KR20120140590A - 3차원 영상 표시 장치 - Google Patents

3차원 영상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

3차원 화상 표시 장치에 있어서는, 관찰자의 위치에 따라서 광학적 개구부에 할당되는 서브 화소 영역이 정해지고, 서브 화소 영역은 서로 인접하는 서브 화소 영역의 경계에서 서브 화소를 구분한 서브 화소 세그먼트를 포함하며, 상기 서브 화소 세그먼트는 서로 인접하는 서브 화소 영역에 대응하여 서로 인접하는 광학적 개구부를 경유하여 관찰되고, 상기 서브 화소 세그먼트를 구성하는 서브 화소에는 서로 인접하는 서브 화소 영역에 속하는 시차 정보가 혼합되어 표시된다.

Description

3차원 영상 표시 장치{THREE-DIMENSIONAL IMAGE DISPLAY DEVICE}
실시형태는 3차원 영상 표시 장치에 관한 것이다.
동영상 표시가 가능한 3차원 영상 표시 장치, 소위, 3차원 디스플레이에는, 각종 방식이 알려져 있다. 최근, 특히 플랫 패널 타입이며, 전용의 안경 등을 필요로 하지 않는 방식으로의 3차원 디스플레이의 개발이 요구되어 있다. 전용의 안경을 필요로 하지 않는 타입의 3차원 영상 표시 장치에는, 직시형 혹은 투영형의 액정 표시 장치 또는 플라즈마 표시 장치 등과 같이 화소 위치가 고정되어 있는 표시 패널(표시 장치)의 직전에 광선 제어 소자가 설치되고, 표시 패널로부터의 광선의 사출 방향이 제어되어 관찰자에게 향해지는 방식이 있다.
이 방식에 있어서의 광선 제어 소자는, 광선 제어 소자 상의 동일 개소를 보더라도 보는 각도에 따라 상이한 영상이 보이도록 광선을 제어하는 기능을 갖고 있다. 구체적으로는, 좌우 시차(視差)(소위 수평 시차)만을 부여하는 경우에는, 광선 제어 소자로서 슬릿의 어레이(시차 배리어) 또는 원통 렌즈의 어레이(렌티큘러 시트)가 이용되고, 상하 시차(수직 시차)도 부여하는 경우에는, 광선 제어 소자로서 핀홀 어레이 또는 렌즈 어레이가 이용된다.
광선 제어 소자를 이용하는 3차원 디스플레이 방식은 또한 2 안식(眼式), 다안식(多眼式), 초(超)다안식(다안식의 초다안 조건), 인테그럴·이미징 방식(이하, 단순히 II라고도 함) 등으로 분류된다. 2안식으로는 사전에 정한 관찰 위치(시점(視點) 위치)에 있어서 양눈 시차를 양눈에 부여하여 입체시(立體視)를 관찰시키고 있다. 다안식, 초다안식 등의 방식(단순히 다안 방식이라 함)으로는, 시점 위치를 복수로 함으로써 보이는 범위를 넓힘과 동시에 측면이 보이도록(운동 시차를 부여하도록) 하고 있다. II 방식은 100년 정도 전에 발명되어 3차원 사진에 응용되는 인테그럴·포토그래피(IP)의 원리에 기초하고 있고, II 방식의 3차원 영상 표시 장치는, 하기 특허문헌 1에 의해 알려져 있다. 다안 방식이나 II 방식으로 관찰되는 3차원 영상은, 정도의 차이는 있지만 운동 시차를 수반하기 때문에 2안식의 입체 영상과 구별하여 3차원 영상으로 불리고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 제3892808호
광선 제어 소자와 평면 표시 장치가 조합된 3차원 영상 표시 장치에서는, 일반적으로 시점 위치를 가정하여 설계하는 방법이 채용되어 있다. 그러나, 이렇게 시점 위치를 가정하여 설계하는 방법으로는 시점 위치가 한정되는 문제가 있다. 또한, 시점 위치를 가정하지 않고 설계하는 방법으로는, 시역(視域)이 약간 좁아지는 문제가 있다. 따라서, 표시되는 화상이 연구됨으로써, 시점 위치의 제약이 없어지고, 더구나, 최대한으로 시역이 확보되는 것이 요구되고 있다.
실시형태에 따르면,
제1 방향과 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 서브 화소가 매트릭스 형상으로 배열된 표시부와,
상기 표시부에 대향하여 설치되어 상기 표시부로부터의 광선을 제어하는 광선 제어 소자로서, 상기 광선 제어 소자가 상기 제1 및 제2 방향으로 매트릭스 형상으로 설치된 복수의 제1 타입의 광학적 개구부, 또는 상기 제2 방향을 따라서 대략 직선형상으로 연장되고, 상기 제1 방향을 따라서 배열되어 있는 복수의 제2 타입의 광학적 개구부 중 어느 하나로 구성되어 있는 광선 제어 소자를 구비하고, 상기 서브 화소에 상기 광학적 개구부를 경유하여 관찰되는 시차 화상 정보를 표시함으로써, 관찰 위치에 있어서 3차원 화상을 시인(視認)할 수 있는 3차원 화상 표시 장치에 있어서,
상기 관찰 위치에 따라서, 상기 광학적 개구부에 할당되는 서브 화소 영역을 정하고,
상기 서브 화소 영역에 포함되는, 서로 인접하는 상기 서브 화소 영역의 경계에서 상기 서브 화소를 구분한 서브 화소 세그먼트를 특정하며,
상기 서로 인접하는 서브 화소 영역에 대응하여, 서로 인접하는 광학적 개구부를 경유하여 관찰되는 상기 서브 화소 세그먼트를 구성하는 서브 화소에는, 상기 서로 인접하는 서브 화소 영역에 속하는 시차 정보를 혼합한 서브 화소 표시 정보를 생성하는 화상 표시 방법이 제공된다.
도 1은 실시형태에 따른 나안식(裸眼式)(안경 없는 방식)으로 3차원 화상을 관찰할 수 있는 3차원 화상 표시 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 일반적인 3차원 화상 표시 장치에 있어서의 3차원 화상을 관찰할 수 있는 광선 궤적을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 3차원 화상 표시 장치로서, 3차원 화상을 관찰하는 것을 설명하기 위한 다안 방식의 제1 비교예에 따른 모식도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 3차원 화상 표시 장치로서, 3차원 화상을 관찰하는 것을 설명하기 위한 II 방식의 제2 비교예에 따른 모식도이다.
도 5는 도 4의 II 방식의 3차원 화상 표시 장치에 있어서의 광선 궤적을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 6은 도 2에 나타낸 3차원 화상 표시 장치로서, 3차원 화상을 관찰하는 것을 설명하기 위한 II 방식의 제3 비교예에 따른 모식도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 3차원 화상 표시 장치로서, 3차원 화상을 관찰하는 것을 설명하기 위한 II 방식의 제3 비교예에 따른 모식도이다.
도 8은 제1 또는 제2 비교예에 따른 서브 화소와 개구 피치와의 관계를 나타내는 모식도이다.
도 9는 제3 비교예에 따른 서브 화소의 배분을 설명하는 모식도이다.
도 10은 이 실시형태에 따른 3차원 화상 표시 장치에 적용하는 서브 화소의 배분 및 배분된 서브 화소에 부여하는 서브 화소 정보를 설명하는 모식도이다.
도 11은 이 실시형태에 따른 3차원 화상 표시 장치에 적용하는 서브 화소의 배분 및 배분된 서브 화소에 부여하는 서브 화소 정보를 설명하는 모식도이다.
도 12a는 이 실시형태에 따른 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 어떤 시거리(視距離)에서 정해진 기준면에 위치되는 경우에 있어서의 수평면 내의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 12b는 이 실시형태에 따른 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 어떤 시거리에서 정해진 기준면에 위치되는 경우에 있어서의 수직면 내에 있어서의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 12c는 도 12a 및 도 12b에 나타내는 바와 같이 관찰자가 위치될 때에 있어서의 표시 패널 및 이 표시 패널에 표시되는 어떤 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 13a는 이 실시형태에 따른 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 12의 시거리보다도 멀어져 위치되는 경우에 있어서의 수평면 내의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 13b는 이 실시형태에 따른 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 12의 시거리보다도 멀어져 위치되는 경우에 있어서의 수직면 내에 있어서의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 13c는 도 13a 및 도 13b에 나타내는 바와 같이 관찰자가 위치될 때에 있어서의 표시 패널 및 이 표시 패널에 확장되어 표시되는 어떤 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 14a는 이 실시형태에 따른 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 12의 시거리에서 정해진 기준면 상에서 시프트되는 경우에 있어서의 수평면 내의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 14b는 이 실시형태에 따른 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 12의 시거리에서 정해진 기준면 상에서 시프트되는 경우에 있어서의 수직면 내에 있어서의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 14c는 도 14a 및 도 14b에 나타내는 바와 같이 관찰자가 기준면 상에서 시프트될 때에 이 표시 패널에 시프트되어 표시되는 어떤 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 15는 다른 실시형태에 따른 나안식(안경 없는 방식)으로 3차원 화상을 관찰할 수 있는 3차원 화상 표시 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 16a는 도 15에 표시되는 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 어떤 시거리에서 정해진 기준면에 위치되는 경우에 있어서의 수평면 내의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 16b는 도 15에 표시되는 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 어떤 시거리에서 정해진 기준면에 위치되는 경우에 있어서의 수직면 내에서의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 16c는 도 16a 및 도 16b에 나타낸 바와 같이 관찰자가 위치될 때에 있어서의 표시 패널 및 이 표시 패널에 비스듬히 표시되는 어떤 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 17a는 도 15에 나타나는 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 16의 시거리에서 정해진 기준면보다도 멀어져 위치되는 경우에 있어서의 수평면 내의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 17b는 도 15에 나타나는 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 16의 시거리에서 정해진 기준면보다도 멀어져 위치되는 경우에 있어서의 수직면 내에서의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 17c는 도 17a 및 도 17b에 나타내는 바와 같이 관찰자가 위치될 때에 있어서의 표시 패널 및 이 표시 패널에 확장되어 표시되는 어떤 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 18a는 도 15에 나타나는 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 16의 시거리에서 정해진 기준면보다도 표시 패널에 근접한 경우에 있어서의 수직면 내의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 18b는 도 18a에 나타내는 바와 같이 관찰자가 위치될 때에 있어서의 표시 패널로 표시 영역이 변화되는 어떤 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 19a는 도 15에 나타나는 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 16의 시거리에서 정해진 기준면 상에서 시프트되는 경우에 있어서의 수평면 내의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 19b는 도 15에 나타나는 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 16의 시거리에서 정해진 기준면 상에서 시프트되는 경우에 있어서의 수직면 내에 있어서의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 19c는 도 19a 및 도 19b에 나타내는 바와 같이 관찰자가 기준면 상에서 시프트될 때에 이 표시 패널에 시프트되어 표시되는 어떤 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 20a는 도 15에 나타나는 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 16의 시거리에서 정해진 기준면 상에서 시프트되는 경우에 있어서의 수평면 내의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 20b는 도 15에 나타나는 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 16의 시거리에서 정해진 기준면 상에서 시프트되는 경우에 있어서의 수직면 내에 있어서의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 20c는 도 20a 및 도 20b에 나타내는 바와 같이 관찰자가 기준면 상에서 시프트될 때에 이 표시 패널에 시프트되어 표시되는 어떤 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 21a는 도 15에 나타나는 3차원 화상 표시 장치에 있어서, 관찰자가 도 16의 시거리에서 정해진 기준면 상에서 수직 방향으로 시프트되는 경우에 있어서의 수직면 내의 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 21b는 도 21a에 나타내는 바와 같이 관찰자가 시프트될 때에 있어서의 표시 패널에서 표시 영역이 변화되는 어떤 서브 화소 영역을 나타내는 모식도이다.
도 22는 도 15에 나타나는 3차원 화상 표시 장치에 있어서의 표시 패널의 어떤 서브 화소 영역 및 그 서브 화소 영역에 있어서의 화소 정보가 혼합되는 비율을 나타내는 모식도이다.
도 23은 도 1 및 도 15에 나타나는 3차원 화상 표시 장치의 실시형태에 따른 표시 패널 드라이버의 화상 처리부를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 24는 도 1 및 도 15에 나타나는 3차원 화상 표시 장치의 다른 실시형태에 따른 표시 패널 드라이버의 화상 처리부를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여 실시형태에 따른 3차원 영상 표시 장치에 대해서 설명한다.
도 1은 일반적인 나안식(안경 없는 방식), 즉, 다안 방식이나 II 방식으로 3차원 화상을 관찰할 수 있는 3차원 화상 표시 장치의 구조를 개략적으로 나타내고 있다. 이 3차원 화상 표시 장치는, 직시형 또는 투영형의 액정 표시 장치 또는 플라즈마 표시 장치 등과 같이 화소 위치가 고정되어 있는 표시 패널(2차원 화상 표시 장치)(1)을 구비하고, 이 표시 패널(1)의 직전에 간극(갭)(g)을 두고 광선 제어 소자(2)가 설치되어 전체가 플랫한 패널 타입으로 구성되어 있다. 이 플랫 패널 타입의 3차원 화상 표시 장치에서는, 표시 패널(1)로부터 광선이 사출되고, 이 광선의 사출 방향이 광선 제어 소자(2)에 의해 제어되어 관찰자에게 향해져 있다. 표시 패널(1)에는 잘 알려져 있는 바와 같이, 서브 화소(RGB의 서브 화소)가 매트릭스 형상(행렬)으로 배열되어 있다. 광선 제어 소자(2)는 광선 제어 소자 상의 동일 개소를 보더라도 보는 각도에 따라 상이한 영상이 보이도록, 예를 들면, 도 2에 나타나는 바와 같이, 광학적 개구부(3)의 배면에는 각각 복수의 서브 화소를 포함한는 서브 화소 영역(4)이 형성된다. 이에 따라서, 부호 V1a, V1b 및 V1c로 나타내는 바와 같이 관찰 위치에 따라서 광학적 개구부(3)를 경유하여 상이한 서브 화소를 시인하고, 관찰자가 광선 제어 소자(2)를 통해 관찰 위치에 따른 표시 화상을 시인함으로써 3차원 화상을 표시 장치의 전방 또는 후방에서 관찰할 수 있다. 또한, 서브 화소 영역(4)의 서브 화소에 동일한 화상을 표시하면, 관찰 위치가 변화되더라도 표시 화상이 변하지 않게 되어, 2차원 화상을 관찰할 수 있다.
이러한 3차원 화상 표시 장치의 시역(視域)은, 모든 광학적 개구부(3)에 대해서 관찰 위치에 따른 표시 화상을 시인할 수 있는 범위, 즉, 광학적 개구부(3)를 경유하여 서브 화소 영역(4)이 관찰되는 시역이 중첩된 범위(6)로서 규정된다. 즉, 서브 화소 영역(4)이 결정되면, 3차원 화상 표시 장치의 시역이 결정된다.
도 1에 나타내는 3차원 영상 표시 장치는, 좌우 시차(소위 수평 시차)만이 부여되어 3차원 영상이 관찰되는 방식이기 때문에, 광선 제어 소자(2)로서 렌티큘러 시트가 이용되고 있다. 렌티큘러 시트는, 잘 알려진 바와 같이, 원통 렌즈의 어레이로 구성되어 있다. 각 원통 렌즈는 물리 광학적으로는, 광선을 제어하여 그 통과를 허용하기 때문에 광학적 개구부(3)라고 지칭할 수 있다. 이 복수의 원통 렌즈(광학적 개구부(3))가 각각 대략 제2 방향으로, 보다 구체적으로는, 대략 수직 방향(도 1의 플랫 패널의 짧은 변에 상당하는 방향)으로 직선적으로 연장되고, 복수의 원통 렌즈(광학적 개구부(3))가 제2 방향과 직교하는 제1 방향(도 1의 플랫 패널의 긴변에 상당하는 방향)을 따라서, 보다 구체적으로는 수평 방향을 따라서 어레이 형상으로 배열되어 있다.
여기서, 좌우 시차(소위 수평 시차)만이 부여되는 방식에서는, 렌티큘러 시트 대신에 광학적 개구부(3)이기도 한 시차 배리어로서 슬릿 어레이가 채용되어도 좋다. 이 슬릿 어레이(시차 베리어)는, 제2 방향으로, 보다 구체적으로는, 대략 수직 방향으로, 직선적으로 광학적 개구부(3)로서의 슬릿이 연장되고, 복수의 슬릿이 제1 방향을 따라서, 보다 구체적으로는 수평 방향을 따라서, 어레이 형상으로 배열되어 있다.
또한, 좌우 시차(소위 수평 시차)만이 아니라, 상하 시차(수직 시차)도 부여하여 상하 방향으로부터도 방향에 따른 입체시를 부여할 수 있는 3차원 영상 표시 장치에서는, 광선 제어 소자로서 복수의 핀홀[광학적 개구부(3))이 배열된 핀홀 어레이 혹은 복수의 렌즈 세그먼트(광학적 개구부(3)]가 배열된 렌즈 어레이가 이용된다. 핀홀 어레이 혹은 렌즈 어레이에 의한 수직 방향 시차의 부여는, 수평 방향 시차의 부여와 동일하기 때문에, 이하의 설명에 있어서, 수평 방향 시차의 부여의 설명이 수직 방향 시차의 부여도 설명을 겸하는 것으로 하여 그 설명을 생략한다.
도 1, 도 2에 나타내는 3차원 영상 표시 장치는, II 방식 혹은 다안 방식으로 3차원 영상을 표시할 수 있다. 다만, 도 3을 참조하여 설명하는 다안 방식 혹은 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명하는 II 방식으로는, 이하에 설명하는 바와 같이 설계 방법 및 화상 표시 방법이 상이한 것에 주의한다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 다안 방식은 단순한 다안의 방식만을 의미하지 않고, 2안식을 제외한 다안식에 더하여 초다안식(다안식에 있어서 초다안 조건을 구비한 방식)도 포함하는 것으로 한다. 또한, 도 8 내지 도 24를 참조하여 설명되어 있는 이 실시형태에 따른 3차원 영상 표시 장치 및 3차원 영상을 표시하는 방법은, 시차 번호로 특정되는 복수의 시점 위치로부터 촬영된 다시점 화상이 취득되어 3차원 영상을 위한 화소 정보(요소 화상)로 변환되고, 표시 패널(1)의 서브 화소 영역에 그 화소 정보가 부여되어 표시되어 있다. 따라서, 이 다시점 화상이 표시되는 관점으로부터는 다안 방식 및 II 방식으로 명확히 구별하지 않고 적용할 수 있다는 점에 주의한다. 따라서, 도 8 내지 도 24에 나타내는 실시형태에서는, 다안 방식 및 II 방식으로 구별하지 않고 기재되어 있는 점에 주의한다.
도 1에 나타내는 3차원 영상 표시 장치는, 바람직하게는, 표시 패널(1)의 전방의 관찰자(도시하지 않음)의 위치를 검출하는 관찰 위치를 취득하는 위치 센서(5)를 구비하고 있다. 이 위치 센서(5)로부터의 센서 신호는 표시 패널 드라이버(8)에 부여되어 관찰자의 위치를 특정하는 x, y, z 좌표에 부여되는 관찰자 좌표로 변환된다. 그리고, 표시 패널 드라이버(8)는 관찰자의 위치에 따라서 서브 화소 표시 영역(4)을 결정하고, 이에 따라서 서브 화소에 부여하는 화소 정보를 생성하고 표시 패널(1)의 화소 영역에 그 화소 정보를 부여하여, 관찰자에 대하여 3차원 영상을 관찰하는 것에 최적인 시역을 부여하고 있다. 관찰자의 위치(x, y, z)의 기준 위치를 (0, O, L)로 했을 때에, 관찰자가 관찰 거리 L을 기준으로 한 면내(z=L)에서 시점을 시프트하는(x≠O, 또는 y≠O) 경우로 한하지 않고, z가 L보다 전방으로 (z<L) 혹은 후방으로 ((z>L) 향하여 이동하고, 또한, 이동한 위치의 면내에서 시점을 시프트(x≠0, 또는 y≠0)하는 경우에 있더라도, z=L에서 관찰자가 3차원 영상을 관찰하는 경우와 마찬가지로, 관찰자의 위치에 따라서 서브 화소 영역(4)을 결정하고, 3차원 영상을 관찰하는 것에 최적인 시역을 평면 패널(1)에 부여할 수 있다.
표시 드라이버(8)는 위치 센서(5)에 따른 관찰자의 위치가 최적 관찰 위치가 되도록 표시 패널(1)의 서브 화소 영역(4)을 형성한다. 보다 상세하게는, 그 서브 화소 영역의 서브 화소에 시차 번호로 특정되는 시차 정보가 부여되어 최적 화상이 표시 패널(1)에 표시된다. 서브 화소 영역의 경계에 속하는 서브 화소에는, 이후에 설명하는 바와 같이 인접하는 서브 화소 영역의 서브 화소에 부여되는 2개의 시차 정보가 혼합되어 부여된다. 여기서, 혼합되는 비율은 서브 화소 영역의 경계에 속하는 서브 화소가 인접하는 서브 화소 영역에 속하도록 나눠져 생기는 2개의 세그먼트의 면적 혹은 폭에 따라서 정해진다. 여기서, 서브 화소 영역의 경계에 속하는 서브 화소가 인접하는 서브 화소 영역의 한쪽에만 속하는 경우에는, 다른쪽의 서브 화소 영역의 서브 화소에 부여되는 1개의 시차 정보의 혼합 비율이 제로가 된다.
또한, 전술한 서브 화소의 세그먼트는 명료하게 구분되는 영역으로서 정해지지 않고, 단순히 서브 화소 영역의 폭 혹은 크기로부터 정해지는 개념 상의 영역 인 점에 주의한다. 또한, 위치 센서(5)는 실시형태의 필수적인 구성 요소가 아니라, 이 위치 센서(5) 대신에 외부로부터 위치 정보로서 고정 위치[표시 패널(1)로부터의 최적 거리 혹은 관찰자 정보]가 입력 장치, 예를 들면 3차원 영상 표시 장치의 리모컨(도시하지 않음)에서 부여되어도 좋고, 이 입력 위치 정보에 따라서 그 서브 화소 영역의 서브 화소에 시차 번호로 특정되는 시차 정보가 부여되어 최적 화상이 표시 패널(1)에 표시되어도 좋다.
도 2에는, 도 1에 나타나 있는 일반적인 3차원 화상 표시 장치에서의 수평면 내에서의 광선 궤적의 일례가 실선으로, 중앙과 양단의 광학적 개구부(3)의 시역이 파선으로 나타나 있다. 일례로 한 것은, 해당하는 위치에 물리적인 화소가 있는 경우로서 묘화하고 있기 때문이고, 본원에서는 서브 화소 영역(4)이 관찰 위치에 따라서 형성되기 때문에, 서브 화소 영역(3)의 해당 위치에 서브 화소가 있는 경우도 없는 경우도 있다. 도 2에 나타내는 3차원 화상 표시 장치에 있어서는, 어떤 개구 피치(Pe)로 배열되어 있는 광학적 개구부(3)와 서브 화소 영역(4)이 수평 평면 내에 있어서 배치되어 있는 모습이 나타나 있다. 표시 패널(1)은 표시 패널(1)에서 정해져 있는 화소 피치로 배치된 복수의 서브 화소(예를 들면, 복수의 R, G, B의 서브 화소)로 구성되고, 각 광학적 개구부(3)에 대응하여 각 서브 화소 영역(4)으로 구분되어 있다. 여기서, 어떤 광학적 개구부(3)에 할당되는 어떤 서브 화소 영역(4)은, 인접하여 배치되는 광학적 개구부(3)에 대응하도록 인접하는 어떤 범위[제1 비교예 및 제2 비교예에서는, 각 서브 화소 영역(4)이 도 3이나 도 4에 나타나는 바와 같이 정수개 n, 예를 들면, 5개]로 설정되어 있는 서브 화소로 구성되어 있다. 도 6 및 도 7을 참조하는 제3 비교예에서는, 각 서브 화소 영역(4)이 도 3에 나타내는 바와 같이 개구 피치(Pe)에 상당하는 영역 피치(P)로 출현하는 정수개(n)의 서브 화소로 구성되는 복수의 서브 화소 영역(4) 중에 영역 피치(P)를 방해하도록, 어떤 주기로 혹은 규칙성을 갖고 (n+1)개의 서브 화소로 구성되는 특이한 서브 화소 영역(4P)이 삽입되어 있다. 이후에 설명하는 바와 같이, 비교측에 대비되는 바와 같이, 이 실시형태에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이 실질적으로 (n+1)개의 서브 화소로 구성되는 특이한 서브 화소 영역(4P)이 어떤 주기로 혹은 규칙성을 갖고 삽입되어 있음과 동일하게 시역을 넓힐 수 있도록, 서브 화소 영역(4)의 경계의 서브 화소가 서브 화소의 일부(한쪽의 세그먼트) 및 남는 부분(잔존 세그먼트)으로 나누어져 있다. 또한, 그 서브 화소의 일부(한쪽의 세그먼트)의 한쪽이 한쪽의 서브 화소 영역(4)에 속하도록 배분되고, 남는 부분(잔존 세그먼트)이 다른 쪽의 서브 화소 영역(4)에 속하도록 배분되어 있다. 따라서, 도 9에 나타내는 바와 같이 이 실시형태에서는, 광학 개구부(3)의 개구 피치(Pe)(고정 피치)에 대응하여 일정한 서브 화소 영역 피치(P)로 서브 화소 영역(4)이 배치되어 있다. 도 12a 내지 도 14c를 참조하여 설명하는 바와 같이, 관찰자가 평면 패널(1)에 대략 평행한 면 내에서 이동(시프트)되면, 광학 개구부(3)에 대하여 이 서브 화소 영역(4)이 상대적으로 시프트된다. 또한, 관찰자가 평면 패널(1)을 향하여 근접하도록 혹은 평면 패널(1)로부터 떨어지도록 이동(시프트)되면, 이 서브 화소 영역(4)의 피치(P)는 관찰자 위치에 따라서 그 폭이 가변된다. 이 서브 화소의 일부(한쪽의 세그먼트) 및 남는 부분(잔존 세그먼트)의 폭의 비율은, 예를 들면, 서브 화소의 1/4로 설정되고, 그리고, 서브 화소를 구성하는 서브 화소의 기본수를 5로 하면, 일정한 주기로, 예를 들면, (5×4+1) 서브 화소마다 동일한 서브 화소의 일부(한쪽의 세그먼트) 및 남는 부분(잔존 세그먼트)의 폭의 비율이 나타나게 된다.
도 3은 이 실시형태의 이해를 돕기 위한 일반적인 다안 방식의 제1 비교예를 나타내고 있다. 도 3에 나타내는 제1 비교예에서는, 각 서브 화소 영역(4)이 시차 번호 (-2∼2)를 갖는 n개의 서브 화소로 구성되고, 표시 패널(1)의 표시면 상의 영역에는, 이 n개의 서브 화소로 구성되는 통상의 서브 화소 영역(4)이 반복 배치되어 있다.
이러한 제1 비교예에 따른 다안 방식의 3차원 영상 표시 장치에서는, 이하와 같이 하여 각 디멘션이 설정된다. 도 2에 나타내는 바와 같이 표시 패널(표시 장치)(1)의 표시면으로부터 광학적 개구부(3)의 주점(主點)(렌티큘러 렌즈의 주점)까지의 거리(g) 및 광학적 개구부(3)의 주점으로부터 시역 기준면(시역면(視域面))까지의 거리(L)로 한다. 여기서, 도 2에서 나타낸 바와 같이, 유한한 거리 L에서 전체 렌즈로부터의 광선군이 시역 기준면(시역면)에서 중첩되기 위해서는, 서브 화소 폭(pp=1)으로 규격화된 광학적 개구부의 피치(Pe)(고정값)와, 어느 하나의 광학적 개구부(3)에 대응한 서브 화소 영역(4)의 평균 폭 P과의 관계는,
Pe=P×L/(L+g) ···(1)
을 충족하는 것이 필요하게 된다.
이안식으로부터 발전한 다안식 혹은 조밀 다안식에서는, 유한한 거리 L에서 모든 광학적 개구부(3)로부터 사출되는 서로 대응하는 광선으로 구성되는 광선군이 동일한 영역에, 눈 사이의 간격(IPD) 혹은 눈 사이의 간격의 1/x배의 간격을 두고 입사(집광)되도록 설계된다. 예를 들면, 도 2에 있어서 광학적 개구부(3)의 주점을 통과하는 주광선(실선으로 나타냄)으로 구성되는 광선군이 시역 기준면(시역면)에 집광된다.
제1 비교예에서는, 시역 기준면(시역면)이 고정되는 것에 대하여, 이 비교예에 대하여 이후에 상술하는 실시형태에 있어서는, 관찰자가 이 시역 기준면(시역면)을 기준으로 하여 전후로 이동(시프트)되어 이 시프트에 따라서 관찰 위치가 변화되는 시스템에 있어서는, (1) 식에 있어서, 시프트량 △z가 도입되어 (1)식은,
Pe=P×(Lref+△z)/{(Lref+△z)+g} ···(1-1)
로 변형된다. 따라서, 이후에 상술하는 실시형태에 있어서는, 관찰자까지의 거리(Lref+ △z)에 따라서 서브 화소 영역(4)의 폭 P가 가변으로 된다. 거리(Lref)는 시역 기준면까지의 기준 거리이다. 제1 비교예에서, 폭 P는 거리(Lref)에 있어서, 화소 피치(화소 폭에도 상당함)(pp)의 정수배로 정해졌다고 해도, 실시형태에서, 폭 P는 화소 피치(화소 폭에도 상당함)(pp)의 정수배로 한정되지 않고, 비(非)정수배로 정해진다.
여기서, 화소 피치(화소 폭에도 상당함)가 pp(규격화로 pp=1)라고 하면,
pp:g=IPD/x:L (1≤x) ···(2)
P=n·pp (n은 정수)
P=n(n은 정수, 규격화로 pp=1) ···(3)
따라서, (1) 및 (3) 식에서
Pe=P×L/(L+g)=n×L/(L+g) ···(4)
로 된다. 즉, 제1 비교예에 따른 다안 방식에서는, 서브 화소 영역의 폭 P는 화소폭(pp)(규격화 pp=1)의 n배(n은 정수)로 하고, 광학적 개구부의 피치(Pe)를 규격화한 화소폭을 갖는 서브 화소의 n배의 폭(P=n)보다 L/(L+g)배만큼 좁게 설계하고 있다(Pe≠P). 이 거리(L)는 시역 최적화 거리에 상당하고, (2)∼(4)의 설계를 채용하고 있는 방식이 다안 방식으로 지칭되고 있다.
이 설계에서는, 거리 L에서 눈 사이의 거리에 집광점이 발생하기 때문에, 개구부에 할당되어 있는 화소수 n이 비교적 적어도(예를 들면, 2(=n)라도), 양안 시차에 의해 입체시가 가능해진다. 그러나, 도 3에 나타내는 바와 같이 정수개의 서브 화소만을 포함하는 서브 화소 영역(4)만을 표시 패널(1)에 표시하는 것을 전제로 하는 다안 방식에 있어서는, 시역을 넓힌 관찰 거리 L이 고정된다고 하는 문제가 생긴다. 그러나, (1-1)식에 따라서, 도 9 및 도 10을 참조하여 상세히 설명하는 바와 같이, 서브 화소 영역(4)이 비정수개의 서브 화소 영역으로 형성되어 서브 화소폭 P가 정해져 있는 본원의 실시형태에서는, 이 다안 방식에서의 시역 최적 거리가 고정되는 문제를 해결할 수 있다.
다안 방식에 비교하여 보다 실제의 물체로부터의 광선에 가까운 광선을 재현하는 방식으로서 II 방식이 있다. II 방식으로는, 물체로부터의 광을 재생하는 것에 주된 목표를 두고 있기 때문에, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 관찰 거리 L의 시역면에서 집광점을 발생시키는 것은 하지 않지만, 시역을 넓힌 관찰 거리 L은 임의로 제어할 수 있다. 도 4 및 도 5에 나타나는 제2 비교예에 따른 II 방식에서는, 각 광학적 개구부(3)에 대응하여 각 서브 화소 영역(4)(일례로서 시차 번호 -2∼2를 갖는 서브 화소로 구성됨)이 동일하게 정해지고, 이 서브 화소 영역(4)이 서브 화소 영역으로서 표시 패널(4) 상에 구분되어 표시된다. 광학적 개구부(3)는 동일하게 일정한(고정된) 피치(Pe)로 배치되고, 서브 화소의 폭(pp)으로 규격화(pp=1)된 광학적 개구부의 피치(Pe)는, 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 예를 들면,
Pe=n·pp
Pe=n (pp=1) ···(5)
로 설정된다. 이 II 방식에서의 설계 방법의 일례에서는, 광학적 개구부(3)의 피치(Pe)는 기본적으로, 서브 화소의 폭(pp)의 정수배로 설정된다. 이 설정에 의해서 서브 화소 영역의 폭 P도, 다안 방식과 동일하게, P=n=5로 하면, 시역은 좁지만, 도 5에 부호 V1d로 나타내는 바와 같이 관찰 위치에 따라서 3차원 영상이 관찰된다.
한편, 전술한 다안 방식에서의 설명과 동일하게, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 통상의 서브 화소 영역(4) 및 특이한 서브 화소 영역(4P)을 구성하는 화소수를 n 및 (n+1)인 2개의 값으로 설정하고, (n+1) 화소를 포함하는 서브 화소 영역(4)의 발생 빈도 m(0≤m<1)을 조절함으로써, 유한한 거리 L에 대해서 (1)식을 만족할 수 있다
이 제3 비교예에서는, 전술한 바와 마찬가지로, n화소로 구성되는 통상의 서브 화소 영역(4)의 반복 영역에 (n+1) 화소가 삽입되어 한 쌍의 서로 인접하는 특이한 서브 화소 영역(4P)이 표시 패널(1) 상에 어떤 주기 혹은 어떤 정해진 배치로 배치되어 있다.
즉 (1) 및 (5) 식에서,
P=(L+g)/L×Pe
=(L+g)/L×n
=n×(1-m)+(n+1)×m
여기서, 양변을 n으로 나누면,
(L+g)/L=(n+m)/n ···(6)
을 만족하도록 m을 설정하면 좋은 것이 된다.
(4) 및 (5) 식에서 서브 화소 영역의 폭 P를
P≠n ···(7)
로 설계하면, (1) 식 혹은 (1-1) 식을 만족함으로써, 도 7에 나타내는 바와 같이 시역이 도 5에 비하여 확대된다. 이 확대된 시역 내의 관찰 위치에서 부호 V1d, V1e 및 V1f로 나타내는 바와 같이 상이한 3차원 영상을 볼 수 있다.
이렇게, 관찰 거리 L에서 집광점을 형성하지 않는 방식(일례로서 집광점이 무한원(無限遠)으로 설정됨)은, 이 명세서에 있어서, II 방식이라고 지칭된다. 다안 방식과의 비교로부터 분명한 바와 같이, 다안 방식으로는, 광학적 개구부(3)를 통과하는 광선으로 구성되는 광선군이 시역 기준면에 집광되는데 대하여, II 방식으로는 광학적 개구부(3)를 통과하는 광선으로 구성되는 광선군이 시역 기준면에 집광되 않는다[(5) 식에 기초하여 집광점을 무한원으로 설정한 경우에는, 도 4와 같이 평행하게 사출됨].
여기서, 제2 비교예로서 기재하는 바와 같이, 서브 화소 영역을 구성하는 화소수를 n으로만 하면, 모든 렌즈로부터 나오는 광선이 중첩하는 거리는, 관찰 거리 L과는 상이하게 무한원이 되기 때문에, 관찰 거리 L에 있어서의 시역은 좁아진다. 따라서, 제3 비교예로서 기재하는 바와 같이, n과 (n+1)인 2개의 값으로 설정, 즉, (6) 식을 충족하도록 설정하여 그 서브 화소 영역의 평균값 P가 (1) 식을 만족하도록 함으로써, 유한한 관찰 거리 L에서 시역(3D 화상이 보이는 범위)을 최대로 할 수 있다. 여기서, 시역 각도 2θ, 관찰 거리 L에서의 시역의 폭 VWL은 이하에서 정의된다.
2θ=2×atan(P×pp/2/g)
=2×atan(VWL/2/L) ···(8)
그런데, 시역 최적화를 적용한 상태에서는, 시역폭이 (8) 식에서 부여되는 값보다 약간 좁아지는 것이 분명하게 되어 있다. 이 제3 비교예에 있어서의 문제는, 이후에 설명하는 실시형태에서는, 이 시역의 좁음을 해소할 수 있다. II 방식에 있어서, 이 시역 최적화에 의해 시역이 좁아지는 현상에 대해서는 다음에 설명한다.
처음에, 다안 방식의 시역에 대해서 설명한다. 도 3에는, 다안 방식의 장치에 있어서의 P=n=5인 경우에 대해서, 일부의 렌즈와 서브 화소를 확대하여 광선 궤적을 나타내고 있다. 영역폭 P에 비하여 개구 피치(Pe)를 약간 작은 값으로 함으로써, 관찰 거리 L에서 화소로부터 나온 광선이 집광된다. 이 광선이 집광되는 모습은, 서브 화소 영역(4)의 우단의 화소(시차 화상 번호 2)에 대하여 나타내고 있다. 여기서, 동일한 시차 화상 번호, 예를 들면, 시차 화상 번호 2가 붙여진 서브 화소는, 단일의 시점 화상(어떤 시점으로부터 촬영한 화상)에 유래하는 것을 의미하고 있다. 시점 화상이 평행 투영 화상인 경우는, 동일한 시차 화상 번호가 붙여져 있는 것은 동일한 방향으로부터 촬영된 화상인 것을 의미한다. 시점 화상이 투시 투영 화상인 경우는, 동일한 시차 화상 번호가 붙여져 있는 것은 동일한 위치로부터 촬영된 화상인 것을 의미한다. 어쨌든, 동일한 시차 화상 번호가 붙여진 서브 화소와 광학적 개구부(3)의 주점을 연결한 방향의 교점이 시점 화상의 취득 위치에 기본적으로 해당하고 있다. 그러나, 교점은 각종 화상 처리를 시행하는 경우에는, 의도적으로 취득 위치로부터 어긋나게 되는 경우도 있는 것에 주의한다. 도시는 되어 있지 않지만, 다른 시차 화상 번호가 붙여진 광선도 동일하게 각각 관찰 거리 L에서, (2) 식으로 정해지는 간격으로 집광점을 형성하고 있다.
한편, 도 4에는, (5) 식을 만족하는 II 방식의 장치에 있어서, P=n=5인 경우에 대해서, 일부의 렌즈와 서브 화소를 확대한 광선 궤적을 나타내고 있다. 서브 화소 영역의 우단의 화소(시차 화상 번호 2)로부터의 광선은, 관찰 거리 L에서도 간격 Pe를 유지한 채로 기준면에 입사되어 있다. 이 광선 궤적은 시점 화상을 평행 광선으로 취득할 필요가 있는 것을 의미하고 있다. 도 8에 나타나는 바와 같이, 다른 시차 화상 번호가 붙여진 광선도 각각 관찰 거리 L에서, 간격 Pe로 시역 기준면에 입사된다. 즉, 렌즈로부터의 광선이 관찰 거리 L에서 입사되는 범위는, 서로 간격 Pe만큼 어긋나 기준면에 입사되고, 이 결과, 도 5에 나타내는 바와 같이 시역 VA가 매우 좁아져 버린다. 도 4와 동일한 구성인 채로, 시역 최적화를 시행하고, 도 6과 같이 (n+1) 화소를 포함하는 특이한 서브 화소 영역이 삽입된 광선 궤적이 도 7에 나타나 있다. (n+1) 화소를 포함하는 특이한 화소 영역(4)의 양측에 있어서, 서브 화소 영역으로부터 사출되는 광선의 방향을 어긋나게 할 수 있다. 도 7에는 (n+1) 화소를 포함하는 특이한 서브 화소 영역(4)의 좌측의 서브 화소 영역(4)으로부터의 광선과 비교하여 우측의 서브 화소 영역(4)으로부터의 광선(파선으로 표시되어 있음)이 보다 좌측으로 사출하고 있는 모습이 나타나 있다. 결과로서, 도 7에 나타나는 바와 같이, 시역을 넓힐 수 있다.
기본의 서브 화소 영역(4)이 n 화소(예를 들면, 시차 번호 -2∼2까지의 5화소)로 구성되어 있으면, 서브 화소 영역(4)으로부터의 광선이 시역 기준면에 입사되는 입사 범위는, 광학적 개구부(3)의 간격 Pe만큼 차차 시프트되게 된다. 여기서, 시역 기준면 상에 있어서의 입사 위치 범위의 설계값(VWL)으로부터의 어긋남의 절대값(｜VWLshift｜)이,
｜VWLshift｜>｜P×pp×(L/g)×1/2｜
가 된 경우에, (n+1) 화소(여기서는 6화소)를 포함하는 서브 화소 영역이 생기면, 관찰 거리 L에서 1화소에 상당하는 범위(pp×L/g)만큼, 광학적 개구부(3)의 간격(Pe)에 의한 입사 범위의 시프트를 상쇄하는 방향으로 시프트된다. 이 시프트를 반복함으로써 시역을 넓힐 수 있는 반면, 1시차분이 광선의 입사 범위의 시프트에서 소비되고, 나머지의 (n-1)시차분이 시역으로서 이용되게 된다. 즉, (8)식에서 정의되는 시역폭 VWL 중, 실효적으로 시역으로서 이용되는 것은 VWL×(n-1)/n이 된다.
발명자는 이상의 시역이 좁아지는 메카니즘을 분명하게 한 뒤에 다음 대책을 더한 실시형태가 시역 협소를 방지하는 것에 유효한 것을 확인하고 있다. 즉, 전체 렌즈부터의 광선의 시역 기준면으로의 입사 범위를 서브 화소 단위로 제어하지 않고, 서브 화소에 표시하는 화상 정보로 제어하는 것에 착안하여, 결과로서, 보다 높은 정밀도로 시역을 제어할 수 있다. 보다 상세하게는, 이미 설명한 바와 같이 서브 화소를 화소 세그먼트로 분리하고, 그 세그먼트로 구성되는 화소에는 혼합한 명도(화상 정보)를 부여하고 있다. 이 착상을 적용한 실시형태와 기존의 방법과의 차이를 명확히 하기 위해, 도 8∼도 10에는, 도 1과 (1)식으로부터 정해지는 서브 화소 영역(4)의 폭 P과, 서브 화소 피치(pp)와의 관계가 모식적으로 나타나고 있다.
이제까지 설명한 바와 같이, 관찰 거리(Lref)를 고정하고, 만약 다안 방식으로 설계했다고 해도, 관찰자가 관찰 거리(Lref)를 전후로 벗어나게 했을 때에 그 관찰 거리 L에서 시역을 최대로 하고자 해도 이미 (3) 식을 만족할 수는 없다. 따라서, 이후에는 다안 방식, II 방식을 불문하고, (3) 식을 만족하지 않는 관찰 위치에 있어서 시역을 최대로 하기 위한 처리에 대해서 설명한다.
도 8은 서브 화소 영역(4)의 폭 P가 서브 화소 피치(pp)의 정수배로 구성되는 전형적인 화상 표시 장치에 있어서의 광선 궤적을 나타내고 있다. 서브 화소 영역(4)의 경계는 서브 화소의 경계에 일치한다. 서브 화소 영역(4)으로부터의 광선은, 대향하는 광학적 개구부(3)에 대부분이 향해지고, 이 광학적 개구부(3)를 통해 관찰자에게 향해지고 있다. 모든 서브 화소 영역(4)은 광학적 개구부(3)의 각각에 대응 관계에 있고, 도 8에서는 광학적 개구부의 피치(Pe)가 서브 화소 피치(pp)의 n배보다 약간 좁게 설정되어 있기 때문에, 유한한 거리에서 광선이 집광되고 있다고 생각되지만, 이것이 관찰 위치 L에 일치하고 있는 것은 아니다.
도 9 및 도 10은, 도 8에 나타내는 구조로부터 정해지는 집광하는 거리, 즉, P=n으로 결정되는 시역이 최대로 되는 거리보다 짧은 관찰 거리 L에서 시역 최적화를 적용한 실시형태를 나타내고 있다(II 방식의 설계의 일례에서는, 집광점이 무한원으로 설정되기 때문에, 유한한 거리는 전부 여기에 해당한다. 유한한 거리에 집광점이 설정되는 다안 방식에서는, 그 거리보다 바로 앞의 거리가 해당한다). 설명의 간략화를 위해, 이 실시형태에서는, 서브 화소 영역(4)의 폭 P가 P=5.25(설명의 편의상 무단위로 함)라고 한 경우의 영역폭과 이것에 의한 광학적 개구부마다의 이상적인 시역을 파선으로 나타냈다. P=5로 설정한 경우보다, 서브 화소 영역(4)의 폭 P은, 개구 피치(Pe)보다 더욱 커지고(P>Pe가 됨), 보다 가까운 거리에서 시역이 최대가 된다. 이 때, 각 서브 화소 영역(4)은, 도 8에 나타내는 바와 같이 정수개의 서브 화소로 구성되지는 않고, 시역 최적화 처리에 의해 표시 패널(1)의 영역은, 도 9에 통상 서브 화소 영역(4)에 실질적으로 특이한 서브 화소 영역(4P)이 주기적으로 삽입됨으로써, 실선으로 나타내는 바와 같은 특성을 실현하고, 파선으로 나타낸 특성에 근접시킨다. 한편, 본원에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이 서브 화소폭 P의 비정수배의 서브 화소 영역(4)에 파선(20)으로 나타내는 구분을, 5개의 서브 화소에 더하여 1개의 서브 화소의 일부(세그먼트), 혹은 4개의 서브 화소에 더하여 1개의 서브 화소의 일부(세그먼트) 및 남는 부분(잔존하는 세그먼트)으로 구성함으로써, 등피치(P)에서의 배치, 즉, 파선으로 나타낸 특성을 실현한다. 따라서, 특이한 서브 화소 영역(4P)이 주기적으로 삽입되었을 때보다 고정밀도로, 가까운 거리에서 시역을 넓게 할 수 있다. 서브 화소 영역(4)의 경계에 위치하는 서브 화소(Xa)에 대해서는, 물리적으로는 이 이상 분할할 수 없지만, 분할할 수 있었다고 가정하고(세그먼트), 그 세그먼트가 존재한 경우에 표시되어야 하는 화소 정보를 세그먼트의 비율로 혼합된 화소 정보가 부여되어 표시된다.
보다 구체적으로는, 도 9에 있어서, 부호 Xa2로 특정되는 서브 화소에 착안하면, 이상적으로는, 서브 화소의 절반의 화소 세그먼트(0.5의 비율)는, 부호 24로 나타내는 서브 화소 영역(4)에 포함되고, 여기에는 시차 번호 -2가 할당된다. 한편, 나머지 절반의 화소 세그먼트(나머지 0.5의 비율)는, 부호 23으로 나타내는 인접하는 서브 화소 영역(4)에 포함되고, 여기에는, 시차 화상 번호 3이 할당된다. 그런데, 시역 최적화 처리에 있어서, Sb>Sc인 경우는 서브 화소 영역(23)에, Sb≤Sc인 경우는 서브 화소 영역(24)에 포함하도록, 어느 하나의 서브 화소 영역에 포함되도록 판정한다(도 9와는 상이하지만, Sb>S와 Sb≤Sc인 경우로 나누어도 좋다). 도 9에 있어서는, 좌단에 위치하는 서브 화소 영역(4)의 좌단이 서브 화소 영역의 폭 P의 시점으로 정해지고, 서브 화소 영역(4)의 폭 P가 P=5.25로 정해져 있다. 이 도 9에 나타내는 예를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 서브 화소 영역의 경계에 위치하는 서브 화소 중, 도면 중 가장 왼쪽의 제1 화소(Xa1)는, Sb:Sc=0.25:075로 구분되어 있기 때문에, 이 제1 서브 화소(Xa1)는 오른쪽의 서브 화소 영역(4)(right)에 속한다. 그 다음의 제2 화소(Xa2)는, 전술한 바와 같이 Sb:Sc=0.5:0.5로 구분되어 있기 때문에, 이 제2 화소(Xa2)는 오른쪽의 서브 화소 영역(4)(right)에 속한다. 또한, 그 다음의 제3 화소(Xa)는 Sb:Sc=0.75:0.25로 구분되고, 거리 Sb 및 거리 Sc의 대소 관계가 역전되기 때문에, 이 제3 화소(Xa3)는, 왼쪽의 서브 화소 영역(4)(left)에 속한다. 이와 같이 서브 화소 영역(4)이 선정되는 결과, 광선의 입사 범위는, 거리 L로 정해진 시역 기준면과 대략 일치된다.
실시형태에 따른 도 10은, 전술한 실시형태가 서브 화소의 경계 P의 위치에 따라서 어느 쪽의 서브 화소 영역에 속하는지를 2값화 판정하고 있던 것에 대하여, 서브 화소의 경계 P의 위치에 따른 비율로, 양방의 서브 화소 영역에 속하는 시차 정보를 섞어 표시하는 방법을 일반화하여 설명하기 위한 모식도를 나타내고 있다. 도 8 및 도 9와 동일한 구조에 있어서, 이 실시형태에 있어서는, 구조로부터 정해지는 시역이 최대가 되는 거리보다 짧은 거리 L에 실시형태에 따른 방법을 적용하고 있다. 도 10을 참조하는 설명을 간략화하기 위해서, 이 서브 화소 영역 P가 P=5.25로 설정되는 것으로 한다.
도 10에 있어서, 서브 화소 영역(4)의 경계에 위치하는 서브 화소 Xa에 대해서는, 서브 화소 영역(4)의 경계와 해당하는 서브 화소 Xa와의 상대 관계에 의해서, 2개의 서브 화소 영역(4)의 각각에 소속된 경우에 있어서의 서브 화소 Xa에 있어서의 화상을 도 9에서 설명한 바와 같이 섞는 비율이 정해진다. 즉, 서브 화소 Xa가 2개의 서브 화소 영역(4)의 각각에 소속되어 있다고 하고, 그 섞는 비율은, 서브 화소를 다시 분할한 서브 화소 Xa의 세그먼트의 폭 혹은 면적으로 하여 정해진다. 도 10에 나타내는 배분예에 있어서는, 좌단에 위치하는 서브 화소 영역(4)의 좌단이 서브 화소 영역의 폭 P의 시점(始點)에 정해지고, 서브 화소 영역(4)의 폭 P가 P=5.25로 정해져 있다. 도 10에 있어서는, 광학적 개구 3(h)∼3(m)가 표시되고, 이 광학적 개구 3(h)∼3(m)에 대응하는 서브 화소 영역(4)이 있다. 또한, 서브 화소 영역(4)의 경계에는 서브 화소 Xa1 내지 Xa6이 있다. 그리고, 서브 화소 Xa1 내지 Xa6에는, 하기에 설명되는 바와 같이 괄호 내에 시차 정보(여기서, 숫자는 시차 번호를 나타내고, 첨자는 대응하는 광학적 개구부를 나타내고 있음)가 섞이는 취지가 나타나 있다. 일례로서, 서브 화소 Xa1(3h+(-2i))에서는, 시차 번호 3의 시차 정보가 광학 개구3(h)를 경유하는 것을 전제로 함과 함께 시차 번호(-2)의 시차 정보가 광학 개구3(i)를 경유하는 것을 전제로 하는 것을 의미하고 있다. 마찬가지로, 서브 화소 Xa5(4l+(-1m))는 시차 번호 4의 시차 정보가 광학 개구 3(l)을 경유하는 것을 전제로 함과 함께 시차 번호(-1)의 시차 정보가 광학 개구 3(m)을 경유하는 것을 전제로 하고 있는 것을 의미하고 있다.
이 도 10에 나타내는 실시형태에서는, 서브 화소 영역의 경계에 위치하는 서브 화소 Xa 중, 도면 중 가장 왼쪽의 제1 화소 Xa1(3h+(-2i))는, Sb :Sc=0.25:0.75로 구분되어 있기 때문에, 이 제1 서브 화소 Xa1이 왼쪽의 서브 화소 영역(4)(left)에 소속되어 있다고 하는 경우에, 서브 화소 영역(4)(left) 내에 있어서 제1 서브 화소 Xa1에 부여되어야 할 시차 정보 3(개구 3h를 경유하는 것을 전제로 한 정보)과, 오른쪽의 서브 화소 영역(4)(right)에 소속되어 있다고 한 경우에 서브 화소 영역(4)(right) 내에 있어서 제1 서브 화소 Xa1에 부여되어야 할 시차 정보 -2(개구 3i를 경유하는 것을 전제로 한 정보)의 비율이 0.25:0.75, 또는 여기에 시감도 등을 고려한 비율로 설정되고, 이 비율로 혼합된다. 그 다음의 제2 화소 Xa2(3i+(-2j))는, Sb:Sc=0.5:0.5로 구분되어 있기 때문에, 마찬가지로, 이 제2 서브 화소 Xa2가 왼쪽의 서브 화소 영역(4)(left)에 소속되어 있다고 하는 경우에, 서브 화소 영역(4)(left) 내에 있어서 제2 서브 화소 Xa2에 부여되어야 할 시차 정보 3(개구 i를 경유하는 것을 전제로 한 정보)과, 오른쪽의 서브 화상 정보 영역 4(right)에 소속되어 있다고 한 경우에 서브 화소 영역(4)(right) 내에 있어서 제2 서브 화소 Xa2에 부여되어야 할 시차 정보 -2(개구j를 경유하는 것을 전제로 한 정보)의 비율이 0.5:0.5, 또는 여기에 시감도 등을 고려한 비율로 설정되고, 이 비율로 혼합된다. 이러한 설정에 의해, 광선의 입사 범위는 거리 L에서 일치함과 함께, 시역 최적화 적용시에 시역폭이 (n-1)/n배로 좁아지는 현상도 회피할 수 있다.
도 9로부터 분명한 바와 같이, 시역 최적화시에 (n+1) 화소를 포함하는 서브 화소 영역(4)에 상당하는 위치에 가까울수록 서브 화소 영역(4)의 경계와 실제의 화소의 경계가 괴리되기 때문에(서브 화소 영역(4)의 경계가 서브 화소의 중앙에 옴), 시역을 좁게 하는 영향이 큰 것이 된다. 이 사실을 고려하면, 시역 최적화를 적용한 경우에 (n+1) 화소를 포함하는 서브 화소 영역(4)이 발생하는 위치로부터 극히 근방의 서브 화소 Xa에 대해서만, 서브 화소 영역(4)의 경계와 해당하는 서브 화소 Xa의 상대 관계를 반영하여, 2개의 서브 화소 영역의 각각에 소속된 경우의 화상을 섞는 것 만으로도 시역을 넓히는 효과를 얻을 수 있다.
도 8∼도 10에서 설명한 바와 같이, 이 실시형태에 따른 II 방식((7)식의 관계를 갖는 방식)뿐만 아니라, 다안 방식((3)식의 관계를 갖는 방식)에 있어서도 적용할 수 있다. 즉, 다안 방식에 있어서는, 구조로부터 결정되는 설정 거리가 시거리에 일치하고 있고 II식에서는 상이하지만, 이들의 구조로부터 결정되는 설정 거리로부터 어긋난 관찰 거리 L에 있어서, 실시형태에 따른 방법에 의해서 시역을 넓힐 수 있다. 또한, (3) 식에서 결정되는 관계에 있어서 관찰 거리 L에 있는 관찰자가 좌우로 이동하고, 이에 따라서 시역을 연속적으로(서브 화소 단위보다 미세하게) 시프트시키고자 하는 경우에는, 본원의 방법이 다안 방식에 있어서 유용하다. 도 8에서 n=5이던 경우와 비교하기 위해서, n=5인 채로 서브 화소 영역의 폭 P를 0.5 서브 화소폭만큼 시프트시킨 상태가 도 11에 나타나 있다. 도 11에는, 도 10에 나타냄과 동일한 부호를 붙이고 있기 때문에, 도 11에 나타내는 실시형태에 대해서는, 그 설명을 생략한다.
도 1∼도 11에서의 실시형태의 설명에서는, 제1 방향(수평 방향, 또는 디스플레이의 긴변 방향)의 면내(수평면 내)에 대해서만 착안하여 서브 화소 영역에서의 화상 표시를 설명하고 있다. 그러나, 실제의 광학적 개구부(3)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 방향과 대략 직교하는 제2 방향(수직 방향, 또는 디스플레이의 짧은 변 방향)으로 연신되어 있다. 또한, 광학적 개구부(3)의 연신 방향이 서브 화소의 형성 방향과 어떤 각도를 이루고 있는 경우가 있다. 이와 같이 광학적 개구부(3)가 연신되어 있는 것을 고려한 실시형태에 대해서 자세히 설명한다.
도 1에 나타난 장치에서는 광학적 개구부(3)가 제2 방향(수직 방향)으로 연신되어 있다. 서브 화소의 형성 방향도 일반적인 플랫 패널 디스플레이에서는 제2 방향으로 연신되고, 서브 화소 영역(4)도 제2 방향으로 연신된다. 제2 방향의 연신되어 있는 것을 고려하는 경우에는, 이미 설명한 제1 방향에 관한 개념을 제2 방향에 적용하여 서브 화소 영역(4)에 화소 정보를 표시하면 좋은 것이 된다.
도 12a∼12c에는, 수직으로 연신한 광학적 개구부(3)를 갖는 광선 제어자(2)를 구비하는 표시 장치에 있어서, 서브 화소 영역(3)이 개략적으로 나타나 있다. 도 12a 및 12b에 나타내는 바와 같이, 관찰자(30)가 표시 장치로부터 기준 거리 L0만큼 떨어진 면내의 기준 위치에 위치되어 있다. 여기서, 도 12a에는, 수평 단면 내(제1 방향을 따른 단면 내)의 광선 궤적을 모식적으로 나타내고, 도 12b는, 수직 단면 내(제2 방향을 따른 단면 내)의 광선 궤적을 모식적으로 나타내고 있다. 또한, 도 12c에는 장치 전면의 광선 제어 소자(2)가 제거된 상태에 있어서의 서브 화소 영역(3)의 형상이 투시적으로 나타나 있다. 1개의 광선 제어 소자(3)에 해당하는 서브 화소 영역(3)은 제2 방향으로 연신되는 직사각형상으로 형성된다. 제2 방향으로 연신하는 서브 화소 영역(3)에 관해서는, 시역을 최대로 하는 거리 L0에서 (3)식의 관계를 만족하고, 또한 그 서브 화소 영역(3)이 화소 경계에 일치하고 있는 경우에만 전술한 실시형태의 적용은 불필요하다. 시역을 최대로 하고자 하는 위치는, 구조보다 기정(旣定)되는 집광점의 형성 범위보다 좌우로 어긋나게 하려는 경우를 포함시키고, 그 밖의 경우는 전술한 실시형태에 있어서의 처리의 적용에 의해 시역을 최대로 할 수 있다.
도 13a∼도 13c는 보다 가까운 관찰 위치에서 시역을 최대로 하고자 하는 경우, 즉, 관찰자(30)가 장치에 근접하여 관찰 거리 LO보다 관찰 거리 L1이 짧아진 경우에 있어서의 광선 궤적을 나타내고 있다. 이 관찰자(30)의 위치는, 도 1에 나타내는 위치 센서(5)에 의해서 검출되고, (1) 식에 따라서 도 13c에 나타내는 바와 같이 서브 화소 영역(3)의 폭 P가 크게 설정된다. 따라서, 서브 화소 영역(4)의 경계가 실제의 서브 화소의 경계에 일치하지 않게 되고, 시역을 최대로 하고자 하는 경우는, 전술한 바와 같이 서브 화소 영역(4)의 경계 화소가 세그먼트로 분할되어 서브 화소 영역(4)의 폭 P가 확대된다.
도 14a 내지 도 14c에는, 예를 들면, 도 12a에 위치하고 있는 관찰자가 도 14a의 수평 단면도에 있어서 오른쪽으로 이동한 경우를 나타내고 있다. 마찬가지로, 관찰자(30)의 오른쪽으로의 이동은, 도 1에 나타내는 위치 센서(5)에 의해 검출된다. 이 관찰자의 기준 위치로부터의 시프트 △x에 대하여, 서브 화소 영역(4)의 시프트 △xp는,
△xp=g/L×△x ···(9)
로 부여되고, 도 14c에 나타내는 바와 같이 서브 화소 영역(4)의 시프트 방향은, 관찰자의 이동 방향과 역방향이 된다. 만약에 다안 방식에서, P=n으로 설정되어 있었다고 해도, 이 관찰자(30)의 시프트에 의해서, 도 11에서 이미 설명한 바와 같이, 서브 화소 영역(4)의 경계가 실제의 서브 화소의 경계에 일치하지 않게 되고, 서브 화소 영역(4)의 경계 화소가 세그먼트로 분할되어 전술한 (1) 식으로 서브 화소 영역(4)의 폭 P가 설정된다.
도 15는 또 다른 실시형태에 따른 3차원 화상 표시 장치를 나타내고 있다. 이 도 15에 나타내는 장치에서는, 광선 제어 소자(2)의 광학적 개구부(3)가 제1 방향(수평 방향)에 대하여 각도 φ를 이루도록 배열되어 있다. 도 16a 및 도 16b에는, 도 15에 나타내는 장치에 있어서, 제1 방향(수평 방향)에 대하여 각도 φ를 이루어 연신한 광학적 개구부(2)를 갖는 광선 제어자(2)로부터의 광선 궤적이 나타나 있다. 이 도 16a 및 16b에 나타나는 장치에서는, 도 16c에 나타내는 바와 같이 제1 방향에 대하여 어떤 각도를 이루도록 서브 화소 영역(4)이 연신되어 있다. 여기서, 도 16a는 수평 단면도 내에 있어서의 표시 장치로부터의 광선 궤적을 나타내고, 도 16b는 수직 단면도 내에 있어서의 표시 장치로부터의 광선 궤적을 나타내며, 도 16c는 표시 장치 전면의 광선 제어 소자(2)를 제거한 상태에서의 서브 화소 영역(3)의 형상을 투시적으로 나타내고 있다. 하나의 광선 제어 소자(4)에 대응하는 서브 화소 영역(3)은 평행 사변형을 이루고 있기 때문에, 서브 화소 영역(4)이 화소 경계에 일치하는 것은 결코 아니다. 따라서, 서브 화소 영역(4)의 경계 화소가 세그먼트로 분할되어, 전술한 (1) 식으로 서브 화소 영역(4)의 폭 P에 의해 도출된 면적 S를 이용하여, 시역의 최대화가 실현된다. 이것에 대해서는, 도 22를 이용하여 후단에서 보다 상세하게 설명한다.
도 17a∼17c에는, 보다 가까운 관찰 위치에서 시역을 최대로 하고자 하는 경우, 즉, 관찰자(30)가 장치에 근접하여 관찰 거리 LO보다 관찰 거리 L1이 짧아진 경우에 있어서의 광선 궤적을 나타내고 있다. 이 관찰자(30)의 위치는, 도 1에 나타내는 위치 센서(5)에 의해 검출되고, (1) 식에 따라 서브 화소 영역(3)의 폭 P가 커지며, 도 17c에 나타내는 바와 같이 서브 화소 영역(3)의 기울기도 변화됨에 따라 시역을 최대로 할 수 있다.
도 18a 및 18b는, 도 17c에 나타내는 서브 화소 영역(4)의 변화를 보다 상세히 설명하기 위한 모식도를 나타내고 있다. 도 18a는, 표시되는 수직면 내의 광선 궤적을 나타내고, 도 18b는 서브 화소 영역(4)을 확대하여 모식적으로 나타내고 있다. 도 18a 및 18b에 있어서의, 흰원은 관찰자(30)가 무한원에 위치하고 있을 때 에 있어서의 표시 패널(1)에 있어서 관찰되는 어떤 서브 화소 영역의 위치를 나타내고 그 아래의 쌍방향 화살표는, 흰원을 결정했을 때의 관찰 위치를 중심으로 하여 시역을 최대로 하기 위한 서브 화소 영역의 범위를 나타낸다. 검은원은 도 17a 및 도 17b에 나타내는 바와 같이 관찰자(30)가 실선으로 나타내는 위치에 이동했을 때에 동일한 광학적 개구부(3)를 경유하여, 관찰되는 표시 패널(1)에 있어서의 위치를, 그 아래의 양방향 화살표는 그 관찰 위치를 중심으로 하여 시역을 최대로 하기 위한 서브 화소 영역의 범위를 나타내고 있다. 여기서, 렌즈의 기울기를 φ, 시거리를 L로 하면, 서브 화소 영역(4)의 기울기 α는 다음과 같이 구한다.
투시도를 고려하지 않은 경우(관찰자(30)가 무한원에 위치하고 있는 경우)는, 기울기 α는, φ에 일치하지만, 유한한 관찰 거리로부터 관찰하는 경우는, 투시도를 고려하면, 경유한 광학적 개구부의 바로 뒤가 아니라, 위 또는 아래로 어긋난 위치를 관찰하는 것이 된다. 유한한 거리 L로부터 관찰한 경우에, 가정한 광학적 개구부로부터 투시도를 고려하여 시역을 최대로 하기 위해서 설정해야 할 서브 화소 영역(3)의 범위는, 관찰 위치의 y 방향의 어긋남 s를 고려하여 검은원의 아래에 나타낸 화살표의 범위가 된다. 이 때,
(yd+s):yd=(L+g):L=tanα:tanφ ··· (10)
의 관계가 성립한다. 이 관계에 따라서, 서브 화소 영역을 변형시킴으로써 단시(短視) 거리라도 수직 방향(제2 방향)으로 시역이 좁아지는 현상을 억제할 수 있다. 거리 L이 큰 경우에, s≒O이 되고, α≒φ가 된다. 거리 L이 작은 경우에, s>0이 되고, α<φ가 된다(보다 수직이 됨). 여기서는, 서브 화소 영역의 기울기의 초기값을 무한원으로부터 본 경우인 각 φ으로서 계산하고 있지만, 유한한 관찰 거리 L로부터, 기울기 φ의 서브 화소 영역에서 시역이 최대가 되도록 렌즈의 기울기를 미세 조정한 후에, 거기에서 시거리가 전후로 변화된 경우의 α를 (10) 식으로 부여해도 좋다.
도 18b에 나타낸 바와 같이, 해당하는 서브 화소 영역은, 제1 방향(수평 방향)뿐만이 아니라, 제2 방향(수직 방향)에 거리 s만큼 시프트되기 때문에, 이 시프트에 따라서, 시차 화상을 거리 s만큼 시프트시켜도 좋지만, 제2 방향에는 원래 시차를 부여하고 있지 않기 때문에 시프트되어도 위화감은 적다.
도 19c에는, 예를 들면 관찰자가 도 19a에 나타내는 수평 단면 내에 있어서 오른쪽으로 이동한 경우의 서브 화소 영역(4)이 화살표 shift(x)만큼 시프트되는 것을 나타내고 있다. 여기서, 도 19b에 나타나는 바와 같이 관찰자는, 수직 방향으로는 시프트되지 않는 것으로 한다. 도 19c에 나타나는 서브 화소 영역(4)의 시프트 shift(x)는 (9) 식으로 부여된다.
도 20a∼20c에는, 관찰자(30)가 제2 방향(수직 방향)을 포함하는 면 내에 있어서, 화살표로 나타내는 바와 같이 시프트했을 때의 표시 패널(1) 상에 있어서의 서브 화소 영역(4)의 시프트를 나타내고 있다. 도 20a는 제1 방향을 포함하는 면내(수평면 내)에 있어서의 광선 궤적을 나타내고, 도 20b는 제2 방향(수직 방향)을 포함하는 면내(수직면 내)에 있어서의 광선 궤적을 나타내고 있다. 도 20b에 나타내는 바와 같이 관찰자(30)가 제2 방향으로 시프트되면, 시역을 최대화하고자 하는 위치가, 도 20c에 나타내는 바와 같이 제1 방향(수평 방향)으로 서브 화소 영역(4)이 시프트된다.
도 21a 및 21b는 도 20c에 나타내는 서브 화소 영역(4)의 변화를 보다 상세히 설명하기 위한 모식도를 나타내고 있다. 도 21a는 표시되는 수직면 내의 광선 궤적을 나타내고, 도 21b는 서브 화소 영역(4)을 확대하여 모식적으로 나타내고 있다. 도 21a 및 21b 있어서의 흰원은, 도 20b 및 도 21a에 나타내는 바와 같이 관찰자(30)가 파선으로 나타내는 기준 위치에 위치하고 있을 때에 표시 패널(1)에 있어서 관찰되는 어떤 서브 화소 영역의 위치를 나타내고, 그 아래의 양방향 화살표는, 흰원을 결정했을 때의 관찰 위치를 중심으로 하여 시역을 최대로 하기 위한 서브 화소 영역의 범위를 나타낸다. 검은원은, 도 20b 및 도 21a에 나타내는 바와 같이 관찰자(30)가 실선으로 나타내는 위치로 이동했을 때에 동일한 광학적 개구부(3)를 경유하여, 관찰되는 표시 패널(1)에 있어서의 위치를, 그 표시 패널(1)을 따라서 나타낸 양방향의 화살표는, 그 관찰 위치를 중심으로 하여 시역을 최대로 하기 위한 서브 화소 영역의 범위를 나타내고 있다. 여기서, 렌즈의 기울기를 φ, 시거리를 L로 하면, 서브 화소 영역의 시프트량 u는 다음과 같이 구해진다.
도 21b 및 도 21a에 나타내는 기준 좌표 위치로부터의 관찰에서는, 시프트량 u를 0으로 한다. 여기서, 기준 좌표 위치로부터 거리 △y만큼 관찰 위치가 제2 방향(수직 방향)으로 시프트되는 경우, 관찰자(30)가 관찰하는 흰원에 상당하는 화상은, 검은원으로 나타나는 바와 같이 시프트되어 경유한 광학적 개구부(3)의 바로 뒤는 아니고, 위 또는 아래(여기서는 아래)로 어긋난 위치에서 화상을 관찰하는 것이 된다. 여기서, 흰원으로 나타낸 위치(y 좌표=0)를 관찰하는 광학적 개구부(3)에 대응한, 초기의 서브 화소 영역(3)의 범위를 흰원의 아래에 나타낸 화살표 36으로 나타낸다. 유한한 거리 L에서 관찰 위치가 △y만큼 어긋난 위치로부터 관찰한 경우에는, 앞서 설명한 광학적 개구부(3)로부터 투시도를 고려하여 설정해야 할 서브 화소 영역(3)의 폭은, 화살표 36으로 나타내는 폭으로부터 검은원의 아래에 나타낸 화살표의 범위 38이 된다. y 방향의 어긋남을 t로 했을 때에 시프트량 u는,
t:yo=g:L ···(11)
u=t/tan φ ···(12)
로 부여된다. 이 관계에 따라서, 서브 화소 영역(4)을 제1 방향으로 시프트시킴으로써, 관찰 위치가 제2 방향으로 어긋났을 때에 시역이 좁아지는 현상을 억제할 수 있다.
도 22에는 서브 화소 영역(4)에 있어서의 구체적인 맵핑의 일례가 나타나 있다. 서브 화소는 통상의 평면 패널과 동일하게 행렬을 따른 수평 및 수직 방향(제1및 제2 방향)으로 배열되고, 제1 방향과 제2 방향과의 변의 길이의 비는 1:3으로 정해져 있다. 광학적 개구부의 기울기 α를, α=atan(1/2)로 했을 때에, 도 22에서는, 광학적 개구부 h와 광학적 개구부 i에 따라 4시차가 화소에 할당되어 있다. 광학적 개구부(3)에 대한 상대 위치로부터, 시차 번호는 비정수(시차 번호 0.00000∼시차번호 3.66670)로 나타나 있지만, 이것은 Pe=6인 것에 대하여, 시차가 4인 것으로부터, 시차 번호가 4/6=2/3씩 어긋나 할당되어 있기 때문이다. 또한, 굵은 선으로 둘러싼 영역은, 서브 화소 영역의 경계가 화소에 걸쳐 있기 때문에 본원의 실시형태를 적용해야 할 영역으로, 도 22에서는, 시역 최적화 처리에 의해서, 서브 화소 및 서브 화소의 세그먼트 영역이 부호 h 혹은 부호 i로 지정되는 광학적 개구부(3) 중 어디에 속하는지를 일의적으로 결정하고 있다. 도 22에는, 상기 실시형태의 방법을 적용한 예를 확대하여 나타내고, 2개의 서브 화소(42, 44)의 경계는 서브 화소 영역의 경계에 일치하지 않으며, 서브 화소 영역의 경계는 서브 화소(42, 44) 상을 파선으로 나타내는 바와 같이 가로지르고 있다. 여기서는, 부호 h로 나타내는 광학적 개구부(3)에 속하는 시차 번호의 화상 정보, 부호 i로 나타내는 광학적 개구부(3)에 속하는 시차 번호의 화상 정보를 이 경계에서 나누어진 면적에 따라서 섞어 표시하고 있다. 숫자에 붙인 알파벳은, 그 시차 번호가 어느 쪽의 광학적 개구부(3)에 속하고 있는지를 나타내고 있다. 또한, 부호 So, Sp, Sq, Sr은 면적을 나타내고 있다. 일례로서, 부호 So 및 Sp로 나타나는 세그먼트 영역으로 구성되는 화소는, 시차 번호 h로 나타내는 광학적 개구부(3)에 속하는 시차 번호의 화상 정보와 시차 번호 i로 나타내는 광학적 개구부(3)에 속하는 시차 번호의 화상 정보가 면적 So, Sp의 비율로 혼합되어 표시되는 것을 나타내고 있다.
여기에서는 단순히 면적으로 나타냈지만, 시감도를 고려하는 것이 바람직하다. 나아가서는, 보다 많은 시차 정보를 필요로 한다(여기에서는 면적 q에 할당된 시차 번호 4.3333 등)는 점에서 화상 처리 부하가 높아진다는 과제가 있는 경우에는, 인접한 시차 번호 3.6670이 대용되어도, 일정한 효과가 얻어진다.
이상, 일례에 대해서 설명했지만, 도 1에 나타낸 바와 같이 제2 방향으로 연신한 광학적 개구부를 설치하면서 서브 화소가 예를 들면 델타 배열과 같이, 행마다 제1 방향의 좌표가 어긋나는 경우라도, 이 실시형태를 적용하는 것이 유효하다. 즉, 서브 화소 영역(3)과 서브 화소의 물리적인 경계가 일치하지 않은 경우 모두에 유용하다.
도 1에 나타나는 표시 패널 드라이버(8)는 도 23 또는 도 24에 나타내는 바와 같이 화상 처리부를 구비하여 구성된다. 도 23에서는, 도 24에 나타내는 관찰 위치를 취득하는 관찰 위치 취득부(52)를 구비하고 있지 않은 점이 상이하기 때문에, 도 24를 참조하여 이 화상 처리부를 설명한다.
관찰자(30)의 위치는 도 1에 나타내는 위치 센서(5)로부터 신호가 관찰 위치 취득부(52)에서 처리되어 x, y 및 z의 좌표 신호로 변환된다. 이 관찰자(30)의 좌표 신호는 관찰 위치의 신호를 유지하는 관찰 위치 유지부(54)에 부여된다. 도 23에 나타내는 관찰 위치 유지부(54)에서는, 미리 외부로부터 리모컨 등으로 복수의 위치, 예를 들면 거실에 있어서 소파의 위치가 표준 위치로서 등록되고, 그 이외, 예를 들면 주방의 의자의 위치로부터 시청 등의 상이한 위치가 등록되며, 이들 위치를 좌표 신호의 정보로서 선택하는 것을 가능하게 하고 있다.
또한, 화상 처리부는 3차원 표시 장치의 특성을 정하는 각종 파라미터, 예를 들면 갭(g), 개구 피치(Pe), 화소 피치(pp) 및 광학 개구의 기울기 φ 또는 이들과 비슷한 파라미터 정보를 유지하는 3차원 표시 장치 정보 유지부(56)가 형성되어 있다. 관찰 위치 유지부(54)에 유지된 관찰자의 위치 정보 및 3차원 표시 장치 정보 유지부(56)에 유지된 3차원 화상 표시 장치의 특성을 정하는 파라미터 정보로부터, 광학적 개구부(3)에 할당되어 서브 화소 영역(4)의 폭 P가 식 (1), 보다 구체적으로는 식 (1-1)로부터 서브 화소 영역 산출부(58)에 있어서 산출되고, 또한 도 12a로부터 도 14c 및 도 16a로부터 도 22를 참조하여 설명한 서브 화소 영역(4)의 기울기 및 시프트량 등의 파라미터가 산출된다. 서브 화소 영역 정보 산출부(58)가 산출한 서브 화소 영역에 관한 서브 화소 영역(4)의 폭 P 등의 파라미터는, 각 서브 화소에 표시하는 시차 화상 정보를 생성하는 3차원 화상 정보 생성부(62)에 부여된다. 이 3차원 화상 정보 생성부(62)에는, 시차 화상을 유지하고 있는 시차 화상 유지부(60)로부터 공급되는 시차 화상 데이터가 부여되고, 이 시차 화상 데이터는 파라미터에서 처리되며, 도 22에 나타내는 바와 같이 실제로 서브 화소로서 표시되는 화소 정보로 변환되어 화소 신호로서 표시부(2)에 공급된다. 그 결과, 관찰자(30)의 위치에 따라 최적의 영상이 표시 패널(2)에 표시되어 3차원 영상이 3차원 영상 장치에 의해 관찰 가능하게 표시된다.
위치 정보는 센서(5)에서 검출되는 리얼 타임으로 계측한 위치 정보라도 좋고, 복수 인수가 관찰하는 경우에는, 복수 인수가 시역 내에 들어가도, 사이드 로프라 불리는, 서브 화상 영역의 화상 정보가 인접한 광학적 개구부로부터 관찰됨에 따른 의사적인 시역에 들어가도 좋다. 어떤 것이라도 검출한 위치 정보를 반영하여, 복수 인수에 있어 시역이 확보되는 상태를 실현하는 것이 바람직하다. 여기에서, 다인수 시청인 취지는, 감찰 위치 유지부(54)에 부여되어 서브 화소 영역(4)의 폭 P가 결정되고, 또한 3차원 화상 생성부(62)에 있어서, 서브 화소 영역(4)의 경계에 위치하는 화소(Xa)에는 인접한 광학적 개구부(3)를 경유한 것을 가정한 정보를 서브 화소 영역의 경계와 화소의 중심과의 상대 관계를 반영한 비율로 섞이는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 실시형태 그대로 한정되지 않고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 특히, 도면을 포함하여 1차원의 방향에 대해서만 설명했지만, 2차원으로 전개해도 좋다. 또한, 상기 실시형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해 각종 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇개의 구성 요소를 삭제해도 좋다. 또한, 상이한 실시형태에 걸친 구성 요소를 적절하게 조합해도 좋다.
전술한 바와 같이, 광선 제어 소자와 평면 표시 장치를 조합한, 안경 없이 3차원 영상을 관찰 가능한 3차원 영상 표시 장치에 있어서, 표시 화상을 고안함으로써, 시점 위치의 제약을 없애면서도 최대한으로 시역을 확보한 3차원 영상 표시 장치가 제공된다.

Claims (14)

  1. 제1 방향과 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 서브 화소가 매트릭스 형상으로 배열된 표시부와,
    상기 표시부에 대향하여 설치되어 상기 표시부로부터의 광선을 제어하는 광선 제어 소자로서, 상기 광선 제어 소자가 상기 제1 및 제2 방향으로 매트릭스 형상으로 설치된 복수의 제1 타입의 광학적 개구부, 또는 상기 제2 방향을 따라서 대략 직선형상으로 연장되고, 상기 제1 방향을 따라서 배열되어 있는 복수의 제2 타입의 광학적 개구부 중 어느 하나로 구성되어 있는 광선 제어 소자를 구비하고,
    상기 서브 화소에 상기 광학적 개구부를 경유하여 관찰되는 시차 화상 정보를 표시함으로써, 관찰 위치에 있어서 3차원 화상을 시인할 수 있는 3차원 화상 표시 장치에서,
    상기 관찰 위치에 따라서, 상기 광학적 개구부에 할당되는 서브 화소 영역을 정하고,
    상기 서브 화소 영역에 포함되는, 서로 인접하는 상기 서브 화소 영역의 경계에서 상기 서브 화소를 구분한 서브 화소 세그먼트를 특정하며,
    상기 서로 인접하는 서브 화소 영역에 대응하여, 서로 인접하는 광학적 개구부를 경유하여 관찰되는 상기 서브 화소 세그먼트를 구성하는 서브 화소에는, 상기 서로 인접하는 서브 화소 영역에 속하는 시차 정보를 혼합시킨 서브 화소 표시 정보를 생성하는 화상 표시 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서브 화소 영역은 상기 제1 방향을 따르는 정수개의 서브 화소 및 서브 화소 세그먼트의 조합으로 구성되어, 이 제1 방향으로는 이 서브 화소 영역의 폭의 비(非)정수배의 폭을 갖는 것인 화상 표시 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 서브 화소 세그먼트는 상기 제1 방향 또는 상기 제1 및 제2 방향을 따라 일정폭을 갖도록 어떤 주기로 반복되는 것인 화상 표시 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 서브 화소 영역은 상기 서브 화소의 폭의 정수배의 영역폭을 갖고, 서로 인접하는 상기 서브 화소 영역의 경계는 상기 서브 화소에 정해져 있는 것인 화상 표시 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광학적 개구부는, 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향에 대하여 어떤 각도를 이루도록 상기 제2 방향을 따라서 대략 직선형상으로 연장되고, 이 각도를 이루는 연장 방향은 상기 서브 화소를 비스듬히 가로지르고 있는 것인 화상 표시 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광학적 개구부에 할당되는 상기 서브 화소 영역의 폭을 상기 서브 화소폭으로 규격화한 값 P는, 상기 관찰 위치로부터의 광선 제어 소자까지의 거리 L, 상기 개구부의 피치를 서브 화소폭으로 규격화하여 표시한 Pe, 상기 표시부의 면과 상기 광선 제어자의 면 사이의 거리 g에서,
    L:(L+g)=Pe:P
    를 만족하도록 정하는 것인 화상 표시 방법.
  7. 제1항에 있어서, 3차원 화상이 보이는 범위의 각도 2θ는, 상기 서브 화소 피치를 pp, 관찰 거리 L에서의 시역폭(視域幅)을 VW로 했을 때에,
    tanθ=(pp×P/2)/g=(VW/2/L)
    로 부여되고, 2개의 상기 서브 화소 영역의 경계에 위치하는 상기 서브 화소에는, 각도 2θ만큼 떨어진 방향으로부터 관찰되도록 시차 화상 정보가 섞여 표시되는 것인 화상 표시 방법.
  8. 제1 방향과 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 서브 화소가 매트릭스 형상으로 배열된 표시부와,
    상기 표시부에 대향하여 설치되어 상기 표시부로부터의 광선을 제어하는 광선 제어 소자로서, 상기 광선 제어 소자가 상기 제1 및 제2 방향으로 매트릭스 형상으로 설치된 복수의 제1 타입의 광학적 개구부, 또는 상기 제2 방향을 따라 대략 직선형상으로 연장되고, 상기 제1 방향을 따라서 배열되어 있는 복수의 제2 타입의 광학적 개구부 중 어느 하나로 구성되어 있는 광선 제어 소자와,
    관찰 위치에 따라서, 상기 광학적 개구부에 할당되는 서브 화소 영역이 정해지고, 서브 화소 영역은, 서로 인접하는 서브 화소 영역의 경계에서 서브 화소를 구분한 서브 화소 세그먼트를 포함하고, 상기 서브 화소 세그먼트는, 상기 서로 인접하는 서브 화소 영역에 대응하여 서로 인접하는 광학적 개구부를 경유하여 관찰되며, 상기 서브 화소 세그먼트를 구성하는 서브 화소에는, 상기 서로 인접하는 서브 화소 영역에 속하는 시차 정보가 혼합되어 표시되도록 서브 화소 표시 정보를 생성하는 생성부를 구비하고,
    상기 서브 화소에 상기 광학적 개구부를 경유하여 관찰되는 시차 화상 정보를 표시함으로써, 상기 관찰 위치에 있어서 3차원 화상을 시인할 수 있는 3차원 화상 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 서브 화소 영역은, 상기 제1 방향을 따르는 정수개의 서브 화소 및 서브 화소 세그먼트의 조합으로 구성되고, 이 제1 방향에는 이 서브 화소 영역의 폭의 비정수배의 폭을 갖는 것인 3차원 화상 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 서브 화소 세그먼트는, 상기 제1 방향 또는 상기 제1 및 제2 방향을 따라서 일정폭을 갖도록 어떤 주기로 반복되는 것인 3차원 화상 표시 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 서브 화소 영역은 상기 서브 화소의 폭의 정수배의 영역폭을 갖고, 서로 인접하는 상기 서브 화소 영역의 경계는 상기 서브 화소에 정해져 있는 것인 3차원 화상 표시 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 광학적 개구부는 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향에 대하여 어떤 각도를 이루도록 상기 제2 방향을 따라 대략 직선형상으로 연장되고, 이 각도를 이루는 연장 방향은 상기 서브 화소를 비스듬히 가로지르고 있는 것인 3차원 화상 표시 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 광학적 개구부에 할당되는 상기 서브 화소 영역의 폭을 상기 서브 화소폭으로 규격화한 값 P는, 상기 관찰 위치로부터 광선 제어 소자까지의 거리 L, 상기 개구부의 피치를 서브 화소폭으로 규격화하여 표시한 Pe, 상기 표시부의 면과 상기 광선 제어자의 면 사이의 거리 g에서,
    L:(L+g)=Pe:P
    를 만족하도록 정하는 것인 3차원 화상 표시 장치.
  14. 제8항에 있어서, 3차원 화상이 보이는 범위의 각도 2θ는, 상기 서브 화소 피치를 pp, 관찰 거리 L에서의 시역폭을 VW로 했을 때에,
    tanθ=(pp×P/2)/g=(VW/2/L)
    로 부여되고, 2개의 상기 서브 화소 영역의 경계에 위치하는 상기 서브 화소에는, 각도 2θ만큼 떨어진 방향으로부터 관찰되도록 시차 화상 정보가 섞여 표시되는 것인 3차원 화상 표시 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160136831A (ko) * 2015-05-21 2016-11-30 삼성전자주식회사 다시점 영상 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
KR20190018900A (ko) * 2017-08-16 2019-02-26 한국과학기술연구원 무안경식 3차원 영상표시장치의 동적 최대 시역 형성 방법

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015004698A (ja) * 2011-10-25 2015-01-08 シャープ株式会社 立体表示装置
JP6099892B2 (ja) * 2012-07-09 2017-03-22 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 映像表示装置
MX348257B (es) * 2012-11-30 2017-06-05 Lumenco Llc Intercalado de lente oblicuo.
KR20140089860A (ko) * 2013-01-07 2014-07-16 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 디스플레이 방법
KR101413244B1 (ko) * 2013-02-19 2014-06-30 한국과학기술연구원 변형된 공통시역을 이용하는 다시점 3차원 영상표시장치
WO2015045251A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 裸眼立体視映像装置
WO2015132828A1 (ja) * 2014-03-06 2015-09-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 映像表示方法、及び、映像表示装置
KR20150108989A (ko) * 2014-03-18 2015-10-01 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
KR102135686B1 (ko) * 2014-05-16 2020-07-21 삼성디스플레이 주식회사 입체영상 표시장치 및 이의 구동 방법
GB2527548A (en) * 2014-06-25 2015-12-30 Sharp Kk Variable barrier pitch correction
KR102030830B1 (ko) 2014-07-18 2019-10-10 삼성전자주식회사 곡면형 다시점 영상 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
US9754053B2 (en) * 2014-08-11 2017-09-05 The Boeing Company System and method for reading geometric data from a computer-aided design (CAD) model
CN104601975B (zh) 2014-12-31 2016-11-16 深圳超多维光电子有限公司 广视角裸眼立体图像显示方法及显示设备
CN104965308B (zh) * 2015-08-05 2017-12-22 京东方科技集团股份有限公司 三维显示装置及其显示方法
CN105681778B (zh) 2016-01-05 2018-07-10 京东方科技集团股份有限公司 一种三维显示装置及其驱动方法
JP6588840B2 (ja) * 2016-02-04 2019-10-09 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR102522397B1 (ko) * 2016-11-29 2023-04-17 엘지디스플레이 주식회사 무안경 방식의 입체영상 표시장치
CN107991838B (zh) * 2017-11-06 2020-10-23 万维科研有限公司 自适应三维立体成像系统
CN110806646B (zh) * 2018-07-20 2021-01-22 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其驱动方法、显示装置
JP2020102772A (ja) * 2018-12-21 2020-07-02 公立大学法人大阪 ３次元表示装置、ヘッドアップディスプレイシステム、及び移動体
JPWO2020241264A1 (ko) * 2019-05-31 2020-12-03
CN110989192B (zh) * 2020-01-11 2023-10-24 成都工业学院 一种图像显示轴向可变的显示装置
JP7456290B2 (ja) 2020-05-28 2024-03-27 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
CN115808784A (zh) 2021-09-15 2023-03-17 群创光电股份有限公司 显示装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064424A (en) * 1996-02-23 2000-05-16 U.S. Philips Corporation Autostereoscopic display apparatus
GB2317291A (en) * 1996-09-12 1998-03-18 Sharp Kk Observer tracking directional display
JPH1185095A (ja) * 1997-09-05 1999-03-30 Fujitsu Ltd 画像表示装置
EP1045596A2 (en) * 1999-04-12 2000-10-18 Mixed Reality Systems Laboratory Inc. Stereoscopic image display apparatus
JP2003337303A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Canon Inc 立体画像表示装置および立体画像表示システム
JP3892808B2 (ja) * 2002-12-27 2007-03-14 株式会社東芝 ３次元画像表示装置、この表示装置に視差画像を配分する方法及びこの表示装置に３次元画像を表示する方法
US7425951B2 (en) 2002-12-27 2008-09-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Three-dimensional image display apparatus, method of distributing elemental images to the display apparatus, and method of displaying three-dimensional image on the display apparatus
JP2004271617A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Sanyo Electric Co Ltd 立体映像表示装置
JP4015124B2 (ja) 2004-03-03 2007-11-28 株式会社東芝 三次元画像表示装置
JP4227076B2 (ja) * 2004-05-24 2009-02-18 株式会社東芝 立体画像を表示する表示装置及び立体画像を表示する表示方法
US7859529B2 (en) * 2004-08-18 2010-12-28 Sharp Kabushiki Kaisha Image data display apparatus
JP2006091642A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Sanyo Electric Co Ltd 映像表示装置
DE102004059729B3 (de) 2004-12-11 2006-04-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur autostereoskopischen Erzeugung von dreidimensionalen Bildinformationen aus gerasterten Subpixelauszügen und Anordnung zur Verfahrensdurchführung
JP2006174258A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Namco Bandai Games Inc プログラム，立体視画像生成装置及び立体視画像表示装置
JP2006309178A (ja) * 2005-03-28 2006-11-09 Toshiba Corp 画像表示装置
US20060215018A1 (en) * 2005-03-28 2006-09-28 Rieko Fukushima Image display apparatus
JP4476905B2 (ja) * 2005-08-31 2010-06-09 株式会社東芝 立体表示画像データの構造、立体表示画像データの記録方法、表示再生方法、記録プログラム、および表示再生プログラム
KR100781278B1 (ko) * 2006-05-04 2007-11-30 엘지전자 주식회사 입체영상 표시장치
JP2010503009A (ja) * 2006-08-31 2010-01-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 自動立体ディスプレイデバイス
JP4714116B2 (ja) * 2006-09-07 2011-06-29 株式会社東芝 立体映像表示装置および立体映像表示方法
JP2008083600A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Toshiba Corp 表示制御装置、３次元画像表示装置およびプログラム
EP3480649B1 (en) * 2007-02-13 2021-08-25 Samsung Display Co., Ltd. Subpixel layouts and subpixel rendering methods for directional displays and systems
JP2008228199A (ja) * 2007-03-15 2008-09-25 Toshiba Corp 立体画像表示装置及び立体画像表示方法並びに立体画像用データの構造
JP5342796B2 (ja) * 2008-03-27 2013-11-13 株式会社東芝 三次元画像表示方法および装置
JP5207175B2 (ja) * 2008-03-31 2013-06-12 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 表示装置、電子機器、光学部材、表示パネル、コントローラ、及び表示パネルの駆動制御方法
JP5487668B2 (ja) 2009-03-24 2014-05-07 株式会社カネカ 発泡性スチレン系樹脂粒子
TWI439730B (zh) * 2010-07-16 2014-06-01 Au Optronics Corp 視差控制元件及其應用
JP5269027B2 (ja) * 2010-09-30 2013-08-21 株式会社東芝 三次元画像表示装置および画像処理装置
JP5900818B2 (ja) * 2011-03-29 2016-04-06 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 液晶表示装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160136831A (ko) * 2015-05-21 2016-11-30 삼성전자주식회사 다시점 영상 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
KR20190018900A (ko) * 2017-08-16 2019-02-26 한국과학기술연구원 무안경식 3차원 영상표시장치의 동적 최대 시역 형성 방법
US10595013B2 (en) 2017-08-16 2020-03-17 Korea Institute Of Science And Technology Method of forming dynamic maximal viewing zone of autostereoscopic display apparatus

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