(57)【要約】【課題】数人のビューアが同時に、見るための補助具を用いることなく、空間的な知覚が得られる空間的な表示のための方法と配置を提供する。【解決手段】空間的な表示のための方法によれば、異なるビューＡ（ｋ）（k=１、・・・、ｎで且つｎ＞１）からの部分情報の一部が行(i)列(j)を有する画素x(i、j)の格子１上で見えるようにされ、少なくとも１つの視差バリアスクリーン２が距離ｓだけ離して画素ｘ（ｉ，ｊ）の格子１の前または後に配置される。この発明によれば、2つの異なる、直接隣接している領域シェアの間の少なくとも1つの境界線が、視差バリアスクリーン２の高さと、透明な領域シェアの上端と下端との間の水平方向のみで測定した平均距離との合計より長い長さを有する。【選択図】図６
2010266836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間表示の方法であって、
異なるビューＡ（ｋ）（ｋ＝１、…ｎ，ｎ＞１）からの部分情報の一部が、行ｉ、列ｊを有する画素ｘ（ｉ，ｊ）上で見えるようにされ、
画素ｘ（ｉ，ｊ）の格子（１）の前または後に距離ｓだけ離して少なくとも一つの視差バリアスクリーン（２）が配置され、視差バリアスクリーンは少なくとも透明および不透明の領域シェアを有し、
前記少なくとも一つの視差バリアスクリーン（２）により見ることによる制限により、１または数人のビューア（３）が自身の２つの目の各々で少なくとも部分的に異なる画素ｘ（ｉ，ｊ）、及び／又は、その部分を見、それによって、２つの目の各々が少なくとも部分的に異なるビューＡ（ｋ）を見、そして、空間的な視覚印象を持ち、
２つの異なるが、直接隣接した領域シェア間の少なくとも一つの境界線は視差バリアスクリーン（２）の高さと、透明な領域のシェアの上端と下端との間において、水平方向のみにおいて測定された平均距離との合計よりも長い長さを有することを特徴とする、方法。
【請求項２】
異なるビューＡ（ｋ）からの部分情報の一部が二次元周期パターンの画素x(i、j)の格子（１）の上に配置され、水平および垂直方向における周期長さが、好ましくは、それぞれせいぜい３２画素x(i、j)であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
垂直方向の周期長は表示されたビューの数ｎに等しいことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
画素x(i、j)がカラー副画素（R、GまたはB）、または、カラー副画素の集合、または、フルカラー画素のいずれかに対応することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
例えば、減光フィルタ、または、段付き減光フィルタとして構成された、不透明および透明だけではなく、半透明領域シェアが視差バリアスクリーン（２）上に設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
減光フィルタまたは段付き減光フィルタが排他的に不透明および透明な部分的な領域を有する、いわゆるディザリング方法を使用することで製造されていることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記不透明および透明な部分領域はドットまたは線であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも２つの異なった透過率を有する半透明の領域シェアが視差のバリアスクリーン（２）上に設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
画素x(i、j)の格子１の上に、視差のバリアスクリーン（２）の平行投影を与えると、透明な、また、それがあればであるが、半透明な領域シェアが、画素x(i、j)の格子１の垂直方向から本質的には-90…+90(0を含む)度傾斜していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
２つの異なるが、直接隣接している領域シェアの間の少なくとも1個の境界線は視差のバリアスクリーン（２）の高さの３倍以上である長さを有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
2つの異なる、しかし、直接隣接している領域シェアの間の少なくとも１つの境界線が、マンデルブローイメージ、フラクタル、または、ランダムに形成された幾何学形状の規則に少なくとも部分的にしたがっている、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
ビューＡ（ｋ）が静止画像、または、動画像の連続に対応することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
対向脚と隣接脚としての前記二次元周期パターンの前記水平および垂直周期長を構成する角度が、垂直方向に対して、視差バリアスクリーン上で、透明の、および／または、もし設けられているのであれば、半透明領域シェアの平均した傾斜角に対応することを特徴とする、請求項２〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
ビューＡ（ｋ）が場面または物の異なる遠近感に対応することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
空間表示のための配置であって、
行ｉ列ｊの格子１の画素x(i、j)を有する画像表示装置であって、前記格子１の上に、k=1、…n、およびn>1である異なるビューＡ（ｋ）からの部分情報の一部が見えるようにされ、
少なくとも1個の視差のバリアスクリーン２が距離sだけ画素x(i、j)を有する格子１の前または後ろに配置され、視差バリアスクリーンは、少なくとも不透明および透明な領域シェアを含み、
その結果、前記少なくとも1個の視差のバリアスクリーン２による見るための制限によって、１または数人のビューアが、それぞれの2つの目で少なくとも部分的に異なった画素x(i、j)、及び／又は、その部分を見、それによって、前記２つの目の各々は、少なくとも部分的に異なるビューＡ（ｋ）を知覚し、それによって、空間的な視覚印象を生じ、前記方法は、
２つの異なるが、直接隣接している領域シェアの間の少なくとも１個の境界線が、視差バリアスクリーンの高さと、透明領域シェアの上端と下端との間で、水平方向においてのみ測定された平均距離との合計よりも長い長さを有することを特徴とする、空間表示のための配置。
【請求項１６】
異なるビューＡ（ｋ）からの部分情報の一部が二次元周期パターンの画素ｘ（ｉ，ｊ）の格子１上に配置され、水平及び垂直方向における周期長が望ましくは、それぞれ、せいぜい３２画素x(i、j)であることを特徴とする、請求項１５に記載の配置。
【請求項１７】
垂直方向の周期長が表示されたビューの数に等しいことと特徴とする、請求項１５または１６に記載の配置。
【請求項１８】
画素ｘ（ｉ，ｊ）はそれぞれ、カラー副画素(R、GまたはB)、またはカラー副画素の集合(例えば、RGまたはGB)、または、フルカラー画素に対応することを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれかに記載の配置。
【請求項１９】
例えば、減光フィルタまたは断つき減光フィルタとして、不透明、又は、透明だけでなく、半透明な領域シェアも視差バリアスクリーン２に設けられる請求項１５〜１８のいずれかに記載の配置。
【請求項２０】
減光フィルタまたは段付き減光フィルタが不透明および透明な部分領域のみを有する、いわゆるディザリング方法を使用して構成されていることを特徴とする、請求項１９に記載の配置。
【請求項２１】
前記不透明および透明な部分領域はドットまたは線であることを特徴とする、請求項２０に記載の配置。
【請求項２２】
少なくとも２つの異なる透過率を有する半透明領域シェアが視差のバリアスクリーン２に提供されることを特徴とする、請求項１５〜２１のいずれかに記載の配置。
【請求項２３】
画素x(i、j)の格子１の上の視差バリアスクリーン２の平行投影が与えられると、透明、および、もし提供されているのであれば、半透明の領域シェアは、画素x(i、j)の格子の垂直方向から本質的に、−90…+90(0を含む)角度傾斜していることを特徴とする、請求項１５〜２２のいずれかに記載の配置。
【請求項２４】
２つの異なる、直接隣接している領域シェアの間の少なくとも1個の境界線が、視差のバリアスクリーンの高さの3倍以上の長さを有することを特徴とする、請求項１５〜２３のいずれかに記載の配置。
【請求項２５】
少なくとも２つの異なる、直接隣接している領域シェアの間の少なくとも1つの境界線は、マンデルブローイメージ、または、フラクタル、または、ランダムに構成された幾何形状の規則に少なくとも部分的にしたがった形状であることを特徴とする、請求項１５〜２４のいずれかに記載の配置。
【請求項２６】
ビューＡ（ｋ）が静止画像、または、動画像の連続に対応する請求項１５〜２５のいずれかに記載の配置。
【請求項２７】
対向脚および隣接脚として前記二次元の周期パターンの水平方向および垂直方向を構成する角度は、垂直方向に対して、視差バリアスクリーン上の透明、および、もし設けられているのであれば、半透明領域シェアの平均傾斜角に本質的には対応することを特徴とする、請求項１５〜２６のいずれかに記載の配置。
【請求項２８】
ビューＡ（ｋ）はそれぞれ場面または物の異なる遠近感に対応することを特徴とする、請求項１５〜２７のいずれかに記載の配置。
【請求項２９】
画像表示装置がカラーLCDスクリーン、プラズマディスプレイ、投影スクリーン、LEDベースのスクリーン、SEDスクリーンまたはVFDスクリーンであることを特徴とする、請求項１５〜２８のいずれかに記載の配置。
【請求項３０】
ビューＡ（ｋ）の数が5に等しく、前記水平方向の周期長が5画素x(i、j)に対応することを特徴とする、請求項１５〜２９のいずれかに記載の配置。
【請求項３１】
視差のバリアスクリーン２がバリア構造を有するガラス基板からなり、その裏面にバリア構造が設けられることを特徴とする、請求項１５〜３０のいずれかに記載の配置。
【請求項３２】
バリア構造が、写真用フィルムの乳剤層がガラス基板に直面した状態で、ガラス基板の裏面に積層された露光され現像された写真用フィルムであることを特徴とする請求項３１に記載の配置。
【請求項３３】
バリア構造の不透明領域がガラス基板に適用されたインクまたは顔料によって形成されることを特徴とする、請求項３１に記載の配置。
【請求項３４】
視差バリアスクリーン２が、邪魔な光の反射を減らす手段、好ましくは、少なくとも1個の干渉光学の反射防止膜を含むことを特徴とする、請求項１５〜３３のいずれかに記載の配置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は空間的な表示の分野に関し、特に、見るための補助具を使用することなく、数人のビューア（見る人）が同時に三次元を知覚でき、また自動立体視覚化として知られている表示に関する。
【背景技術】
【０００２】
前述の分野へのアプローチが長い間存在した。この分野のパイオニアであるフレディリック・アイブスは、ＧＢ１９０４１８６７２Ａにおいて、３次元表示のためにの「ラインスクリーン」を有するシステムを提示した。さらに、サムＨ.キャプランによって１９５２年７月にＳＭＰＴＥの学会誌のＶｏｌ.５９第７号ｐｐ１１−２１に発表された「視差バリアの理論」という論文は３次元表示のためのバリアスクリーンの使用に関する基本的な調査結果について述べている。
【０００３】
ＪＰ０８３３１６０５ＡＡでマツタニタケシ他 （三洋）は 段付きバリアについて述べている。そこでは、透明のバリア要素がカラー副画素(Ｒ，ＧまたはＢ)とほぼ同じサイズである。この技術で、複数の（少なくとも２、好ましくは２より多い）ビュー(view)の同時表示により、ほとんどの自動立体視システムに発生する水平な解像度の損失を縦方向に部分的に転換することを初めて可能にした。ここで、ちょうどすべてのバリアを用いた方法のように、ハイライトの損失が欠点として生じる。
【０００４】
ピエールアリオは、米国特許第５８０８５９９Ａ、５９３６６０７Ａ、およびＷＯ００／１０３３２Ａ１の中で、レンチキュラー技術を目覚しく発展させることに成功した。ここで、彼はビューの副画素に基づく分割をまた利用する。
【０００５】
別の傑出した結果に関する特許は、シーズバンバーケルによってＥＰ７９１８４７Ａ１として出願されている。ここで、垂直から傾斜したレンチキュラーレンズは、また、異なった遠近感を有するビューを示す表示に重ねられる。特徴として、ｎ個のビューが少なくとも２つのスクリーンの行に分配され、その結果、解像度の損失は部分的に水平面から垂直に転換される。
【０００６】
しかしながら、レンチキュラーレンズは製造が複雑で、これに基づく３次元表示の製造方法は簡単ではない。
【０００７】
米国特許第６１５７４２４ＡとＷＯ０２／３５２７７Ａ１と他の多くの発明で、ジェシーアイヘンラウブは、自動立体視のためのいくつかの画期的な出来事を達成した。
【０００８】
ＤＥ１０００３３２６Ｃ２でアーミングラスニックらは、２次元で構成された３次元印象を引き起こすための波長選択フィルタアレイに関するバリア技術を進歩させるのに成功した。この解決策は２次元表示に比べて、そのような３次元システムにおける明るさが大いに損なわれるという問題を有していた。
【０００９】
ＷＯ２００５／０２７５３４Ａ２で、アーミン・シュベルトナーは全ての（原則として２）のビューにおける十分な解像度を有する３次元表示への革新的な技術的アプローチを見つけるのに成功した。しかしながら、このアプローチは大きな調整作業が必要で、約２５インチ以上の大きなスクリーン対角線において実施するのは非常に困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＧＢ１９０４１８６７２Ａ
【特許文献２】ＪＰ０８３３１６０５ＡＡ
【特許文献３】米国特許第５８０８５９９Ａ
【特許文献４】米国特許第５９３６６０７Ａ
【特許文献５】ＷＯ００／１０３３２Ａ１
【特許文献６】ＥＰ７９１８４７Ａ
【特許文献７】米国特許第６１５７４２４Ａ
【特許文献８】ＷＯ０２／３５２７７Ａ１
【特許文献９】ＤＥ１０００３３２６Ｃ２
【特許文献１０】ＷＯ２００５／０２７５３４Ａ２
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】「視差バリアの理論」ＳＭＰＴＥ学会誌Ｖｏｌ.５９第７号ｐｐ１１−２１（１９５２）
【発明の概要】
【００１２】
この発明は、一度に数人のビューアが改良された知覚性を有するように、バリア技術に基づいて自動立体視覚化表示の方法を生成するという問題に基づいている。改良された知覚性とは、これに限るものではないが、例えば、モアレ効果のような、視覚時の重ね合わせの影響を減少させることをいう。
【００１３】
本発明によると、この問題は以下を含む、空間的な表示のために方法で解決される。すなわち、
異なるビューＡ（ｋ）（ｋ＝１、…ｎ，ｎ＞１）からの部分情報の一部が、行ｉ、列ｊの画素ｘ（ｉ，ｊ）上で見えるようにされ、
画素ｘ（ｉ，ｊ）の格子の前または後に距離ｓだけ離して少なくとも一つの視差バリアスクリーンが配置され、視差バリアスクリーンは少なくとも透明および不透明の領域シェア（部分）を有し、
前記少なくとも一つの視差バリアスクリーンによる見ることの制限により、１または数人のビューアが自身の２つの目の各々で少なくとも部分的に異なる画素ｘ（ｉ，ｊ）、及び／又は、その部分を見、それによって、２つの目の各々が少なくとも部分的に異なるビューＡ（ｋ）を見、そして、空間的な視覚印象を持ち、
この発明によれば、２つの異なる、しかし、直接隣接した領域シェア間の少なくとも一つの境界線は視差バリアスクリーンの高さと、水平方向のみにおいて測定された、透明な（すなわち、１および同じ）領域のシェアの上端と下端との平均距離との合計よりも長い長さを有する。
【００１４】
新しい方法は、新規で、有利な手段と効果の関係を開拓する。まず、前記境界線の発明された構成の使用、および、透明および不透明な領域シェアの使用は、見る人が横方向へ移動するとき、見る人が見た複数のビューＡ（ｋ）間で際立って滑らかな画像の遷移を可能にする。
【００１５】
前記特性を有する視差バリアスクリーンの形状は、例えば、バリア構造として写真用フィルムを露出する際に起こりうる不快なモアレ効果を避けることができる。その上、本発明に従った視差のバリアスクリーンの実施の形態は、見たときの重ね合わせ、すなわち、視差のバリアスクリーンを通して画素の格子を見たときに生じうるモアレ効果を避けるか、または少なくとも大いに減少するのを助けます。これは、異なる領域シェアの境界線の発明された形状により、不透明な領域シェア間の通常与えられる周期長が、局部的に変更され、そのため、視覚的に、原則として 周期的に異なる距離になり、それによって、モアレ効果は、強くないか、又は、生じない。
【００１６】
発明された方法では、ビューＡ（ｋ）からの部分画像情報の一部が二次元周期パターンに画素x(i、j)の格子の上に有利に配置される。このとき、水平および垂直方向における周期長さが、好ましくは、それぞれせいぜい３２画素ｘ（ｉ，ｊ）である。この上限からの例外は許容される。
【００１７】
上記したように、部分画像情報の表現の特定の実施例、例えば、ＤＥ１０１  ４５  １３３Ｃ１に述べられている実施例も可能である。
【００１８】
好ましくは、垂直方向の周期長は表示されたビューの数ｎと等しい。このビューの数は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９以上であってもよい。
【００１９】
ある適用例においては、数個の視差のバリアスクリーンを用いてもよいが、以下のすべての実施の形態において、ちょうど1個の視差のバリアスクリーンが想定される。
【００２０】
さらに、画素ｘ（ｉ，ｊ）の各々は、単一のカラー副画素(Ｒ、ＧまたはＢ)、またはカラー副画素の集団(例えば、ＲＧ、ＧＢ、ＲＧＢＲまたは他のもの)、またはフルカラー画素に対応する。ここで、フルカラー画素は、ＲＧＢカラー副画素に白が混ざった構成、すなわち、ＲＧＢの三つ組み、および、画像生成技術に応じて、たとえば、投影スクリーンにおいて頻繁に使用される実際のフルカラー画素を意味する。
【００２１】
更なる実施の形態では、視差のバリアスクリーン２は不透明および透明だけではなく、半透明の領域シェアを有してもよい。半透明な領域シェアは望ましくは、特に本質的には波長とは無関係に光強度を減衰するための、減光フィルタまたは中立濃度ステップフィルタとして設計されてもよい。
【００２２】
そのような減光フィルタ（neutral density filter）または段付き減光フィルタは、例えば、排他的に不透明または透明な領域シェアを有する、いわゆるディザリング方法を使用して製造される。これは、実際に特定のグレーレベルのドットかパターンを使用することなく、ディザによって規定されることにより、特定のグレーレベルの効果が、単なる不透明なドット、ダッシュ、線または他の狭い領域パターンの配置で達成されることを意味する。
【００２３】
特に、段付き減光フィルタか減光フィルタが不透明または透明のドットか線のみを生成させることができる露出方法で製造されるのであれば、後者は利点がある。特に、半透明な領域シェアは本発明の趣旨の中で、狭い不透明および透明線が交互に配置されることによって形成されてもよい。
【００２４】
有利には、画素x(i、j)の格子の上に、視差のバリアスクリーンの平行投影を与えると、透明な、また、それがあればであるが、半透明な領域シェアが、画素x(i、j)の格子の垂直方向から本質的には-90…+90(0を含む)度傾斜している。０度の傾斜は勿論傾斜ではなく、垂直方向に対応する。
【００２５】
特殊構造に対しては、少なくとも2つの異なった透過率を有する半透明な領域シェアが視差バリアスクリーン上に提供されてもよい。
【００２６】
この発明は、２つの異なる、しかし、直接隣接している領域シェアの間の少なくとも1個の境界線が視差のバリアスクリーンの高さの3倍以上である長さであれば、特別に重要である。この点において、２つの異なる、しかし、直接隣接している領域シェアの間の少なくとも１つのそのような境界線が、マンデルブローイメージ、フラクタル、または、ランダムに形成された幾何学形状の規則に従った、完全な、または、少なくとも部分的にそのような形状であれば、特に有利である。
【００２７】
理論的には、そのような境界線は無限の長さのものでありうる。しかしながら、それは、構造が視差のバリアスクリーンを生成するため、有限の解像度を有しているので実際には達成できない。
【００２８】
原則として、対向脚と隣接脚としての前記二次元周期パターンの前記水平および垂直方向の周期長を構成する角度が、垂直方向に対して、視差バリアスクリーン上で、透明の、および／または、もし設けられているのであれば、半透明領域シェアの平均した傾斜角に対応するべきである。このように、３Ｄ表示で最も良いチャネルセパレーションが達成される。
【００２９】
ちょうど他の様々な３Ｄ表示方法と同様に、ビューＡ（ｋ）が場面または物の異なった遠近感（perspective）に対応している。ビューＡ（ｋ）は静止画像、または、動画の連続に対応してもよい。
【００３０】
視差バリアスクリーン用のパラメータは最初に述べたキャプランの論文から公知の2つの式(1)と(2)の援助により容易に計算できる。これは、視差のバリアスクリーンからの画素x(i、j)の格子の距離sと、平均した人間の瞳孔間距離(通常65mm)と、見る距離と、バリアの透明な(または半透明の)領域シェアの(水平方向の）周期長と、前記の透明、または、半透明の領域シェアの可能な縞の幅とのすべての必要な関係を確立する。縞の幅は、また、このようにして決定された値に比例して増加するか、または減少してもよい。
【００３１】
視差のバリアスクリーンで使用される構造の周期に関しては、以下の点を注意すべきである。
【００３２】
(格子1における視点Ａ（ｋ）の配置の)前記の二次元の周期パターンの水平方向および垂直方向における周期長は、修正率yとして、０．９８＜ｙ＜１．０２、という点を除いて、視差バリアスクリーン２の透明な領域シェアの水平方向および垂直方向のそれぞれの周期長に好ましくは合致する。
【００３３】
適切であれば、透明な領域シェアのそれぞれの水平方向または垂直方向の周期長は、それぞれ、その平均の水平方向または垂直方向の距離であると理解されても良い。
【００３４】
しかしながら、原則として、半透明および透明な領域シェアは視差のバリアスクリーン上で、厳密に周期的に配置されるのではなく、例えば、幅、及び／又は、透過率を変えて配置してもよい。
【００３５】
好ましくは、透明、および、もし提供されていれば、半透明の領域シェアも、間断なく、視差のバリアスクリーンの1方の縁から他方の縁まで延在している。
【００３６】
この発明の問題は、以下を含む、空間的な表示のための配置でさらに解決される。
【００３７】
行ｉ列ｊを有する格子の画素x(i、j)を有する画像表示装置であって、前記格子の上に、k=1、…n、およびn>1である異なるビューＡ（ｋ）からの部分情報の一部が見えるようにされ、
少なくとも1個の視差のバリアスクリーンが距離sだけ画素x(i、j)を有する格子の前または後ろに配置され、視差バリアスクリーンは、少なくとも不透明および透明な領域シェアを含む。
【００３８】
その結果、前記少なくとも1個の視差のバリアスクリーンによる見るための制限によって、１または数人のビューアが、それぞれの2つの目で少なくとも部分的に異なった画素x(i、j)、及び／又は、その部分を見、それによって、前記２つの目の各々は、少なくとも部分的に異なるビューＡ（ｋ）を知覚し、それによって、空間的な視覚印象を生じ、そこで、この発明によれば、
２つの異なっているが、直接隣接している領域シェアの間の少なくとも1個の境界線が、視差バリアスクリーンの高さと、透明領域シェアの上端と下端との間で、水平方向においてのみ測定された平均距離との合計より長い長さを有する。
【００３９】
発明された配置の操作モードに関して、この発明の方法について上で述べたのと同様のことが適用される。
【００４０】
好ましくは、異なるビューから画素x(i、j)への部分情報の一部のシェアが二次元周期パターンに従い、ここで、水平及び垂直方向における周期長が望ましくは、それぞれ、せいぜい32画素x(i、j)である。特別な場合は、画像を織り混ぜる規則は透明領域シェアに適合させてもよい。
【００４１】
ここで再び、まず、ただ1個の視差のバリアスクリーンだけが以下で想定される。ビューの数ｎは、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、またはそれ以上であってもよい。例えば、もしビューＡ（ｋ）の数ｎがｎ＝５であれば、前記の水平方向の周期長は、これに限定されるわけではないが、５画素x(i、j)に対応する。
【００４２】
これに限るものではないが、垂直方向の周期長は、表示されたビューの数に等しい。
【００４３】
さらに、画素ｘ（ｉ，ｊ）はそれぞれ、単一のカラー副画素(R、GまたはB)、またはカラー副画素の集合(例えば、RG、GB、ＲＧＢRまたは他のもの)、または、フルカラー画素に対応する。ここで、フルカラー画素は、ＲＧＢカラー副画素の白が混ざった構成、すなわち、ＲＧＢの三つ揃いと、画像生成技術に応じて、例えば投影スクリーンで頻繁に使用されている実際のフルカラー画素との両方を含む。
【００４４】
ここで再び、不透明、又は、透明だけでなく、半透明な領域シェアも視差バリアスクリーン２に設けられていれば、有利である。
【００４５】
半透明な領域シェアは、好ましくは、減光フィルタ、または、段付き減光フィルタとして設計され、特に、波長に依存しない光強度減衰性を有している。そのような減光フィルタ、または、段付き減光フィルタは、例えば排他的に不透明および透明な部分領域を有する、いわゆるディザリング方法を使用して製造されうる。これは、特定のグレーレベルの効果が、実際に特定のグレーレベルのドットまたはパターンを使用しなければならないというよりはむしろ、単に不透明なドット、線または他の小さい領域パターンの、ディザリングによって定義された配置によって達成されることを意味する。段付き減光フィルタまたは減光フィルタが不透明、または透明のドットまたは線のみを生成させることができる露出方法で製造されるのであれば、特に後者は有利である。
【００４６】
さらに、少なくとも2つの異なった透過率を有する半透明の領域シェアを視差バリアスクリーン２に設けてもよい。
【００４７】
好ましくは、透明な、また、もし設けられているのであれば、半透明の領域シェアは視差のバリアスクリーンの一方側端部から他方側端部まで延在している。
【００４８】
有利には、画素x(i、j)の格子の上の視差バリアスクリーンの平行投影が与えられると、透明、および、もし提供されているのであれば、半透明の領域シェアは、画素x(i、j)の格子の垂直方向から本質的に、−90…+90(0を含む)角度傾斜している。ここで傾斜０度は実際には傾斜しておらず、垂直方向である。
【００４９】
この発明は、もし、２つの異なる、直接隣接している領域シェアの間の少なくとも1個の境界線が、視差のバリアスクリーンの高さの3倍以上の長さであれば、特に重要性を有する。この点において、少なくとも2つの異なる、直接隣接している領域シェアの間のそのような少なくとも1つの境界線は、マンデルブローイメージ、または、フラクタル、または、ランダムに構成された幾何形状の規則に完全に、または少なくとも部分的にしたがって形成されてもよい。理論的には、そのような境界線は無限の長さを有しうるが、しかしながら、それは、構造が視差のバリアスクリーン上に生成されることによる有限の解像度のために、実際には達成できない。
【００５０】
原則として、対向脚および隣接脚として前記二次元の周期パターンの水平方向および垂直方向を構成する角度は、垂直方向に対して、視差バリアスクリーン上の透明、および、もし設けられているのであれば、半透明領域シェアの平均傾斜角に本質的には対応するべきである。このようにして、3D表示において最も良いチャネルセパレーションが達成される。
【００５１】
ビューＡ（ｋ）は場面または物の異なった遠近感に対応してもよい。また、ビューＡ（ｋ）は静止画像であってもよいし、動画のシーケンスであってもよい。
【００５２】
例えば、ビューＡ（ｋ）の数は5または8であってもよく、前記水平周期長さは５または８に対応してもよい。
【００５３】
画像表示装置は、好ましくは、カラーLCDスクリーン、プラズマディスプレイ、投影スクリーン、LEDベースのスクリーン、SEDスクリーンまたはVFDスクリーンであってもよい。
【００５４】
さらに、視差のバリアスクリーン上の少なくとも1つの半透明な領域シェアが透過率においてステップ状、または、連続的に変化してもよい。また、この構成が例えばもアレ効果を減少してもよい。
【００５５】
好ましくは、視差のバリアスクリーンはその後ろ側にバリア構造が設けられたガラス基板から成っている。前記バリア構造は、例えば、ガラス基板の裏側に積層された、露光され、現像された写真フィルムである。また、望ましくは、写真用フィルムの乳剤層がガラス基板に面している。あるいはまた、バリア構造の不透明領域はガラス基板の上に適用されたインクまたは顔料によって（例えば、印刷または被覆によって）形成されてもよい。
【００５６】
さらに、視差のバリアスクリーンは、有利には、邪魔な光の反射を減らす手段、好ましくは、少なくとも1個の干渉光学の反射防止膜を含む。また、一般的なまぶしい光を防ぐマットを使用することも可能である。
【００５７】
視差のバリアスクリーンは、例えば、接着、ねじとめによって、スペーサを介して画像表示装置に永久的に装着される。
【００５８】
視差のバリアスクリーン上で使用される構造の周期に関して以下を注意するべきである。
【００５９】
(格子1上におけるビューＡ（ｋ）の配置の)前記二次元周期パターンの前記水平および垂直方向における周期長は、修正率yが、０．９８＜ｙ＜１．０２である点を除いて、視差のバリアスクリーンの透明な領域シェアのそれぞれの水平および垂直方向の周期長と好ましくは一致するべきである。適切であれば、透明な領域シェアの水平方向または垂直方向の周期長は、その水平方向または垂直方向の平均距離であると理解されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】視差のバリアスクリーンの2つの異なる領域シェアの間の境界線を作成するための仕組みを例示する図である。
【図２】視差のバリアスクリーンの2つの異なる領域シェアの間の境界線を作成するための仕組みを例示する図である。
【図３】視差のバリアスクリーンの2つの異なる領域シェアの間の境界線を作成するための仕組みを例示する図である。
【図４】視差のバリアスクリーンの2つの異なる領域シェアの間の境界線を作成するための仕組みを例示する図である。
【図５】視差のバリアスクリーンの2つの異なる領域シェアの間の境界線を作成するための仕組みを例示する図である。
【図６】発明された方法において使用される視差のバリアスクリーンの概略の構造を例示する図である。
【図７】発明された方法を実行するための構成を例示する図である。
【図８】格子x(i、j)の上のビューＡ（ｋ）のための画像の組み合わせの例を示す図である。
【図９】図６と図８における関係に基づいて最初のビューア目に対するビューの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下に、添付の図面を参照して、さらに詳細にこの発明の模範的実施の形態を説明する。図面のいずれも実寸を図示したものではない。これはまた、角度寸法にも適用される。
【００６２】
図１から始めて、この発明に関連する視差のバリアスクリーンの生成に対する模範的な仕組みを説明する。ここで、人は、まず、直線を見ることがでる。これは、象徴的に、２つの異なる、直接隣接している領域シェア（部分）間の境界線を表す。多くの場合、そのような２つの異なる領域シェアは、一方が不透明で他方が透明な領域シェアである。
【００６３】
図２に示されているように、ここに三角形が挿入される。その底辺は、図３に示されているように、取り除かれる。次に、三角形は、図４に示されているように、同様に、すべての残っている部分的な線に挿入される。一方、ここで、それぞれの三角形の底辺は除去される。一般に、原則は、マンデルブロー画像やフラクタルにおけるのと同様に続行される。
【００６４】
図５で定義された視差のバリアスクリーン２へ戻された、２つの異なる、直接隣接している領域シェアの間の境界線の移転が図６のセグメントに示されている。
【００６５】
そこでは、２つの異なる、直接隣接している領域シェア(すなわち、不透明な領域シェアと透明な領域シェアとの間)の間の少なくとも1個の境界線が、視差のバリアスクリーン２の高さと、透明な領域シェアの上端と下端との間で、排他的に水平方向で測定された平均距離との合計より大きい長さを有している。
【００６６】
図７は空間的な表示のための発明された方法を実行するための模式的な構成を示す。行iと列jとを有する画素x(i、j)の格子1の上で、異なるビューＡ（ｋ）（k=１、・・・、ｎでｎ＞１）からの部分画像情報の一部が、例として図８のセグメントに示されるように目に見えるようにされる。
【００６７】
視差バリアスクリーンは画素ｘ（ｉ，ｊ）の格子１の前または後に距離sだけ離れて配置される。ここで、視差のバリアスクリーン２は図７に示すように、少なくとも不透明および透明な領域シェアを含む。
【００６８】
本発明によると、２つの異なるが直接隣接している領域シェアの間の少なくとも１個の境界線は、視差のバリアスクリーン２の高さと、透明な領域シェアの上端と下端との間で、水平方向のみにおいて測定した平均距離との合計より大きい長さを有する。これは図６に例示されている。
【００６９】
少なくとも１個の視差のバリアスクリーン２によってもたらされる見るときの制限により、１または数人のビューア３の２つの目は、少なくとも部分的に異なる画素ｘ（ｉ，ｊ）、及び／又は、その一部を見、それによって、それぞれの２つの目が、少なくとも部分的に異なるビューＡ（ｋ）を知覚し、その結果、空間的な視覚印象を受ける。この場合の、ビューアの１つの目に対する例を図９に示す。
【００７０】
発明された方法によると、画素x(i、j)の格子の上の異なるビューＡ（ｋ）からの部分情報の一部は、図８のセグメントで示されるように二次元の周期パターンに有利には配置される。ここで、ビューの数ｎはｎ＝５である。前記周期パターンの水平周期長は表示されたビューの数ｎ＝５に等しい。ｎ＝５以外の数、例えば、ｎ＝８またはｎ＝９がもちろん可能である。
【００７１】
さらに、画素x(i、j)は、それぞれが、単一のカラー副画素(R、GまたはB)に対応し、格子1は、例えば、カラーLCディスプレイとして実施されてもよい。また、他の実施の形態、例えば、OLEDの使用も可能である。
【００７２】
対向脚および隣接角としての前記二次元周期パターンの前記水平および垂直方向の周期長を構成する角度ｂは（図８参照）、垂直方向に対して視差バリアスクリーン２上の透明な領域シェアの平均傾斜角ａに本質的に対応する（図６参照）。このようにして、3D表示における最も良いチャネルセパレーションが達成される。
【００７３】
これは、見る人の一対の目が横に動くとき、ビューの間の滑らかな変遷を確実にする。
【００７４】
視差バリアスクリーン２のパラメータは、最初に述べたキャプランの論文から公知の2つの式(1)および(2)を用いて容易に計算できる。これは視差のバリアスクリーン2からの画素x(i、j)の格子の距離sと、平均した人間の瞳孔間距離(あらゆる場合に該当するとは言えないとしても、典型的には６５ｍｍ)と、見る距離と、バリアの透明、または、半透明の領域シェアの(水平方向の)周期長と、前記の透明または半透明の領域シェアの可能な縞の幅との、すべての必要な関係を確立する。
【００７５】
視差のバリアスクリーン2で使用される構造の周期に関して以下を注意するべきである。（格子1上のビューＡ（ｋ）の配置の）前記の二次元周期パターンの前記の水平および垂直方向における周期長は、修正率yが、０．９８＜ｙ＜１．０２である点を除いて、視差のバリアスクリーン2の透明な領域シェアのそれぞれの水平および垂直方向の周期長と好ましくは一致するべきである。適切であれば、透明な領域シェアの水平または垂直方向の周期長は、その、それぞれ、平均の水平または垂直方向の距離であると理解されてもよい。
【００７６】
図１から図９に関して、上記した発明された方法の説明は、例えば、カラーＬＣディスプレイのような、画像表示装置によって実施される、格子1を有する、この発明に従う配置に同様に適用される。
【００７７】
些細な内容のため図面には示されていないが、もちろん、ソフトウェア付きのPCなどの画像表示装置に対する適切な制御装置が設けられてもよい。
【００７８】
本発明の利点は、多くあって様々である。特に、発明された方法および対応する配置は、特に、モアレ効果が減少しているため、同時に数人のビューアが見るときには、所望の、改良された知覚性を提供できるため、バリア技術に基づいた、自動立体視覚化表示が可能になる。
【００７９】
この発明は、比較的簡単な手段で実行できる。そのうえ、この発明で、露出装置の最終解像度による、先行技術における視差バリアスクリーンの製造において生じた露出モアレ効果を減らす、または、完全に避けることが可能になる。 
【符号の説明】
【００８０】
１  格子，２  視差バリアスクリーン，３  ビューア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
2010266836000001.pdf