水平方向の間隔ｗとされる場合は、重なり領域は
望ましくない程に大きくなる。図１１は、この問題を克
服するために用いられ得る配置を示す。
【００６２】図１１では、各画素は、対角線の分割線に
よって参照番号２３および２４などの２つのサブ画素に
分割され、サブ画素は互いに対して垂直方向にオフセッ
トされて間隔２５を形成し、この間隔は、垂直方向の電
極または「ソースライン」３９などの導体電極を収容す
るのに十分な大きさとされ得る。サブ画素の対向する縁
の勾配は同じであり、サブ画素間に水平方向のオフセッ
トはないため、開口部の垂直方向のサイズは画素の中央
を横切って一定に維持される。従って、画素内の間隔２
５は効果的に不可視となり、円柱状の構成要素を用いる
３Ｄディスプレイにおいて望ましくない可視のアーテフ
ァクトは生じない。水平方向の電極または「ゲートライ
ン」の配線は参照番号４０で示される。分割線の勾配は
比較的浅いため、例えば４５゜であるため、 観察自由
度を妥協させないように、画素をサブ画素に分割するこ
とによって得られる垂直方向の空間は小さくすることが
できる。
よって参照番号２３および２４などの２つのサブ画素に
分割され、サブ画素は互いに対して垂直方向にオフセッ
トされて間隔２５を形成し、この間隔は、垂直方向の電
極または「ソースライン」３９などの導体電極を収容す
るのに十分な大きさとされ得る。サブ画素の対向する縁
の勾配は同じであり、サブ画素間に水平方向のオフセッ
トはないため、開口部の垂直方向のサイズは画素の中央
を横切って一定に維持される。従って、画素内の間隔２
５は効果的に不可視となり、円柱状の構成要素を用いる
３Ｄディスプレイにおいて望ましくない可視のアーテフ
ァクトは生じない。水平方向の電極または「ゲートライ
ン」の配線は参照番号４０で示される。分割線の勾配は
比較的浅いため、例えば４５゜であるため、 観察自由
度を妥協させないように、画素をサブ画素に分割するこ
とによって得られる垂直方向の空間は小さくすることが
できる。
【００６３】電極をこのようにして配線することによ
り、画素を互いにもっと密に形成し、これにより間隔ｗ
を著しく小さくして、画素パッド電極を互いから絶縁し
また水平方向に隣接する画素間でのＬＣＤの縁部フィー
ルド効果を避けるためにだけに残すようにしてもよい。
図１１に示すように、参照番号２５のような対角線方向
の間隔の勾配を行毎に反対にし、これにより垂直方向の
導線のための接続通路が短くされる。
り、画素を互いにもっと密に形成し、これにより間隔ｗ
を著しく小さくして、画素パッド電極を互いから絶縁し
また水平方向に隣接する画素間でのＬＣＤの縁部フィー
ルド効果を避けるためにだけに残すようにしてもよい。
図１１に示すように、参照番号２５のような対角線方向
の間隔の勾配を行毎に反対にし、これにより垂直方向の
導線のための接続通路が短くされる。
【００６４】例えばEP 0 726 482に開示されているよう
な可動部を用いずに観察者追跡を行うためには、条件ｙ
＜ｐ／２が満たされなければならない。この条件は、３
ウィンドウ追跡システムにおいて一方の眼が２つの画素
間を移動している間に他方の眼が画素の境界にどれだけ
接近し得るかにより引き出される。高品質の実際のシス
テムにとっては、恐らく条件ｙ≦ｐ／８が望ましい。
な可動部を用いずに観察者追跡を行うためには、条件ｙ
＜ｐ／２が満たされなければならない。この条件は、３
ウィンドウ追跡システムにおいて一方の眼が２つの画素
間を移動している間に他方の眼が画素の境界にどれだけ
接近し得るかにより引き出される。高品質の実際のシス
テムにとっては、恐らく条件ｙ≦ｐ／８が望ましい。
【００６５】典型的な例では、ｈ＝ｐ＝１００マイクロ
メーターであり、導線の幅は１５マイクロメーターであ
り、画素間の残りの間隔ｗは３マイクロメータである。
約８５゜の勾配角度θにより、幅ｙが９マイクロメータ
ーでありタブ高さｘが３４マイクロメーターである重な
り領域が与えられる。図１１に示す配置を用いると、サ
ブ画素間の分割線の勾配角度は約５３゜であり、サブ画
素２３および２４間に２５マイクロメーターの垂直方向
のオフセットが与えられる。ゲートラインのための隣接
する画素間の垂直方向の間隔を１５マイクロメーターと
すると、図３に示す配置の４３．５％に較べて、図１１
に示す配置では６７％の開口率が得られる。従って、図
１１に示す配置は開口率が５４％向上する。
メーターであり、導線の幅は１５マイクロメーターであ
り、画素間の残りの間隔ｗは３マイクロメータである。
約８５゜の勾配角度θにより、幅ｙが９マイクロメータ
ーでありタブ高さｘが３４マイクロメーターである重な
り領域が与えられる。図１１に示す配置を用いると、サ
ブ画素間の分割線の勾配角度は約５３゜であり、サブ画
素２３および２４間に２５マイクロメーターの垂直方向
のオフセットが与えられる。ゲートラインのための隣接
する画素間の垂直方向の間隔を１５マイクロメーターと
すると、図３に示す配置の４３．５％に較べて、図１１
に示す配置では６７％の開口率が得られる。従って、図
１１に示す配置は開口率が５４％向上する。
【００６６】フルカラー表示を提供するためには、各ビ
ューに対する画素群がそれぞれ正しいカラー均衡にとっ
て十分な量を有するように赤、緑、および青の画素を配
置しなければならない。図１２は、図１１に示す画素配
列を有するＳＬＭ１をレンチキュラスクリーン２と連結
させて、３ビュー自動立体３Ｄディスプレイを提供する
場合を示す。上の行の画素には赤色フィルタが、中間の
行の画素には緑色フィルタが、そして下の行の画素には
青色フィルタが配備される。図１２はディスプレイの一
部のみを示しており、このパターンは垂直方向および水
平方向に繰り返される。
ューに対する画素群がそれぞれ正しいカラー均衡にとっ
て十分な量を有するように赤、緑、および青の画素を配
置しなければならない。図１２は、図１１に示す画素配
列を有するＳＬＭ１をレンチキュラスクリーン２と連結
させて、３ビュー自動立体３Ｄディスプレイを提供する
場合を示す。上の行の画素には赤色フィルタが、中間の
行の画素には緑色フィルタが、そして下の行の画素には
青色フィルタが配備される。図１２はディスプレイの一
部のみを示しており、このパターンは垂直方向および水
平方向に繰り返される。
【００６７】いくつかのアプリケーションでは、観察ウ
ィンドウ間の小さな間隔は許容され得る。例えば、これ
は、レンチキュラスクリーン２などの視差素子を横方向
にずらせて眼スポットを画素中央に保持することによっ
て、観察者の眼スポットが画素の境界を横切ることを防
ぐ機械的な観察者追跡を備えた３Ｄ自動立体ディスプレ
イにおいて可能である。
ィンドウ間の小さな間隔は許容され得る。例えば、これ
は、レンチキュラスクリーン２などの視差素子を横方向
にずらせて眼スポットを画素中央に保持することによっ
て、観察者の眼スポットが画素の境界を横切ることを防
ぐ機械的な観察者追跡を備えた３Ｄ自動立体ディスプレ
イにおいて可能である。
【００６８】隣接するウィンドウ間に小さな間隔が存在
することは細い暗い領域となって現れ、観察者の顔の中
央を下る暗いストリップへと画像化される。従ってこの
ような領域は不可視であり観察者は気づかない。間隔を
不可視に保つためには、間隔は可能な限り小さくなけれ
ばならず、また垂直方向の導線に必要な空間は、画像化
されるとウィンドウ間の間隔を広くする原因となり得
る。
することは細い暗い領域となって現れ、観察者の顔の中
央を下る暗いストリップへと画像化される。従ってこの
ような領域は不可視であり観察者は気づかない。間隔を
不可視に保つためには、間隔は可能な限り小さくなけれ
ばならず、また垂直方向の導線に必要な空間は、画像化
されるとウィンドウ間の間隔を広くする原因となり得
る。
【００６９】この問題を克服するためには、図１３に示
す配置を用いるとよい。ＳＬＭ１は互いに接近して配置
されている画素行および画素列を有する。しかし、画素
列は参照番号２６で示す垂直方向の小さな間隔によって
互いに分離している。各画素はサブ画素２３および２４
に分割され、これにより垂直方向の導線を収容するため
の広い間隔２５が提供される。画素の実効高さを横方向
の位置で一定にするために、角２７および２８は「切り
込まれ」、これにより垂直方向の大きさが一定に維持さ
れる。
す配置を用いるとよい。ＳＬＭ１は互いに接近して配置
されている画素行および画素列を有する。しかし、画素
列は参照番号２６で示す垂直方向の小さな間隔によって
互いに分離している。各画素はサブ画素２３および２４
に分割され、これにより垂直方向の導線を収容するため
の広い間隔２５が提供される。画素の実効高さを横方向
の位置で一定にするために、角２７および２８は「切り
込まれ」、これにより垂直方向の大きさが一定に維持さ
れる。
【００７０】画素列間の間隔を小さくし得るディスプレ
イの別の例としては、視差素子または「ビュー規定光学
系」として視差バリアを用いるディスプレイがある。眼
スポットは一般には視差バリアによって極めて大きくな
るため、画素間の小さな不一致は、不一致がこのサイズ
よりはるかに小さい場合は、観察者には気づかれない。
従って、このようなディスプレイにとっては図１３に示
すＳＬＭの配置が適切である。隣接する画素間の間隔は
典型的な電流導線の幅より狭くなければならないため、
導線は画素のサブ画素２３および２４間の間隔２５を通
す。
イの別の例としては、視差素子または「ビュー規定光学
系」として視差バリアを用いるディスプレイがある。眼
スポットは一般には視差バリアによって極めて大きくな
るため、画素間の小さな不一致は、不一致がこのサイズ
よりはるかに小さい場合は、観察者には気づかれない。
従って、このようなディスプレイにとっては図１３に示
すＳＬＭの配置が適切である。隣接する画素間の間隔は
典型的な電流導線の幅より狭くなければならないため、
導線は画素のサブ画素２３および２４間の間隔２５を通
す。
【００７１】図１３に示す配置は、図１２を参照して示
したものと同じカラーフィルタ配置を用いる。しかし、
両方の画素が同じカラーフィルタを持つ必要はない。も
っとも対応するカラー半部をあまり離してもよくない。
図１４は、サブ画素が互いに異なるカラーフィルタを有
する配置の例である。ここで、Ｒは赤色を、Ｇは緑色
を、そしてＢは青色を表す。
したものと同じカラーフィルタ配置を用いる。しかし、
両方の画素が同じカラーフィルタを持つ必要はない。も
っとも対応するカラー半部をあまり離してもよくない。
図１４は、サブ画素が互いに異なるカラーフィルタを有
する配置の例である。ここで、Ｒは赤色を、Ｇは緑色
を、そしてＢは青色を表す。
【００７２】図１３に示す配置により、垂直方向に延び
る必要がある導体すべてをサブ画素２３および２４間の
間隔２５内に収容することが可能である。従って、隣接
する画素間の間隔は最小限にされ得、これにより隣接す
る画素間の水平方向の間隔が最小限で極めて高い開口率
を有するＳＬＭ１が提供される。
る必要がある導体すべてをサブ画素２３および２４間の
間隔２５内に収容することが可能である。従って、隣接
する画素間の間隔は最小限にされ得、これにより隣接す
る画素間の水平方向の間隔が最小限で極めて高い開口率
を有するＳＬＭ１が提供される。
【００７３】図１５ａ、図１５ｂ、および図１５ｃは、
図１３に示すタイプのＳＬＭを用いた機械的な観察者追
跡を有する自動立体３Ｄディスプレイを示す。ディスプ
レイはバックライト２９、およびDynasight（商標）赤
外線追跡装置などの追跡装置からの信号に応答してＳＬ
Ｍ１の表面を移動し得る視差装置を備えている。このよ
うなシステムは、それぞれ左画像および右画像のみを表
示する２つの観察ウィンドウを配備することが必要なだ
けである。なぜなら、このダイナミック追跡システムに
よって観察者が２つのウィンドウを離れることが防止さ
れるからである。図１５ａは、視差装置が、矢印３０お
よび３１の方向に移動可能であり、これにより観察ウィ
ンドウを矢印３２によって示される方向に移動させるレ
ンチキュラスクリーン２であるディスプレイを示す。図
１５ｂのディスプレイは、レンチキュラスクリーン２が
前置視差バリア３３に置き換えられている点で図１５ａ
のディスプレイとは異なる。図１５ｃに示すディスプレ
イは、前置視差バリア３３がバックライト２９とＬＣＤ
１との間に配置された後置視差バリア３４に置き換えら
れている点で図１５ｂに示すディスプレイとは異なる。
これら３つのディスプレイにおいて、ＳＬＭ１は、横方
向に連続する画素を有しこれにより連続観察ウィンドウ
を提供するＬＣＤを備えている。
図１３に示すタイプのＳＬＭを用いた機械的な観察者追
跡を有する自動立体３Ｄディスプレイを示す。ディスプ
レイはバックライト２９、およびDynasight（商標）赤
外線追跡装置などの追跡装置からの信号に応答してＳＬ
Ｍ１の表面を移動し得る視差装置を備えている。このよ
うなシステムは、それぞれ左画像および右画像のみを表
示する２つの観察ウィンドウを配備することが必要なだ
けである。なぜなら、このダイナミック追跡システムに
よって観察者が２つのウィンドウを離れることが防止さ
れるからである。図１５ａは、視差装置が、矢印３０お
よび３１の方向に移動可能であり、これにより観察ウィ
ンドウを矢印３２によって示される方向に移動させるレ
ンチキュラスクリーン２であるディスプレイを示す。図
１５ｂのディスプレイは、レンチキュラスクリーン２が
前置視差バリア３３に置き換えられている点で図１５ａ
のディスプレイとは異なる。図１５ｃに示すディスプレ
イは、前置視差バリア３３がバックライト２９とＬＣＤ
１との間に配置された後置視差バリア３４に置き換えら
れている点で図１５ｂに示すディスプレイとは異なる。
これら３つのディスプレイにおいて、ＳＬＭ１は、横方
向に連続する画素を有しこれにより連続観察ウィンドウ
を提供するＬＣＤを備えている。
【００７４】図１６は、図１５ａに示すタイプのディス
プレイのための別の観察者追跡方法を示す。この場合に
は、レンチキュラスクリーン２は固定され、観察者の位
置決定システムに応答してディスプレイ全体が回転す
る。
プレイのための別の観察者追跡方法を示す。この場合に
は、レンチキュラスクリーン２は固定され、観察者の位
置決定システムに応答してディスプレイ全体が回転す
る。
【００７５】図１７は図１０に示すタイプのディスプレ
イであるが、画素はレンチキュラスクリーン２の各レン
ズの下に重なり画素列対として配置されている。画素列
対は、ブラックマスク５の参照番号３５のような連続し
た垂直方向のブラックストリップによって他の画素列対
から分離される。この配置は、観察自由度を維持し表示
解像度を最大にする一方でクロストークの浸透を減ら
す。クロストークは、近接する領域から観察ウィンドウ
への光の漏洩により起こる。画素対間に暗い空間３５を
配備することによって、光は観察ウィンドウの一方の側
からのみ漏れる。また、ブラックマスク領域は導体の配
線に用いられ得る。隣接する画素間で分割されるタブを
有する画素形状を用いることによって、画素領域は同等
に維持され、これはディスプレイ内で画素容量を一致さ
せる場合には望ましい。
イであるが、画素はレンチキュラスクリーン２の各レン
ズの下に重なり画素列対として配置されている。画素列
対は、ブラックマスク５の参照番号３５のような連続し
た垂直方向のブラックストリップによって他の画素列対
から分離される。この配置は、観察自由度を維持し表示
解像度を最大にする一方でクロストークの浸透を減ら
す。クロストークは、近接する領域から観察ウィンドウ
への光の漏洩により起こる。画素対間に暗い空間３５を
配備することによって、光は観察ウィンドウの一方の側
からのみ漏れる。また、ブラックマスク領域は導体の配
線に用いられ得る。隣接する画素間で分割されるタブを
有する画素形状を用いることによって、画素領域は同等
に維持され、これはディスプレイ内で画素容量を一致さ
せる場合には望ましい。
【００７６】図１８は、ＳＬＭの別の画素配置を示す。
画素のそれぞれは六角形状であり、同じ行の隣接する画
素と重ならない方形の中央部３６と、同じ行の隣接する
画素と重なる三角形の端部３７および３８とを有する。
同じ行の隣接する画素対は互いに対して垂直方向にオフ
セットされている。この場合も、各行では、重なってい
る三角形領域を含む行全体にわたって垂直方向の大きさ
または開口は一定である。
画素のそれぞれは六角形状であり、同じ行の隣接する画
素と重ならない方形の中央部３６と、同じ行の隣接する
画素と重なる三角形の端部３７および３８とを有する。
同じ行の隣接する画素対は互いに対して垂直方向にオフ
セットされている。この場合も、各行では、重なってい
る三角形領域を含む行全体にわたって垂直方向の大きさ
または開口は一定である。
【００７７】図１９は、ソースライン３９およびゲート
ライン４０の配線の可能な配置を示す。このような配置
には、隣接する画素間の所定の間隔内では、ゲートおよ
びソースラインは互いに平行に形成されることが必要に
なる。従って、比較的大きな間隔が必要であり、重なり
領域がウィンドウの中央幅に比較して大きすぎる結果と
なり得る。さらに、導体は互いに沿って形成されるた
め、導体によって運ばれる信号間でクロス結合が起こり
得、これにより信号の品質が劣化する。
ライン４０の配線の可能な配置を示す。このような配置
には、隣接する画素間の所定の間隔内では、ゲートおよ
びソースラインは互いに平行に形成されることが必要に
なる。従って、比較的大きな間隔が必要であり、重なり
領域がウィンドウの中央幅に比較して大きすぎる結果と
なり得る。さらに、導体は互いに沿って形成されるた
め、導体によって運ばれる信号間でクロス結合が起こり
得、これにより信号の品質が劣化する。
【００７８】図２０は、ソースライン３９が、上述のよ
うに各画素をサブ画素に分割することによって生成され
る間隔内を画素開口部を横切って通る変形配置例を示
す。
うに各画素をサブ画素に分割することによって生成され
る間隔内を画素開口部を横切って通る変形配置例を示
す。
【００７９】この配置は、ゲートラインは画素間の間隔
を通らなければならないため制約がある。導体の幅、例
えば１５〜２０マイクロメーター、および典型的な画素
ピッチ約１００マイクロメーターを考慮に入れると、対
角線サイズが約１０インチのＬＣＤパネルを備えた観察
者追跡ディスプレイにとって良好な観察自由度を得るた
めに、重なり領域を、ウィンドウの中央部に較べて十分
に小さくすることはできない。従って、この配置は、画
素ピッチが大きいパネル、例えば対角線サイズが大きな
ＳＬＭにとってより適切である。
を通らなければならないため制約がある。導体の幅、例
えば１５〜２０マイクロメーター、および典型的な画素
ピッチ約１００マイクロメーターを考慮に入れると、対
角線サイズが約１０インチのＬＣＤパネルを備えた観察
者追跡ディスプレイにとって良好な観察自由度を得るた
めに、重なり領域を、ウィンドウの中央部に較べて十分
に小さくすることはできない。従って、この配置は、画
素ピッチが大きいパネル、例えば対角線サイズが大きな
ＳＬＭにとってより適切である。
【００８０】薄膜トランジスタタイプのＬＣＤディスプ
レイでは、各画素は、ディスプレイの基板上に形成され
た薄膜によって駆動される。ゲートラインはトランジス
タのゲートに接続され、ソースラインはトランジスタの
ソースに接続される。画素パッド電極はトランジスタの
ドレインに接続される。このような表示パネルの製造お
よびコストにとって薄膜トランジスタの位置および数は
重要である。ディスプレイはまた、薄膜ダイオードや金
属−絶縁体−金属構造などの他のアクティブマトリック
ス技術においても具体化され得る。
レイでは、各画素は、ディスプレイの基板上に形成され
た薄膜によって駆動される。ゲートラインはトランジス
タのゲートに接続され、ソースラインはトランジスタの
ソースに接続される。画素パッド電極はトランジスタの
ドレインに接続される。このような表示パネルの製造お
よびコストにとって薄膜トランジスタの位置および数は
重要である。ディスプレイはまた、薄膜ダイオードや金
属−絶縁体−金属構造などの他のアクティブマトリック
ス技術においても具体化され得る。
【００８１】図２１は、図１１〜図１４および図２０に
示すようにサブ画素に分割される画素を駆動する第１の
配置を示す。この配置では、画素パッド電極４１はそれ
ぞれの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４２によって駆動さ
れ、このため各画素に２つのトランジスタが存在する。
しかし、コストおよび製造収率にとっては、図２２の配
置に示すような各画素に１つの薄膜トランジスタを用い
ることが望ましい。この配置では、サブ画素パッド電極
コネクションの一方が垂直のソースライン３９に交差
し、このため例えば適切な誘電層によってソースライン
から絶縁されなければならない。交差領域４３には容量
が生成されるが、これは画素容量よりはるかに小さくさ
れ得、このため交差容量は重要ではなく、従って単一の
トランジスタという選択は実現可能である。
示すようにサブ画素に分割される画素を駆動する第１の
配置を示す。この配置では、画素パッド電極４１はそれ
ぞれの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４２によって駆動さ
れ、このため各画素に２つのトランジスタが存在する。
しかし、コストおよび製造収率にとっては、図２２の配
置に示すような各画素に１つの薄膜トランジスタを用い
ることが望ましい。この配置では、サブ画素パッド電極
コネクションの一方が垂直のソースライン３９に交差
し、このため例えば適切な誘電層によってソースライン
から絶縁されなければならない。交差領域４３には容量
が生成されるが、これは画素容量よりはるかに小さくさ
れ得、このため交差容量は重要ではなく、従って単一の
トランジスタという選択は実現可能である。
【００８２】上述のそれぞれの配置は、直線の縁、特に
水平方向に隣接する画素の傾斜した隣接縁を有する画素
を含んでいるが、これは必要ではない。例えば、図２３
は、図５ａ、図５ｂ、および図７に示す配置に類似する
が、縁５０、５１、および５２が曲線である点で異なる
配置を示す。これらの曲線は、重なり領域５３の画素の
組み合わされた垂直方向の大きさが一定であり、移行領
域５４を含む非重なり領域の垂直方向の大きさまたは高
さに等しくなるようにされる。
水平方向に隣接する画素の傾斜した隣接縁を有する画素
を含んでいるが、これは必要ではない。例えば、図２３
は、図５ａ、図５ｂ、および図７に示す配置に類似する
が、縁５０、５１、および５２が曲線である点で異なる
配置を示す。これらの曲線は、重なり領域５３の画素の
組み合わされた垂直方向の大きさが一定であり、移行領
域５４を含む非重なり領域の垂直方向の大きさまたは高
さに等しくなるようにされる。
【００８３】
【発明の効果】上述したように、本発明によると、比較
的高い開口率を有する空間光変調器が提供される。ま
た、本発明による空間光変調器をもちいて比較的高い輝
度を有する方向性ディスプレイが提供される。
的高い開口率を有する空間光変調器が提供される。ま
た、本発明による空間光変調器をもちいて比較的高い輝
度を有する方向性ディスプレイが提供される。
【００８４】本発明による方向性ディスプレイは、例え
ば、オフィス環境のディスプレイ、ラップトップおよび
パーソナルコンピュータのための３Ｄディスプレイ、コ
ンピュータゲームを含む個人娯楽システム、３Ｄテレ
ビ、医療関係の画像処理、仮想現実、ビデオ電話、およ
びアーケードビデオゲームなどに、好適に使用され得
る。
ば、オフィス環境のディスプレイ、ラップトップおよび
パーソナルコンピュータのための３Ｄディスプレイ、コ
ンピュータゲームを含む個人娯楽システム、３Ｄテレ
ビ、医療関係の画像処理、仮想現実、ビデオ電話、およ
びアーケードビデオゲームなどに、好適に使用され得
る。
【図１】レンチキュラスクリーンの背後に配備され自動
立体３Ｄディスプレイを形成する、既知のタイプのＬＣ
Ｄの画素配置を概略的に示す。
立体３Ｄディスプレイを形成する、既知のタイプのＬＣ
Ｄの画素配置を概略的に示す。
【図２】図１のディスプレイによって生成される照明領
域を示す。
域を示す。
【図３】別の既知のタイプのＳＬＭを備えたディスプレ
イを示す。
イを示す。
【図４】図３のディスプレイによって生成される照明領
域を示す。
域を示す。
【図５ａ】本発明の１つの実施態様を構成するＳＬＭの
新規の画素配置を示す。
新規の画素配置を示す。
【図５ｂ】本発明の１つの実施態様を構成するＳＬＭの
新規の画素配置を示す。
新規の画素配置を示す。
【図６】図５に示した配置を用いた自動立体３Ｄディス
プレイによって生成される照明領域を示す。
プレイによって生成される照明領域を示す。
【図７】図５に示した画素配置のいくつかの重要な寸法
を示す。
を示す。
【図８】図８ａおよび図８ｂはそれぞれ、既知のタイプ
の画素配置および図５に示した配置に対する位置誤差の
影響を示す。
の画素配置および図５に示した配置に対する位置誤差の
影響を示す。
【図９】自動立体３Ｄディスプレイにおける「眼スポッ
ト」の原点を示す。
ト」の原点を示す。
【図１０】本発明の１つの実施態様を構成するＳＬＭの
別の画素配置を示す。
別の画素配置を示す。
【図１１】本発明の１つの実施態様を構成するＳＬＭの
別の画素配置を示す。
別の画素配置を示す。
【図１２】図１１に示す画素配置を用いた自動立体３Ｄ
ディスプレイを示す。
ディスプレイを示す。
【図１３】本発明の１つの実施態様を構成し別の画素配
置を有する別の３Ｄ自動立体ディスプレイを示す。
置を有する別の３Ｄ自動立体ディスプレイを示す。
【図１４】図１３のディスプレイのための変形カラーフ
ィルタ配置を示す。
ィルタ配置を示す。
【図１５】図１５ａ、図１５ｂ、および図１５ｃは、機
械的な観察者追跡を提供する、本発明の実施態様を構成
する３Ｄ自動立体ディスプレイを示す。
械的な観察者追跡を提供する、本発明の実施態様を構成
する３Ｄ自動立体ディスプレイを示す。
【図１６】ディスプレイ全体を回転させることによって
観察者追跡を提供する、本発明の１つの実施態様を構成
するディスプレイを示す。
観察者追跡を提供する、本発明の１つの実施態様を構成
するディスプレイを示す。
【図１７】機械的な観察者追跡ディスプレイで使用され
る画素配置を示す。
る画素配置を示す。
【図１８】本発明の１つの実施態様を構成するＳＬＭの
別の画素配置を示す。
別の画素配置を示す。
【図１９】図１８の配置にアドレス電極の可能な配置を
示したもの。
示したもの。
【図２０】図１８および図１９に示すタイプの画素配置
を、改良したアドレス電極配置を提供するように改変し
たもの。
を、改良したアドレス電極配置を提供するように改変し
たもの。
【図２１】各画素に２つの薄膜トランジスタを使用する
画素駆動の配置を示す。
画素駆動の配置を示す。
【図２２】各画素に１つの薄膜トランジスタを使用する
画素駆動の配置を示す。
画素駆動の配置を示す。
【図２３】本発明の１つの実施態様を構成するＳＬＭの
別の画素配置を示す。
別の画素配置を示す。
１ ＳＬＭ ２ レンチキュラスクリーン ３ レンズ １２ 非重なり領域 １３ 重なり領域 １５、２１、２２ タブ部 １８ 瞳孔 １９ 眼スポット ２３、２４ サブ画素 ２５ 対角線方向の間隔 ２９ バックライト ３３、３４ 視差バリア ３９ ソースライン ４０ ゲートライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３０６ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３０６ Ｈ０４Ｎ 9/12 Ｈ０４Ｎ 9/12 Ａ (72)発明者 デービット エズラ イギリス国 オーエックス10 ０アールエ ル オックスフォードシャー， ウォーリ ンフォード， ブライトウェル−カム−ソ トウェル， モンクス メッド 19 (72)発明者 ジョナサン ハロルド イギリス国 オーエックス４ ４エックス エス オックスフォード， サンドフォー ド−オン−テムズ， イエフトリー ドラ イブ １
Claims (33)
- 【請求項１】 第１の方向に延びる行および該第１の方
向に実質的に垂直の第２の方向に延びる列として配置さ
れる複数の光出力開口部を備えた空間光変調器であっ
て、該開口部のうちの少なくとも１つの第１の開口部と
少なくとも１つの第２の開口部とがそれぞれ第１および
第２の重なり領域を有し、該第１および第２の重なり領
域のそれぞれの該第２の方向の高さが変動し、また該第
１および第２の重なり領域の高さの合計が実質的に一定
であるように該第１の方向に重なる、空間光変調器。 - 【請求項２】 前記第１および第２の開口部の少なくと
も１つは、高さが実質的に一定であり、前記第１および
第２の重なり領域の高さの合計に実質的に等しい第１の
非重なり部を有する、請求項１に記載の空間光変調器。 - 【請求項３】 前記第１および第２の重なり領域のそれ
ぞれは直角三角形の形状である、請求項１または２に記
載の空間光変調器。 - 【請求項４】 それぞれの第１および第２の開口部は、
前記第２の方向で互いに対してオフセットされる、前記
請求項のいずれか１つに記載の空間光変調器。 - 【請求項５】 それぞれの第１および第２の開口部は、
アドレス電極を含む間隔によって分離される、前記請求
項のいずれか１つに記載の空間光変調器。 - 【請求項６】 複数の絵素を含み、該絵素のそれぞれ
は、前記第１の開口部の１つによって規定される第１の
サブ絵素と前記第２の開口部の１つによって規定される
第２のサブ絵素とを有する、前記請求項のいずれか１つ
に記載の空間光変調器。 - 【請求項７】 複数の絵素を含み、該絵素のそれぞれ
は、前記第１の開口部の１つによって規定される第１の
サブ絵素と前記第２の開口部の１つによって規定される
第２のサブ絵素とを有し、前記間隔は、隣接する絵素行
では互いに反対の方向に、前記第２の方向に対して傾斜
される、請求項５に記載の空間光変調器。 - 【請求項８】 各絵素の前記第１および第２のサブ絵素
にアドレスするアドレストランジスタをさらに備える、
請求項６または７に記載の空間光変調器。 - 【請求項９】 各絵素の前記第１および第２のサブ絵素
にそれぞれアドレスする第１および第２のアドレストラ
ンジスタをさらに備える、請求項６または７に記載の空
間光変調器。 - 【請求項１０】 前記絵素は、Ｎが１より大きい整数で
あるときＮ個の隣接する列よりなる群として配置され、
各行に且つ各群の隣接する列に配置される互いに隣接す
る絵素は前記第１の方向に重なり、これにより第３の重
なり領域およひ第２の非重なり領域を有し、各絵素の高
さは該第２の非重なり領域にわたって実質的に一定であ
り、また該第３の重なり領域にわたって該隣接する絵素
の高さの合計に実質的に等しい、請求項６から９のいず
れか１つに記載の空間光変調器。 - 【請求項１１】 各行に且つ隣接する群の隣接する列に
配置される互いに隣接する絵素は、前記第１の方向に重
なり、これにより第４の重なり領域を有し、該第４の重
なり領域にわたって該隣接する群の該隣接する絵素の高
さの合計は、前記第２の非重なり領域の該絵素の高さに
実質的に等しい、請求項１０に記載の空間光変調器。 - 【請求項１２】 各絵素は、前記第１の方向に整列され
た第１および第２の辺と、前記第２の方向に整列された
第３および第４の辺とを有する方形部；該方形部の該第
３の辺と一致する第１の辺と、該方形部の該第１の辺か
ら同じ線上を延びる第２の辺と、該第２の方向に対して
第１の所定の角度で傾斜する斜辺とを有する第１の直角
三角形部；該方形部の該第４の辺と一致する第１の辺
と、該第１の辺とは反対側の第２の辺と、該第１の三角
形部の該斜辺に平行な第３および第４の辺とを有する平
行四辺形部；および該平行四辺形部の該第２の辺と一致
する第１の辺と、該第１の三角形部の該斜辺に平行な斜
辺とを有する第２の直角三角形部よりなる複合形状から
引き出される形状を有する、請求項１０または１１に記
載の空間光変調器。 - 【請求項１３】 前記平行四辺形部の前記第１の方向の
幅は、各絵素と前記第２の三角形部に隣接する絵素との
間の間隔の該第１の方向の幅に実質的に等しい、請求項
１２に記載の空間光変調器。 - 【請求項１４】 各絵素は、前記第１の方向に整列され
た第１および第２の辺と、前記第２の方向に整列された
第３および第４の辺とを有する方形部；該方形部の該第
４の辺と一致する第１の辺と、該第１の辺とは反対側の
第２の辺と、該第２の方向に対して第２の所定の角度で
傾斜する第３および第４の辺とを有する第１の平行四辺
形部；該第１の平行四辺形部の該第２の辺と一致する第
１の辺と、該第１の平行四辺形部の該第３および第４の
辺と平行な斜辺とを有する第１の直角三角形部；該方形
部の該第３の辺と一致する第１の辺と、該第１の辺とは
反対側の第２の辺と、該第１の平行四辺形部の該第３お
よび第４の辺に平行な第３および第４の辺とを有する第
２の平行四辺形部；および該第２の平行四辺形部の該第
２の辺と一致する第１の辺と、該第１の平行四辺形部の
該第３および第４の辺と平行な斜辺とを有する第２の直
角三角形部よりなる複合形状から引き出される形状を有
する、請求項１０または１１に記載の空間光変調器。 - 【請求項１５】 前記第１および第２の平行四辺形部の
それぞれの前記第１の方向の幅は、各隣接する絵素対間
の間隔の該第１の方向の幅の半分に実質的に等しい、請
求項１４に記載の空間光変調器。 - 【請求項１６】 前記形状は、前記複合形状を前記第２
の方向に対して斜めに分割して前記第１および第２の開
口部を規定することによって引き出される、請求項１２
から１５のいずれか１つに記載の空間光変調器。 - 【請求項１７】 前記第３の重なり領域のそれぞれは三
角形の形状である、請求項１０または１１に記載の空間
光変調器。 - 【請求項１８】 前記隣接する絵素は互いに対して前記
第２の方向にオフセットされる、請求項１７に記載の空
間光変調器。 - 【請求項１９】 前記開口部はそれぞれの絵素によって
規定される、請求項１から５に記載の空間光変調器。 - 【請求項２０】 前記絵素は、Ｎが１より大きい整数で
あるときＮ個の隣接する列よりなる群として配置され、
各行に且つ各群の隣接する列に配置される互いに隣接す
る絵素は、前記第１および第２の開口部によって規定さ
れる、請求項１９に記載の空間光変調器。 - 【請求項２１】 各行に且つ隣接する群の隣接する列に
配置される互いに隣接する絵素は前記第１の方向に重な
り、これにより第４の重なり領域を持ち、該第４の重な
り領域にわたって該隣接する群の該隣接する絵素の高さ
の合計は、前記第１の非重なり領域内の該絵素の高さに
実質的に等しい、請求項２０に記載の空間光変調器。 - 【請求項２２】 各絵素は、前記第１の方向に整列され
た第１および第２の辺と、前記第２の方向に整列された
第３および第４の辺とを有する方形部；該方形部の該第
３の辺と一致する第１の辺と、該方形部の該第１の辺か
ら同じ線上を延びる第２の辺と、該第２の方向に対して
第１の所定の角度で傾斜する斜辺とを有する第１の直角
三角形部；該方形部の該第４の辺と一致する第１の辺
と、該第１の辺とは反対側の第２の辺と、該第１の三角
形部の該斜辺に平行な第３および第４の辺とを有する平
行四辺形部；および該平行四辺形部の該第２の辺と一致
する第１の辺と、該第１の三角形部の該斜辺に平行な斜
辺とを有する第２の直角三角形部よりなる複合形状から
引き出される形状を有する、請求項１９から２１のいず
れか１つに記載の空間光変調器。 - 【請求項２３】 前記平行四辺形部の前記第１の方向の
幅は、各絵素と前記第２の三角形部に隣接する絵素との
間の間隔の該第１の方向の幅に実質的に等しい、請求項
２２に記載の空間光変調器。 - 【請求項２４】 各絵素は、前記第１の方向に整列され
た第１および第２の辺と、前記第２の方向に整列された
第３および第４の辺とを有する方形部；該方形部の該第
４の辺と一致する第１の辺と、該第１の辺とは反対側の
第２の辺と、該第２の方向に対して第２の所定の角度で
傾斜する第３および第４の辺とを有する第１の平行四辺
形部；該第１の平行四辺形部の該第２の辺と一致する第
１の辺と、該第１の平行四辺形部の該第３および第４の
辺と平行な斜辺とを有する第１の直角三角形部；該方形
部の該第３の辺と一致する第１の辺と、該第１の辺とは
反対側の第２の辺と、該第１の平行四辺形部の該第３お
よび第４の辺に平行な第３および第４の辺とを有する第
２の平行四辺形部；および該第２の平行四辺形部の該第
２の辺と一致する第１の辺と、該第１の平行四辺形部の
該第３および第４の辺と平行な斜辺とを有する第２の直
角三角形部よりなる複合形状から引き出される形状を有
する、請求項１９から２１のいずれか１つに記載の空間
光変調器。 - 【請求項２５】 前記第１および第２の平行四辺形部の
それぞれの前記第１の方向の幅は、各隣接する絵素対間
の間隔の該第１の方向の幅の半分に実質的に等しい、請
求項２４に記載の空間光変調器。 - 【請求項２６】 前記第１および第２の重なり領域のそ
れぞれは三角形状である、請求項１９から２１のいずれ
か１つに記載の空間光変調器。 - 【請求項２７】 前記隣接する絵素は互いに対して前記
第２の方向にオフセットされる、請求項２６に記載の空
間光変調器。 - 【請求項２８】 前記変調器は液晶装置を含む、前記請
求項のいずれか１つに記載の空間光変調器。 - 【請求項２９】 前記変調器は発光装置を含む、請求項
１から２７のいずれか１つに記載の空間光変調器。 - 【請求項３０】 前記請求項のいずれか１つに記載の変
調器を、複数の視差素子を有する視差装置と連結させ
た、方向性ディスプレイ。 - 【請求項３１】 請求項１０から１８、２０、および２
１のいずれか１つに記載の変調器を、複数の視差素子を
有する視差装置と連結させた、方向性ディスプレイであ
って、 前記視差素子のそれぞれは列群のそれぞれに連結する、
方向性ディスプレイ。 - 【請求項３２】 前記視差装置はレンチキュラスクリー
ンを含む、請求項３０または３１に記載の方向性ディス
プレイ。 - 【請求項３３】 前記視差装置は視差バリアを含む、請
求項３０または３１に記載の方向性ディスプレイ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9620392A GB2317734A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Spatial light modulator and directional display |
| GB9620392.2 | 1996-09-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10186294A true JPH10186294A (ja) | 1998-07-14 |
| JP3525995B2 JP3525995B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=10800730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26750297A Expired - Fee Related JP3525995B2 (ja) | 1996-09-30 | 1997-09-30 | 空間光変調器および方向性ディスプレイ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5953148A (ja) |
| EP (1) | EP0833184B1 (ja) |
| JP (1) | JP3525995B2 (ja) |
| DE (1) | DE69726087T2 (ja) |
| GB (1) | GB2317734A (ja) |
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