KR20160101125A - 무안경식 디스플레이 디바이스 - Google Patents

무안경식 디스플레이 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20160101125A
KR20160101125A KR1020167019548A KR20167019548A KR20160101125A KR 20160101125 A KR20160101125 A KR 20160101125A KR 1020167019548 A KR1020167019548 A KR 1020167019548A KR 20167019548 A KR20167019548 A KR 20167019548A KR 20160101125 A KR20160101125 A KR 20160101125A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sub
pixels
row
display
color
Prior art date
Application number
KR1020167019548A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102308388B1 (ko
Inventor
올렉산더 발렌티노비체 보도빈
바트 크룬
마크 토마스 존슨
Original Assignee
코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Publication of KR20160101125A publication Critical patent/KR20160101125A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102308388B1 publication Critical patent/KR102308388B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • G02B30/29—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays characterised by the geometry of the lenticular array, e.g. slanted arrays, irregular arrays or arrays of varying shape or size
    • G02B27/2214—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/305—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106—Processing image signals
    • H04N13/15—Processing image signals for colour aspects of image signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N2013/0074—Stereoscopic image analysis
    • H04N2013/0077—Colour aspects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Abstract

무안경식 디스플레이 디바이스는 비-경사형 뷰 형성 요소들(예를 들면, 렌티큘러 또는 시차 배리어 어레이인)을 가진 형성 장치와 함께 사용하기 위한 디스플레이 패널의 특정한 설계를 가진다. 디스플레이 패널 서브-픽셀들은 경사를 그것들의 형태로 통합한다. 디스플레이 패널은 2D 디스플레이 패널 픽셀들 대 3D 픽셀들의 효율적인 매핑을 여전히 가능하게 하면서 낮은 경사 각들을 가능하게 하도록 설계되어, 3D 모드에서 개선된 균일성 및 개선된 렌더링을 가진 컬러 구성요소들의 보다 양호한 분포를 제공하는 직사각형 그리드 상에서의 정방형 3D 서브-픽셀들을 허용한다.

Description

무안경식 디스플레이 디바이스 {AUTOSTEREOSCOPIC DISPLAY DEVICE}
본 발명은 디스플레이 픽셀들의 어레이를 가진 디스플레이 패널을 포함하는 무안경식 디스플레이 디바이스, 및 상이한 뷰들을 상이한 물리적 위치들로 향하게 하기 위한 장치에 관한 것이다.
알려진 무안경식 디스플레이 디바이스는 디스플레이를 생성하기 위해 이미지 형성 수단으로서 동작하는 디스플레이 픽셀들의 로우 및 컬럼 어레이를 가진 2-차원 액정 디스플레이 패널을 포함한다. 서로에 평행하여 연장된 가늘고 긴 렌즈들의 어레이는 디스플레이 픽셀 어레이 위에 놓이며 뷰 형성 수단으로서 동작한다. 이것들은 "렌티큘러 렌즈들"로서 알려져 있다. 디스플레이 픽셀들로부터의 출력들은, 출력들의 방향들을 수정하도록 기능하는, 이들 렌티큘러 렌즈들을 통해 투사된다.
렌티큘러 렌즈들은 렌즈 요소들의 시트로서 제공되며, 그 각각은 가늘고 긴 반-원통형 렌즈 요소를 포함한다. 렌티큘러 렌즈들은 디스플레이 패널의 컬럼 방향으로 연장되며, 각각의 렌티큘러 렌즈는 디스플레이 서브-픽셀들의 둘 이상의 인접한 컬럼들의 각 그룹 위에 놓인다.
각각의 렌티큘러 렌즈는 사용자로 하여금 단일 입체 이미지를 관찰할 수 있게 하기 위해 디스플레이 서브-픽셀들의 두 개의 컬럼들과 연관될 수 있다. 서브-픽셀은 최소 어드레싱 가능한 픽셀 구조이며 단지 하나의 단일 컬러만을 가진다. 일반적으로, 함께 모든 원하는 컬러들을 생성할 수 있는, 서브-픽셀들의 그룹은 픽셀로서 표시된다. 대신에, 각각의 렌티큘러 렌즈는 로우 방향으로 3 이상의 인접한 디스플레이 서브-픽셀들의 그룹과 연관될 수 있다. 각각의 그룹에서 디스플레이 서브-픽셀들의 대응하는 컬럼들은 각각의 2차원 서브-이미지로부터 수직 슬라이스를 제공하기 위해 적절히 배열된다. 사용자의 머리가 좌측에서 우측으로 이동됨에 따라, 일련의 연속적인, 상이한, 입체 뷰들이 관찰되어, 예를 들면 룩-어라운드 인상을 생성한다.
상기 설명된 무안경식 디스플레이 디바이스는 양호한 레벨들의 밝기를 가진 디스플레이를 생성한다. 그러나, 디바이스와 연관된 하나의 문제점은 렌티큘러 시트에 의해 투사된 뷰들이 통상적으로 디스플레이 서브-픽셀 어레이를 정의하는 비-방출 블랙 매트릭스의 "이미징"에 의해 야기된 어두운 구역들에 의해 분리된다는 것이다. 이들 어두운 구역들은 디스플레이에 걸쳐 이격된 어두운 수직 밴드들의 형태로 밝기 비-균일성들로서 사용자에 의해 쉽게 관찰된다. 밴드들은 사용자가 좌측에서 우측으로 이동함에 따라 디스플레이에 걸쳐 이동하며 밴드들의 피치는 사용자가 디스플레이를 향해 또는 그로부터 멀어져 이동함에 따라 변화한다.
이러한 밴딩 문제는 특히 현재 무안경식 디스플레이들이 형태가 정방형인 픽셀들의 매트릭스를 이용하기 때문에 발생한다. 컬러에서 이미지들을 생성하기 위해, 픽셀들은 서브-픽셀들로 분할된다. 종래에, 각각의 픽셀은 3개의 서브-픽셀들로 분할되어, 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광을 투과하거나 또는 방출한다. 동일한 컬러의 서브-픽셀들은 통상적으로 컬럼들로 배열된다. 이것은 소위 RGB-스트라이프들을 가진, 가장 표준적인 RGB 패널의 구조이다. 각각의 서브-픽셀은 블랙 매트릭스에 의해 둘러싸여진다. 그것은 밴딩 문제점을 야기하는 렌티큘러 렌즈의 확대와 조합된 픽셀 그리드(및 컬러 분포)의 규칙성이다.
또 다른 문제점은 수직으로 정렬된 렌즈들이 단지 수평 방향에서 분해능의 감소를 야기하는 반면, 수직 방향에서의 분해능은 변경되지 않는다는 것이다.
이들 이슈들의 양쪽 모두는 예를 들면, US 6064424A1에 설명된 바와 같이, 디스플레이 픽셀 어레이의 컬럼 방향에 대해 예각으로 렌티큘러 렌즈들을 기울게 하는 잘-알려진 기술에 의해 적어도 부분적으로 처리될 수 있다. 경사형 렌즈들의 사용은 따라서 거의 일정한 밝기, 및 렌즈들 뒤에서의 양호한 RGB 분포를 가진 상이한 뷰들을 생성하기 위해 필수적인 특징으로서 인식된다. 렌즈들의 경사는 수평 및 수직 방향 사이에서의 분해능 손실을 분산시킨다.
그러나, 경사형 렌즈 해결책은 몇몇 단점들을 가진다: 경사형 렌즈는 특히, 스위칭 가능한 해결책이 요구되며, 보다 중요하게, 3D 픽셀들이 비-직사각형이며, 로우 및 컬럼 방향들을 따라 배열되지 않을 때, 제조하기에 더 어려울 수 있다. 이것은 특히 텍스트 및 컴퓨터 그래픽들에서 사용될 때, 수평 및 수직 라인들에 대한 몇몇 앨리어싱을 도입한다.
WO2010/070564는 컬러 서브-픽셀들의 간격에 대하여, 렌티큘러 어레이에 의해 생성된 뷰들에서의 개선된 픽셀 레이아웃, 및 컬러 균일성을 제공하기 위한 방식으로 렌즈 피치 및 렌즈 경사가 선택되는 장치를 개시한다.
본 발명은 구체적으로 비-경사형 렌티큘러 렌즈들, 배리어들 또는 비-경사형 마이크로렌즈 어레이가 사용되는 무안경식 디스플레이들에 관한 것이다. 그러나, 감소된 밴딩을 가진 디스플레이가 렌즈(또는 배리어)를 경사지게 할 필요 없이 만들어질 수 있다는 것이 본 발명의 중요한 이점으로 고려되지만, 또한 렌즈들이 또한 경사질 수 있음이 배제되지 않는다. 렌즈들을 기울게 하는 것과 같은 것은 컬럼들이 효과적으로 단계식 경사를 갖도록 픽셀 로우들을 스태거링하는 것임이 알려져 있다. 이것은 예를 들면 WO 2012/176102에 개시된다.
WO 2012/176102에 개시된 해결책이 보다 적은 밴딩 문제점들을 가질 것이지만, 서브-픽셀들의 형태는 여전히 밴딩으로서 지각될 수 있다. 스태거링된 레이아웃은 또한 2D 픽셀 그리드의 유형에 의존하는 3D 서브-픽셀 형태가 생기게 하며, 이상적이지 않을 수 있다.
또 다른 중요한 양상은 디스플레이 서브-픽셀 크기들 및 형태들 사이에서의 관계 및 2D 서브-픽셀들이 3D 이미지들의 서브-픽셀들에 매핑되는 방식이다.
예를 들면, 표준 RGB 패널 및 렌즈 피치 및 경사 사이에서 특정한 관계를 가진 경사형 렌티큘러들의 사용은 앨리어싱, 없이 예리한 수평 및 수직 에지들을 가진 이미지들을, 특히 텍스트를 렌더링할 때 문제점들을 생성하는, 6각형 그리드(소위 델타-나블라(delta-nabla) 패턴) 상에서 순서화된 뷰들의 3D 픽셀들을 야기한다.
본 발명의 목적은 비-경사형 뷰 형성 장치들과 조합하여, 및 특히 2D 서브-픽셀 크기들 및 형태들의 매핑을 고려함으로써, 및 바람직하게는 양호한 및 균일한 컬러 분포를 가진 로우들 및 컬럼 방향들을 따라 배열되는, 결과적인 3D 이미지 서브-픽셀들을 고려함으로써, 높은 품질을 갖고, 감소된 양의 밴딩, 뷰들 사이에서의 평활한 전이들을 갖는 3D 디스플레이를 생성할, 새로운 픽셀 레이아웃들을 제공하는 것이다.
본 발명은 청구항들에 의해 정의된다.
예에 따르면, 무안경식 디스플레이 디바이스가 제공되고 있으며, 상기 무안경식 디스플레이 디바이스는:
디스플레이를 생성하며, 측면들 및 최상부 및 최하부를 가진 디스플레이 영역을 정의하기 위한 디스플레이 픽셀들의 어레이를 가진 디스플레이로서, 상기 디스플레이 픽셀들은 각각 디스플레이 패널의 상기 최상부 및 최하부에 및 측면들에 평행한, 컬러 서브-픽셀들의 직교 로우들 및 컬럼들의 하나 또는 두 개의 세트들로 배열되는, 상기 디스플레이; 및
상이한 방향들로 사용자를 향해 복수의 뷰들을 투사하기 위해 상기 디스플레이와 정렬되어 배열된 뷰 형성 장치를 포함하며,
상기 컬러 서브-픽셀들은 일반적으로 상기 디스플레이 영역의 측면들에 대하여 경사진 적어도 두 개의 대향 측면들을 포함하며,
적어도 두 개의 인접한 로우들에 대해, 동일한 컬럼들에서의 상기 서브-픽셀들은 모두 동일한 컬러를 갖는 것은 아니며 상기 로우들에 대한 상기 서브-픽셀 컬러 패턴은 단지 둘 이상의 로우들마다 반복한다.
로우 컬러 패턴 반복에 의해 의도되는 것은 서브-픽셀들의 컬러들의 순서가 다시 한번 동일하며, 뿐만 아니라 로우 위치(즉, 로우에서의 제 1 서브-픽셀은 동일한 컬러를 가진다) 및 또한 서브-픽셀 배향 및 형태가 동일하다. 이하의 예들은 서브-픽셀들이 로우들 사이에서 배향을 변경하는 형태를 갖는다면, 동일한 패턴이 반복되기 전 로우들의 두 배만큼 있을 수 있다는 것을 보여준다. "로우"의 개념은 규칙적인 그리드를 가진 몇몇 예들에서 명확하다. 부분적인 서브-픽셀 중첩이 있는 다른 예들에 대해, 로우는 로우 어드레싱 회로에 의해 함께 연결된 서브-픽셀들의 세트로서 정의될 수 있다.
이러한 배열은 뷰 형성 장치가 경사 없이 적용되도록 허용하는, 2D 패널에서 픽셀 형태들 및 분포들의 설계를 제공하며, 이것은 잠재적으로 보다 비용-효과적이며 제조 및 정렬하기에 더 용이하다. 그것은 또한 몇몇 예들에서 보다 양호한 컬러 분포를 제공하며 3D 모드에서 렌더링을 개선하는 직사각형 그리드 상에 실질적으로 정방형 3D 서브-픽셀들을 생성할 수 있다. 3D 렌더링된 이미지들의 직사각형 서브-픽셀 그리드는 또한 양호한 컬러 분포를 갖고, 정방형이도록 설계될 수 있다. 뷰 형성 장치 없이 사용된다면 결과적인 2D 패널은 2D 디스플레이 애플리케이션들을 위해 이상적으로 설계되지 않는다는 것을 주의하자. 설계는 3D 애플리케이션에 대해 최적화된다.
서브-픽셀들의 각각의 로우는 바람직하게는 적어도 두 개의 컬러들의 서브-픽셀들을 포함한다. 더욱이, 바람직하게는 로우 방향으로 인접한 어떤 두 개의 서브-픽셀들도 동일한 컬러를 갖지 않는다.
일 세트의 예들에서, 서브-픽셀들의 각각의 로우는 정확하게 두 개의 컬러들의 서브-픽셀들을 포함한다.
로우 방향으로 단지 두 개의 상이한 컬러 서브-픽셀들만을 제공함으로써, 3D 단위 셀이 치밀해진다. 바람직하게는, 로우들 및 컬럼들은 각각 디스플레이 영역의 최상부 및 최하부 및 측면들에 평행하여 연장된다(인접한 로우들 및 컬럼들이 스태거링되어, 서브-픽셀들이 예를 들면, 다이아몬드 패턴이지만). 이것은 서브-픽셀들이 직교 그리드로서 구동될 수 있음을 의미한다. 이것은 텍스트 및 그래픽스 렌더링에 양호하며 이미지 렌더링 및 필터링을 간소화하는 패널 설계를 야기할 것이다.
일 세트의 예들에서, 디스플레이는, 두 개의 컬러 서브-픽셀들의 제 1 로우, 및 상이한 세트의 두 개의 컬러 서브-픽셀들의 제 2 로우를 갖고, 2개의 로우들마다 그것들의 서브-픽셀 컬러 패턴을 반복하는 서브-픽셀들의 로우들을 포함할 수 있다. 이것은 각각의 픽셀이 서브-픽셀들의 단지 두 개의 로우들로부터 형성될 수 있게 하여, 치밀한 픽셀 레이아웃을 제공한다. 서브-픽셀 레이아웃은 밴딩을 감소시키거나 또는 지각적 분해능을 개선하도록 설계될 수 있다.
제 1 로우는 반복 패턴(Rx)을 포함할 수 있으며, 제 2 로우는 반복 패턴(yB)을 포함하고, R은 적색 서브-픽셀이고, B는 청색 서브-픽셀이며, 여기에서 x 및 y(가능하게는 x=y)는 녹색, 황색, 백색 또는 청록색과 같은 강한 가시성을 가진 컬러 구성요소들일 수 있다. 이러한 레이아웃은 3D 컬러 픽셀 구성요소들의 잘-분포된 다이아몬드 또는 직사각형 그리드를 야기한다.
일 배열에서, 디스플레이는 2개의 컬럼들마다 그것들의 서브-픽셀 컬러 패턴을 반복하는 서브-픽셀들의 컬럼들을 포함하며, 여기에서 제 1 컬럼은 반복 패턴(RB)을 포함하며, 제 2 컬럼은 반복 패턴(xy)을 포함한다. 이것은 매우 예리한 수직 라인들을 제공하기 위해 사용될 수 있다(예를 들면, x=y이면). 또 다른 배열에서, 제 1 컬럼은 반복 패턴(Bx)을 포함하며, 제 2 컬럼은 반복 패턴(yR)을 포함한다.
디스플레이는 x=y=녹색을 갖고 배열될 수 있다. 이것은 적색 또는 청색 서브-픽셀들의 두 배만큼 많은 녹색 서브-픽셀들을 제공한다.
대안적인 세트의 예들에서, 디스플레이는 동일한 서브-픽셀 컬러들 및 순서를 가진 두 개의 컬러 서브-픽셀들의 제 1 쌍의 인접한 로우들, 및 동일한 서브-픽셀 컬러들 및 순서를 가진 상이한 세트의 두 개의 컬러 서브-픽셀들의 제 2 쌍의 인접한 로우들을 갖고, 4개의 로우들마다 그것들의 서브-픽셀 컬러 패턴을 반복하는 서브-픽셀들의 로우들을 포함한다. 상기 예들에 대해, 제 1의 두 개의 로우들은 반복 패턴(Rx)을 포함하며, 제 2의 두 개의 로우들은 반복 패턴(yB)을 포함할 수 있고, 여기에서 R은 적색 서브-픽셀이고, B는 청색 서브-픽셀이며, x 및 y는 강한 가시성을 가진 컬러 구성요소들일 수 있으며, 각각은 황색, 녹색, 백색 및 청록색 컬러 서브-픽셀들 중 하나이다. 디스플레이는 바람직하게는 그 후 디스플레이 영역의 측면들에 평행하며 4개의 컬럼들마다 그것들의 서브-픽셀 컬러 패턴을 반복하는 서브-픽셀들의 컬럼들을 포함하며, 여기에서 제 1의 두 개의 컬럼들은 반복 패턴(Bx)을 포함하며, 제 2의 두 개의 컬럼들은 반복 패턴(yR)을 포함한다. 다시, 하나의 가능성은 x=y=녹색이다. 이것은 3개의 컬러 픽셀을 제공한다.
모든 예들에서, 그러나 서브-픽셀들의 4개의 로우들마다 반복 패턴을 가진 예들의 세트에 대해 특히 중요한, 각각의 서브-픽셀은 영역의 중심을 가질 수 있으며, 여기에서 서브-픽셀들의 각각의 로우는 로우 방향으로 서브-픽셀 피치의 제 1 부분만큼 서브-픽셀들의 인접한 로우들에 대하여 시프트된 영역의 서브-픽셀 중심들을 가지며, 서브-픽셀들의 각각의 컬럼은 컬럼 방향으로 서브-픽셀 피처의 제 2 부분만큼 서브-픽셀들의 인접한 컬럼들에 대하여 시프트된 영역의 서브-픽셀 중심들을 가진다.
제 1 부분 및 제 2 부분이 각각 1/2일 때, 이것은 서브-픽셀들의 다이아몬드 그리드를 제공한다. 이러한 배열은 3D 서브-픽셀들에 대한 수평 블랙 에지들을 회피하며, 분해능 손실은 로우들 및 컬럼들 사이에서 분할된다.
제 2 세트의 예들에서, 디스플레이는 정확하게 3개의 컬러 서브-픽셀들의 각각의 로우를 갖고, 2 또는 3개의 로우들마다 그것들의 서브-픽셀 컬러 패턴을 반복하는 서브-픽셀들의 로우를 포함하며, 여기에서 서브-픽셀 컬러 순서는 로우들 사이에서 변하며, 선택적으로 3개의 컬러들은 적색, 녹색 및 청색을 포함한다.
이것은 얇은 수직 및 수평 라인들을 만들기 위한 능력을 개선한다.
패턴이 단지 두 개의 로우들마다 반복한다면(3개의 로우들에 걸친 전체 순환 대신에), 3D 서브-픽셀들의 직사각형 그리드들을 만드는 것이 가능하다.
디스플레이는 4개의 로우들마다 그것들의 서브-픽셀 컬러 패턴을 반복하는 서브-픽셀들의 로우들을 포함할 수 있으며, 상기 로우들은 정확하게 4개의 컬러 서브-픽셀들을 함께 포함하고, 여기에서 상기 서브-픽셀 컬러 순서는 로우들 사이에서 순환하며, 선택적으로 4개의 컬러들은 적색, x, 청색 및 y를 포함하고, x 및 y는 강한 가시성을 가진 컬러 구성요소들일 수 있으며, 각각은 녹색, 황색, 백색 및 청록색, 예를 들면, 적색, 청색, 녹색 및 백색 중 하나이다.
또 다른 변형에서, 디스플레이는, 두 개의 로우들마다 그것들의 서브-픽셀 컬러 패턴을 반복하는 서브-픽셀들의 로우들을 포함하며, 상기 로우들은 정확하게 4개의 컬러 서브-픽셀들을 포함하고, 여기에서 선택적으로 4개의 컬러들은 적색, x, 청색 및 y를 포함하며, x 및 y는 강한 가시성을 가진 컬러 구성요소들일 수 있으며, 각각은 적색, 황색, 백색 및 청록색, 예를 들면, 적색, 청색, 녹색 및 백색 중 하나이다.
이것은 3D 서브-픽셀들의 양호한 직사각형 또는 다이아몬드 그리드들을 제공할 수 있다.
개개의 로우들은 4개의 컬러 서브-픽셀들 모두 또는 그것들 중 단지 3개만을 가질 수 있다.
몇몇 컬럼들은 단지 컬러(x 및/또는 y)의 픽셀들만을 포함할 수 있으며, 여기에서 x 및 y는 강한 가시성을 가진 컬러 구성요소들일 수 있으며, 각각은 녹색, 황색, 백색 및 청록색 중 하나이다. 이것은 예리한 수직 라인들이 형성될 수 있게 한다.
서브-픽셀 형태는 다양한 형태들을 취할 수 있다.
제 1 설계에서, 디스플레이의 각각의 서브-픽셀은 디스플레이 영역의 최상부 및 최하부에 평행한 최상부 및 최하부 에지들 및 대향하는 경사진 측면들을 포함하는 측면 에지들을 가진 평행사변형을 포함한다. 서브-픽셀들은 모두 동일한 경사 방향을 가질 수 있거나(평행사변형들의 규칙적인 테셀레이션(tessellation)을 정의하는) 또는 그렇지 않으면 서브-픽셀들의 교번하는 로우들이 반대 경사 방향들을 가질 수 있다.
반대 경사 방향들이 사용될 때, 상이한 각도들에서 3D 디스플레이를 보는 것은 각도 공간으로 투사된 연속 로우들에 대해 상이한 양들의 블랙 매트릭스를 제공할 것이다. 따라서, 디스플레이에 걸친 어두운 밴드들의 규칙성의 효과는 추가로 감소될 것이며 디스플레이의 로우들에 걸쳐 확산될 것이다. 연속 로우들에서 3D 픽셀들은 연속 로우들에 대한 교번하는 방향들로 약간 "경사진" 것처럼 보일 수 있다. 이것은 3D 뷰에 대한 부가적인 평탄화 효과를 생성할 수 있다.
제 2 설계에서, 디스플레이의 각각의 서브-픽셀은 디스플레이 영역 측면들의 방향에 대해 하나의 경사 방향을 가진 제 1 및 제 2 에지들, 및 디스플레이 영역 측면들의 방향에 대해 반대 경사 방향을 가진 제 3 및 제 4 에지들을 가진 평행사변형을 포함한다. 디스플레이의 각각의 서브-픽셀은 예를 들면, 근본적으로 마름모 형태를 포함할 수 있지만, 이하에 논의되는 바와 같이, 완전하게 직선 에지들이 없는 형태들이 본 출원의 범위 내에 있도록 의도된다.
디스플레이는 정확하게 3개의 컬러 서브-픽셀들의 각각의 로우를 갖고, 2 또는 3개의 로우들마다 그것들의 서브-픽셀 컬러 패턴을 반복하는 서브-픽셀들의 로우들을 포함할 수 있으며, 여기에서 서브-픽셀 컬러 순서는 로우들 사이에서 변하며, 선택적으로 3개의 컬러들은 적색, 녹색 및 청색을 포함한다. 이것은 모든 서브-픽셀 형태들에 적용한다.
특히 서브-픽셀이 일반적으로 마름모 형태를 포함할 때, 디스플레이는 4개의 로우들마다 그것들의 서브-픽셀 컬러 패턴을 반복하는 서브-픽셀들의 로우들을 포함할 수 있으며, 상기 로우들은 함께 3 또는 4개의 컬러 서브-픽셀들을 포함한다. 그러나, 서브-픽셀들의 로우들은 8개의 로우들마다 그것들의 서브-픽셀 컬러 패턴을 반복할 수 있으며, 상기 로우들은 함께 정확하게 3 또는 4개의 컬러 서브-픽셀들을 포함한다.
선택적으로 적색, x, 청색 및 y를 포함할 수 있는 4개의 컬러들이 있을 수 있으며, 여기에서 x 및 y는 강한 가시성을 가진 컬러 구성요소들일 수 있으며, 각각은 녹색, 황색, 백색 및 청록색 중 하나이다. 예를 들면, 4개의 컬러들은 적색, 청색, 녹색 및 황색이다. 단지 4개의 상이한 컬러들만이 있지만, 패턴은 몇몇 예들에서 테셀레이션된 마름모 형태들이 로우 방향으로 절반의 서브-픽셀 피치의 로우들 사이에서 부분 시프트를 제공하기 때문에 8개의 로우들마다 반복할 수 있다.
각각의 서브-픽셀은 서브-픽셀 위로 임의의 높이에서의 최대 폭 대 최대 높이의 비를 포함한 종횡비("a")를 가질 수 있으며, 여기에서 경사 방향은 경사 값(s=tanθ)을 가지며, a=0.8s 내지 1.2s 또는 보다 바람직하게는 a=0.95s 내지 1.05s 또는 보다 바람직하게는 a=s, 및 s<=1/3이다.
이러한 배열은 또한 서브-픽셀 형태들의 낮은 경사각이 사용될 수 있게 할 수 있지만(예를 들면, s<1/3), 2D 서브-픽셀들은 3D 디스플레이된 이미지들에 매핑할 때 효율적으로 사용된다. 바람직한 실시예들에서, 디바이스는 각각의 2D 서브-픽셀이 단지 하나의 3D 픽셀에만 기여하도록 배열될 수 있다.
선택(s=a)은 효율적인 픽셀 매핑을 제공하는 것 외에 크로스토크의 최적의 감소를 제공한다.
뷰 형성 장치는 가늘고 긴 렌즈들을 포함할 수 있다. 이 경우에, 디스플레이 서브-픽셀들의 폭의 단위들로 표현된 렌즈들의 피치(P)는: (1/Ka)-1 <= P <= (1/Ka)+1을 만족시킬 수 있으며 여기에서 K는 1 이상일 수 있는 정수배이다.
본 발명에 따르면, 3D 서브-픽셀들이 정방형 형태에 가깝도록 만들어질 수 있고, 3D 서브-픽셀들의 직사각형 그리드 - 앨리어싱 없이 3D 모드에서 수평 및 수직 라인들을 그리는 것을 허용하고, 녹색 3D 서브-픽셀들이 동일한 강도 및 컬러 분포를 가진, 다이아몬드 그리드 상에 정렬될 수 있고, 컬러-관련 밴딩 효과들의 감소를 허용하고, 비-경사형 렌티큘러 렌즈들이 2D 패널 상에서 보다 용이한 렌즈 정렬을 갖고, 보다 용이하며 잠재적으로 보다 비용-효과적인 제조 옵션을 제공하며, 경사형 픽셀들 및 컬럼 방향으로 그것들 사이에서의 부분 중첩이 특정한 방향들로 투사된 블랙 매트릭스의 양을 감소시키며 - 밴딩의 감소를 제공한다.
본 발명의 실시예들이 이제 첨부한 도면들을 참조하여, 전적으로 예로서 설명될 것이다.
도 1은 알려진 무안경식 디스플레이 디바이스의 개략적인 투시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 디바이스의 개략적인 단면도이다.
도 3은 알려진 RGB 픽셀이 어떻게 알려진 디스플레이에서 렌티큘러 장치에 의해 투사되는 방법을 도시한다.
도 4는 알려진 RGB 픽셀 레이아웃을 도시한다.
도 5는 2D 디스플레이 패널 및 투사된 3D 뷰의 구성에 관한 파라미터들을 도시한다.
도 6은 본 발명의 픽셀 구성의 4개의 예들을 도시한다.
도 7은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 1 세트의 상세한 예들을 도시한다.
도 8은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 2 세트의 상세한 예들을 도시한다.
도 9는 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 3 상세한 예들을 도시한다.
도 10은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 4 상세한 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 5 상세한 예를 도시한다.
도 12는 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 6 상세한 예를 도시한다.
도 13은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 7 상세한 예를 도시한다.
도 14는 상이한 서브-픽셀 형태들 및 그것들의 광학적 성능을 도시한다.
도 15는 두 개의 인접한 서브-픽셀들 사이에서의 광학적 크로스토크를 가진 또 다른 가능한 서브-픽셀 형태들 및 그것의 강도 프로파일을 도시한다.
도 16은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 8 상세한 예를 도시한다.
도 17은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 9 세트의 상세한 예들을 도시한다.
도 18은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 10 상세한 예를 도시한다.
도 19는 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 11 상세한 예를 도시한다.
도 20은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 12 상세한 예를 도시한다.
도 21은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 13 상세한 예를 도시한다.
도 22는 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 14 상세한 예를 도시한다.
도 23은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 15 상세한 예를 도시한다.
도 24는 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 16 상세한 예를 도시한다.
도 25는 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 17 상세한 예를 도시한다.
도 26은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 18 상세한 예를 도시한다.
도 27은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 19 상세한 예를 도시한다.
도 28은 부분 렌즈 피치들을 이용하기 위해 상기 예들 중 일부에 대한 수정들을 도시한다.
도 29는 마름모 및 삼각형 서브-픽셀들을 포함한 그리드들이 어떻게 좌표 벡터들을 사용하여 분석될 수 있는지를 도시한다.
도 30은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 20 상세한 예를 도시한다.
도 31은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 21 세트의 상세한 예를 도시한다.
도 32는 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 디스플레이 패널의 제 22 상세한 예를 도시한다.
도 33은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 2D 디스플레이 패널의 제 23 예를 도시한다.
도 34는 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 2D 디스플레이 패널의 제 24 세트의 예들을 도시한다.
도 35는 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 2D 디스플레이 패널의 제 25 세트의 예들을 도시한다.
도 36은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 2D 디스플레이 패널의 제 26 세트의 예들을 도시한다.
도 37은 본 발명의 디바이스에서의 사용을 위한 2D 디스플레이 패널의 제 27 상세한 예들을 도시한다.
본 발명은 비-경사형 뷰 형성 요소들(예를 들면, 렌티큘러 또는 시차 배리어 어레이인)을 가진 뷰 형성 장치와 함께 사용하기 위한 디스플레이 패널의 특정한 설계를 무안경식 디스플레이 디바이스에 제공한다. 디스플레이 패널 서브-픽셀들은 경사를 그것들의 형태에 통합한다. 디스플레이 패널은 2D 디스플레이 패널 픽셀들 대 3D 픽셀들의 효율적인 매핑을 여전히 가능하게 하면서 낮은 경사 각들을 가능하게 하도록 설계된다. 본 발명을 상세히 설명하기 전에, 알려진 무안경식 디스플레이의 구성이 먼저 설명될 것이다.
도 1은 알려진 다중-뷰 무안경식 디스플레이 디바이스(1)의 개략적인 투시도이다. 알려진 디바이스(1)는 디스플레이를 생성하기 위해 이미지 형성 수단으로서 동작하는 능동형 매트릭스 유형의 액정 디스플레이 패널(3)을 포함한다. 디바이스는 대신에 OLED 픽셀들을 사용할 수 있다.
디스플레이 패널(3)은 로우들 및 컬럼들로 배열된 디스플레이 서브-픽셀들(5)의 직교 어레이를 가진다. 명료함을 위해, 단지 작은 수의 디스플레이 서브-픽셀들(5)만이 도 1에 도시된다. 실제로, 디스플레이 패널(3)은 약 천 개의 로우들 및 수천 개의 컬럼들의 디스플레이 서브-픽셀들(5)을 포함할 수 있다.
액정 디스플레이 패널(3)의 구조는 전체적으로 관습적이다. 특히, 패널(3)은 한 쌍의 이격된 투명 유리 기판들을 포함하며, 그 사이에서 정렬된 트위스티드 네마틱 또는 다른 액정 재료가 제공된다. 기판들은 그것들의 접합 표면들 상에 투명한 인듐 주석 산화물(ITO) 전극들의 패턴들을 운반한다. 편광 층들이 또한 기판들의 외부 표면들 상에 제공된다.
각각의 디스플레이 서브-픽셀(5)은 그 사이에 개재 액정 재료를 갖고, 기판들 상에 대향 전극들을 포함한다. 디스플레이 서브-픽셀들(5)의 형태 및 레이아웃은 패널(3)의 전방 상에 제공된 블랙 매트릭스 배열 및 전극들의 형태 및 레이아웃에 의해 결정된다. 디스플레이 서브-픽셀들(5)은 갭들만큼 서로로부터 규칙적으로 이격된다.
각각의 디스플레이 서브-픽셀(5)은 박막 트랜지스터(TFT) 또는 박막 다이오드(TFD)와 같은, 스위칭 소자와 연관된다. 디스플레이 서브-픽셀들은 스위칭 소자들에 어드레싱 신호들을 제공함으로써 디스플레이를 생성하도록 동작되며, 적절한 어드레싱 기법들이 이 기술분야의 숙련자들에게 알려져 있을 것이다.
디스플레이 패널(3)은 이 경우에, 디스플레이 픽셀 어레이의 영역 위로 연장된 평면 역광을 포함한 광원(7)에 의해 조사된다. 광원(7)으로부터의 광은 디스플레이 패널(3)을 통해 향해지며, 개개의 디스플레이 서브-픽셀들(5)은 광을 변조하며 디스플레이를 생성하도록 구동된다.
디스플레이 디바이스(1)는 또한 뷰 형성 기능을 수행하는, 디스플레이 패널(3)의 디스플레이 측면 위에 배열된, 렌티큘러 시트(9)를 포함한다. 렌티큘러 시트(9)는 서로에 평행하여 연장된 렌티큘러 렌즈들(11)의 로우를 포함하며, 그것의 단지 하나만이 명료함을 위해 과장된 치수들로 도시된다. 렌티큘러 렌즈들(11)은 뷰 형성 기능을 수행하기 위해 뷰 형성 요소들로서 동작한다.
렌티큘러 렌즈들(11)은 볼록한 원통형 요소들의 형태이며, 그것들은 디스플레이 패널(3)로부터 디스플레이 디바이스(1)의 앞에 위치된 사용자의 눈들로, 상이한 이미지들, 또는 뷰들을 제공하기 위해 광 출력 지향 수단으로서 동작한다.
도 1에 도시된 무안경식 디스플레이 디바이스(1)는 상이한 방향들로 여러 개의 상이한 투시도들을 제공할 수 있다. 특히, 각각의 렌티큘러 렌즈(11)는 각각의 로우에서 작은 그룹의 디스플레이 서브-픽셀들(5) 위에 놓인다. 렌티큘러 요소(11)는 여러 개의 상이한 뷰들을 형성하기 위해, 상이한 방향으로 그룹의 각각의 디스플레이 서브-픽셀(5)을 투사한다. 사용자의 머리가 좌측에서 우측으로 이동함에 따라, 그/그녀의 눈들은 여러 개의 뷰들의 상이한 것들을, 차례로 수신할 것이다.
도 2는 상기 설명된 바와 같이 렌티큘러 형 이미징 장치의 동작의 원리를 도시하며 광원(7), 디스플레이 패널(3) 및 렌티큘러 시트(9)를 도시한다. 상기 장치는 각각이 상이한 방향들로 투사된 3개의 뷰들을 제공한다. 디스플레이 패널(3)의 각각의 서브-픽셀은 하나의 특정 뷰에 대한 정보를 갖고 구동된다.
상기 설명된 무안경식 디스플레이 디바이스는 양호한 레벨들의 밝기를 가진 디스플레이를 생성한다. 디스플레이 픽셀 어레이의 컬럼 방향에 대해 예각으로 렌티큘러 렌즈들을 기울게 하는 것이 잘 알려져 있다. 이것은 개선된 밝기 균일성을 가능하게 하며 또한 수평 및 수직 방향들에서의 분해능 손실을 보다 균등하게 나눈다.
무안경식 디스플레이 시스템을 획득하기 위해 어떤 메커니즘이 사용되든지, 분해능은 3D 깊이에 대해 거래되며; 뷰들이 많을수록, 뷰당 분해능에서의 손실은 더 높다. 이것은, 2D 디스플레이 패널의 네이티브 서브-픽셀 레이아웃, 뿐만 아니라 동일한 스케일로, 패널의 앞에 렌티큘러를 둠으로써 획득된 3D 뷰에서의 서브-픽셀 레이아웃을 도시하는, 도 3에서 예시된다.
3D 이미지에 대해 도시된 서브-픽셀 레이아웃은 하나의 뷰잉 방향으로부터 보여지는 바와 같이 서브-픽셀 패턴을 나타낸다. 동일한 기하학적 서브-픽셀 패턴이 모든 뷰잉 방향들로부터 보여지지만, 기본 2D 디스플레이의 상이한 세트들의 서브-픽셀들이 가시적이다. 도시된 바와 같이 주어진 뷰잉 방향에 대해, 청색 3D 서브-픽셀은 네이티브 2D 디스플레이의 하나 이상의 청색 서브-픽셀들의 이미지이다(및 동일한 것이 녹색 및 적색에 대해 적용된다).
렌티큘러는 경사(s=tan(θ)=1/6) 및 렌즈 피치(PL=2.5px(여기에서, px는 이 경우에 로우 방향에서 전체 픽셀 피치로서 도시되며, 따라서 PL=7.5는 로우 방향으로 서브-픽셀 피치의 단위들로 표현된다)를 가져서, 15개의 뷰들을 야기한다. 이 경우에, px=py. 렌즈 피치는 따라서 로우 방향으로 서브-픽셀 치수들의 수로서 표현될 때 7.5이다. 3D 이미지는 서브-픽셀들의 반복 패턴을 가지며, 몇 개의 서브-픽셀들의 컬러들(R, G 및 B)은 패턴에서의 모든 컬러들이 이해될 수 있도록 도시된다. 각각의 컬러는 서로 인터리빙되는 서브-픽셀들의 다이아몬드-형 그리드로서 출력된다.
도 3에 보여지는 바와 같이, 도시된 특정한 뷰잉 방향에 대해, 각각의 3D 서브-픽셀은 3개의 2D 서브-픽셀들(각각의 3D 서브-픽셀은 3개의 섹션들로 분할된다)로부터의 기여들을 가진다. 이것은 렌티큘러 렌즈 축에 평행한 라인(2D 디스플레이 패널 위에 도시된 백색 라인들과 같은)이 한 컬러의 3개의 서브-픽셀들, 이어서 다음 컬러의 3개의 서브-픽셀들, 이어서 마지막 컬러의 3개의 서브-픽셀들을 넘기 때문이다. 상이한 뷰잉 각 방향들에 대해, 대신에 각각의 3D 서브-픽셀에 대한 2개의 전체 서브-픽셀들이 있을 수 있다.
렌티큘러의 경사각 뿐만 아니라 그것의 피치는 다수의 요건들이 가능한 한 많이 이행되도록 선택되어야 한다.
(i) 서브-픽셀들의 유리한 분포가 각각의 3D 뷰에 대해 획득되어야 한다.
3D 뷰들의 각각에서, 각각의 컬러의 서브-픽셀들은 수평 및 수직 방향에 대해 유사한 분해능을 가지며 규칙적인 패턴으로 분포되어야 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이웃하는 녹색 서브-픽셀들 사이에서의 수평 거리(도 3에서 A로 라벨링된)는 이웃하는 녹색 서브-픽셀들 사이에서의 수직 거리(B로 라벨링된)에 비교 가능해야 한다. 이것은 또한 다른 컬러들에 대해 유효해야 한다.
(ii) 동일한 컬러들의 서브-픽셀들에 의해 점유된 표면적은 각각의 3D 뷰에 대해 동일해야 한다.
(iii) 모아레(moire)의 부재
디스플레이 패널의 전방에서 렌티큘러의 조합은 모아레('밴딩')의 발생에 매우 영향을 받기 쉽다. 이러한 효과는 디스플레이 패널의 서브-픽셀 레이아웃의 주기성 및 렌티큘러의 주기성의 조합에 의해 야기된다. 그것은 디스플레이 패널의 서브-픽셀들이 블랙 매트릭스에 의해 둘러싸여진다는 사실에 의해 악화된다. 렌티큘러를 기울게 하는 수단에 의해 및 서브-픽셀의 폭의 정수배와 같지 않은 폭을 갖도록 렌티큘러를 선택함으로써(즉, 부분 뷰들을 사용함으로써), 이러한 모아레 효과가 최소화될 수 있다.
도 4는 종래의 RGB 스트라이핑된 픽셀 레이아웃을 도시한다. 각각의 픽셀은 3개의 서브-픽셀들을 가지므로, RGB_3에서 아래첨자("3")를 가진다. 3개 이상의 원색들을 사용한 픽셀 레이아웃들이 또한 알려져 있으며, 이것들은 "다중-원색" 픽셀 레이아웃들로 칭하여진다. 여러 개의 이러한 다중-원색 레이아웃들은 시장에 도달하여 왔으며 주류 사용이 될 것으로 예상된다.
본 발명의 예들은 렌즈들과 같은, 비-경사형 뷰 형성 장치들과 함께 사용하기 위한 픽셀 레이아웃을 설계하는 것에 기초한다. 본 발명은 픽셀 컬럼 경사와 렌즈 경사를 간단히 교환하는 것을 넘어서며, 부가적으로 네이티브 2D 디스플레이의 서브-픽셀들 및 3D 뷰들의 서브-픽셀들 사이에서의 관계에 기초한다. 렌티큘러 렌즈 및 디스플레이 패널 설계 사이에서의 관계에 의존하여, 3D 서브-픽셀에 기여한 보다 많거나 또는 보다 적은 2D 서브-픽셀들이 있을 것이다.
디스플레이 패널 서브-픽셀들의 효율적인 사용을 위해, 3D 서브-픽셀들의 수(N3D)에 기여하는 2D 서브-픽셀들의 수(N2D) 사이에서의 비(N)는 1에 가까워야 한다.
이것은 디스플레이의 각각의 독립적으로 어드레싱된 서브-픽셀이 3D 이미지의 하나의 서브-픽셀을 제어하며(평균하여), 따라서 최대 3D 공간 분해능, 즉 뷰들의 수로 나누어진 네이티브 2D 분해능이 획득될 수 있다는 것을 의미할 것이다.
본 발명자들은 렌즈 경사 및 디스플레이 픽셀 설계 사이에서의 관계의 분석을 행하여 왔다. 이러한 분석은 경사진 컬럼들 및 수직(비-경사형) 렌티큘러들을 가진 설계에 또한 적용 가능하다. 분석은 다음과 같다:
도 5는 출원된 기본 디스플레이 패널 상에 피치(p) 및 경사(s)(여기에서 경사는 수직 컬러 방향에 대한 각도의 탄젠트, s=tanθ로서 정의된다)를 가진 렌티큘러 렌즈를 두는 것에 기인한 3D 픽셀 레이아웃을 개략적으로 도시한다. 도 5는 도 3으로부터 하나의 3D 픽셀의 확대된 뷰이다. 경사는 컬럼 방향에 대해 어느 하나의 방향에 있을 수 있다는 것을 주의하자.
피치(p)는 3D 서브-픽셀들의 로우-방향 폭이며, 이것은 렌티큘러 렌즈(또는 배리어 또는 마이크로렌즈)의 로우 방향 폭에 대응한다. 이러한 피치는 로우 방향으로 네이티브 2D 서브-픽셀 피처의 단위들로 표현되며, 따라서 도 5에 도시된 예에서 p=5이다.
값(N)은 3D 서브-픽셀의 높이(컬럼 방향을) 대 2D 서브-픽셀의 높이의 비로서 도 5에 도시된다. 따라서, 값(N)은 얼마나 많은 2D 서브-픽셀들이 각각의 3D 서브-픽셀에 기여하는지를 나타낸다. 도시된 바와 같이, N은 반드시 정수 값인 것은 아니며, 도 5는 1보다 약간 더 큰 N의 값을 도시한다.
도 5로부터, 그것은 다음을 따른다:
Nh = w/s
서브-픽셀 종횡 비(a)를 다음과 같이 정의할 때
a ≡ w/h
N에 대한 다음의 표현은:
N = N2D/N3D = a/s 식 1
을 야기한다.
이러한 애플리케이션은 렌티큘러 렌즈들(또는 다른 뷰잉 형성 장치)의 배향에서보다는, 네이티브 2D 디스플레이 서브-픽셀 형태의 레벨에서 원하는 경사가 제공되는 디스플레이 설계에 관한 것이다.
유사한 분석에 의해, 본 발명자들은 놀랍게도 식 1의 관계가 여전히 적용 가능함을 발견하여 왔다. 디스플레이의 품질은 여러 개의 방식들로 서브-픽셀 형태들에서 형성된 경사의 실제 값에 의해 영향을 받는다:
1. 뷰들의 생성 시 디스플레이 서브-픽셀들의 효율적인 사용을 하기 위해, 하나의 2D 서브-픽셀은 각각의 3D 서브-픽셀에 기여해야 한다. 그러므로, 경사는 식 1에서 보여질 수 있는 바와 같이, 종횡 비에 가까워야 한다.
2. 작은 값들의 경사가 바람직하다. 그러므로, 바람직한 경사는 1/3 이하여야 한다. 실제 값들의 3개의 예들은 s = 1/3, s = 1/6 및 s = 1/9이다.
경사형 렌즈들 또는 배리어들을 사용한 현재 디스플레이 패널들에 대해, 경사를 선택할 때 항상 이들 포인트들 사이에 트레이드-오프가 있다.
이용 가능한 서브-픽셀들의 효율적인 사용이 이루어지도록 선택되는 경사 값과 함께, 경사를 포함하는 서브-픽셀 형태를 가진 픽셀들 및 비-경사형 렌즈 또는 배리어 설계를 제공함으로써, 규칙적인 3D 서브-픽셀 레이아웃이 획득될 수 있으며, 이것은 또한 정방형 그리드에 가까운 규칙적인 분포에 가깝게 이루어질 수 있다.
네이티브 2D 디스플레이 서브-픽셀들의 종횡비는 설계 파라미터로서 사용된다. 서브-픽셀들의 종횡비(a)는 원하는 경사(Sdesired)에 가깝게 선택될 수 있다:
a = Sdesired 식 2
더욱이, 수평 및 수직 분해능의 분포는 3D 모드에서 대략 동일해야 한다.
이하에 설명된 예들은 수직 렌즈(또는 배리어 또는 마이크로렌즈 그리드) 방향에 대해 각도(θ)로 기울어진 대향 측면들을 가진 디스플레이 서브-픽셀들을 이용하며 그에 의해 경사 값(s=tanθ)을 가진 서브-픽셀 형태의 에지에 대한 경사 방향을 정의한다.
서브-픽셀들은 바람직하게는 컬럼 방향으로 가늘고 길다. 상기 설명된 바와 같이, 서브-픽셀의 종횡비는 바람직하게는 경사 각의 탄젠트와 거의 동일하다. 특히, a = 0.8s 내지 1.2s이다. 작은 경사가 바람직하게 사용되며, 특히 s<=1/3.
이러한 설계에서, 단지 하나의 2D 서브-픽셀이 3D 서브-픽셀에 기여한다.
도 6은 본 발명에서 사용될 수 있는 4개의 가능한 디스플레이 서브-픽셀 형태들을 도시한다. 이것들은 모두 직선 측면들을 가진 다각형들이지만, 그것은 예들로부터 형태가 이로부터 벗어날 수 있으며, 따라서 직선 면 다각형들이 사용될 수 있는 서브-픽셀 형태들에 대한 근사임이 이하에서 추가로 이해될 것이다.
도 6(a)은 디스플레이 영역의 최상부 및 최하부에 평행한 최상부 및 최하부 에지들 및 경사 면 에지들을 가진 평행사변형의 형태에서의 서브-픽셀 형태를 도시한다.
도 6(b)은 디스플레이의 (수직) 측면들에 대하여(및 그에 따라 또한 렌즈가 비-경사형이므로 렌즈 방향에 대하여) 하나의 경사 방향을 가진 제 1 및 제 2 에지들(60), 및 수직에 대하여 반대 경사 방향을 가진 제 3 및 제 4 에지들(62)을 가진 평행사변형의 형태에서의 서브-픽셀 형태를 도시한다. 경사의 크기는 동일하다는 것을 주의하자. 형태는 마름모로서 도시되지만, 이것은 단지 예이다. 서브-픽셀들의 그리드는 다이아몬드 그리드로서 설명될 수 있다. 그러나, 모든 서브-픽셀들의 영역 중심들이 연결된다면, 이것은 삼각형 또는 육각형 그리드인 것으로 동일하게 고려될 수 있다는 것이 즉시 명백할 것이다. 그리드를 다이아몬드 그리드인 것으로 고려할 때, 그것은 두 개의 직사각형 그리드들의 중첩이다. 각각의 것은 서브-픽셀 피치의 절반만큼 서로에 대하여 스태거링된, 로우들 및 컬럼들을 정의한다.
도 6(a)에서, 경사 방향은 모든 서브-픽셀들에 대해 동일하다. 도 6(c)은 경사 방향이 교번하는 로우들에서 반대일 수 있음을 도시한다. 영역의 중심들은 서브-픽셀들로 도시되며, 그것들은 직사각형 그리드를 형성한다.
도 6(d)에서, 경사 방향은 모든 서브-픽셀들에 대해 동일하지만 순차적인 로우들은 스태거링된다. 영역의 중심들은 서브-픽셀들로 도시되며, 그것들은 그 후 보다 낮은 경사각들을 가진 직사각형 그리드를 형성할 수 있다.
서브-픽셀 종횡비는 상기에서 다음과 같이 정의된다:
a ≡ w/h
여기에서 w 및 h는 각각 서브-픽셀 폭 및 높이이다(즉, 디스플레이 영역 측면들 및 최상부/최하부에 평행한 직교 방향들을 따르는 서브-픽셀 치수들). 서브-픽셀 에지들이 컬럼 방향에 대해 기울어질 때, 서브-픽셀의 폭은 그것의 총 폭으로서가 아닌, 로우 방향에서의 서브-픽셀 피치로서 정의된다. 이것은 서브-픽셀 위로 임의의 높이에서의 최대 폭에 대응하며, 높이는 최대 높이에 대응한다. h 및 w의 유의성은 도 6에 도시된다.
가장 바람직한 구현에서:
a = s
바람직하게는 2D 서브-픽셀들의 직사각형 그리드 배열로부터 도출된 정방형 3D 픽셀들을 갖기 위해, 피치는 1/a의 값에 가깝게 선택될 수 있다. 피치는 렌즈 폭에 맞춘 디스플레이 서브-픽셀들의 수로서 표현된, 렌티큘러 렌즈들의 폭으로서 정의된다.
렌티큘러 렌즈 피치의 몇몇 일반적인 가능한 값들(로우 방향을 따라 서브-픽셀 치수(w)의 단위들로)은 이하의 표에서 요약된다. 컬러 패턴 피치는 로우 방향에서 서브-픽셀-피치의 단위들로, 로우 방향에서 반복 컬러 패턴의 공간 기간이다.
Figure pct00001
* 이것들은 렌티큘러 렌즈 피치의 일반적으로 가능한 실제 값들의 예들이다.
비-정수 피치 값들은 밴딩을 훨씬 더 감소시키는 것을 허용할 것이다. 통합 피치 값들(p)에 대해, 로우 상에서 임의의 서브-픽셀에 관하여 렌즈의 단지 p 가능한 위치들이 있다. 최적의 위치로부터 볼 때, 그 후 몇몇 서브-픽셀들은 다른 것들이 완전히 가시적이지 않은 반면, 완전히 가시적이다(이것은 예를 들면 도 19 내지 도 21에 적용한다). 렌즈에 대하여 패널을 시프트할 때, 또는 상이한 각도로부터 디스플레이를 볼 때, 그 후 모든 서브-픽셀들은 최대 부분적으로 가시적이다(이것은 도 22에 적용한다). 명확하게 보다 많으며 보다 적은 바람직한 각도들이 있다. 부분 피치 값은 이러한 문제점을 처리하며 내가 만든 모든 각도들은 유사한 품질(그러므로 또한 밴딩을 감소시키는)을 가진다. 도 17 및 도 28은 예를 들면, 부분 피치 값들을 가진 설계들을 도시한다.
바람직하게는, 피치 값은 바람직하게는 정방형 3D 서브-픽셀들을 갖기 위해, 정수, 즉 1/a의 값(서브-픽셀 치수 단위들로)에 가깝다.
다양한 예들이 이제 주어질 것이다. 다음의 도면들에서, 로우들을 따르는 최소 그룹의 서브-픽셀 컬러들은 글자들(R=적색, G=녹색, B=청색, Y=황색, W=백색)에 의해 식별된다. 이러한 최소 그룹은 로우를 따라 반복하는 것이다. 예를 들면, 지정("RG")은 로우에서의 서브-픽셀들이 패턴(RGRGRG) 등을 따른다는 것을 의미한다. 또한, 서브-픽셀 컬러들은 로우 패턴이 반복하는 컬럼들의 수에 대해 식별된다. 따라서, 서브-픽셀들의 하나의 2D 전체 그룹이 식별되며, 이러한 2D 그룹은 디스플레이에 걸쳐 반복한다. 하나의 로우가 RG로서 다음은 BG로서 도시된다면, 이것은 또한 청색 서브-픽셀이 컬럼 방향으로 적색 서브-픽셀 아래에 있음을 의미한다. 이러한 방식으로, 전체 디스플레이에 대한 전체 서브-픽셀 레이아웃은 제공된 컬러 지정들로부터 도출될 수 있다. 마름모 형 서브-픽셀들에 대해, 로우들은 정렬하지 않으며, 따라서 어떤 픽셀들이 인접한 로우들에 대한 어떤 다른 것들 아래에 있는지를 정의하는 것은 가능하지 않다(즉, 인접한 로우들은 상이한 세트들의 컬럼들에 있다).
도 7은 제 1 예를 도시한다. 경사(s) = 1/6 및 서브-픽셀 종횡 비는 a = 1/6이다. 네이티브 2D 디스플레이는 70으로서 도시되며, 상이한 렌티큘러 렌즈 피치들에 대한 3D 서브-픽셀 구성의 두 개의 예들은 72 및 74로서 도시된다.
디스플레이는 도 6(a)에 도시된 유형의 서브-픽셀들을 가진다. 서브-픽셀들의 제 1 로우는 GR(녹색, 적색, 녹색, 적색 등) 서브-픽셀 그룹들을 가지며, 다음 로우는 BG(청색, 녹색, 청색, 녹색 등) 서브-픽셀 그룹들을 가진다. 따라서, 서브-픽셀들의 각각의 로우는 단지 두 개의 컬러들만을 사용한다. 서브-픽셀들의 두 개의 로우들은 각각의 2D 디스플레이 픽셀을 형성하기 위해 요구되며, 이것은 따라서 4개의 서브-픽셀들을 포함한다. 이 예에서, 4개의 서브-픽셀들은 R, G, G, B이다.
2D 서브-픽셀들 중심들은 직사각형 그리드를 형성한다. 따라서, 픽셀들의 컬럼들은 경사 방향을 따르기보다는, 디스플레이 측면들에 평행하는 것으로 취하여질 수 있다. 디스플레이 영역 측면들에 평행하는 것으로서 컬럼들을 취하면, 두 개의 유형들의 컬럼이 있다. 하나는 RG 서브-픽셀들을 가지며, 다른 것은 GB 서브-픽셀들을 가진다.
3D 픽셀 레이아웃(72)은 5의 렌티큘러 피치에 대응한다(즉, 렌즈 피치는 5w이다).
3D 픽셀 레이아웃(74)은 7의 렌티큘러 피치에 대응한다(즉, 렌즈 피치는 7w이다).
3D 픽셀들은 4개의 컬러 서브-픽셀들에 대해 근본적으로 정방형 어레이들로서 형성된다는 것이 보여질 수 있다.
도 8은 제 2 예를 도시한다. 경사는 다시 s = 1/6이며 서브-픽셀 종횡 비는 a = 1/6이다. 네이티브 2D 디스플레이는 80으로서 도시되며, 도 7에서와 동일하다. 상이한 렌티큘러 렌즈 피치들에 대한 3D 서브-픽셀 구성의 3개의 예들은 82, 84 및 86으로서 도시된다. 이것들은 모두 비-정수(분수) 렌즈 피치 값들을 가진 설계들이며, 이것은 밴딩에서의 부가적인 감소를 가능하게 한다.
3D 픽셀 레이아웃(82)은 5+1/3의 렌티큘러 피치에 대응한다.
3D 픽셀 레이아웃(84)은 6+1/2의 렌티큘러 피치에 대응한다.
3D 픽셀 레이아웃(86)은 6+2/3의 렌티큘러 피치에 대응한다.
3D 픽셀들은 여전히 정방형 형태에 가깝지만 동일한 컬러들을 가진 영역들은 상이한 2D 서브-픽셀들로부터의 기여를 가질 수 있다.
상기 두 개의 예들은 모두 동일한 경사 방향을 가진 2D 디스플레이의 경사진 서브-픽셀들을 가진다.
대안은 가늘고 긴 요소 방향에 대하여 반대 경사 방향들을 가진 서브-픽셀들의 교번 로우들을 제공하는 것이다.
도 9는 이러한 설계를 가진 네이티브 2D 디스플레이(90)를 가진 제 3 예를 도시한다. 로우들 및 컬럼들은 디스플레이 영역 경계에 보다 명확하게 평행하지만, 디스플레이 서브-픽셀들은 개별적으로 기울어진다. 다시 두 개의 유형들의 로우들(및 컬럼들)이 있다. 하나는 GB 서브-픽셀 그룹들을 가지며, 다른 것은 RG 서브-픽셀 그룹들을 가진다.
서브-픽셀 종횡비(a) = 1/6이며 경사(s) = ±1/6이다. 렌티큘러 피치(7)에 대한 3D 서브-픽셀 레이아웃은 92로서 도시된다.
도 10은 이러한 설계를 가진 네이티브 2D 디스플레이(94)를 가진 제 4 예를 도시한다. 로우들 및 컬럼들은 따라서 전역적으로 디스플레이 영역 경계에 평행하지만, 디스플레이 서브-픽셀들은 다음 로우의 각각에서 변화하는 경사 방향을 갖고 개별적으로 기울어진다. 이 예는 GB 로우 및 RW 로우로서 형성된, RGBW 픽셀들을 가진다. 두 개의 유형들의 컬럼이 있다. 하나는 GR 서브-픽셀 그룹들을 가지며, 다른 것은 BW 서브-픽셀 그룹들을 가진다.
서브-픽셀 종횡비(a) = 1/6이며 경사(s) = ±1/6이다. 렌티큘러 피치(7)에 대한 3D 서브-픽셀 레이아웃은 96으로서 도시된다.
도 11은 도 6(b)에서처럼 서브-픽셀들이 마름모 형태들인 제 5 예를 도시한다. 그러나, 로우들은 동일한 쌍들로 배열된다(로우 방향으로 서브-픽셀 피치의 절반만큼 스태거링될지라도). 인접한 로우들은 모두 개별적으로 어드레싱 가능하다.
2D 패널은 100으로서 도시되며 3D 이미지는 102로서 도시된다. 서브-픽셀 종횡비(a) = 1/6이며 경사(s) = ±1/6이다. 이러한 설계는 7의 렌티큘러 피치를 가진다. 이러한 설계는 3D 패널에 대한 균일한 컬러 분포를 야기한다.
이 설계에서, 네이티브 2D 디스플레이의 서브-픽셀 컬러들은 4개의 로우들의 반복 시퀀스에 걸쳐 확산된다. 제 1 및 제 2 로우들의 요소들은 동일한 서브-픽셀 컬러 그룹들(예로서, BG)을 가지며, 제 3 및 제 4 로우들의 요소들은 서로 동일한 서브-픽셀 컬러 그룹들(예로서, GR)을 갖지만, 적어도 하나의 다른 컬러 구성요소는 제 1 및 제 2 로우들에서 사용되지 않는다.
2D 서브-픽셀들은 다이아몬드 그리드를 형성한다. 픽셀들의 컬럼들은 다시 디스플레이 측면들에 평행하는 것으로 취해질 수 있다. 디스플레이 영역 측면들에 평행하는 것으로서 컬럼들을 취하면, 네이티브 2D 디스플레이에서 두 개의 유형들의 컬럼이 있다. 하나는 GR 서브-픽셀들을 가지며, 다른 것은 BG 서브-픽셀들을 가진다.
다이아몬드 그리드는 연속 로우들의 각각에서 디스플레이 서브-픽셀들의 중심들이 로우 방향으로 서브-픽셀 피치의 부분 및 컬럼 방향으로 서브-픽셀 피치의 부분에 의해 시프트됨을 의미한다. 연속 로우들에서 디스플레이 요소들의 부분 시프트는 로우 방향으로 서브-픽셀 피치의 (대략) 절반 및 컬럼 방향으로 서브-픽셀 피치의 (대략) 절반이다.
이것은 디스플레이 서브-픽셀들의 컬러의 순서화가 컬럼 및 로우 방향들로 디스플레이 요소들의 중심들을 연결한 라인들을 따라, 디스플레이 요소들의 컬러 시퀀스가 각각의 제 2 요소 후 반복하도록 하는 것임을 의미한다. 서브-픽셀 피치의 부분에 의해 인접한 로우들에서의 서브-픽셀들의 중심들의 각각의 시프트는 4개의 로우들마다 반복하는 로우 패턴을 야기한다.
3D 서브-픽셀들은 근-정방형 서브-픽셀들의 근-정방형 그리드를 형성한다.
도 12는 도 6(b)에서처럼 서브-픽셀들이 다시 마름모 형태들인 제 6 예를 도시한다. 2D 패널은 104로서 3D 이미지는 106으로서 도시된다. 서브-픽셀 종횡비(a) = 1/6이며 경사(s) = ±1/6이다. 이러한 설계는 2.5의 렌티큘러 피치를 가진다.
네이티브 2D 디스플레이의 서브-픽셀 컬러들은, 로우 방향을 따라 GR, GB, RG 및 BG 서브-픽셀 그룹들을 형성하는, 4개의 로우들의 반복 시퀀스를 통해 확산된다. 서브-픽셀 컬러 패턴은 로우 마다 변화한다.
도 11의 예에서처럼, 연속 로우들의 각각에서 디스플레이 요소들의 중심들은 그 후 로우 방향으로 절반의 서브-픽셀 피치 및 컬럼 방향으로 절반의 서브-픽셀 피치만큼 시프트된다. GR, GB, RG 및 BG 서브-픽셀 그룹들을 갖고, 네이티브 2D 디스플레이에서 4개의 유형들의 컬럼이 있다.
3D 서브-픽셀들은 근-다이아몬드 형 서브-픽셀들의 다이아몬드 그리드를 형성한다.
도 13은 도 6(b)에서처럼 서브-픽셀들이 다시 마름모 형태들인 제 7 예를 도시한다. 2D 패널은 108로서 3D 이미지는 109로서 도시된다. 서브-픽셀 종횡비(a) = 1/6이며 경사(s) = ±1/6이다. 이러한 설계는 4.5의 렌티큘러 피치를 가진다.
네이티브 2D 디스플레이의 서브-픽셀 컬러들은 RB, YG, BR 및 GY 서브-픽셀 그룹들을 형성하는, 4개의 로우들의 반복 시퀀스에 걸쳐 확산된다. 디스플레이 픽셀들은 두 개의 로우들에 걸쳐 형성된 RGBY 3D 서브-픽셀들을 포함한다.
RB, YG, BR 및 GY 서브-픽셀 그룹들을 가진, 네이티브 2D 디스플레이에서의 4개의 유형들의 컬럼이 있다.
이 예에서, 강한 가시성의 컬러 구성요소들이 3D 디스플레이에서 수직(컬럼 방향) 및 수평(로우 방향), 특히 도 13에 도시된 바와 같이 YG 컬럼들 및 로우들로 배열된다.
3D 서브-픽셀들은 근-다이아몬드 형 서브-픽셀들의 다이아몬드 그리드를 형성한다.
도 11 내지 도 13의 배열들이 일반화될 수 있다. 컬럼 및 로우 방향들에서 디스플레이 요소들의 중심들을 연결한 라인들을 따르는 디스플레이 요소들의 컬러 시퀀스는 By 또는 xR일 수 있으며 여기에서 x 및 y(가능하게는 x=y)는 녹색, 황색, 백색 또는 청록색과 같은 강한 가시성을 가진 컬러 구성요소들일 수 있다. 대안적으로, 로우 및 컬럼 방향들로 디스플레이 요소들의 중심들을 연결한 라인들을 따르는 디스플레이 요소들의 컬러 시퀀스는 xy 및 RB일 수 있다. 상기 예들은 By 및 xR 패턴들이 패턴이 반복하기 전에 반전되기 때문에 4개의 로우들 후 반복하는 로우들을 가진다.
상기 설명된 바와 같이, 렌티큘러들의 피치는 값(1/a)에 가깝게 선택되며, 예를 들면, 디스플레이 서브-픽셀들의 폭의 단위들로 표현된 렌즈들의 피치(P)는 (1/a)-1 <= P <= (1/a)+1을 만족시킬 수 있다. 이것은 도 7 내지 도 10의 예들에 적용한다.
다이아몬드/육각형 그리드들을 가진, 도 11 내지 도 13의 예들에서, 바람직한 피치는 값(1/Ka)(1/a보다는)에 가까워야 하며, 여기에서 인자(K)는 그리드에서 특정 컬러 순서화에 의존적일 것이다. 도 11에 도시된 실시예에 대해, 컬러 패턴은 두 개의 연속적인 로우들에 대해 동일하며, 인자(K) = 1이다. 컬럼 방향으로, 컬러 패턴은 4개의 컬럼들 후 반복하며, 심지어 피치 값들이 제외된다. 7개의 서브-픽셀들의 피치를 가진 양호한 설계의 예는 a=1/6에 대해 도시되지만, 또한 다른 홀수 정수 및 분수 피치 값들이 가능하다.
도 12 및 도 13의 실시예들에 대해, 컬러 패턴들이 연속 로우들에서 상이하며 K=2이다. 2.5 서브-픽셀들의 피치를 가진 양호한 설계의 예가 a=1/6을 갖고 도 12에서 도시되지만, 또한 다른 분수 피치 값들이 가능하다.
따라서, 보다 일반적으로, 몇몇 예들은 (1/Ka)-1 <= P <= (1/Ka)+1을 만족하며, 여기에서 K는 정수배이며, 이것은 통상적으로 1 또는 2일 것이다.
도 11 내지 도 13의 예들에서, 네이티브 2D 픽셀 그리드는 짝수 및 홀수 로우들이 픽셀 폭의 절반만큼 오프셋되도록 조직되기 때문에, 이것은 모든 밴딩에 먼 엔지니어에게 용이하게 한다. 그것은 동시에 위상의 각도 크로스토크 프로파일이 설계되도록 허용한다. 이상적으로, 픽셀은 x-방향에서의 프로파일이 주파수 도메인에서 높은 대역폭을 갖도록 성형된다.
이것은 영역(110)이 한 함수(Hann function) 프로파일(예로서, 상승 코사인)을 갖도록 설계된 형태를 도시하는 도 14에 예시된다:
Figure pct00002
수정된 버전은 픽셀들 사이에서 블랙 매트릭스 영역을 허용하기 위해 (보다 많거나 또는 보다 적은) 직사각형 중간-섹션을 가진 영역(112)에서 도시된다. 이러한 설계에서 80% 애퍼처가 있다.
우측에서의 이미지들은 양쪽 예시적인 형태들 모두에 대해, 상이한 위상들을 가진 연속 서브-픽셀 그룹들의 기여들이 일정한 강도까지 계산에 넣으며, 따라서 무안경식 디스플레이 디바이스에서의 밴딩을 방지한다는 것을 도시한다.
도 14에서, x-축은 서브-픽셀 컬럼 피치의 단위들에서의 수평 위치이다. 좌측 두 개의 플롯들의 y-축은 또한 서브-픽셀 컬럼 피치의 단위들에 있다. 우측 두 개의 플롯들의 y-축은 정규화된 강도이며 여기에서 1은 y에 걸쳐 통합할 때 100% 애퍼처를 갖기 위한 것이다. 이들 형태들에 대해, 100%는 2의 픽셀 높이에 대응한다.
실제로, 형태는 비아들의 위치들과 같은 다양한 요건들을 고려하여, 컴퓨터 시뮬레이션 및 시행착오의 조합에 의해 최적화될 수 있다.
보통 개개의 렌티큘러 렌즈에 대하여 상이한 상대적 위치를 가진 서브-픽셀들은 상이한 각도 방향들에서의 뷰들에 기여한다. 서브-픽셀 레이아웃 및 렌티큘러 렌즈 레이아웃 양쪽 모두는 주기성을 가지며, 위상들의 수는 주기성 렌티큘러 렌즈에 대하여 상이하게 위치되는 서브픽셀들의 최소 수이다. 짝수 및 홀수 로우들이 시프트됨에 따라, 위상들의 수(M)≥2N(여기에서 N은 뷰들의 수이다)이지만, 피치를 비-정수 수의 픽셀들로 만듦으로써, 위상들의 수는 추가로 증가될 수 있다. 수평 픽셀 피치로 표현된 피치는 d>2를 가진 분수(p=c/d)이며 c 및 d는 자연 수들임이 바람직하다. 위상들의 수(M)는
M = p ㆍ lcm(d, 2)이다.
여기에서 lcm은 최저 공배수를 의미하며 p는 서브-픽셀들의 단위들에서의 렌즈 피치이다.
픽셀 폭의 절반의 오프셋은 서브-픽셀 중심 위치들의 육각형 그리드를 발생시키며, 이것은 2개의 로우들에 걸쳐 반복한다. 2개 이상의 로우들에 걸쳐 반복하는 패턴을 갖고, 로우마다 제어될 때를 제외하고, 밴딩 및 픽셀 형태를 동시에 제어하는 것은 어렵다.
도 15는 최상부 다이어그램에서 개개의 로우에 기초하여 밴딩을 제어하도록 설계되는 픽셀 형태를 도시한다. 픽셀 형태는 다시 x-방향(서브-픽셀 폭 방향)으로 한 프로파일을 가진다. 하부 플롯은 2개의 인접한 픽셀들에 대한 크로스토크 프로파일을 도시한다.
도 15에서, x-축은 다시 서브-픽셀 컬럼 피치의 단위들에서의 수평 위치이다. 최상부 플롯에 대한 y-축은 또한 서브-픽셀 컬럼 피치의 단위들에 있다. 최하부 플롯에 대한 y-축은 정규화된 강도이다.
상기 예에 대해, 피치 값은 로우 당 얼마나 많은 개별적으로 어드레싱 가능한 서브-픽셀들이 개개의 렌티큘러 렌즈 하에 위치될 것인지 및 그러므로 독립적으로 투사된 3D 뷰들의 수를 정의한다. 이것은 바람직하게는 가늘고 긴 픽셀들 및 렌즈 방향에 대해 작은 예각들로의 그것들의 경사를 가진 설계들을 야기할 것이다.
2D 픽셀 패널의 이들 설계들 및 파라미터들의 조합은 무안경식 디스플레이들에 대한 패널 픽셀 레이아웃의 기존의 해결책들에 비해 여러 개의 이점들을 가능하게 한다:
3D 서브-픽셀들은 정방형 형태에 가깝도록 만들어질 수 있다;
3D 서브-픽셀들의 직사각형 그리드 - 앨리어싱 없이 3D 모드에서 수평 및 수직 라인들을 그리는 것을 허용한다;
녹색 3D 서브-픽셀들은 동일한 강도 및 컬러 분포를 가진, 다이아몬드 그리드 상에 정렬될 수 있다;
컬러-관련 밴딩 효과들의 감소를 허용하는, 3D에서 모든 컬러 구성요소들에 대한 균일한 컬러 분포;
비-경사형 렌티큘러 렌즈들은 2D 패널 상에서 보다 용이한 렌즈 정렬을 갖고, 보다 용이하며 잠재적으로 보다 비용-효과적인 제조 옵션을 제공한다; 및
경사형 픽셀들 및 컬럼 방향으로 그것들 사이에서의 부분 중첩은 특정한 방향들로 투사된 블랙 매트릭스의 양을 감소시키며 - 밴딩의 감소를 제공한다.
2D 디스플레이 서브-픽셀들은 반드시 정확하게 평행사변형 또는 다른 규칙적인 형태일 필요는 없다. 서브-픽셀들의 에지들은 인접한 픽셀들이 서로로 관통되도록 도 16에 도시된 바와 같이 곡선일 수 있다. 이것은 추가로 감소된 밴딩을 야기할 것이다. 그러나, 측면들은 상기 설명된 바와 같이 여전히 기울게 된다.
이것은 "일반적으로" 경사진 측면들의 의도된 의미이다. 이것은 최적합의 라인으로의 측면 프로파일의 교체를 요구하는 것으로서 이해될 수 있으며, 이러한 최적합의 라인은 그 후 정의된 경사 상태들을 가진다.
상기 예에서, 2D 서브-픽셀들의 각각의 로우는 정확하게 적어도 두 개의 상이한 컬러 서브-픽셀들을 가진다.
연속 로우들을 이용함으로써, 이점은 로우 및 컬럼 방향으로 컬러들의 동일한 확산을 가지며, 최종적으로 보다 작은 전체-컬러 3D 픽셀을 가지며 로우 및 컬럼 방향 양쪽 모두로 분해능의 감소를 나누는 것이다.
두 개의 연속 로우들에서의 컬러 서브-픽셀들은 상이하며, 따라서 제 1 로우는 두 개의 상이한 컬러들의 디스플레이 요소들을 포함하며, 다음 로우는 두 개의 상이한 컬러들의 디스플레이 요소들을 포함하고 여기에서 이들 로우들 사이에서의 컬러 구성요소들의 세트는 동일하지 않다.
상기 주어진 RG 및 GB 설계들은 단지 예들이다. 예를 들면, 이것은 하나의 로우에서 Rx 컬러 구성요소들 및 다음 로우에서 yB 컬러 구성요소들에 대해 일반화될 수 있으며 여기에서 x 및 y(가능하게는 x=y)는 녹색, 황색, 백색 또는 청록색과 같은 강한 가시성을 가진 컬러 구성요소들일 수 있다. 컬러들은 로우들을 따라 교번하며, 즉 하나의 로우는 Rx 서브-픽셀 그룹들로서 형성되며 다른 것은 yB 서브-픽셀 그룹들로서 형성된다. 이것은 수평 최상부 및 최하부를 가진 평행사변형 서브-픽셀들을 가진 버전 및 마름모 버전들 양쪽 모두에 적용한다.
상기 예들 중 일부에서, 2D 디스플레이에서의 녹색 서브-픽셀들의 수는 적색 및 청색 서브-픽셀들의 수의 두 배이다. 이것은 3D-분해능의 지각된 인상을 강화한다.
상기 예들은 로우 당 두 개의 상이한 컬러 서브-픽셀들을 포함한다. 보다 일반적으로, 서브-픽셀들의 각각의 로우는 적어도 두 개의 컬러들의 서브-픽셀들을 포함할 수 있으며, 적어도 두 개의 인접한 로우들에 대해, 동일한 컬럼들에서의 서브-픽셀들은 컬러에서 모두 매칭하지 않으며 로우들에 대한 서브-픽셀 컬러 패턴은 둘 이상의 로우들마다 반복한다. 따라서, 로우들은 로우 단위로 반복하지 않지만 둘 이상의 로우들의 그룹들로 반복한다.
따라서, 또 다른 세트의 예들은, 네이티브 2D 디스플레이 패널에 대한 동일한 경사형-에지 서브-픽셀 형태를 갖고, 각각의 로우에서 3개 이상의 컬러 서브-픽셀들을 이용한다. 이들 예들은 도 17 내지 도 28에서 도시된다.
도 17은 각각의 로우가 R, G 및 B 서브-픽셀들의 그룹들을 갖는 예를 도시하지만, 다음 로우의 대응하는 그룹(즉, 컬럼 방향으로 정렬된)에서의 컬러 구성요소들의 순서는 현재 로우에 비교하여 컬러들의 순환 치환에 의해 획득된다. 이 예는 3개의 로우들마다 반복하는 로우 패턴을 가지며, 그러므로 3개의 로우들은 컬러 라벨들을 갖고 식별된다. 이러한 설계는 얇은 수직 및 수평 라인들이 형성될 수 있게 하지만, 3D 디스플레이에서의 각각의 원색의 픽셀들은 규칙적 직사각형 또는 다이아몬드 그리드로서 형성되지 않는다.
경사(s) 및 종횡비는 각각 1/3이며 3D 서브-픽셀 레이아웃은 3.5의 피치에 대해 및 4.0의 피치에 대해 도시된다.
로우 및 컬럼 방향들에서의 컬러 순서화는 도 17에 도시된 바와 같이 RGB(로우) 및 RGB(컬럼) 또는 RGB(로우) 및 RBG(컬럼)일 수 있다.
도시된 예에서, 제 1 로우는 RGB 패턴을 갖고, 제 2 로우는 BRG 패턴을 가지며 제 3 로우는 GBR 패턴을 가진다. 또 다른 예는 RGB 패턴을 가진 제 1 로우, GBR 패턴을 가진 제 2 로우, 및 BRG 패턴을 가진 제 3 로우이다.
도 18은 4개의 원색 구성요소들의 경우에 대한 예를 도시하며, 여기에서 로우 패턴은 4개의 로우들마다 반복한다. 로우 및 컬럼 방향들에서의 컬러 순서화는 RxBy(로우) 및 RxBy(컬럼) 또는 RxBy(로우) 및 RyBx(컬럼)일 수 있다.
상기 예들에서처럼, x 및 y(가능하게는 x=y)는 녹색, 황색, 백색 또는 청록색과 같은 강한 가시성을 가진 컬러 구성요소들일 수 있다. 컬러 서브-픽셀들의 순서는 순환 치환에 의해 변할 수 있다.
도 18의 특정 예에서, 제 1 로우는 RGBW 패턴을 갖고, 제 2 로우는 WRGB 패턴을 갖고, 제 3 로우는 BWRG 패턴을 가지며 제 4 로우는 GBWR 패턴을 가진다. 3D 이미지에서의 각각의 컬러의 구성요소들은 다이아몬드-형 그리드 상에 분포된다.
도 18의 예에서, 경사(s) 및 종횡비는 각각 1/6이며 3D 서브-픽셀 레이아웃은 6.0의 피치에 대해 도시된다.
도 18의 예에서, 로우 패턴은 4개의 로우들마다 반복하며, 따라서 4개의 서브-픽셀들의 각각의 그룹은 전체적으로 순환하여 회전된다.
대신에, 패턴은 상이한 컬러 서브-픽셀들의 수보다 적은 로우들의 수 후 반복할 수 있다.
도 19 내지 도 22는 로우 당 3개의 상이한 컬러 서브-픽셀들, 그러나 2개의 로우들마다 반복하는 로우 패턴에 기초한 예들을 도시한다. 도 23 내지 도 26은 로우 당 4개의 상이한 컬러 서브-픽셀들, 그러나 두 개의 로우들마다 반복하는 로우 패턴에 기초한 예들을 도시한다. 그룹에서의 디스플레이 요소들의 컬러 시퀀스는 따라서 각각의 제 2 로우를 변경한다. 이들 배열들은 3D 서브-픽셀들의 직사각형 그리드들이 형성될 수 있게 한다.
도 19는 각각 1/3인 경사(s) 및 종횡비를 가진 설계를 도시하며 3D 서브-픽셀 레이아웃은 4.0의 피치에 대해 도시된다. 상기 몇몇 예들에서처럼, 경사는 인접한 로우들 사이에서의 방향으로 교번한다.
다음 로우에서 컬러 서브-픽셀들의 순서는 현재 로우에서 그룹의 컬러 서브-픽셀들의 순환 치환에 의해 획득된다. 도 19의 예는 RGB 그룹들로서 패터닝된 홀수 로우들 및 BRG 그룹들로 패터닝된 짝수 로우들을 가진다.
도 20은 각각 1/6인 경사(s) 및 종횡비를 가진 설계를 도시하며 3D 서브-픽셀 레이아웃은 5.0의 피치에 대해 도시된다. 경사는 모든 로우들에서 동일한 방향을 가진다.
도 20의 예는 RGB 그룹들로서 패터닝된 홀수 로우들 및 GBR 그룹들로 패터닝된 짝수 로우들을 가진다.
도 21은 각각 1/6인 경사(s) 및 종횡비를 가진 설계를 도시하며 3D 서브-픽셀 레이아웃은 5.0의 피치에 대해 도시된다. 경사는 모든 로우들에서 동일한 방향을 가진다.
도 21의 예는 RGB 그룹들로서 패터닝된 홀수 로우들 및 BGR 그룹들로서 패터닝된 짝수 로우들을 가진다. 이 경우에, 다음 로우에서 컬러 서브-픽셀들의 순서는 현재 로우에서 컬러 서브-픽셀들의 쌍별 치환에 의해 획득된다. 이러한 설계는 컬럼 방향으로 정렬된 녹색 픽셀들을 제공한다.
도 22는 렌즈 어레이에 대하여 패널의 시프트를 가진 도 20에서와 동일한 2D 패널 레이아웃을 가진 3D 패널의 수정된 뷰를 도시한다. 이것은 3D 서브-픽셀들의 가시성에서의 변화를 도시하는 것이다. 3D 패턴 및 컬러 분포는 거의 변경되지 않은 채로 있지만, 렌즈 어레이 하에서의 다른 서브-픽셀들은 적어도 부분적으로 가시적이게 된다.
로우들은 대신에 로우 방향으로 4개의 서브-픽셀들의 서브-픽셀들의 그룹들을 가진다(4개의 상이한 컬러들을 갖고 또는 3개의 상이한 컬러들 및 그룹당 두 번 반복된 하나를 갖고).
도 23 내지 도 26은 모두가 로우들에서 반복하는 4개의 컬러 서브-픽셀들의 그룹들을 가진 예들을 도시한다. 4개의 상이한 컬러들을 갖을 뿐만 아니라 그룹에서 4개의 개별적으로 어드레싱 가능한 컬러 픽셀들을 갖지만 단지 3개의 컬러들만을 가진 예들이 제공된다. 예로서, 이들 버전들은 교번하는 로우들에서 교번하는 경사 방향들을 가지며 또한 로우 패턴은 두 개의 로우들마다 반복한다. 각각의 경우에, 경사(s) 및 종횡비는 각각 1/6이다.
도 23은 하나의 로우가 RGBG 서브-픽셀 그룹들을 가지며 다음이 GRGB 서브-픽셀 그룹들을 갖는 예를 도시한다. 이러한 3D 서브-픽셀 레이아웃은 7.0의 피치에 대해 도시된다.
2개의 로우들마다 반복하는 로우 패턴을 갖고, 제 2 로우에서의 그룹들에서 컬러들의 순서는 제 1 로우에서의 그룹에서 서브-픽셀 컬러들의 치환(순환 또는 다수의 쌍별)에 의해 획득된다.
하나의 일반적인 예는 제 1 로우에 대한 RxBy 그룹들 및 제 2 로우에 대한 xRyB 그룹들이다. 도 23은 x=y=녹색을 가진 이것의 예이다.
또 다른 일반적인 예는 제 1 로우에 대한 RxBy 그룹들 및 제 2 로우에 대한 yBxR 그룹들이다. 도 24는 x=황색, y=녹색을 갖는, 이것의 예이다. 3D 서브-픽셀 레이아웃은 5.0의 피치에 대해 및 6.0의 피치에 대해 도시된다.
또 다른 일반적인 예는 제 1 로우에 대한 RxBy 픽셀 그룹들 및 제 2 로우에 대한 ByRx 픽셀 그룹들이다. 도 25는 x=황색 및 y=녹색을 가진 이것의 예를 도시하며 3D 서브-픽셀 레이아웃은 5.0의 피치에 대해 도시된다. 이것은 각각의 원색의 3D 서브-픽셀들에 대한 다이아몬드 그리드를 제공한다.
도 23 및 도 24의 예에서, 강한 가시성의 컬러들의 서브-픽셀들은 구불구불한 라인들을 따라 제공되는 반면, 도 25에서 이들 픽셀들은 컬럼 방향으로(YGYGYG... 컬럼들) 정렬된다.
그룹들에서 서브-픽셀 컬러들 사이에서의 교번은 좌측 절반의 치환(순화 또는 다중 쌍별)에 의해 8개의 요소의 2-로우 그룹의 우측 절반을 획득하는 것에 기초할 수 있으며, 여기에서 형태 및 컬러 구성요소들의 치환들은 독립적으로 선택될 수 있다. 이것은 각각의 원색 3D 서브-픽셀에 대한 직사각형 그리드를 제공하지만, 또한 두 개의 고 가시성 컬러들(x, y)(즉, 이 예에서 녹색 및 황색)이 다이아몬드 그리드를 형성할 수 있다.
일 예에서, 서브-픽셀들은 제 1 로우에 대해 RxBx 그룹들 및 제 2 로우에 대해 yByR 그룹들에 있다. 도 26은 x=녹색 및 y=황색에 대한 이것의 예들이다. 3D 서브-픽셀 레이아웃은 5.0의 피치에 대해 도시된다.
특정 컬러 순서화로 인한 도 25 및 도 26에 대해 도시된 예들에 대해, 부가적으로 뷰 형성 장치들의 짝수 피치 값들이 제외되어야 하며, 그렇지 않다면 모든 컬러 구성요소들이 단일 뷰에 기여하는 것은 아니다.
바람직한 설계들에서, 로우 및 컬럼 방향으로 이웃하는 서브-픽셀들은 항상 상이한 컬러를 가질 수 있으며, 이것은 도 21을 제외하고 상기 설계들에서 달성된다.
로우 당 4개의 픽셀들을 가진 픽셀 그룹들은 상기 예들에서처럼 2 또는 4개마다 대신에, 3개의 로우들마다 반복할 수 있다.
도 16에 도시된 곡선 에지들은 물론 또한 이들 예들에 적용될 수 있으며, 도 27은 패턴이 4개의 로우들마다, 곡선 에지들을 갖고 반복하도록 완전히 순환하는 RGBW 픽셀 그룹들을 도시한다.
도 28은 부분 렌즈 피치 설계들을 사용할 때 3D 서브-픽셀 레이아웃에 대한 효과를 개략적으로 도시하기 위해 사용된다. 도 28(a)은 도 18에 대응하지만 피치(5+1/2)를 갖는다. 도 28(b)은 도 18에 대응하지만 피치(5+2/3)를 갖는다. 도 28(c)은 도 18에 대응하지만 피치(6 1/2)를 갖는다. 도 28(d)은 도 19에 대응하지만, 피치(4 1/3)를 갖는다.
상기 예들은 평행사변형 서브-픽셀 형태들 또는 마름모 서브-픽셀 형태들을 이용한다. 이들 형태들은 한 쌍의 경사진 및 평행하는 측면 에지들을 가진다. 상기 설명된 서브-픽셀 형태들은 서브-픽셀 중심들의 직사각형 또는 다이아몬드 그리드를 형성한다.
또 다른 대안은 삼각형 픽셀 형태들이다. 이것들은 경사진 측면 에지들을 갖지만 그것들은 평행하는 대신에 반대로 기울어진다. 마름모 서브-픽셀 형태들과 관련되어 상기 논의된 바와 같이, 밴딩을 회피하기 위해, 픽셀 그리드의 픽셀 형태 및 유형은 서브-픽셀들이, 뷰 형성 장치의 가늘고 긴 방향에 평행하는, 적어도 일 방향으로 부분적으로 중첩하도록 선택된다. 이것에 의해, 렌즈(또는 배리어) 방향에서의 라인이 인접한 쌍의 컬럼들로부터 픽셀들을 교차시킬 수 있다는 것이 의도된다. 마름모 및 평행사변형들의 경우에, 1/2 서브-픽셀의 부분 시프트의 예가 주어진다.
도 29는 마름모 픽셀 형태들 및 또한 삼각형 서브-픽셀 형태들의 테셀레이션을 도시한다. 마름모 형태들의 경우에, 서브-픽셀들의 중심들은 6각형 그리드(그 외 다이아몬드 그리드로서 보여질 수 있는) 상에 배열된다. 연속 로우들의 각각에서 디스플레이 요소들의 중심들은 로우 방향으로 서브-픽셀 피치의 절반 및 컬럼 방향으로 서브-픽셀 피치의 절반만큼 시프트된다.
삼각형 요소들을 가진 그리드의 보다 복잡한 경우에, 로우에서 이웃하는 요소들의 배향이 또한 변한다(그것들은 180도들만큼 회전된다). 이러한 그리드는 다이아몬드 또는 6각형 그리드 상에 배열된 서브-픽셀 그리드들의 각각에서 요소들의 중심들을 갖고, 삼각형 요소들의 두 개의 관통 그리드들로서 설명될 수 있으며, 두 개의 그리드들은 서로에 대하여 180도들만큼 회전된다.
그러나, 전체로서 각각의 경우에서 서브-픽셀 영역 중심들은 서브-픽셀 중심들의 그리드를 형성한 컬러 서브-픽셀들의 직교 로우들 및 컬럼들로 배열된다. 삼각형 서브-픽셀들의 경우에, 고르게 이격된 수직 컬럼들, 및 수평 로우들이 있다. 로우들은 가까운 쌍들로 그룹핑된다. 따라서, 로우 방향에서, 하나의 로우의 서브-픽셀들은 인접한 로우들에 대하여 서브-픽셀 피치의 절반만큼 시프트되지만, 컬럼 방향으로, 시프트는 상이하다.
2-차원 그리드는 이동 벡터들에 의해 설명될 수 있으며, 그리드의 서브-픽셀들에 대한 컬러 분포는 이동 벡터들을 따르는 방향들로 컬러 변화 시퀀스들에 의해 설명될 수 있다.
마름모 서브-픽셀들에 대해 도시된 그리드에 대해, 벡터들(a, b 및 p)은 그리드 셀들의 가장 가까운 이웃들 사이에서의 이동 벡터들이고, 벡터들(p 및 q)은 각각 디스플레이 로우 및 컬럼 방향들과 정렬되며, 그것들의 길이는 로우 및 컬럼 방향들로 서브-픽셀 피치에 대응한다. 그리드는 두 개의 비-직교 단위 벡터들에 의해 설명될 수 있다.
예를 들면, 다음 로우에서 가장 가까운 이웃 요소를 나타내는 벡터들(p)(로우 방향) 및 벡터(a)에 의해 설명된 좌표 시스템이 사용될 수 있다. 대안적으로, 벡터(b)는 벡터(a) 대신에 선택될 수 있어서, 유사한 픽셀 구조를 야기하지만, 수평 평면에 대해 미러-이미징된다.
도 30은 삼각형 픽셀들을 가진 예를 도시하며, 피치 4.0에 대한 2D 픽셀 레이아웃 및 3D 서브-픽셀 레이아웃을 도시한다. 각각의 로우는 3개의 컬러 서브-픽셀들을 가진다. 반대 배향의 인터리빙된 삼각형들은 함께 하나의 로우인 것으로 고려될 수 있거나, 또는 그렇지 않으며 하나의 로우는 단지 동일한 배향의 삼각형들만을 포함하는 것으로 고려될 수 있다.
양쪽 배향들 모두의 삼각형들의 세트인 것으로 하나의 로우를 취하면, 패턴은 도 30에 표시된 바와 같이 6개의 로우들마다 반복한다(반복은 그 후 동일한 컬러 패턴이 발생할 때 및 동일한 서브-픽셀 배향들을 갖고와 같이 정의한다). 대신에 로우가 단지 서브-픽셀의 하나의 배향으로 형성된다면 12개의 로우들마다 반복하는 것으로 고려될 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 로우는 픽셀 그리드 및 어드레싱 회로에 의해 함께 연결된 픽셀들의 세트로서 고려되어야 한다. 이것은 어느 하나의 구성에서 달성될 수 있지만 물론 보다 많은 서브-픽셀들을 갖는 것으로 로우를 처리하는 것은 보다 많은 컬럼 컨덕터들이 요구됨을 의미한다.
서브-픽셀 컬러 배열은 따라서 상기 예들에서와 동일한 방식으로 고려될 수 있다. 대안은 그리드 이동 벡터(p) 및 그리드 이동 벡터(a)를 따라 순환하여 변화하는 것으로서 그룹에서 서브-픽셀들의 컬러 시퀀스를 고려하는 것이다. 다음 로우의 그룹에서 컬러 구성요소들의 순서는 현재 로우에서 그룹의 디스플레이 요소들의 컬러들의 순환 치환에 의해 획득된다.
예를 들면, 도 30에 대해, p 로우 벡터를 따르는 컬러 변화 시퀀스는 RBG이며 a 벡터를 따라 RBG이다.
몇몇 추가 예들이 이제 마름모 픽셀들에 기초하여 제공될 것이다. 각각의 경우에, 경사(s)(또는 상이한 마름모 측면들에 대한 반대 부호) 및 종횡비는 1/6이다.
도 31은 2D 서브-픽셀들의 각각의 로우가 3개의 컬러들을 갖는 예를 도시하지만, 패턴은 단지 2개의 로우들마다 반복하는("단지"는 시퀀스가 매 두 개의 로우들보다 빠르게 변하지 않음을 의도된다에 의해) 예를 도시한다. 컬럼 방향에서의 서브-픽셀들은 항상 동일한 컬러들을 가진다. 3D 모드에서, 각각의 컬러(RGB)의 서브-픽셀들은 수직 라인들 상에서 분포된다.
도 32는 2D 서브-픽셀들의 각각의 로우가 단지 하나의 컬러만을 갖는 예를 도시하며, 패턴은 총 3개의 컬러들이 있도록 3개의 로우들마다 반복한다. 3D 모드에서, 각각의 컬러(RGB)의 서브-픽셀들은 수평 라인들 상에 분포된다.
도 33은 2D 서브-픽셀들의 각각의 로우가 단지 하나의 컬러만을 가지며, 패턴이 총 3개의 컬러들(적색, 녹색, 청색, 황색)이 있도록 4개의 로우들마다 반복하는 2D 서브-픽셀 레이아웃의 예를 도시한다. 다시 3D 모드에서, 각각의 컬러(RGBY)의 서브-픽셀들은 수평 라인들 상에 분포된다.
도 34는 각각의 로우가 3개의 상이한 컬러 서브-픽셀들을 갖는 2D 서브-픽셀 레이아웃의 두 개의 변화들을 도시한다. 도 34(a)의 예에서, 로우는 RGB 그룹들을 가진다. 로우들 사이에서의 절반의 서브-픽셀 시프트는 패턴이 단지 6개의 로우들마다 반복함을 의미한다. 절반의 픽셀 시프트는 인접한 로우들이 정렬되지 않음을 의미한다. 따라서, 이동 벡터들에 대하여 고려하는 것이 더 간단할 수 있다. 이 경우에, p 로우 벡터를 따르는 컬러 시퀀스는 RBG이며 a 벡터를 따라 동일한 시작 포인트로부터의 RB 및 또 다른 시작 포인트로부터의 BG 및 또 다른 시작 포인트로부터의 GB이다. 그룹에서 디스플레이 요소들의 컬러 시퀀스는 순환적으로 그리드 이동 벡터(p)를 따라 변화하며 그리드 이동 벡터(a)를 따라 특정 패턴에 따라 변화한다. 전체 패널에 대한 컬러 시퀀스는 그리드에서 하나의 정의된 원점 요소로부터 시작하는 선택된 그리드 단위 벡터들을 따르는 컬러 시퀀스 변화들에 의해 고유하게 정의된다. 컬럼 q 벡터를 따르는 디스플레이 요소들은 또한 순환 순서로 컬러들을 변경한다.
도 34(b)의 예에서, 로우들은 RGBG 그룹들을 가진다. 로우들 사이에서의 절반의 서브-픽셀 시프트를 갖고, 패턴은 단지 4개의 로우들마다 반복한다. 이동 벡터들에 대하여, p 로우 벡터를 따르는 컬러 시퀀스는 RGBG이며 a 벡터를 따라 RRGGBBGG이다.
도 35는 각각의 로우가 로우 그룹들에서 4개의 개별적으로 어드레싱 가능한 서브-픽셀들을 갖는(3 또는 4개의 상이한 컬러 구성요소들을 가질 수 있는) 2D 서브-픽셀 레이아웃의 두 개의 변화들을 도시한다.
도 35(a)의 예에서, 로우들의 쌍들은 RGBG 그룹들 및 그 후 YBYR 그룹들을 가진다. 로우들 사이에서의 절반의 서브-픽셀 시프트는 패턴이 단지 8개의 로우들마다 반복함을 의미한다. 절반의 픽셀 시프트는 인접한 로우들이 정렬되지 않음을 의미한다. 따라서, 이동 벡터들에 대해 고려하는 것은 더 간단할 수 있다. 이 경우에, 로우 p 벡터를 따르는 컬러 변화 시퀀스는 몇몇 로우들에 대해 RGBG 및 다른 것들에 대해 YBYR이다. b 벡터를 따라, 패턴은 하나의 시작 포인트로부터의 BGBY 및 또 다른 것으로부터의 RGRY이다.
도 35(b)의 예에서, 인접한 쌍들의 로우들은 RGBG 그룹들 및 그 후 YBYR 그룹들을 갖지만, 로우들 사이에 상이한 시프트들을 갖는다. 다시, 로우들 사이에서의 절반의 서브-픽셀 시프트는 패턴이 단지 8개의 로우들마다 반복함을 의미한다. 이 경우에, 로우 p 벡터를 따르는 컬러 변화 시퀀스는 하나의 시작 포인트로부터의 RYBY이며 b 벡터를 따라 RYRG 또는 RGRY이다. 또 다른 시작 포인트로부터, p 벡터를 따르는 시퀀스는 RGBG이며 b 벡터를 따라 RYRG 또는 RGRY이다.
도 36은 각각의 로우가 4개의 상이한 컬러 서브-픽셀들을 갖는 2D 서브-픽셀 레이아웃의 두 개의 추가 변화들을 도시한다.
도 36(a)의 예에서, 모든 로우들은 RGBY 그룹들을 가지며, 패턴 위치는 순환한다. 로우들 사이에서의 절반의 서브-픽셀 시프트는 패턴이 단지 8개의 로우들마다 반복함을 의미한다. 로우 p 벡터를 따르는 컬러 변화 시퀀스는 일반적으로 RxBy(이 경우에 RGBY)이며 a 벡터를 따라 RyBx(즉, 이 예에서 RYBG)이다. 이 예에서, 컬럼 q 벡터를 따르는 디스플레이 요소들은 또한 순환적 순서로 컬러들을 변경한다. 이 패널은 2D 및 3D 모드 양쪽 모두에서 양호한 컬러 분포를 야기한다.
도 36(b)의 예에서, p 벡터를 따르는 컬러 변화 시퀀스는 일반적으로 RxBy이며 a 벡터를 따라 RRyyBBxx이다. 이 경우에, x=녹색 및 y=백색이다. 따라서, 로우들은 모두 RGBW 그룹들을 갖고 형성된다. 로우 패턴은 이 경우에 4개의 로우들마다 반복한다.
디스플레이 패널이 3개 이상의 원색들을 포함할 때, 선택된 서브-픽셀로부터의 M개의 가장 가까운-이웃 서브-픽셀들(로우 및 컬럼 방향들 양쪽 모두로 서브-픽셀들의 중심들 사이에서의 최단 거리를 갖는)은 항상 선택된 서브-픽셀의 컬러와 상이한 컬러이도록 배열될 수 있다(예들은 M=3에 대해 도 30 및 도 31이며 M=4에 대해 도 36(a)이다).
상기 설명된 바와 같이, 마름모 또는 삼각형 서브-픽셀들의 형태는 컬럼 및/또는 로우 방향에 평행한 임의의 임의적 라인을 따라, 서브-픽셀들이 서로 부분적으로 중첩하도록 하는 것이다.
다른 형태들은 이를 달성할 수 있으며, 예를 들면 도 37은 셰브론(chevron) 형 서브-픽셀들을 도시한다. 이것들은 또한 일반적으로 디스플레이 영역의 측면들에 대하여 기울어진 적어도 두 개의 대향 측면들을 가진다. 실제로, 각각의 셰브론은 4개의 경사 측면들을 가진다.
삼각형 서브-픽셀들과 마찬가지로, 하드웨어 어드레싱 기법에 의존하는, 로우들을 정의하기 위한 상이한 방식들이 있다.
셰브론 형태들은 인터리빙된다. 하나의 로우가 단지 교번 셰브론들(도 37에서 표시된 바와 같이)로서 정의된다면, 로우들 사이에 절반의 서브-픽셀 오프셋이 있다. 로우 방향에 평행한 임의의 라인을 따라, 두 개의 상이한 로우들로부터 단지 두 개의 컬러 서브-픽셀들만이 있다. 로우들이 인터리빙되기 때문에, 하나의 로우는 단지 하나의 컬러 서브-픽셀을 갖지만, 단지 모든 다른 픽셀 공간을 차지하는 것으로 고려될 수 있다. 로우에 대한 이러한 정의를 사용하여, 패턴은 셰브론들이 각각의 로우 사이에 180도 회전을 갖고, 로우 및 컬럼 방향으로 절반의 서브-픽셀의 시프트를 갖고, 배향을 변경하기 때문에 6개의 로우들마다 반복한다.
셰브록-형태의 폭은 강도 프로파일을 최적화하도록 제어될 수 있다. 셰브론이 인터로크되기 때문에, 블랙 매트릭스가 전체적으로 가시적이게 되는 각도는 없다. 그러므로 밴딩은 감소된다. 이 예의 설계는 따라서 패널에 걸쳐 임의의 임의적 방향으로 부분적인 서브-픽셀 중첩을 가진다. 후자는 마이크로렌즈 어레이들과 함께 중요하다.
삼각형 픽셀들에 대해, 분석은 바람직한 피치 값들(p=(1/Ka))을 도출하며 여기에서 K는 그리드에서의 컬러 순서화에 의존하여 1 또는 2의 정수 값이다. 마름모 픽셀들의 6각형 그리드들 및 평행사변형-형태 픽셀들의 직사각형 그리드들에 마찬가지로 적용한다.
다양한 설계들은 상이한 목적들을 달성하는 것을 목표로 할 수 있다:
1. a=s는 1-대-1 2D 내지 3D 서브-픽셀 매핑에 대해 선호된다.
2. 특정한 피치 값들이 정방형 3D 서브-픽셀들을 갖기 위해 선호된다. 그것들은 (1/Ka)-1 <= P <= (1/Ka)+1을 만족시키는 피치 값들(p)을 갖고, 단지 그리드에서의 픽셀 종횡비 및 컬러 순서화에만 의존할 것이다.
K=2를 가진 설계들의 예들은 도 12 및 도 13에 제공된다.
상기 몇몇 예들에서 도시된 바와 같이, 인접한 로우들에서 디스플레이 요소들의 경사 방향은 상이할 수 있다. 이 경우에, 상이한 각도들에서 이러한 3D 디스플레이를 볼 때, 각도 공간에서 연속 로우들에 대해 투사된 블랙 매트릭스의 양은 상이할 것이다. 따라서, 디스플레이에 걸친 어두운 밴드들의 규칙성의 효과는 추가로 감소되며 디스플레이의 로우들에 걸쳐 확산될 것이다. 연속 로우들에서의 3D 픽셀들은 연속 로우들에 대해 교번하는 방향들로 약간 "경사진" 것으로 보인다. 이것은 3D 뷰에 대한 부가적인 평탄화 효과를 생성한다.
상기 예들은 렌티큘러 렌즈 디스플레이들에 적용된 본 발명을 도시한다. 그러나, 본 발명의 개념들은 배리어들에 기초하여 무안경식 디스플레이들에 동일하게 적용될 수 있다. 배리어 디스플레이에서, 배리어 개구는 "뷰 형성 요소"인 것으로 고려될 수 있다. 더욱이, 그것은 서브-픽셀 컬럼들 및 중요한 렌티큘러(또는 배리어) 축 사이에서의 상대적 경사이다. 따라서, 렌티큘러들 또는 배리어들은 상기 설명된 바와 같이 서브-픽셀 그리드를 통해 제공될 수 있다.
더욱이, (마이크로)렌즈 어레이들은 렌티큘러 렌즈들 대신에 사용될 수 있다. 이것들은 컬럼 방향으로 어떤 경사도 없이, 규칙적인 직사각형 그리드로 배열될 것이다.
다양한 예시적인 서브-픽셀 형태들이 상기 제공되어 왔으며 로우 및/또는 컬럼 방향들에서 부분적 서브-픽셀 중첩의 개념이 설명되어 왔다. 부분적 픽셀 중첩은 패널에 걸쳐 임의의 가능한 방향에 있을 수 있다.
정방형 그리드 상에 3D 서브-픽셀들을 갖기 위해, 2D 서브-픽셀들의 중심들이 직사각형 그리드 상에 있어야 한다는 것이 상기 예들로부터 보여질 수 있다. 경사형 서브-픽셀 형태들의 사용은 이들 경사진 에지들이 패널에 걸쳐 경사진 연속적 또는 비연속적 라인들을 형성한다는 것을 의미한다.
개시된 실시예들에 대한 다른 변화들은 도면들, 개시, 및 첨부된 청구항들의 연구로부터, 청구된 발명을 실시할 때 이 기술분야의 숙련자들에 의해 이해되고 실시될 수 있다. 청구항들에서, 단어("포함하는")는 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며, 부정관사("a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다. 특정한 조치들이 상호 상이한 종속 청구항들에서 나열된다는 단순한 사실은 이들 조치들의 조합이 유리하게 하기 위해 사용될 수 없음을 표시하지 않는다. 청구항들에서의 임의의 참조 부호들은 범위를 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 한다.
1: 다중-뷰 무안경식 디스플레이 디바이스 3: 디스플레이 패널
5: 디스플레이 서브-픽셀 7: 광원
9: 렌티큘러 시트 11: 렌티큘러 렌즈
90, 94: 네이티브 2D 디스플레이

Claims (27)

  1. 무안경식 디스플레이 디바이스에 있어서:
    디스플레이를 생성하며, 측면들 및 최상부 및 최하부를 가진 디스플레이 영역을 정의하기 위한 디스플레이 픽셀들(5)의 어레이를 가진 디스플레이(3)로서, 상기 디스플레이 픽셀들은 각각 상기 최상부 및 최하부에 및 상기 측면들에 평행한, 컬러 서브-픽셀들의 직교 로우들 및 컬럼들로 배열되는, 상기 디스플레이(3); 및
    복수의 뷰들을 상이한 방향들에서의 사용자를 향해 투사하기 위해 상기 디스플레이와 정렬되어 배열된 뷰 형성 장치(9)를 포함하며,
    상기 컬러 서브-픽셀들은 상기 디스플레이 영역의 상기 측면들에 대하여 일반적으로 경사진 적어도 두 개의 대향 측면들을 포함하며,
    상기 로우들에 대한 상기 서브-픽셀 컬러 패턴은 두 개의 로우들의 복수의 세트들을 정의하기 위해 두 개의 로우들마다 반복하고, 각각의 로우는 적어도 두 개의 컬러들의 서브-픽셀들을 포함하며 로우 방향으로 인접한 어떤 두 개의 서브-픽셀들도 동일한 컬러를 갖지 않는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 단일 서브-픽셀에 대해, 각각의 인접한 서브-픽셀은, 상기 로우 방향 및 상기 컬럼 방향 양쪽 모두에서, 상기 단일 서브-픽셀의 컬러와 상이한 컬러를 갖는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 연속하는 로우 세트들을 포함하며, 각각의 로우 세트는 정확하게 두 개의 컬러들의 제 1 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 1 로우 및 정확하게 두 개의 컬러들의 제 2 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 2 로우를 포함하고, 상기 제 2 로우 컬러 패턴은 상기 제 1 로우 컬러 패턴과 상이한, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 로우 컬러 패턴은 반복 패턴(Rx)을 포함하며, 상기 제 2 로우 컬래 패턴은 반복 패턴(yB)을 포함하고, R은 적색 서브-픽셀이고, B는 청색 서브-픽셀이며, x 및 y는 황색, 녹색, 백색 및 청록색 컬러 서브-픽셀들 중 하나이며, 선택적으로 x=y, 선택적으로 x=y=녹색인, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 연속하는 컬럼 세트들을 포함하며, 각각의 컬럼 세트는 제 1 컬럼 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 1 컬럼 및 제 2 컬럼 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 2 컬럼을 포함하고,
    상기 제 1 컬럼 컬러 패턴은 반복 패턴(RB)을 포함하며 상기 제 2 컬럼 컬러 패턴은 반복 패턴(xy)을 포함하거나; 또는
    상기 제 1 컬럼 컬러 패턴은 반복 패턴(xB)을 포함하며 상기 제 2 컬럼 컬러 패턴은 반복 패턴(Ry)을 포함하는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각각의 로우 세트는 정확하게 3개의 컬러들의 제 1 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 1 로우 및 정확하게 3개의 컬러들의 제 2 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 2 로우를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 로우 컬러 패턴들은 서로 상이하고, 선택적으로 상기 3개의 컬러들은 적색, 녹색 및 청색인, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각각의 로우 세트는 정확하게 4개의 컬러들, 또는 가장 강한 가시성을 가진 컬러가 두 번 발생하는 3개의 컬러들의 제 1 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 1 로우, 및 정확하게 4개의 컬러들, 또는 가장 강한 가시성을 가진 컬러가 두 번 발생하는 3개의 컬러들의 제 2 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 2 로우를 포함하며, 선택적으로 상기 4개의 컬러들은 적색, x, 청색 및 y를 포함하고, x 및 y는 각각 녹색, 황색, 백색 및 청록색 중 하나이며, 예를 들면 상기 4개의 컬러들은 적색, 청색, 녹색 및 백색이고 예를 들면, 3개의 컬러들의 경우에, 상기 3개의 컬러들은 적색, 녹색, 청색 및 녹색인, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  8. 무안경식 디스플레이 디바이스에 있어서:
    디스플레이를 생성하기 위한 디스플레이 픽셀들(5)의 어레이를 가지며, 측면들 및 최상부 및 최하부를 가진 디스플레이 영역을 한정하는 디스플레이(3)로서, 상기 디스플레이 픽셀들은 각각 상기 최상부 및 최하부에 및 상기 측면들에 평행한, 컬러 서브-픽셀들의 직교 로우들 및 컬럼들로 배열되는, 상기 디스플레이(3); 및
    복수의 뷰들을 상이한 방향들로 사용자를 향해 투사하기 위해 상기 디스플레이와 정렬되어 배열된 뷰 형성 장치(9)를 포함하며,
    상기 컬러 서브-픽셀들은 상기 디스플레이 영역의 측면들에 대하여 일반적으로 경사진 적어도 두 개의 대향 측면들을 포함하고,
    상기 디스플레이는 연속하는 로우 세트들을 포함하며, 각각의 로우 세트는 정확하게 두 개의 컬러들의 제 1 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 1 로우, 상기 제 1 로우 컬러 패턴과 동일한 제 2 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 2 로우, 정확하게 두 개의 컬러들의 제 3 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 3 로우, 및 상기 제 3 로우 컬러 패턴과 동일한 제 4 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 4 로우를 포함하며, 상기 동일한 제 3 및 제 4 로우 컬러 패턴들은 상기 동일한 제 1 및 제 2 로우 컬러 패턴들과 상이한, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 동일한 제 1 및 제 2 로우 컬러 패턴들은 반복 패턴(Rx)을 포함하며, 상기 동일한 제 3 및 제 4 로우 컬러 패턴들은 반복 패턴(yB)을 포함하고, R은 적색 서브-픽셀이고, B는 청색 서브-픽셀이며, x 및 y는 황색, 녹색, 백색 및 청록색 컬러 서브-픽셀들 중 하나이며, 선택적으로 x=y, 선택적으로 x=y=녹색인, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 연속 컬럼 세트들을 포함하며, 각각의 컬럼 세트는 제 1 컬럼 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 1 컬럼, 상기 제 1 컬럼 컬러 패턴과 동일한 제 2 컬럼 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 2 컬럼, 제 3 컬럼 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 3 컬럼, 및 상기 제 3 컬럼 컬러 패턴과 동일한 제 4 컬럼 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 4 컬럼을 포함하고,
    상기 동일한 제 1 및 제 2 컬럼 컬러 패턴들은 반복 패턴(xB)을 포함하며, 상기 동일한 제 3 및 제 4 컬럼 컬러 패턴들은 반복 패턴(Ry)을 포함하거나; 또는
    상기 동일한 제 1 및 제 2 컬럼 컬러 패턴들은 반복 패턴(RB)을 포함하며, 상기 동일한 제 3 및 제 4 컬럼 컬러 패턴들은 반복 패턴(xy)을 포함하는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  11. 무안경식 디스플레이 디바이스에 있어서:
    디스플레이를 생성하며, 측면들 및 최상부 및 최하부를 가진 디스플레이 영역을 한정하는 디스플레이 픽셀들(5)의 어레이를 가진 디스플레이(3)로서, 상기 디스플레이 픽셀들은 각각 상기 최상부 및 최하부에 및 상기 측면들에 평행한, 컬러 서브-픽셀들의 직교 로우들 및 컬럼들로 배열되는, 상기 디스플레이(3); 및
    복수의 뷰들을 상이한 방향들로 사용자를 향해 투사하기 위해 상기 디스플레이와 정렬되어 배열된 뷰 형성 장치(9)를 포함하며,
    상기 컬러 서브-픽셀들은 상기 디스플레이 영역의 측면들에 대하여 일반적으로 경사진 적어도 두 개의 대향 측면들을 포함하며,
    적어도 두 개의 인접한 로우들에 대해, 동일한 컬럼들에서의 상기 서브-픽셀들은 모두 동일한 컬러를 갖지 않으며 상기 로우들에 대한 상기 서브-픽셀 컬러 패턴은 3개의 로우들의 복수의 세트들을 정의하기 위해 3개의 로우들마다 반복하며, 각각의 세트는 정확하게 3개의 컬러들의 제 1 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 1 로우, 정확하게 3개의 컬러들의 제 2 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 2 로우 및 정확하게 3개의 컬러들의 제 3 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 3 로우를 포함하고, 제 1, 제 2 및 제 3 로우 컬러 패턴들은 서로 상이하며, 선택적으로 상기 3개의 컬러들은 적색, 녹색 및 청색인, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 3개의 컬럼들마다 그것들의 서브-픽셀 컬러 패턴을 반복하는 서브-픽셀들의 컬럼들을 포함하며, 몇몇 컬럼들은 단지 컬러(x 및/또는 y)의 픽셀들만을 포함하고, x 및 y는 각각 녹색, 황색, 백색 및 청록색 중 하나인, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  13. 무안경식 디스플레이 디바이스에 있어서:
    디스플레이를 생성하며, 측면들 및 최상부 및 최하부를 가진 디스플레이 영역을 한정하는 디스플레이 픽셀들(5)의 어레이를 가진 디스플레이(3)로서, 상기 디스플레이 픽셀들은 각각 상기 최상부 및 최하부에 및 상기 측면들에 평행한, 컬러 서브-픽셀들의 직교 로우들 및 컬럼들로 배열되는, 상기 디스플레이(3); 및
    복수의 뷰들을 상이한 방향들로 사용자를 향하여 투사하기 위해 상기 디스플레이와 정렬되어 배열된 뷰 형성 장치(9)를 포함하며,
    상기 컬러 서브-픽셀들은 상기 디스플레이 영역의 상기 측면들에 대하여 일반적으로 경사진 적어도 두 개의 대향 측면들을 포함하며,
    적어도 두 개의 인접한 로우들에 대해, 동일한 컬럼들에서의 상기 서브-픽셀들은 모두 동일한 컬러를 갖지 않으며 상기 로우들에 대한 상기 서브-픽셀 컬러 패턴은 4개의 로우들의 복수의 세트들을 한정하기 위해 4개의 로우들마다 반복되며, 각각의 세트는:
    반복 패턴(BR)을 포함하는 제 1 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 1 로우;
    반복 패턴(xy)을 포함하는 제 2 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 2 로우;
    반복 패턴(RB)을 포함하는 제 3 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 3 로우; 및
    반복 패턴(yx)을 포함하는 제 4 로우 컬러 패턴을 가진 서브-픽셀들의 제 4 로우를 포함하고,
    x 및 y는 각각 녹색, 황색, 백색 및 청록색 컬러 서브-픽셀들 중 하나인, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 서브-픽셀은 영역의 중심을 가지며, 서브-픽셀들의 각각의 로우는 상기 로우 방향으로 상기 서브-픽셀 피치의 제 1 부분만큼 서브-픽셀들의 인접한 로우들에 대하여 시프트된 영역의 상기 서브-픽셀 중심들을 가지며, 서브-픽셀들의 각각의 컬럼은 상기 컬럼 방향으로 상기 서브-픽셀 피치의 제 2 부분만큼 서브-픽셀들의 인접한 컬럼들에 대하여 시프트된 영역의 상기 서브-픽셀 중심들을 갖는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 부분 및 제 2 부분은 각각 1/2인, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 각각의 서브-픽셀은 상기 디스플레이 영역의 상기 최상부 및 최하부에 평행한 최상부 및 최하부 에지들 및 상기 대향 측면들을 포함하는 측면 에지들을 가진 평행사변형 형태를 포함하는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 서브-픽셀들은 모두 동일한 경사 방향을 갖거나; 또는
    서브-픽셀들의 교번 로우들은 상기 디스플레이 영역 측면들의 상기 방향에 대하여 반대 경사 방향들을 갖는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  18. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 각각의 서브-픽셀은 상기 디스플레이 영역 측면들의 방향에 대하여 하나의 경사 방향을 가진 제 1 및 제 2 에지들, 및 상기 디스플레이 영역 측면들의 방향에 대하여 반대 경사 방향을 가진 제 3 및 제 4 에지들을 가진 평행사변형 형태를 포함하는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 각각의 서브-픽셀은 마름모 형태를 포함하는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  20. 무안경식 디스플레이 디바이스에 있어서,
    디스플레이를 생성하며, 측면들 및 최상부 및 최하부를 가진 디스플레이 영역을 한정하는 디스플레이 픽셀들(5)의 어레이를 가진 디스플레이(3)로서, 상기 디스플레이 픽셀들은 각각 상기 최상부 및 최하부에 및 상기 측면들에 평행한, 컬러 서브-픽셀들의 직교 로우들 및 컬럼들로 배열되는, 상기 디스플레이(3); 및
    복수의 뷰들을 상이한 방향들로 사용자를 향해 투사하기 위해 상기 디스플레이와 정렬되어 배열된 뷰 형성 장치(9)를 포함하며,
    상기 컬러 서브-픽셀들은 상기 디스플레이 영역의 상기 측면들에 대하여 일반적으로 경사진 적어도 두 개의 대향 측면들을 포함하며,
    적어도 두 개의 인접한 로우들에 대해, 동일한 컬럼들에서의 상기 서브-픽셀들은 모두 동일한 컬러는 아니며, 상기 로우들에 대한 상기 서브-픽셀 컬러 패턴은 정확하게 4개의 컬러 서브-픽셀들, 또는 가장 강한 가시성을 가진 상기 컬러가 두 번 발생하는 3개의 컬러 서브-픽셀들을 함께 포함한 상기 로우들을 가진 6 또는 8개의 로우들의 복수의 세트들을 한정하기 위해 6개 또는 8개의 로우들마다 반복되며, 상기 디스플레이의 각각의 서브-픽셀은 마름모 형태를 포함하고,
    선택적으로 상기 4개의 컬러들은 적색, x, 청색 및 y를 포함하고, x 및 y는 각각 녹색, 황색, 백색 및 청록색 중 하나이고, 예를 들면 상기 4개의 컬러들은 적색, 청색, 녹색 및 황색이며 예를 들면 3개의 컬러들의 경우에, 상기 3개의 컬러들은 적색, 녹색, 청색 및 녹색인, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  21. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 각각의 서브-픽셀은 상기 디스플레이 영역 측면들의 방향에 대하여 반대 경사 방향을 가진 제 1 및 제 2 에지들, 및 상기 디스플레이 영역 최상부 및 최하부의 방향에 평행한 제 3 에지를 가진 삼각형 형태를 포함하는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 각각의 서브-픽셀은, 상기 디스플레이 영역 측면들의 방향에 대하여 하나의 경사 방향을 가진 제 1 및 제 2 에지들, 및 상기 디스플레이 영역 측면들의 방향에 대하여 반대 경사 방향을 가진 제 3 및 제 4 에지들을 갖는, 적어도 4개의 대향 에지들을 포함하는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 상기 서브-픽셀들은 상기 디스플레이 패널에 걸쳐 임의의 방향으로, 상기 인접한 픽셀들이 서로 부분적으로 중첩하도록 맞물리는 방식으로 배열되는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 서브-픽셀은 상기 서브-픽셀 위로 임의의 높이에서의 최대 폭 대 최대 높이의 비를 포함한 종횡비("a")를 가지며, 상기 경사 방향은 경사 값(s=tanθ)을 갖고, θ는 경사각이며, a=0.8s 내지 1.2s 또는 보다 바람직하게는 a=0.95s 내지 1.05s 또는 보다 바람직하게는 a=s, 및 s<=1/3인, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 뷰 형성 장치는 디스플레이 영역의 상기 측면들에 평행하여 연장되는, 렌티큘러 렌즈들 또는 배리어와 같은, 가늘고 긴 요소들(11)을 포함하는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  26. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 뷰 형성 장치는 상기 디스플레이 영역의 측면들 및 최상부 및 최하부에 평행한 그리드로 배열된 렌즈들의 어레이를 포함하는, 무안경식 디스플레이 디바이스.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 뷰 형성 장치에서, 상기 가늘고 긴 요소들은 (1/Ka)-1 <= P <= (1/Ka)+1을 만족시키는, 상기 디스플레이 서브-픽셀들의 폭의 단위들로 표현된 피치(P)를 가지며, K는 1 이상일 수 있는 정수배인, 무안경식 디스플레이 디바이스.
KR1020167019548A 2013-12-20 2014-12-05 무안경식 디스플레이 디바이스 KR102308388B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13199067 2013-12-20
EP13199067.3 2013-12-20
PCT/EP2014/076661 WO2015091014A1 (en) 2013-12-20 2014-12-05 Autostereoscopic display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160101125A true KR20160101125A (ko) 2016-08-24
KR102308388B1 KR102308388B1 (ko) 2021-10-05

Family

ID=49841593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167019548A KR102308388B1 (ko) 2013-12-20 2014-12-05 무안경식 디스플레이 디바이스

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10257503B2 (ko)
EP (1) EP3084513A1 (ko)
JP (1) JP2017510824A (ko)
KR (1) KR102308388B1 (ko)
CN (1) CN105849623B (ko)
CA (1) CA2933951A1 (ko)
WO (1) WO2015091014A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020075956A1 (ko) * 2018-10-11 2020-04-16 주식회사 오버다임 패럴랙스 배리어 및 이를 포함하는 입체 표시 장치

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102463170B1 (ko) * 2015-10-07 2022-11-04 삼성전자주식회사 3차원 영상을 표시하는 장치 및 방법
CN105629620B (zh) 2015-12-31 2019-03-15 武汉天马微电子有限公司 折射透镜及其驱动方法、显示装置
CN105445949B (zh) * 2016-01-26 2020-04-28 京东方科技集团股份有限公司 一种三维显示装置
JP2017181787A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 ソニー株式会社 表示装置、光学素子、及び、電子機器
CN105788466A (zh) * 2016-05-13 2016-07-20 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、其制作方法及显示装置
KR102391632B1 (ko) * 2016-06-07 2022-04-27 애어리3디 인크. 광 필드 이미징 장치 및 깊이 획득 및 3차원 이미징 방법
CN106653799B (zh) * 2016-10-31 2019-12-20 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 像素结构以及包含所述像素结构的oled显示面板
KR20180054026A (ko) 2016-11-14 2018-05-24 삼성전자주식회사 3d 디스플레이 장치용 백 라이트 유닛의 광학적 특성 보정방법
KR101880751B1 (ko) * 2017-03-21 2018-07-20 주식회사 모픽 무안경 입체영상시청을 위해 사용자 단말과 렌티큘러 렌즈 간 정렬 오차를 줄이기 위한 방법 및 이를 수행하는 사용자 단말
USD863788S1 (en) * 2017-04-04 2019-10-22 Alstom Transport Technologies Textile
KR102543392B1 (ko) * 2017-12-05 2023-06-13 애어리3디 인크. 깊이 획득을 위한 명시야 이미지 처리 방법
JP7110125B2 (ja) * 2018-05-18 2022-08-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP7188981B2 (ja) * 2018-11-05 2022-12-13 京セラ株式会社 ３次元表示装置、３次元表示システム、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体
EP3687168A1 (en) 2019-01-24 2020-07-29 Ultra-D Coöperatief U.A. Assigning view numbers to display elements of an autostereoscopic display
WO2020160759A1 (en) * 2019-02-05 2020-08-13 Barco N.V. System and method for passive 3d display
KR20200106589A (ko) 2019-03-04 2020-09-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치, 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법
USD900486S1 (en) * 2019-09-20 2020-11-03 The Glad Products Company Film with pattern
US11557635B2 (en) 2019-12-10 2023-01-17 Samsung Display Co., Ltd. Display device, mask assembly, and apparatus for manufacturing the display device
JP2021060617A (ja) * 2020-12-29 2021-04-15 ソニー株式会社 表示装置、及び、電子機器
WO2022198455A1 (zh) * 2021-03-23 2022-09-29 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其显示方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120229456A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 Toshiba Mobile Display Co., Ltd. Three-dimensional display device
US20120262362A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-18 Sony Corporation Display panel, display and electronic device
US20130128354A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 Sang Woo WHANGBO Three-dimensional image display apparatus
US20130194521A1 (en) * 2011-07-29 2013-08-01 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus having autostereoscopic 3d or 2d/3d switchable pixel arrangement
US20130242386A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Japan Display West Inc. Display device

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2278223A (en) 1993-05-21 1994-11-23 Sharp Kk Spatial light modulator and directional display
GB9513658D0 (en) 1995-07-05 1995-09-06 Philips Electronics Uk Ltd Autostereoscopic display apparatus
US6064424A (en) 1996-02-23 2000-05-16 U.S. Philips Corporation Autostereoscopic display apparatus
KR20020077448A (ko) 2000-12-20 2002-10-11 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 전기발광 컬러 디스플레이 패널
US7123277B2 (en) * 2001-05-09 2006-10-17 Clairvoyante, Inc. Conversion of a sub-pixel format data to another sub-pixel data format
GB2403863A (en) * 2003-07-10 2005-01-12 Ocuity Ltd Colour pixel configuration for an autostereoscopic display
KR100634508B1 (ko) * 2004-07-23 2006-10-16 삼성전자주식회사 평면표시장치의 화소구조
US8384747B2 (en) 2005-03-17 2013-02-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display apparatus and colour filter therefor
ATE488098T1 (de) 2005-09-16 2010-11-15 Koninkl Philips Electronics Nv Autostereoskopische anzeigevorrichtung und filter dafür
KR101222975B1 (ko) 2006-06-19 2013-01-17 엘지디스플레이 주식회사 입체영상 표시장치
JP4197716B2 (ja) * 2006-10-03 2008-12-17 株式会社東芝 立体映像表示装置
CN101211518A (zh) * 2006-12-29 2008-07-02 群康科技(深圳)有限公司 六原色显示器
RU2507550C2 (ru) 2008-06-02 2014-02-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Оптическая сборка и автостереоскопическое устройство отображения на ее основе
WO2010019923A1 (en) 2008-08-14 2010-02-18 Real D Autostereoscopic display system with efficient pixel layout
JP5784503B2 (ja) 2008-12-18 2015-09-24 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 自動立体視表示装置
JP5521380B2 (ja) 2009-04-13 2014-06-11 ソニー株式会社 立体表示装置
GB2477294B (en) 2010-01-27 2015-05-06 Au Optronics Corp Autostereoscopic display apparatus
JP5286302B2 (ja) 2010-02-04 2013-09-11 株式会社東芝 立体画像表示装置
CN101943833B (zh) * 2010-07-29 2012-05-30 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示器及其像素单元
EP2490451A1 (en) 2011-02-18 2012-08-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display device
MX2013012069A (es) 2011-04-19 2014-01-20 Koninkl Philips Nv Panel de salida de luz y dispositivo con el mismo.
EP2724544B1 (en) 2011-06-22 2017-02-22 Koninklijke Philips N.V. Autostereoscopic display apparatus having optical magnification
WO2012176102A1 (en) 2011-06-22 2012-12-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display device
US8514474B2 (en) * 2011-08-30 2013-08-20 Delta Electronics, Inc. Three-dimensional display device
JP5806156B2 (ja) * 2012-03-23 2015-11-10 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、電子装置
TWI551930B (zh) * 2012-05-11 2016-10-01 群康科技(深圳)有限公司 具錯位畫素之液晶顯示器
WO2013175785A1 (ja) * 2012-05-23 2013-11-28 パナソニック株式会社 映像表示装置
CN202887618U (zh) * 2012-11-08 2013-04-17 Tcl集团股份有限公司 一种子像素、像素结构及显示面板
CN103024305B (zh) * 2012-12-27 2018-05-29 上海集成电路研发中心有限公司 改进的像素阵列

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120229456A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 Toshiba Mobile Display Co., Ltd. Three-dimensional display device
US20120262362A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-18 Sony Corporation Display panel, display and electronic device
US20130194521A1 (en) * 2011-07-29 2013-08-01 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus having autostereoscopic 3d or 2d/3d switchable pixel arrangement
US20130128354A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 Sang Woo WHANGBO Three-dimensional image display apparatus
US20130242386A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Japan Display West Inc. Display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020075956A1 (ko) * 2018-10-11 2020-04-16 주식회사 오버다임 패럴랙스 배리어 및 이를 포함하는 입체 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US10257503B2 (en) 2019-04-09
EP3084513A1 (en) 2016-10-26
CA2933951A1 (en) 2015-06-25
US20160323566A1 (en) 2016-11-03
KR102308388B1 (ko) 2021-10-05
CN105849623A (zh) 2016-08-10
JP2017510824A (ja) 2017-04-13
WO2015091014A1 (en) 2015-06-25
CN105849623B (zh) 2019-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102308388B1 (ko) 무안경식 디스플레이 디바이스
EP2676447B1 (en) Autostereoscopic display device
US10212413B2 (en) Autostereoscopic display device
KR101531391B1 (ko) 자동입체 디스플레이 디바이스
JP5698251B2 (ja) オートステレオスコピックディスプレイ装置
EP2700065A2 (en) Light output panel and device having the same
WO2012176102A1 (en) Autostereoscopic display device
WO2014173853A1 (en) Auto-stereoscopic display device with a lenticular sheet slanted with respect to the column of colour sub-pixels

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant