NL1032096C - 2d/3d schakelbaar stereoscopisch display dat een beeld met een complexe parallax verstrekt. - Google Patents

Description

Titel: 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display dat een beeld met een complexe parallax verstrekt [ 03 ] Inrichtingen en werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding hebben betrekking op een stereoscopisch display die schakelt tussen een 2D modus en een 3D modus en voorziet een 3D beeld van volledige parallax.

5 [ 05 ] Over het algemeen worden de driedimensionele (3D) beelden gemaakt gebaseerd op het principe van stereobeeldbepaling door twee ogen. Binoculaire parallax die eruit voortvloeit dat ogen de door ongeveer 65 mm zijn gescheiden, is de belangrijkste factor voor het voortbrengen van een 3D effect. Onlangs is de vraag naar stereoscopische displays die een 10 stereoscopisch beeld verstrekken gebruikmakend van binoculaire parallax zeer gestegen op diverse gebieden, zoals medische toepassingen, spelletjes, reclame, onderwij stoep assingen, en militaire training. Met de ontwikkeling van hogeresolutietelevisies, wordt van stereotelevisies die stereoscopische beelden verstrekken, verwacht dat zij in de toekomst breed worden 15 gebruikt.

[ 06 ] Stereoscopische displays kunnen displays die een bril vereisen, of brilloze displays gebruiken. In het algemeen, zoals getoond in Fig. 1, omvat een stereoscopisch display dat een bril vereist, een vloeibaarkristaldisplay (LCD) dat een beeld met een vooraf bepaalde polarisatiecomponent 20 weergeeft, een micropolariserend scherm 110 dat de polarisatierichting van een beeld voor een linkeroog en een beeld voor een rechteroog wijzigt voortgebracht door de LCD 100, en een polarisatiebril 120 die beelden met verschillende polarisatietoestanden aan het linkeroog en rechteroog overbrengen. Het micropolariserend scherm 110 omvat bijvoorbeeld een 25 combinatie van alternerend 0° vertragers 110a en 90° vertragers 110b. Ook omvatten polarisatieglazen 120 een paar polarisatieplaten 120a en 120b 1 03 209 6 2 waardoorheen licht met verschillende polarisatietoestanden wordt overgebracht. Aangezien het micropolariserende scherm 110 de polarisaties van het linker oogbeeld en het rechter oogbeeld verschillend van elkaar maakt en de polarisatieglazen 120a en 120b respectievelijk het linker 5 oogbeeld en het rechter oogbeeld overbrengen, kan een kijker een 3D beeld zien.

[ 07 ] Nochtans heeft het stereoscopische display een nadeel in de zin dat de kijker een polarisatiebril 120 moet dragen om het 3D beeld te zien. Om dit probleem op te lossen, is een brilloos stereoscopische display ontwikkeld.

10 Een brilloos stereoscopische display brengt een 3D beeld voort door een beeld voor een linkeroog van een beeld voor een rechteroog te scheiden zonder het gebruik van een bril. In het algemeen, worden brilloze stereoscopische displays verdeeld in parallaxbarrièredisplays en lenticulaire displays. In een parallaxbarrièredisplay worden beelden die door linker- en 15 rechterogen dienen te worden gezien, alternerend getoond gebruikmakend van verticale strepen die door een zeer dun verticaal rooster, namelijk een barrière worden voortgebracht. Op deze wijze worden een verticaal patroonbeeld dat door het linkeroog dient te worden gezien, en een verticaal patroonbeeld dat door het rechteroog dient te worden gezien, gescheiden 20 door de barrière en zien de linker- en de rechterogen beelden bij verschillende gezichtspunten om een 3D beeld zien.

[ 08 ] In het parallaxbarrièredisplay, zoals getoond in Fig. 2, wordt een parallaxbarrière 50 met openingen 55 en maskers 57 die in een verticaleroosterpatroon zijn gevormd, geplaatst voor een LCD-paneel 53 dat 25 linkeroogbeeldpixels L en rechteroogbeeldpixels R heeft die respectievelijk dusdanig overeenkomen met een linkeroog LE en een rechteroog RE van een kijker, dat elk oog een verschillend beeld door de openingen 55 van de parallaxbarrière 50 ziet. De in het linkeroog LE in te voeren linkeroogbeeldpixels L en de in het rechteroog RE in te voeren 30 rechteroogbeeldpixels R worden alternerend gevormd in een horizontale 3 richting in het LCD-paneel 53. In deze structuur, wordt het linkeroogbeeld L gescheiden door de parallaxbarrière 50 om in het linkeroog LE van de kijker te worden ingevoerd en het rechteroogbeeld R wordt gescheiden door de parallaxbarrière 50 om in rechteroog RE van de kijker worden ingevoerd.

5 Dienovereenkomstig, kan de kijker een 3D beeld zonder glazen zien.

[ 09 ] Nochtans heeft deze werkwijze een nadeel in zoverre dat, aangezien een zicht waarbinnen een 3D beeld kan worden gezien, nauw is, lichte beweging door de kijker een inversie van het 3D beeld of de verdwijning van het 3D beeld zelf veroorzaakt. Figg. 3A en 3B illustreren een 10 parallaxbarrière 60 met een breder zicht waarbinnen een 3D beeld kan worden gezien. Verwijzend naar Fig. 3A, worden paren van de rechteroogbeeldpixels R en linkeroogbeeldpixels L alternerend opgesteld in een LCD-paneel 53, en openingen 65 die in een verticaleroosterpatroon worden gevormd, worden dusdanig tussen maskers 67 geplaatst, dat om de 15 pixel een opening 65 wordt gevormd. In dit geval is een zicht waarbinnen een 3D beeld kan worden gezien, breder, dan dat wanneer een opening voor elke pixel wordt gevormd, aangezien de rechteroogbeeldpixels R en de linkeroogbeeldpixels L in wijdere gebieden kunnen worden gezien. Verwijzend naar Fig. 3B, worden de groepen van vier rechteroogpixels R en 20 vier linkeroogbeeldpixels L alternerend getoond in het LCD-paneel 53, en in een verticaleroosterpatroon gevormde openingen 75 worden dusdanig tussen maskers 77 geplaatst dat om elke vier pixels een opening 75 wordt gevormd. Dienovereenkomstig is een zicht waarbinnen een 3D beeld kan worden gezien, breder, dan dat wanneer elke opening om de pixel wordt gevormd.

25 [ 10 ] Aangezien de bovengenoemde openingen in de verticaleroosterpatronen worden gevormd, kan de kijker een 3D beeld slechts zien wanneer de ogen van de kijker horizontaal worden opgesteld.

Als de kijker zijn hoofd naar één zijde laat hellen, worden de hoogten van het linkeroog en het rechteroog verschillend van elkaar, het daardoor 30 onmogelijk makend om op een perfect 3D beeld te bekijken. Om dit 4 probleem op te lossen, voorziet een parallaxbarrière 80 die in Fig. 3C is geïllustreerd, een beeld met volledige parallax. Verwijzend naar Fig. 3C, kan een LCD-paneel 53 dusdanig worden gevormd, dat rechteroogbeeldpixels R en linkeroogbeeldpixels L alternerend in 4x4 5 blokken van pixels worden weergegeven. Een parallaxbarrière 80 omvat dusdanig tussen maskers 87 geplaatste openingen 85, dat een opening 85 voor elk blok van zestien pixels wordt gevormd. Elk van de openingen 85 heeft een grootte gelijk aan of iets kleiner dan de grootte van één pixel. Zelfs als de kijker op zijn zij ligt, kan hij door dit te doen een 3D beeld zien.

10 [ 11 ] Ondertussen dient het stereoscopische display tussen een 2D modus en een 3D modus te schakelen om een 2D beeld of een 3D beeld volgens een door een displayapparaat ontvangen beeldsignaal weer te geven. Daartoe is een verscheidenheid aan schakelbare stereoscopische displays ontwikkeld. Volgens een 2D/3D schakelbare stereoscopische display dat in de US 15 octrooipublicatie nr. 2004-0109115 wordt beschreven, zijn bijvoorbeeld twee microvertragers, een veelvoud van verticale strepen omvattend, relatief verplaatst om een 2D beeld of een 3D beeld te verstrekken. Nochtans kan het conventionele 2D/3D schakelbare stereoscopische display slechts één van horizontale parallax en verticale parallax verstrekken.

20 Dienovereenkomstig kan de conventionele 2D/3D schakelbare, stereoscopische display een 3D beeld niet van volledige parallax voorzien door gelijktijdig zowel horizontale parallax als verticale parallax te verstrekken.

[ 12 ] Voorbeelduitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding 25 verstrekken een 2D/3D schakelbaar stereoscopische display dat een 3D

beeld van volledige parallax kan voorzien door gelijktijdig zowel horizontale parallax als verticale parallax te verstrekken.

[ 13 ] Volgens een voorbeeldaspect van de onderhavige uitvinding, is een 2D/3D schakelbaar, stereoscopisch display verstrekt omvattend een 30 displayapparaat dat een beeld weergeeft, en een parallaxbarrière-eenheid 5 die eerste en de tweede polarisatieroosterschermen omvat die tegenover elkaar staan. De parallaxbarrière-eenheid heeft een 2D modus en een 3D modus en kan tussen de 2D modus en de 3D modus worden geschakeld door één van de polarisatieroosterschermen ten opzichte van de andere te 5 bewegen. In de 2D modus brengt de parallaxbarrière-eenheid al het licht over en in de 3D modus vormt de parallaxbarrière-eenheid een barrière en een veelvoud van openingen die op vooraf bepaalde intervallen in twee dimensies zijn opgesteld, daardoor licht door slechts de openingen overbrengend en aldus een 3D beeld van horizontale parallax en verticale 10 parallax, d.w.z. volledige parallax, voorziend.

[ 14 ] De parallaxbarrière-eenheid kan ook een eerste polarisatieplaat omvatten die slechts licht met een vooraf bepaalde polarisatierichting overbrengt, en een tweede polarisatieplaat, die tegenover de eerste polarisatieplaat staat, die slechts licht met een vooraf bepaalde 15 polarisatierichting overbrengt. Het eerste polarisatieroosterscherm kan groepen van eerste tot en met vierde in een zich herhalend patroon gevormde lijnen hebben. De eerste lijn omvat eerste dubbelbrekingselementen die de polarisatie van invallend licht naar een eerste richting wijzigen en tweede dubbelbrekingselementen die alterneren 20 met de eerste dubbelbrekingselementen en de polarisatierichting naar een tweede richting wijzigen. De tweede lijn omvat slechts de eerste dubbelbrekingselementen. De derde lijn omvat alternerend met elkaar de tweede dubbelbrekingselementen en het eerste dubbelbrekingselement. De vierde lijn omvat slechts de tweede dubbelbrekingselementen. Het tweede 25 polarisatieroosterscherm kan groepen van eerste tot en met vierde in een zich herhalend patroon gevormde lijnen hebben. De eerste lijn omvat derde dubbelbrekingselementen die de polarisatierichting van invallend licht naar de tweede richting wijzigen en vierde dubbelbrekingselementen die met de derde dubbelbrekingselementen alterneren, en de polarisatierichting van 30 invallend licht naar de eerste richting wijzigen. De tweede lijn omvat slechts 6 de derde dubbelbrekingselementen. De derde lijn omvat alternerend met elkaar de vierde dubbelbrekingselementen en de derde dubbelbrekingselementen. De vierde lijn omvat slechts de vierde dubbelbrekingselementen. De eerste en tweede polarisatieroosterschermen 5 zijn geplaatst tussen de eerste en tweede polarisatieplaten.

[ 15 ] Het display kan verder een verplaatsingsmiddel omvatten voor het dusdanig bewegen van minstens één van het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede polarisatieroosterscherm dat een 2D beeld of een 3D beeld selectief wordt weergegeven volgens de relatieve 10 posities van het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede polarisatieroosterscherm.

[ 16 ] De breedte van elk van de eerste tot en met vierde dubbelbrekingselementen kan gelijk zijn aan de breedte van twee pixels van het displayapparaat, en de som van de hoogten van de eerste en tweede 15 lijnen en de som van de hoogten van de derde en vierde lijnen van elk van de eerste en tweede polarisatieroosterschermen kunnen elk gelijk zijn aan de hoogte van twee pixels van het displayapparaat.

[ 17 ] De breedte van elk van de eerste tot en met vierde dubbelbrekingselementen kan gelijk zijn aan de breedte van vier pixels van 20 het displayapparaat, en elk van de som van de hoogten van de eerste en tweede lijnen van het eerste polarisatieroosterscherm en de som van de hoogten van de derde en vierde lijnen van het tweede polarisatieroosterscherm kan elk gelijk zijn aan de hoogte van vier pixels van het displayapparaat.

25 [ 18 ] De hoogte van elk van de eerste lijn en de derde lijn van elk van de eerste en tweede polarisatieroosterschermen kan niet groter zijn dan de hoogte van één pixel van het displayapparaat.

[ 19 ] Volgens een ander voorbeeldsaspect van de onderhavige uitvinding kan het display verder een verplaatsingsmiddel omvatten voor het bewegen 30 van ten minste één van het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede 7 polarisatieroosterscherm in een diagonale richting om een barrière te vormen dat licht blokkeert en een veelvoud van openingen heeft die regelmatig in twee dimensies zijn opgesteld en licht overbrengen.

[ 20 ] Een horizontale verplaatsing van het eerste polarisatieroosterscherm 5 ten opzichte van het tweede polarisatieroosterscherm mag niet groter zijn dan de breedte van één pixel van het displayapparaat, en het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede polarisatieroosterscherm kunnen dusdanig verticaal worden verplaatst dat de derde lijn van het eerste polarisatieroosterscherm en de eerste lijn van het tweede 10 polarisatieroosterscherm elkaar overlappen.

[ 21 ] De derde lijn van het eerste polarisatieroosterscherm kan horizontaal van de eerste lijn van het eerste polarisatieroosterscherm met een maximumafstand worden verplaatst overeenkomend met de breedte van één pixel van het displayapparaat, en de derde lijn van het tweede 15 polarisatieroosterscherm kan horizontaal van de eerste lijn van het tweede polarisatieroosterscherm met een maximumafstand worden verplaatst overeenkomend met de breedte van één pixel van het displayapparaat.

[ 22 ] Volgens een ander voorbeeldsaspect van de onderhavige uitvinding, kan de display verder omvatten een verplaatsingsmiddel voor het verticaal 20 verplaatsen van minstens één van het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede polarisatieroosterscherm om een barrière te vormen die licht blokkeert, en een veelvoud van openingen die regelmatig in twee dimensies zijn opgesteld en licht overbrengen.

[ 23 ] Het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede 25 polarisatieroosterscherm kunnen dusdanig verticaal worden verplaatst dat de derde lijn van het eerste polarisatieroosterscherm en de eerste lijn van het tweede polarisatieroosterscherm elkaar overlappen.

[ 24 ] De eerste en vierde dubbelbrekingselementen kunnen rotators zijn die invallend licht met + 45° roteren en de tweede en derde 30 dubbelbrekingselementen kunnen rotators zijn die invallend licht met -45° 8 roteren, of de eerste en vierde dubbelbrekingselementen kunnen rotators zijn die invallend licht met -45° roteren en de tweede en derde dubbelbrekingselementen rotators kunnen zijn die invallend licht met + 45° roteren.

5 [ 25 ] De eerste en derde dubbelbrekingselementen kunnen rotators zijn die invallend licht met + 45° roteren en de tweede en vierde dubbelbrekingselementen kunnen rotators zijn die invallend licht met -450 roteren, of de eerste en derde dubbelbrekingselementen kunnen rotators zijn die invallend licht met -45° roteren en de tweede en vierde 10 dubbelbrekingselementen kunnen rotators zijn die invallend licht met +45° roteren.

[ 26 ] De eerste en vierde dubbelbrekingselementen kunnen vertragers zijn die invallende licht met +χ/4λ in fase vertragen en de tweede en derde dubbelbrekingselementen kunnen vertragers zijn die het invallende licht 15 met -VA in fase vertragen, of de eerste en vierde dubbelbrekingselementen kunnen vertragers zijn die invallend licht met -VA in fase vertragen en de tweede en derde dubbelbrekingselementen kunnen vertragers zijn die invallend licht met +VA in fase vertragen.

[ 27 ] De eerste en derde dubbelbrekingselementen kunnen vertragers zijn 20 die invallende licht met +VA in fase vertragen en de tweede en vierde dubbelbrekingselementen kunnen vertragers zijn die invallend licht met -VA in fase vertragen of de eerste en derde dubbelbrekingselementen kunnen vertragers zijn die invallende licht met -VA in fase vertragen en de tweede en vierde dubbelbrekingselementen kunnen vertragers die invallend licht 25 met +VA in fase vertragen.

[ 28 ] Het displayapparaat kan een veelvoud van pixels omvatten die in twee dimensies worden opgesteld en waarvan elk onafhankelijk licht uitzendt, en de parallaxbarrière-eenheid kan tussen het displayapparaat en een kijker zijn geplaatst.

9 [ 29 ] Volgens een ander voorbeeldsaspect van de onderhavige uitvinding, kan een displayapparaat omvatten: een tegenlichteenheid die licht uitzendt; een polarisatieachterplaat die slechts licht overbrengt dat een vooraf bepaalde polarisatierichting heeft; een vloeibaarkristaldisplaypaneel dat 5 voor elke pixel invallend licht polariseert en een beeld verstrekt; en een polarisatievoorplaat die slechts licht overbrengt met een vooraf bepaalde polarisatierichting. De parallaxbarrière-eenheid is geplaatst tussen het vloeibaarkristaldisplaypaneel en een kijker. De polarisatievoorplaat van het displayapparaat is de eerste polarisatieplaat van de parallaxbarrière-10 eenheid.

[ 30 ] Volgens een ander voorbeeldsaspect van de onderhavige uitvinding, kan een displayapparaat omvatten: een tegenlichteenheid die licht uitzendt; een polarisatieachterplaat die slechts licht met een vooraf bepaalde polarisatierichting overbrengt; een vloeibaarkristaldisplaypaneel dat voor 15 elke pixel invallend licht polariseert en een beeld verstrekt; en een polarisatievoorplaat die slechts licht overbrengt met een vooraf bepaalde polarisatierichting. De parallaxbarrière-eenheid is geplaatst tussen de tegenlichteenheid en het vloeibaarkristaldisplaypaneel. De polarisatieachterplaat van het displayapparaat is de tweede polarisatieplaat 20 van de parallaxbarrière-eenheid.

[ 31 j De bovengenoemde en andere voorbeeldsaspecten van de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden uit de volgende gedetailleerde beschrijving van voorbeelduitvoeringsvormen daarvan onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen waarin: 25 [ 32 ] Fig. 1 een conventionele stereoscopische display gebruikmakend van een bril illustreert; [ 33 ] Fig. 2 een schematisch aanzicht voor het uitleggen van het principe van een conventionele stereoscopische parallaxbarrièredisplay is; 10 [ 34 ] Figg. 3A-3C schematische aanzichten voor het uitleggen van het principe van de conventionele stereoscopische parallaxbarrièredisplays die beelden van volledige parallax voorzien, zijn; [ 35 ] Figg. 4A en 4B polarisatieroosterschermen van een 2D/3D schakelbaar 5 stereoscopisch display volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding illustreren; [ 36 ] Figg. 5A-5D schematische aanzichten zijn voor het uitleggen van een werkwijze voor het vormen van een tweedimensionaal (2D) beeld gebruikmakend van de polarisatieroosterschermen van Figg. 4A en 4B 10 volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; [ 37 ] Figg. 6A-6D schematische aanzichten zijn voor het uitleggen van een werkwijze voor het vormen van een driedimensionaal (3D) beeld met volledige parallax gebruikmakend van de polarisatieroosterschermen van Figg. 4A en 4B volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige 15 uitvinding; [ 38 ] Figg. 7A en 7B polarisatieroosterschermen van een 2D/3D schakelbaar, stereoscopische display volgens een andere voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding illustreren; [ 39 ] Fig. 8A een schematisch aanzicht is voor het verklaren van een 20 werkwijze voor het vormen van een 2D beeld gebruikmakend van de polarisatieroosterschermen van Fig. 7A en 7B; [ 40 ] Fig. 8B een schematisch aanzicht is voor het uitleggen van een werkwijze voor het vormen van een 3D beeld gebruikmakend van de polarisatieroosterschermen van Figg. 7A en 7B; 25 [ 41 ] Figg. 9A en 9B polarisatieroosterschermen van een 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens een andere voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding illustreren; [ 42 ] Fig. 10A een schematisch aanzicht voor het uitleggen van een werkwijze voor het vormen van een 2D beeld gebruikmakend van de 30 polarisatieroosterschermen van Figg. 9A en 9B is; en 11 [ 43 ] Fig. 10B een schematisch aanzicht voor het uitleggen van een werkwijze voor het vormen van een 3D beeld gebruikmakend van de polarisatieroosterschermen van Figg. 9A en 9B is.

5 [ 44 ] De onderhavige uitvinding zal nu vollediger worden beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin de voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding worden getoond.

[ 45 ] Een stereoscopisch display volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding toont selectief een tweedimensionaal (2D) beeld 10 of een driedimensionaal (3D) beeld met volledige parallax volgens de posities van twee polarisatieroosterschermen die tegenover elkaar staan, door de twee polarisatieroosterschermen ten opzichte van elkaar te bewegen. Dat wil zeggen, het stereoscopische display brengt licht door het volledige gebied van de polarisatieroosterschermen over in een 2D modus, 15 terwijl het een barrière en een veelvoud van openingen vormt, die in twee dimensies zijn opgesteld, zoals weergegeven in Fig. 3C, in een 3D modus, daardoor licht overbrengend door slechts de openingen in een 3D modus en een 3D beeld voorziend van zowel horizontale parallax als verticale parallax, d.w.z., volledige parallax. Daartoe, omvatten de 20 polarisatieroosterschermen dubbelbrekingselementen, die rotators of vertragers zijn, die de polarisatie van overgebracht licht wijzigen.

[ 46 ] Figg. 4A en 4B illustreren eerste en tweede polarisatieroosterschermen 11 en 12 van een 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige 25 uitvinding. Verwijzend naar Fig. 4A, omvat het eerste polarisatieroosterscherm 11 eerste tot en met vierde lijnen LI tot en met L4 die in een zich herhalend patroon zijn gevormd. De eerste lijn LI omvat eerste dubbelbrekingselementen 11a die de polarisatierichting van invallend licht naar één richting wijzigt en tweede 30 dubbelbrekingselementen 11b die alterneren met de eerste 12 dubbelbrekingselementen 11a en de polarisatierichting van invallend licht naar een andere richting wijzigen. De tweede lijn L2 omvat slechts de eerste dubbelbrekingselementen 11a. De derde lijn L3 omvat de tweede dubbelbrekingselementen 11b en de eerste dubbelbrekingselementen 11a 5 die met elkaar alterneren. De vierde lijn L4 omvat slechts de tweede dubbelbrekingselementen 11b. Verwijzend naar Fig. 4B, omvat het tweede polarisatieroosterscherm 12 eerste tot en met vierde lijnen LI' tot en met L4 ' die in een zich herhalend patroon zijn gevormd. De eerste lijn LI' omvat derde dubbelbrekingselementen 12a die de polarisatierichting van 10 invallend ücht in één richting wijzigen en vierde dubbelbrekingselementen 12b die alterneren met de derde dubbelbrekingselementen 12a en de polarisatierichting van invallend licht naar een andere richting wijzigen. De tweede lijn L2' omvat slechts de derde dubbelbrekingselementen 12a. De derde lijn L3' omvat de vierde dubbelbrekingselementen 12b en de derde 15 dubbelbrekingselementen 12a die met elkaar alterneren. De vierde lijn L4' omvat slechts de vierde dubbelbrekingselementen 12b.

[ 47 ] In het eerste polarisatieroosterscherm 11, kan de breedte van de eerste en tweede dubbelbrekingselementen 11a en 11b gelijk zijn aan de 20 breedte van twee pixels van een displayapparaat, zoals een kathodestraalbuis (CRT), een LCD, of een plasmadisplaypaneel (PDP). In dit geval, zijn de som van de hoogten van de eerste en tweede lijnen LI en L2 van het eerste polarisatieroosterscherm 11 en de som van de hoogten van de derde en vierde lijnen L3 en L4 van het eerste polarisatieroosterscherm 25 11 elk gelijk aan de hoogte van twee pixels van het displayapparaat.

Bijvoorbeeld, elk van de hoogten van de eerste en tweede lijnen LI en L2 kan gelijk zijn aan de hoogte van één pixel van het displayapparaat, of de hoogte van de eerste lijn LI kan minder zijn dan de hoogte van de tweede lijn L2. Eveneens kan elk van de hoogten van de derde en vierde lijnen L3 30 en L4 gelijk zijn aan de hoogte van één pixel van het displayapparaat, of de 13 hoogte van de derde lijn L3 kan zijn minder dan de hoogte van de vierde lijn L4. Ook kunnen de hoogten van de eerste lijn LI en L3 aan elkaar gelijk zijn, en kunnen de hoogten van de tweede lijn L2 en de vierde lijn L4 aan elkaar gelijk zijn.

5 [ 48 ] Het patroon van het tweede polarisatieroosterscherm 12 kan volledig overlappen met het patroon van het eerste polarisatieroosterscherm 11. Daartoe, kunnen de breedten van de dubbelbrekingselementen 12a en 12b en de hoogten van de lijnen LI' tot en met L4' gelijk zijn aan de overeenkomstige hoogten van de dubbelbrekingselementen 11a en 11b en de 10 overeenkomstige hoogten van de lijnen LI tot en met L4 van het eerste polarisatieroosterscherm 11. Bijvoorbeeld, kan de breedte van de derde en vierde dubbelbrekingselementen 12a en 12b gelijk zijn aan de breedte van twee pixels van het displayapparaat. Ook kan elk van de som van de hoogten van de eerste en tweede lijnen LI' en L2' van het tweede 15 polarisatieroosterscherm en de som van de hoogten van de derde en vierde lijnen L3 ' en L4' van het tweede polarisatieroosterscherm 12 elk gelijk zijn aan de hoogte van twee pixels van het displayapparaat.

[ 49 ] Volgens de huidige uitvoeringsvorm, kunnen de eerste tot en met vierde dubbelbrekingselementen 11a, 11b, 12a, en 12b rotators zijn die 20 circulaire dubbelbrekingselementen zijn. De eerste en vierde dubbelbrekingselementen 11a en 12b kunnen bijvoorbeeld rotators zijn die invallend licht met +45° roteren, en de tweede en derde dubbelbrekingselementen 11b en 12a kunnen rotators zijn die invallend licht met -45° roteren. Alternatief, kunnen de eerste en vierde 25 dubbelbrekingselementen 11a en 12b rotators zijn die invallend licht met -45° roteren en kunnen de tweede en derde dubbelbrekingselementen 11b en 12a rotators zijn die invallend licht met +45° roteren.

[ 50 ] Volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, kunnen de eerste tot en met vierde dubbelbrekingselementen 11a, 11b, 12a, 30 en 12b vertragers zijn die lineaire dubbelbrekingselementen zijn. De eerste 14

en vierde dubbelbrekingselementen 11a en 12b kunnen bijvoorbeeld vertragers zijn die het invallende licht met +1Λλ in fase vertragen en de tweede en derde dubbelbrekingselementen 11b en 12a kunnen vertragers zijn die invallend licht met -VA in fase vertragen. Alternatief, kunnen de 5 eerste en vierde dubbelbrekingselementen 11a en 12b vertragers zijn die invallend licht met -VA in fase vertragen en kunnen de tweede en derde dubbelbrekingselementen 11b en 12a vertragers zijn die invallend licht met +VA in fase vertragen. Hier, is λ de golflengte van invallend licht. In het algemeen, wordt de polarisatierichting van het invallende licht met +45° of -10 45° gewijzigd, wanneer het invallende gepolariseerde licht met +VA of -VA

wordt in fase vertraagd. Ongeacht of eerste tot en met vierde dubbelbrekingselementen 11a, 11b, 12a, en 12b rotators of vertragers zijn, kunnen zij dienovereenkomstig de polarisatierichting van invallend licht eenduidig wijzigen.

15 [ 51 ] Figg. 5A tot en met 5D zijn schematische aanzichten voor het uitleggen van een werkwijze voor het vormen van een 2D beeld gebruikmakend van de eerste en tweede polarisatieroosterschermen 11 en 12 van Figg. 4A en 4B volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

20 [ 521 Verwijzend naar Fig. 5A, kunnen de eerste en tweede polarisatieroosterschermen 11 en 12 tegenover elkaar staan vóór een displayapparaat 10. Verwijzend naar Fig. 5B, overlappen de eerste en tweede polarisatieroosterschermen 11 en 12 elkaar dusdanig, dat de eerste en tweede dubbelbrekingselementen 11a en 11b van het eerste 25 polarisatieroosterscherm 11 samenvallen met de overeenkomende derde en vierde dubbelbrekingselementen 12a en 12b van het tweede polarisatieroosterscherm 12 om een 2D beeld voort te brengen. Door de eerste dubbelbrekingselementen 11a overgebracht licht valt dientengevolge bijvoorbeeld in op de derde dubbelbrekingselementen 12a, en door de tweede 30 dubbelbrekingselementen 11b overgebracht licht valt in op de vierde 15 dubbelbrekingselementen 12b. Als licht op het eerste polarisatieroosterscherm 11 invallend licht een polarisatie van 90° heeft, roteren de eerste en vierde dubbelbrekingselementen 11a en 12b invallend licht met +45°, en roteren de tweede en derde dubbelbrekingselementen 11b 5 en 12a invallend licht met -45°, wordt door de eerste dubbelbrekingselementen 11a overgebracht licht geroteerd met +45° om een polarisatie van 135° te hebben, en het door de tweede dubbelbrekingselementen 11b overgebracht licht wordt geroteerd met -45° om een polarisatie van 45° te hebben. Dan wordt het door de eerste 10 dubbelbrekingselementen 11a overgebrachte en op de derde dubbelbrekingselementen 12a invallende licht geroteerd met -45° om een polarisatie van 90° te hebben. Ook, wordt het door de tweede dubbelbrekingselementen 11b overgebrachte en op de vierde dubbelbrekingselementen 12b invallende licht geroteerd met +45° om een 15 polarisatie van 90° te hebben. Dat wil zeggen, de polarisatie van op het eerste polarisatieroosterscherm 11 invallend licht en de polarisatie van van het tweede polarisatieroosterscherm 12 uitgezonden licht zijn dezelfde. Dienovereenkomstig, als polarisatieplaten die licht met dezelfde polarisatie overbrengen, respectievelijk op een lichtinvaloppervlak van het eerste 20 polarisatieroosterscherm 11 en een lichtuittreedoppervlak van het tweede polarisatieroosterscherm 12 zijn opgesteld, wordt het gehele scherm van het displayapparaat getoond, daardoor een 2D beeld realiserend.

[ 53 ] Fig. 5C is een doorsnede-aanzicht van een stereoscopisch display ingericht om een 2D beeld te verkrijgen. Verwijzend naar Fig. 5C omvat het 25 stereoscopische display een displayapparaat 20 dat een vooraf bepaald beeld voortbrengt, een eerste polarisatieplaat 23 die slechts licht met een vooraf bepaalde polarisatie overbrengt, waarbij voornoemde eerste en tweede polarisatieroosterscherm 11 en 12, en een tweede polarisatieplaat 24 staan tegenover het tweede polarisatieroosterscherm 12 en waarbij van het licht 30 dat door het tweede polarisatieroosterscherm 12 wordt over gebracht, slechts 16 licht met een vooraf bepaalde polarisatie wordt overgebracht. De eerste polarisatieplaat 23, de eerste en tweede polarisatieroosterschermen 11 en 12, en de tweede polarisatieplaat 24 vormen een parallaxbarrière-eenheid die al het invallend licht in een 2D modus overbrengt en een barrière in een 5 3D modus aan afzonderlijke beelden voor een linkeroog en een rechteroog vormt. Zoals getoond in Fig. 5B, overlappen in de 2D modus de eerste en tweede polarisatieroosterschermen 11 en 12 elkaar dusdanig dat de eerste en tweede dubbelbrekingselementen 11a en 11b van het eerste polarisatieroosterscherm 11 samenvallen met de overeenkomende derde en 10 vierde dubbelbrekingselementen 12a en 12b van het tweede polarisatieroosterscherm 12.

[ 54 ] In deze structuur, valt door het displayapparaat 20 geproduceerd licht eerst in op eerste polarisatieplaat 23. De eerste polarisatieplaat 23 kan van van displayapparaat 20 invallend licht slechts licht met een polarisatie van 15 90° overbrengen. Na het passeren door de eerste polarisatieplaat 23, passeert een deel van het licht continu door de eerste dubbelbrekingselementen 11a en de derde dubbelbrekingselementen 12a, en het resterende deel van het licht passeert continu door de tweede dubbelbrekingselementen 11b en de vierde dubbelbrekingselementen 12b.

20 Zoals hierboven beschreven, heeft al het van het tweede polarisatieroosterscherm 12 uitgezonden licht een polarisatie van 90°. Wanneer de tweede polarisatieplaat 24, zoals de eerste polarisatieplaat 23, dienovereenkomstig slechts licht met een polarisatie van 90° overbrengt, wordt het van displayapparaat 20 verstrekte beeld overgebracht aan een 25 kijker zoals het is. Het displayapparaat 20 toont een algemeen 2D beeld en de kijker kan het 2D beeld zien.

[ 55 ] Hoewel in de huidige uitvoeringsvorm de eerste en vierde dubbelbrekingselementen 11a en 12b invallend licht met +45° roteren en de tweede en derde dubbelbrekingselementen 11b en 12a invallend licht met -30 45° roteren, kunnen de dubbelbrekingselementen invallend licht onder 17 verschillende hoeken roteren. Bijvoorbeeld, kunnen de eerste en derde dubbelbrekingselementen 11a en 12a invallend licht met -45° roteren en kunnen de tweede en vierde dubbelbrekingselementen 11b en 12b invallend licht roteren met +45°. Alternatief, kunnen de eerste en derde 5 dubbelbrekingselementen 11a en 12a invallend licht met +45° roteren en kunnen de tweede en vierde dubbelbrekingselementen 11b en 12b invallend licht met -45° roteren. Als het invallende licht met een polarisatie van 90° continu door de eerste en derde dubbelbrekingselementen 11a en 12a passeert, heeft het overgebrachte licht in dit geval een polarisatie van 180°. 10 Als het invallende licht met een polarisatie van 90° continu door de tweede en vierde dubbelbrekingselementen 11b en 12b passeert, heeft het overgebrachte licht een polarisatie van 0°. Als de eerste polarisatieplaat 23 slechts licht met een polarisatie van 90° overbrengt, zou de tweede polarisatieplaat 24 dienovereenkomstig licht met een polarisatie van 0° of 15 180° moeten kunnen overbrengen, loodrecht aan de polarisatie van eerste polarisatieplaat 23.

[ 56 ] Ondertussen, kan het displayapparaat 20 elk soort display dan ook zijn, bijvoorbeeld, een PDP. In dit geval, zoals aangetoond in Fig. 5C, wordt de parallaxbarrière-eenheid die uit eerste polarisatieplaat 23, de eerste en 20 tweede polarisatieroosterschermen 11 en 12, en tweede polarisatieplaat 24 bestaat geplaatst tussen het displayapparaat 20 en de kijker.

[ 57 ] Het displayapparaat 20 kan LCD in plaats van een PDP zijn. Zoals welbekend is, omvat een LCD een tegenlichteenheid 25 die licht uitzendt, een polarisatieachterplaat 26 die van licht dat door tegenlichteenheid 25 25 wordt uitgezonden, slechts licht met een vooraf bepaalde polarisatie overbrengt, een LCD-paneel 27 dat invallend licht voor elke pixel polariseert en voorziet van een beeld, en een polarisatievoorplaat 28 dat van licht dat door LCD-paneel 27 wordt overgebracht, slechts licht overbrengt met een vooraf bepaalde polarisatie. Aangezien de LCD the polarisatieachter- en -30 voorplaten 28 en 27 omvat, kan de polarisatievoorplaat 28 van de LCD als 18 de eerste polarisatieplaat van de parallaxbarrière-eenheid worden gebruikt, wanneer de parallaxbarrière-eenheid tussen de kijker en de LCD is geplaatst. Zoals aangetoond in Fig. 5D kan ondertussen de parallaxbarrière-eenheid tussen tegenlichteenheid 25 en het LCD-paneel 27 van de LCD zijn 5 geplaatst. In dit geval, kan de polarisatieachterplaat van de LCD als tweede polarisatieplaat van de parallaxbarrière-eenheid worden gebruikt.

[ 58 ] Figg. 6A tot en met 6D zijn schematische aanzichten voor het uitgeggen van een werkwijze voor het vormen van een 3D beeld in een stereoscopisch display volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige 10 uitvinding.

[ 59 ] Om een 3D beeld te realiseren, zijn het eerste polarisatieroosterscherm 11 en het tweede polarisatieroosterscherm 12 van de parallaxbarrière-eenheid ten opzichte van elkaar verplaatst op een vooraf bepaalde afstand in een diagonale richting. Of het eerste 15 polarisatieroosterscherm 11, of het tweede polarisatieroosterscherm 12, of allebei kunnen worden bewogen. Een maximale horizontale verplaatsing van het eerste polarisatieroosterscherm 11 ten opzichte van het tweede polarisatieroosterscherm 12 is gelijk aan de breedte van één pixel van het displayapparaat. Een horizontale verplaatsing van het eerste 20 polarisatieroosterscherm 11 ten opzichte van het tweede polarisatieroosterscherm 12 is namelijk niet groter dan de breedte van één pixel van het displayapparaat. Ook worden het eerste polarisatieroosterscherm 11 en het tweede polarisatieroosterscherm 12 dusdanig verplaatst, dat de derde lijn L3 van het eerste 25 polarisatieroosterscherm 11 en de eerste lijn LI' van het tweede polarisatieroosterscherm 12 gedeeltelijk elkaar overlappen.

[ 60 ] Dan zijn, zoals aangetoond in Fig. 6A, de eerste en tweede dubbelbrekingselementen 11a en 11b van het eerste polarisatieroosterscherm 11 slecht uitgelijnd met de derde en vierde 30 dubbelbrekingselementen 12a en 12b van het tweede 19 polarisatieroosterscherm 12. Dienovereenkomstig, wordt een deel van het door de eerste dubbelbrekingselementen 11a overgebrachte licht overgebracht door de derde dubbelbrekingselementen 12a, en het overgebleven deel van het door de eerste dubbelbrekingselementen 11a 5 overgebrachte licht wordt door de vierde dubbelbrekingselementen 12b heen overgebracht. Deel van het door de tweede dubbelbrekingselementen 11b heen overgebrachte licht wordt overgebracht door de derde dubbelbrekingselementen 12a, en het overgebleven deel van het door de tweede dubbelbrekingselementen 11b overgebrachte licht, wordt 10 overgebracht door de vierde dubbelbrekingselementen 12b. Bijvoorbeeld, als de eerste en vierde dubbelbrekingselementen 11a en 12b invallend licht met +45° roteren en de tweede en derde dubbelbrekingselementen 11b en 12a invallend licht met -45° roteren, werkt het stereoscopische display als volgt.

[ 61 ] Eerst wordt van het displayapparaat 20 uitgezonden licht 15 overgebracht door de eerste polarisatieplaat 23 heen om een polarisatie van 90° te hebben. Daarna wordt een deel van het door de eerste polarisatieplaat 23 overgebrachte licht door de eerste dubbelbrekingselementen 11a heen overgebracht om een polarisatie van 135° te hebben, en het overgebleven door de eerste polarisatieplaat 23 20 overgebrachte licht wordt overgebracht door de tweede dubbelbrekingselementen 11b om een polarisatie van een 45° te hebben. Deel van het door de eerste dubbelbrekingselementen 11a heen overgebrachte licht wordt overgebracht door de derde dubbelbrekingselementen 12a heen om een polarisatie van 90° te hebben, en 25 het overgebleven door de eerste dubbelbrekingselementen 11a heen overgebrachte licht wordt door de vierde dubbelbrekingselementen 12b heen overgebracht om een polarisatie van van 180° te hebben. Ook wordt een deel van het door de tweede dubbelbrekingselementen 11b heen overgebrachte licht overgebracht door de derde dubbelbrekingselementen 12a om een 30 polarisatie van 0° te hebben, en het overgebleven door de tweede 20 dubbelbrekingselementen lib heen overgebrachte licht wordt door de vierde dubbelbrekingselementen 12b heen overgebracht om een polarisatie van 90° te hebben. Aangezien de tweede polarisatieplaat 24 slechts ücht met een polarisatie van 90° overbrengt, kan slechts het continu door de eerste 5 dubbelbrekingselementen 11a en de derde dubbelbrekingselementen 12a heen overgebrachte licht en het continu door de tweede dubbelbrekingselementen 11b en de vierde dubbelbrekingselementen 12b heen overgebrachte licht worden overgebracht door de tweede polarisatieplaat 24 heen, en wordt het andere licht geblokkeerd.

10 [ 62 ] Verwijzend naar Fig. 6A, worden in de eerste en tweede polarisatieroosterschermen 11 en 12 gebieden waar de eerste dubbelbrekingselementen 11a en de derde dubbelbrekingselementen 12a elkaar overlappen, en gebieden waar de tweede dubbelbrekingselementen 11b en de vierde dubbelbrekingselementen 12b elkaar overlappen, 15 horizontaal en verticaal gegenereerd op vooraf bepaalde intervallen.

Dientengevolge worden, zoals aangetoond in Fig. 6B, regelmatig openingen 31 in twee dimensies gevormd in een licht blokkerende barrière 30. Een parallaxbarrière die licht op dezelfde wijze als de parallaxbarrière voor het verstrekken van volledige parallax die in Fig. 3C is getoond, doorlaat, wordt 20 namelijk gegenereerd. In de huidige uitvoeringsvorm, worden openingen 31 gevormd voor elk 2x2 blok van pixels. De grootte van elk van openingen 31 kan gelijk aan of iets kleiner dan de grootte van één pixel. Aangezien het stereoscopische display volgens de huidige uitvoeringsvorm een 3D beeld van volledige parallax voorziet, kan zelfs een kijker die op zijn zijde ligt, het 25 3D beeld zien.

[ 63 ] Zoals hierboven beschreven, kan het displayapparaat 20 een PDP of een LCD zijn. Verwijzend naar Fig. 6C, gelijkend op Fig. 5C, is, wanneer het displayapparaat 20 een PDP of een LCD is een parallaxbarrière-eenheid bestaand uit de eerste polarisatieplaat 23, de eerste en tweede 30 polarisatieroosterschermen 11 en 12, en de tweede polarisatieplaat 24 21 geplaatst tussen het displayapparaat 20 en de kijker. Verwijzend naar Fig. 6D, gelijkend op fig. 5D, kan, wanneer het displayapparaat 20 een LCD is, een parallaxbarrière-eenheid voor het genereren van een parallaxbarrière tussen de tegenlichteenheid 25 van de LCD en het LCD-paneel 27 worden 5 geplaatst. Zoals hierboven beschreven, kan de polarisatieachterplaat 26 van de LCD als de tweede polarisatieplaat van de parallaxbarrière-eenheid worden gebruikt. Zoals getoond in Figg. 6C en 6D, worden de eerste en tweede polarisatieroosterschermen 11 en 12 verplaatst en slecht uitgelijnd op een vooraf bepaalde afstand om een 3D beeld te verstrekken.

10 [ 64 ] Wanneer de in Figg. 4A en 4B geïllustreerde eerste en tweede polarisatieroosterschermen 11 en 12 worden gebruikt, wordt een opening gevormd voor elk 2x2 blok van pixels. Dienovereenkomstig is een zicht waarin een 3D beeld kan worden gezien, vrij nauw. Figg. 7A en 7B illustreren het eerste polarisatieroosterscherm 13 en het tweede 15 polarisatieroosterscherm 14 van een 2D/3D schakelbaar, stereoscopisch display volgens een andere voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Verwijzend naar Figg. 7A en 7B wordt een opening gevormd voor elk 4x4 blok van pixels om een zicht waarin een 3D beeld kan worden gezien, te vergroten. De structuren van de eerste en tweede in Figg. 7A en 20 7B geïllustreerde polarisatieroosterschermen 13 en 14 zijn identiek aan de structuren van de eerste en tweede in Figg. 4A en 4B geïllustreerde polarisatieroosterschermen 11 en 12 met uitzondering van de grootte van dubbelbrekingselementen.

[ 65 ] Dat wil zeggen, het eerste polarisatieroosterscherm 13 is soortgelijk 25 aan het eerste polarisatieroosterscherm 11 van Fig. 4A in die zin dat het eerste polarisatieroosterscherm 13 eerste tot en met vierde in een zich herhalend patroon gevormde lijnen LI tot en met L4 omvat, waarin de eerste lijn LI eerste dubbelbrekingselementen 13a omvat die de polarisatierichting van invallend licht in één richting wijzigen en tweede 30 dubbelbrekingselementen 13b die alterneren met eerste 22 dubbelbrekingselementen 13a en de polarisatierichting van invallend licht naar een andere richting wijzigen, de tweede lijn L2 slechts de eerste dubbelbrekingselementen 13a omvat, de derde lijn L3 alternerend met elkaar de tweede dubbelbrekingselementen 13b en de eerste 5 dubbelbrekingselementen 13a omvat en de eerste lijn L4 slechts de tweede dubbelbrekingselementen 13b omvat. Ook, is het in Fig. 7B geïllustreerde tweede polarisatieroosterscherm 14 soortgelijk aan het in Fig. 4B geïllustreerde tweede polarisatieroosterscherm 13 in die zin dat het tweede polarisatieroosterscherm 14 eerste tot en met vierde in een zich herhalend 10 patroon gevormde lijnen LI' tot en met L4', waarin de eerste lijn LI' derde dubbelbrekingselementen 14a omvat die de polarisatierichting van invallend licht naar één richting wijzigen, en vierde dubbelbrekingselementen 14b die alterneren met de derde dubbelbrekingselementen 14a en de polarisatierichting van invallend licht 15 naar een andere richting wijzigen, de tweede lijn L2' slechts de derde dubbelbrekingselementen 14a omvat, de derde lijn L3' de vierde dubbelbrekingselementen 14b en de derde dubbelbrekingselementen 14a omvat die met elkaar alterneren, en de vierde lijn L4' slechts de vierde dubbelbrekingselementen 14b omvat.

20 [ 66 ] De breedte van de eerste en tweede dubbelbrekingselementen 13a en 13b van het eerste polarisatieroosterscherm 13 is gelijk aan de breedte van vier pixels van het displayapparaat. De som van de hoogten van de eerste en tweede lijnen LI en L2 van het eerste polarisatieroosterscherm 13 en de som van de hoogten van de derde en vierde lijnen L3 en L4 van het eerste 25 polarisatieroosterscherm 13 zijn elk gelijk aan de breedte van vier pixels van het displayapparaat. De hoogten van de eerste en derde lijnen LI en L3 zijn elk ongeveer gelijk aan de hoogte van één pixel van het displayapparaat. De hoogten van de tweede en vierde lijnen L2 en L4 zijn elk ongeveer gelijk aan de hoogte van drie pixels van het displayapparaat.

30 Aangezien het patroon van het tweede polarisatieroosterscherm 14 met het 23 patroon van het eerste polarisatieroosterscherm 13 samenvalt, kan de grootte van de dubbelbrekingselementen van het in Fig. 7B geïllustreerde tweede polarisatieroosterscherm 14 gelijk zijn aan de grootten van de overeenkomstige dubbelbrekingselementen van het eerste 5 polarisatieroosterscherm 13.

[ 67 ] Wanneer de eerste en tweede polarisatieroosterschermen 13 en 14 elkaar overlappen zoals getoond in Fig. 8A, kan in deze structuur een 2D beeld worden verstrekt. Wanneer het eerste polarisatieroosterscherm 13 en het tweede polarisatieroosterscherm 14 in een diagonale richting ten 10 opzichte van elkaar zijn verplaatst, zoals aangetoond in Fig. 8B, wordt een veelvoud van licht overbrengende openingen 15 regelmatig opgesteld in twee dimensies om een 3D beeld te voorzien van volledige parallax en een wijder zicht te creëren. Een maximale horizontale verplaatsing van het eerste polarisatieroosterscherm 13 ten opzichte van het tweede 15 polarisatieroosterscherm 14 is gelijk aan de breedte van één pixel van het displayapparaat. Een maximale verticale verplaatsing van het eerste polarisatieroosterscherm 13 ten opzichte van het tweede polarisatieroosterscherm 14 is gelijk aan de breedte van één pixel van het displayapparaat. Ook wordt een verticale afstand tussen het eerste 20 polarisatieroosterscherm 13 en het tweede polarisatieroosterscherm 14

dusdanig gevormd, dat de derde lijn L3 van het eerste polarisatiescherm 13 en de eerste lijn LI' van het tweede polarisatiescherm 14 elkaar overlappen. [ 68 ] Figg. 9A en 9B illustreren eerste en de tweede polarisatieroosterschermen 17 en 18 van een 2D/3D schakelbaar 25 stereoscopisch display volgens nog een andere voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De eerste en tweede polarisatieroosterschermen die in Figg. 4A en 4B en Figg. 7A en 7B zijn geïllustreerd, zouden in een diagonale richting moeten worden verplaatst. Dienovereenkomstig is het mechanisme voor het verplaatsen van de 30 polarisatieroosterschermen om te schakelen tussen een 2D modus en een 3D

24 modus complex. De in Figg. 9A en 9B geïllustreerde eerste en tweede polarisatieroosterschermen worden slechts in een verticale richting bewogen om te schakelen tussen een 2D modus en een 3D modus.

[ 69 ] Verwijzend naar Fig. 9A, heeft het eerste polarisatieroosterscherm 17 5 een structuur soortgelijk aan het in Fig. 7A geïllustreerde eerste polarisatieroosterscherm 13 behalve dat een derde lijn L3 horizontaal is verplaatst van een eerste lijn LI. Dat wil zeggen, het in Fig. 9A geïllustreerde eerste polarisatieroosterscherm 17 omvat eerst tot en met vierde in een zich herhalend patroon gevormde lijnen LI tot en met L4. De 10 eerste lijn LI omvat eerste dubbelbrekingselementen 17a die de polarisatierichting van invallend licht in één richting wijzigen en tweede dubbelbrekingselementen 17b die alterneren met de eerste dubbelbrekingelementen 17a en de polarisatierichting van invallend licht naar een andere richting wijzigt, de tweede lijn L2 omvat slechts de eerste 15 dubbelbrekingselementen, de derde lijn L3 omvat de tweede dubbelbrekingselementen 17b en de eerste dubbelbrekingselementen 17a die met elkaar alterneren, en de vierde lijn L4 omvat slechts de tweede dubbelbrekingselementen 17b. De derde lijn L3 is horizontaal verplaatst van de eerste lijn LI. De afstand waarop de derde lijn L3 van de eerste lijn 20 LI is verplaatst kan minder zijn dan of gelijk zijn aan de breedte van één pixel van het displayapparaat.

[ 70 ] Het in Fig. 9B geïllustreerde tweede polarisatieroosterscherm 18 omvat eerste tot en met vierde in een zich herhalend patroon gevormde lijnen LI' tot en met L4'. De eerste lijn LI' omvat eerste derde 25 dubbelbrekingselementen 18a die de polarisatierichting van invallend licht naar één richting wijzigen en vierde dubbelbrekingselementen 18b die alterneren met de derde dubbelbrekingelementen 18a en de polarisatierichting van invallend licht wijzigen naar een andere richting, de tweede lijn L2' omvat slechts de derde dubbelbrekingselementen 18a, de 30 derde lijn L3 ' omvat de vierde dubbelbrekingselementen 18b en de derde 25 dubbelbrekingselementen 18a die met elkaar alterneren, en de vierde lijn L4' omvat slechts de vierde dubbelbrekingselementen 18b. De derde lijn L3' is horizontaal van de eerste lijn LI' verplaatst. De afstand waarover de derde lijn L3 ' van de eerste lijn LI is verplaatst, kan minder dan of gelijk 5 zijn aan de breedte van één pixel van het displayapparaat.

[ 71 ] Wanneer de eerste en tweede polarisatieroosterschermen 17 en 18 met elkaar zijn uitgelijnd zoals aangetoond in Fig. 10A, kan in deze structuur een 2D beeld worden verstrekt. Wanneer het eerste polarisatieroosterscherm 17 en het tweede polarisatieroosterscherm 18, 10 zoals getoond in Fig. 10B, in een verticale richting dusdanig ten opzichte van elkaar zijn verplaatst, dat de derde lijn L3 van het eerste polarisatieroosterscherm 17 met de eerste lijn Ll' van het tweede polarisatieroosterscherm 18 samenvalt, wordt een veelvoud van openingen 15 die licht overbrengen, regelmatig gevormd in twee dimensies.

15 Dienovereenkomstig kan een 3D beeld met volledige parallax worden verstrekt en kan een breder zicht tot stand worden gebracht.

[ 72 ] Zoals hierboven beschreven kan het display gemakkelijk tussen een 2D modus en een 3D modus worden geschakeld, aangezien het 2D/3D schakelbare stereoscopische display volgens de onderhavige uitvinding twee 20 polarisatieroosterschermen gebruikt. Aangezien de openingen elke vier of zestien pixels zijn gevormd in een 3D modus, is een zicht waarin een 3D beeld kan worden gezien, breed. Aangezien de 2D/3D schakelbare stereoscopische display verticale parallax en horizontale parallax gelijktijdig kan genereren, kan voorts een stereoscopisch beeld met volledige parallax 25 worden verstrekt. Dienovereenkomstig, kan een gebruiker een 3D beeld zien zelfs terwijl hij op zijn zijde ligt.

[ 73 ] Terwijl de onderhavige uitvinding in het bijzonder is getoond en beschreven onder verwijzing naar voorbeelduitvoeringsvormen daarvan, zal worden begrepen door degenen met gewone vaardigheid op het vakgebied 30 dat diverse wijzigingen in vorm en de details daarin kunnen worden 26 aangebracht zonder af te wijken van de geest en reikwijdte van de onderhavige uitvinding zoals die door de volgende conclusies worden bepaald.

1 03 20 9 6

Claims (6)

1. Een 2D/3D schakelbaar, stereoscopisch display omvattend: een displayapparaat dat een beeld toont; en een parallaxbarrière-eenheid omvattende: een eerste polarisatieroosterscherm en een tweede polarisatiescherm; 5 waarbij de parallaxbarrière-eenheid een 2D modus en een 3D modus heeft, en in de 2D modus al het licht van het displayapparaat wordt overgebracht door de parallaxbarrière-eenheid heen, en de parallaxbarrière-eenheid in de 3D modus een barrière vormt en een veelvoud van openingen die dusdanig op vooraf bepaalde intervallen in twee dimensies zijn opgesteld, dat licht 10 slechts door de openingen wordt overgebracht en een 3D beeld met horizontale parallax en verticale parallax wordt verstrekt. 2. 2D/3D schakelbaar, stereoscopisch display volgens conclusie 1, waarbij de parallaxbarrière-eenheid verder omvat: een eerste polarisatieplaat die slechts licht overbrengt dat een vooraf 15 bepaalde polarisatierichting heeft; en een tweede polarisatieplaat, die tegenover de eerste polarisatieplaat staat, die slechts licht overbrengt dat een vooraf bepaalde polarisatierichting heeft; waarbij het eerste polarisatieroosterscherm groepen heeft van 20 eerste, tweede, derde, en vierde in een zich herhalende patroon gevormde lijnen, waarbij de eerste lijn eerste dubbelbrekingselementen omvat die de polarisatierichting van invallend licht naar een eerste richting wijzigen en tweede dubbelbrekingselementen die alterneren met de eerste 25 dubbelbrekingselementen en de polarisatierichting naar een tweede richting wijzigen, de tweede lijn slechts de eerste dubbelbrekingselementen omvat, 1 03 209 6 de derde lijn de tweede dubbelbrekingselementen en het eerste dubbele brekingselement die met elkaar alterneren, omvat, en de vierde lijn slechts de tweede dubbelbrekingselementen omvat; en 5 waarbij het tweede polarisatieroosterscherm groepen heeft van eerste, tweede, derde, en de vierde zich in een herhalend patroon gevormde lijnen, waarbij de eerste lijn derde dubbelbrekingselementen omvat die de polarisatierichting van invallend licht naar de tweede richting wijzigen en 10 vierde dubbelbrekingselementen die alterneren met de derde dubbelbrekingselementen wijzigen en de polarisatierichting van invallend licht naar de eerste richting wijzigen, de tweede lijn slechts de derde dubbelbrekingselementen omvat, de derde lijn de vierde dubbelbrekingselementen en de derde 15 dubbelbrekingselementen omvat die met elkaar alterneren, en de vierde lijn slechts de vierde dubbelbrekingselementen omvat; en waarbij het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede polarisatieroosterscherm tussen de eerste polarisatieplaat en de tweede polarisatieplaat zijn opgesteld. 20 3. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 2, verder omvattend een verplaatsingsmiddel voor het bewegen, van ten minste één van het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede polarisatieroosterscherm dusdanig, dat een 2D beeld of een 3D beeld 25 selectief volgens de relatieve posities van het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede polarisatieroosterscherm wordt weergegeven. 4. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 3, 30 waarbij een breedte van elk van de eerste tot en met vierde dubbelbrekingselementen gelijk is aan een breedte van twee pixels van het displayapparaat, en een som van de hoogten van de eerste en tweede lijnen en een som van de hoogten van de derde en vierde lijnen van elk van de eerste en tweede polarisatieroosterschermen elk gelijk zijn aan een hoogte 5 van twee pixels van het displayapparaat. 5. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 4, waarbij de hoogte van elk van de eerste lijn en de derde lijn van elk van de eerste en tweede polarisatieroosterschermen niet groter is dan de hoogte 10 van één pixel van het displayapparaat. 6. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 3, waarbij een breedte van elk van de eerste tot en met vierde dubbelbrekingselementen gelijk is aan een breedte van vier pixels van het 15 displayapparaat, en een som van de hoogten van de eerste en tweede lijnen van het eerste polarisatieroosterscherm en een som van de hoogten van de derde en vierde lijnen van het tweede polarisatieroosterscherm elk gelijk zijn aan een hoogte van vier pixels van het displayapparaat. 20 7. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 6, waarbij de hoogte van elk van de eerste lijn en de derde lijn van elk van de eerste en tweede polarisatieroosterschermen niet groter is dan de hoogte van één pixel van het displayapparaat. 25 8. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 2, verder omvattend: een verplaatsingsmiddel voor het verplaatsen van ten minste één van het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede polarisatieroosterscherm in een diagonale richting om een barrière te vormen die licht blokkeert en een veelvoud van openingen heeft die regelmatig in twee dimensies zijn opgesteld en licht overbrengen. 9. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 8, 5 waarbij een horizontale verplaatsing van het eerste polarisatieroosterscherm ten opzichte van het tweede polarisatieroosterscherm niet groter is dan een breedte van één pixel van het displayapparaat, en het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede polarisatieroosterscherm verticaal dusdanig zijn verplaatst dat de derde lijn 10 van het eerste polarisatieroosterscherm en de eerste lijn van het tweede polarisatieroosterscherm elkaar overlappen. 10. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 2, waarbij de derde lijn van het eerste polarisatieroosterscherm horizontaal 15 van de eerste lijn van het eerste polarisatieroosterscherm met een maximumafstand is verplaatst die overeenkomt met een breedte van één pixel van het displayapparaat, en de derde lijn van het tweede polarisatieroosterscherm horizontaal van de eerste lijn van het tweede polarisatieroosterscherm met een maximumafstand is verplaatst die 20 overeenkomt met een breedte van één pixel van het displayapparaat. 11. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 10, verder omvattend: een verplaatsingsmiddel voor het verticaal verplaatsen van ten minste één van het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede 25 polarisatieroosterscherm om een barrière te vormen die licht blokkeert en een veelvoud van openingen heeft die regelmatig in twee dimensies zijn opgesteld en licht overbrengen. 12. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 11, 30 waarbij het verplaatsingsmiddel verticaal ten minste één van het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede polarisatieroosterscherm dusdanig verplaatst, dat de derde lijn van het eerste polarisatieroosterscherm en de eerste lijn van het tweede polarisatieroosterscherm elkaar overlappen. 5 13. 2D/3D schakelhaar stereoscopisch display volgens conclusie 2, waarbij de eerste en vierde dubbelbrekingselementen rotators zijn die invallend licht met +45° roteren en de tweede en derde dubbelbrekingselementen rotators zijn die invallend licht met -45° roteren, of de eerste en vierde dubbelbrekingselementen rotators zijn die invallend 10 licht met -45° roteren en de tweede en derde dubbelbrekingselementen rotators zijn die invallend licht met +45° roteren. 14. 2D/3D schakelhaar stereoscopisch display volgens conclusie 13, waarbij de eerste polarisatieplaat en de tweede polarisatieplaat licht met 15 dezelfde vooraf bepaalde polarisatierichting overbrengen. 15. 2D/3D schakelhaar stereoscopisch display volgens conclusie 2, waarbij de eerste en derde dubbelbrekingselementen rotators zijn die invallend licht met +45° roteren en de tweede en vierde 20 dubbelbrekingselementen rotators zijn die invallend licht met -45° roteren, of de eerste en derde dubbelbrekingselementen rotators zijn die invallend licht met -45° roteren en de tweede en vierde dubbelbrekingselementen rotators zijn die invallend licht met +45° roteren. 25 16. 2D/3D schakelhaar stereoscopisch display volgens conclusie 15, waarbij de eerste polarisatieplaat en de tweede polarisatieplaat licht met loodrechte vooraf bepaalde polarisatierichtingen overbrengen. 17. 2D/3D schakelhaar stereoscopisch display volgens conclusie 2, 30 waarbij de eerste en vierde dubbelbrekingselementen vertragers zijn die het invallende licht met +%λ in fase vertragen en de tweede en derde dubbelbrekingselementen vertragers zijn die het invallende licht met -Ya\ in fase vertragen, of de eerste en vierde dubbelbrekingselementen vertragers zijn die invallend licht met -Va\ in fase vertragen en de tweede en derde 5 dubbelbrekingselementen vertragers zijn die invallend licht met +1/4λ in fase vertragen; en λ de golflengte van inherent licht is. 18. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 17, waarbij de eerste polarisatieplaat en de tweede polarisatieplaat licht met 10 dezelfde vooraf bepaalde polarisatierichting overbrengen. 19. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 2, waarbij de eerste en derde dubbelbrekingselementen vertragers zijn die invallende licht met +Υλ\ in fase vertragen en de tweede en vierde 15 dubbelbrekingselementen vertragers zijn die invallend licht met -V4X in fase vertragen, of de eerste en derde dubbele brekingselementen vertragers zijn die invallend licht met - VA in fase vertragen en de tweede en vierde dubbelbrekingselementen vertragers zijn die invallend licht met +YA in fase vertragen. 20 20. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 19, waarbij de eerste polarisatieplaat en de tweede polarisatieplaat licht met loodrechte vooraf bepaalde polarisatierichtingen overbrengen. 25 21. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 2, waarbij het displayapparaat omvat: een tegenlichteenheid die licht uitzendt; een polarisatieachterplaat die slechts licht overbrengt met een vooraf bepaalde polarisatie; een vloeibaarkristaldisplaypaneel dat invallend licht voor elke pixel polariseert en een beeld verstrekt; en een 30 polarisatie voorplaat die slechts licht overbrengt met een vooraf bepaalde polarisatie, waarbij de parallaxbarrière-eenheid tussen het vloeibaarkristaldisplaypaneel en een kijker is opgesteld, en de polarisatievoorplaat van het displayapparaat de eerste polarisatieplaat van de parallaxbarrière-eenheid is. 5 22. 2D/3D schakelbaar stereoscopisch display volgens conclusie 2, waarbij het displayapparaat omvat: een tegenlichteenheid die licht uitzendt; een polarisatieachterplaat die slechts licht overbrengt met een vooraf bepaalde polarisatie; een vloeibaarkristaldisplaypaneel dat invallend licht 10 voor elke pixel polariseert en een beeld verstrekt; en een polarisatievoorplaat die slechts licht overbrengt met een vooraf bepaalde polarisatie, waarbij de parallaxbarrière-eenheid tussen de tegenlichteenheid en het vloeibaarkristaldisplaypaneel is opgesteld, en de polarisatieachterplaat van het displayapparaat de tweede polarisatieplaat 15 van de parallaxbarrière-eenheid is.

23. Beelddisplay omvattend: een displayapparaat dat een beeld toont; en een parallaxbarrière-eenheid, omvattende een eerste polarisatieroosterscherm en een tweede polarisatieroosterscherm, die 20 tegenover het eerste polarisatieroosterscherm staat, waarbij de parallaxbarrière-eenheid een barrière en een veelvoud van openingen die op vooraf bepaalde intervallen in twee dimensies zijn opgesteld, vormt daardoor licht door slechts de openingen heen overbrengend en aldus een 3D beeld met horizontale parallax en verticale parallax voorziend. 25

24. Beelddisplay volgens conclusie 23, waarbij de parallaxbarrière-eenheid omvat: een eerste polarisatieplaat die slechts licht overbrengt met een vooraf bepaalde polarisatierichting; en een tweede polarisatieplaat, die tegenover de eerste polarisatieplaat staat, die slechts licht overbrengt met een vooraf bepaalde polarisatierichting; waarbij het eerste polarisatieroosterscherm groepen heeft van eerste, tweede, derde, en vierde in een zich herhalend patroon 5 gevormde lijnen, waarbij de eerste lijn eerste dubbelbrekingselementen omvat die de polarisatierichting van invallend licht naar een eerste richting wijzigen en tweede dubbelbrekingselementen die alterneren met de eerste dubbelbrekingselementen en de polarisatierichting naar een tweede richting 10 wijzigen, de tweede lijn slechts de eerste dubbelbrekingselementen omvat, de derde lijn de tweede dubbelbrekingselementen en het eerste dubbelbrekingselement die met elkaar alterneren, omvat, en de vierde lijn slechts de tweede dubbelbrekingselementen omvat; en 15 waarbij het tweede polarisatieroosterscherm eerste, tweede, derde, en de vierde in een zich herhalend patroon gevormde lijnen heeft, waarbij de eerste lijn derde dubbelbrekingselementen die de polarisatierichting van invallend licht naar de tweede richting wijzigen, en vierde dubbelbrekingselementen die alterneren met de derde 20 dubbelbrekingselementen en de polarisatierichting van invallend licht naar de eerste richting wijzigen, omvat, de tweede lijn slechts de derde dubbelbrekingselementen omvat, de derde lijn de vierde dubbelbrekingselementen en de derde dubbelbrekingselementen omvat die met elkaar alterneren, en de vierde lijn 25 slechts de vierde dubbelbrekingselementen omvat; waarbij het eerste polarisatieroosterscherm en het tweede polarisatieroosterscherm tussen de eerste polarisatieplaat en de tweede polarisatieplaat zijn opgesteld.

25. Beelddisplay volgens conclusie 24, waarbij een verschil tussen een polarisatiewijzigingsrichting gebruikmakend van de eerste dubbelbrekingselementen en een polarisatiewijzigingsrichting gebruikmakend van de tweede dubbelbrekingselementen en een verschil 5 tussen een polarisatiewijzigingsrichting gebruikmakend van de derde dubbelbrekingselementen en een polarisatiewijzigingsrichting gebruikmakend van de vierde dubbelbrekingselementen respectievelijk 90° zijn.

26. Beelddisplay volgens conclusie 24, waarbij de derde lijn van het eerste polarisatieroosterscherm horizontaal van de eerste lijn van het eerste polarisatieroosterscherm met een maximumafstand is verplaatst overeenkomend met een breedte van één pixel van het displayapparaat, en de derde lijn van het tweede polarisatieroosterscherm horizontaal van de 15 eerste lijn van het tweede polarisatieroosterscherm met een maximumafstand is verplaatst overeenkomend met een breedte van één pixel van het displayapparaat.

27. Een werkwijze voor het schakelen tussen tweedimensionale (2D) en 20 driedimensionele (3D) beelden, waarbij de werkwijze omvat: het verstrekken van een parallaxbarrière-eenheid omvattend een eerste polarisatieroosterscherm en een tweede polarisatieroosterscherm, waarbij het eerste polarisatieroosterscherm groepen van eerst, tweede, derde, en vierde zich in een herhalend patroon gevormde lijnen 25 heeft, waarbij de eerste lijn eerste dubbelbrekingselementen omvat die de polarisatierichting van invallend licht naar een eerste richting wijzigt en tweede dubbelbrekingselementen die alterneren met de eerste dubbelbrekingselementen en de polarisatierichting naar een tweede richting 30 wijzigen, de tweede lijn slechts de eerste dubbelbrekingselementen omvat, de derde lijn de tweede dubbelbrekingselementen en het eerste dubbelbrekingselement die met elkaar afwisselen, omvat, en de vierde lijn slechts de tweede dubbelbrekingselementen omvat; 5 en waarbij het tweede polarisatieroosterscherm groepen heeft van eerste, tweede, derde, en vierde zich in een zich herhalend patroon gevormde lijnen heeft, waarbij de eerste lijn derde dubbelbrekingselementen die de polarisatierichting van invallend licht naar de tweede richting wijzigen en 10 vierde dubbelbrekingselementen die alterneren met de derde dubbelbrekingselementen en de polarisatierichting van invallend licht naar de eerste richting veranderen, omvat, de tweede lijn slechts de derde dubbelbrekingselementen omvat, de derde lijn de vierde dubbelbrekingselementen en de derde 15 dubbelbrekingselementen die met elkaar alterneren, omvat, en de vierde lijn omvat slechts de vierde dubbelbrekingselementen omvat; en het bewegen van ten minste één van het eerste en tweede polarisatieroosterscherm ten opzichte van het andere polarisatieroosterscherm. 20 1 03 20 9 6