(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体視画像を表示するフラットパネルディスプレイであって、
選択的に光を供給する、グローバルに制御されるバックライトと、
前記バックライトから入射される光を受光する位置に配置され、前記バックライトから入射される前記光を変調する液晶（ＬＣ）変調パネルと、
前記ＬＣ変調パネルから入射される前記変調された光を受光する位置に配置され、前記バックライト及び前記ＬＣ変調パネルと同期して、前記ＬＣ変調パネルから入射する前記変調された光の偏光状態（ＳＯＰ）を選択的に変換する、グローバルに制御される偏光制御パネル（ＰＣＰ）とを備え、
前記フラットパネルディスプレイは、少なくとも２つの動作状態で動作するように構成され、
前記２つの動作状態は、
前記バックライトが前記ＬＣ変調パネルにグローバルに光を提供し、前記ＰＣＰが、右目偏光モード及び左目偏光モードのうちの１つで動作し、前記ＰＣＰが前記左目偏光モードでグローバルに動作する場合には、前記ＬＣ変調パネルは左目画像モードで動作し、前記ＰＣＰが前記右目偏光モードで動作する場合には、前記ＬＣ変調パネルは右目画像モードで動作する表示状態と、
前記ＬＣ変調パネルが前記左目画像モードと前記右目画像モードとの間で切り替わる時、及び、前記ＰＣＰが前記左目偏光モードと前記右目偏光モードとの間で遷移する時に、前記バックライトは前記ＬＣ変調パネルにグローバルに光を提供しない遷移状態とを含み、
前記ＬＣ変調パネルが右目画像データを表示する切替完了したデータ線を過半数有する場合には前記右目画像モードとなり、前記ＬＣ変調パネルが左目画像データを表示する切替完了したデータ線を過半数有する場合には前記左目画像モードとなるフラットパネルディスプレイ。
【請求項２】
前記表示状態において、前記ＰＣＰは、前記右目偏光モードで動作し、前記ＬＣ変調パネルは、前記右目画像モードで動作し、
前記遷移状態においては、前記ＰＣＰは、前記右目偏光モードから前記左目偏光モードへと遷移し、前記ＬＣ変調パネルは、前記右目画像モードから前記左目画像モードへと切り替わる請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項３】
前記表示状態において、前記ＰＣＰは、前記左目偏光モードで動作し、前記ＬＣ変調パネルは、前記左目画像モードで動作し、
前記遷移状態において、前記ＰＣＰは、前記左目偏光モードから前記右目偏光モードへと遷移し、前記ＬＣ変調パネルは、前記左目画像モードから前記右目画像モードへと切り替わる請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項４】
前記右目偏光モードは、右目アナライザが解析可能なように円偏光された光へと、前記光を変換することを含む請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項５】
前記右目偏光モードは、右目アナライザが解析可能なように直線偏光された光へと、前記光を変換することを含む請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項６】
前記バックライトは、グローバルに変調されるバックライトユニットである請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項７】
前記ＰＣＰは、グローバルにアドレス指定されるＰＣＰである請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項８】
前記遷移状態は、ＬＣ変調パネルアドレス指定期間及びＰＣＰ遷移期間のうちの少なくとも１つと関連付けられた切替期間以上の長さの期間を有する請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項９】
前記表示状態は、２５％のデューティサイクルを有する請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項１０】
前記遷移状態は、７５％のデューティサイクルを有する請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項１１】
前記ＰＣＰが前記右目偏光モードで動作する場合、前記ＬＣ変調パネルから入射される前記変調された光の前記ＳＯＰは、前記ＰＣＰから出射される変調及び変換後の光が左目アナライザによってブロックされるように、変換される請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項１２】
グローバルに制御されるバックライト、液晶（ＬＣ）変調パネル、及び、グローバルに制御される偏光制御パネル（ＰＣＰ）を有するフラットパネルディスプレイに立体視画像を表示する方法であって、
表示状態において立体視画像を表示する段階と、
遷移状態において左目ビューと右目ビューとの間で遷移させる段階とを備え、
前記表示する段階は、
前記バックライトから前記ＬＣ変調パネルへとグローバルに光を提供する段階と、
右目偏光モード及び左目偏光モードのうちの１つで前記ＰＣＰをグローバルに動作させる段階とを有し、
前記ＰＣＰが前記左目偏光モードで動作する場合には、前記ＬＣ変調パネルは左目画像モードで動作し、前記ＰＣＰが前記右目偏光モードで動作する場合には、前記ＬＣ変調パネルは右目画像モードで動作し、
前記遷移させる段階は、
前記ＬＣ変調パネルが前記左目画像モードと前記右目画像モードとの間で切り替わる時、及び、前記ＰＣＰが前記左目偏光モードと前記右目偏光モードとの間で遷移する時には、前記バックライトから前記ＬＣ変調パネルにグローバルに光を提供しない段階を有し、
前記ＬＣ変調パネルが右目画像データを表示する切替完了したデータ線を過半数有する場合には前記右目画像モードとなり、前記ＬＣ変調パネルが左目画像データを表示する切替完了したデータ線を過半数有する場合には前記左目画像モードとなる方法。
【請求項１３】
前記表示状態においては、前記ＰＣＰは、前記右目偏光モードで動作し、前記ＬＣ変調パネルは、前記右目画像モードで動作し、
前記遷移状態においては、前記ＰＣＰは、前記右目偏光モードから前記左目偏光モードへと遷移し、前記ＬＣ変調パネルは、前記右目画像モードから前記左目画像モードへと切り替わる請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記表示状態においては、前記ＰＣＰは、前記左目偏光モードで動作し、前記ＬＣ変調パネルは、前記左目画像モードで動作し、
前記遷移状態においては、前記ＰＣＰは、前記左目偏光モードから前記右目偏光モードへと遷移し、前記ＬＣ変調パネルは、前記左目画像モードから前記右目画像モードへと切り替わる請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＰＣＰを前記右目偏光モードで動作させる段階は、右目アナライザによって解析可能な円偏光された光へと、前記光を変換する段階を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＰＣＰを前記右目偏光モードで動作させる段階は、右目アナライザによって解析可能な直線偏光された光へと、前記光を変換する段階を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記遷移状態において、左目ビューと右目ビューとの間で遷移させる段階は更に、ＬＣ変調パネルアドレス指定期間及びＰＣＰ遷移期間のうちの少なくとも１つと関連付けられた切替期間以上の長さの期間にわたって遷移させることを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記表示状態において立体視画像を表示する段階は、２５％のデューティサイクルを有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記遷移状態において左目ビューと右目ビューとの間で遷移させる段階は、７５％のデューティサイクルを有する請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＰＣＰを前記右目偏光モードで動作させる段階は、前記ＬＣ変調パネルから入射する前記変調された光のＳＯＰを、前記ＰＣＰから出射される変調及び変調された光が左目アナライザによってブロックされるように、変換させることを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
グローバルに制御されるバックライト、液晶（ＬＣ）変調パネル、及び、グローバルに制御される偏光制御パネル（ＰＣＰ）を有し立体視画像を表示するフラットパネルディスプレイのコントローラであって、
バックライトにバックライト制御信号を供給し、前記ＬＣ変調パネルが左目画像モードと右目画像モードとの間で切り替わる時及び前記ＰＣＰが左目偏光モードと右目偏光モードとの間で遷移する時には、前記ＬＣ変調パネルにグローバルに光を提供しないように前記バックライトを制御し、前記ＰＣＰが右目偏光モード及び左目偏光モードのうちの１つで動作する場合には、前記ＬＣ変調パネルにグローバルに光を提供するように前記バックライトを制御し、前記ＰＣＰが前記左目偏光モードでグローバルに動作する場合には前記ＬＣ変調パネルは左目画像モードで動作し、前記ＰＣＰが前記右目偏光モードで動作する場合には前記ＬＣ変調パネルは右目画像モードで動作し、前記ＬＣ変調パネルは、右目画像データを表示する切替完了したデータ線を過半数有する場合には前記右目画像モードとなり、左目画像データを表示する切替完了したデータ線を過半数有する場合には前記左目画像モードとなる、バックライトインターフェースと、
前記ＬＣ変調パネルにＬＣ制御信号を供給し、前記ＬＣ変調パネルが前記バックライトから入射される光を変調し、前記左目画像モード及び前記右目画像モードのうちの一方で動作するように前記ＬＣ変調パネルを制御するＬＣインターフェースと、
前記ＰＣＰにＰＣＰ制御信号を供給し、前記ＬＣ変調パネルから入射される変調された前記光の偏光状態（ＳＯＰ）を、前記ＰＣＰが前記左目偏光モード及び前記右目偏光モードのうちの一方で選択的且つグローバルに変換するように前記ＰＣＰを制御するＰＣＰインターフェースとを備えるコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、表示装置に関し、より詳細には、バックライト、液晶（ＬＣ）変調パネル及び偏光制御パネル（ＰＣＰ）を有する立体視フラットパネルディスプレイに関する。
【０００２】
［優先権情報］
本出願は、２００９年８月７日出願の米国仮出願第６１／２３２，３４６号、"Liquid crystal three dimensional display（液晶３次元表示装置）"の優先権を主張するものであり、前記出願の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。本願は、ＭＰＥＰ§７１０．０５に従い、２００９年８月７日の１年後であり、最初の営業日である２０１０年８月９日月曜日に出願されている。
【背景技術】
【０００３】
立体視投影の歴史は、２０世紀初頭まで遡り、１９５０年代には映画館で初めて見られるようになった。左目及び右目に交互に表示される画像の偏光制御は、３Ｄ映画に望ましい方法である。３Ｄ映画では、高速投影機が、人間の視覚システムが認知できないようなレートで左目フレーム及び右目フレームを投影する。同期を行う場合、投影レンズと偏光保存スクリーンとの間に配置された高速液晶変調器が、２つのフレームのセットについて異なる偏光状態をエンコードする。視聴者が異なる偏光状態を選択可能な眼鏡をかけることにより、立体視３Ｄ表示に使用される左目と右目で異なるビューを提供する。１つの投影機を使用することは、２つの投影機を使用する方法と比較して、コストを低く抑えることができ、また、動作させる場合の堅牢性も確保される。別々の投影機を使用する場合には、定期的に再アライメントを行って、左目画像と右目画像との間で輝度及び色を合わせるための調整が必要となる。
【０００４】
偏光変調器を有するテレビのような高速直視型の１つの表示装置を使用する場合には、上記と同様な利点がある。この利点はすでに認識されており、ＲｅａｌＤ社の製品であるモニターＺ-Ｓｃｒｅｅｎでは、この利点を生かしている。モニターＺ-Ｓｃｒｅｅｎで使用されている偏光制御パネル（ＰＣＰ）は、自然なスクローリングを行う陰極線管（ＣＲＴ）表示装置と同期して駆動されるセグメント化されたパイセル（pi-cell）である。これについては、例えば、米国特許第４，２８１，３４１号明細書、発明者Ｂｙａｔｔを参照されたい。具体的な駆動方法については、米国特許第６，９７５，３４５号明細書、発明者Ｌｉｐｔｏｎ他に記載されている。
【発明の概要】
【０００５】
立体視フラットパネルディスプレイ、立体視フラットパネルディスプレイにデータを表示させる方法、及び、立体視フラットパネルディスプレイを制御するコントローラが提供される。ディスプレイは、バックライト、液晶（ＬＣ）変調パネル、及び、偏光制御パネル（ＰＣＰ）を有する。バックライトは、ＬＣ変調パネルに選択的に光を提供してもよいし、又は、連続的に光を提供してもよい。ＬＣ変調パネルは、バックライトから入射する光を受光するように配置される。ＬＣ変調パネルは、バックライトから入射する光を変調してもよい。ＰＣＰは、ＬＣ変調パネルから入射する変調された光を受光するように配置される。ＰＣＰは、ＬＣ変調パネルから入射する変調された光の偏光状態（ＳＯＰ）を、バックライト及びＬＣ変調パネルと同期して選択的に変換してもよい。
【０００６】
一側面によれば、ディスプレイは、表示状態及び遷移状態を有する。表示状態では、バックライトは、ＬＣ変調パネルに光を提供し、ＰＣＰは、右目偏光モード又は左目偏光モードのどちらかで動作する。ＰＣＰが左目偏光モードで動作する場合、ＬＣ変調パネルは、左目画像モードで動作する。ＰＣＰが右目偏光モードで動作する場合、ＬＣ変調パネルは、右目画像モードで動作する。遷移状態では、ＬＣ変調パネルが左目画像モードと右目画像モードとの間の切り替えを行う時、及び、ＰＣＰが左目偏光モードと右目偏光モードとの間で遷移している時は、バックライトはＬＣ変調パネルに光を提供しない。
【０００７】
別の側面によれば、ディスプレイは、全視状態、第１ＬＣ遷移状態、ＰＣＰ遷移状態及び第２ＬＣ遷移状態を有する。第１ＬＣ遷移状態では、ＰＣＰは、右目偏光モード又は左目偏光モードで動作する。ＰＣＰが左目偏光モードで動作する場合、ＬＣ変調パネルは、左目画像モードで動作する。ＰＣＰが右目偏光モードで動作する場合、ＬＣ変調パネルは、右目画像モードで動作する。第１ＬＣ遷移状態では、ＰＣＰは、右目偏光モード又は左目偏光モードのどちらかで動作しており、ＬＣ変調パネルは、右目画像モード又は左目画像モードから、実質的に黒の画像コンテンツへと切り替わる。ＰＣＰ遷移状態では、ＰＣＰは、左目偏光モード及び右目偏光モードの間で遷移し、ＬＣ変調パネルは、実質的に黒色画像コンテンツを表示する。第２ＬＣ遷移状態では、ＰＣＰは、左目偏光モード又は右目偏光モードのどちらかで動作しており、ＬＣ変調パネルは、実質的に黒色画像コンテンツから、右目画像モード又は左目画像モードへと切り替わる。
【０００８】
別の側面によれば、ＰＣＰ遷移状態では、バックライトは、光を提供しない。
【０００９】
また、別の側面によれば、ＰＣＰ遷移状態の前の短期間及びＰＣＰ遷移状態の後の短期間は、バックライトは光を提供しない。
【００１０】
さらに別の側面によれば、第１ＬＣ遷移状態の間は、バックライトの上部がバックライトの下部が消灯される前に消灯され、ＰＣＰ遷移状態の間は、バックライトの上部及び下部が消灯され、第２ＬＣ遷移状態の間は、バックライトの上部がバックライトの下部が点灯される前に点灯される。
【００１１】
別の側面によれば、立体視フラットパネルディスプレイは、バックライトインターフェース、ＬＣインターフェース及びＰＣＰインターフェースを有する。バックライトインターフェースは、バックライト制御信号をバックライトに提供してもよい。ＬＣインターフェースは、ＬＣ制御信号をＬＣ変調パネルに提供してもよい。ＰＣＰインターフェースは、ＰＣＰ制御信号をＰＣＰに提供してもよい。
【００１２】
これら及びその他の本開示の利点が、以下の詳細の説明、添付の図面及び添付の特許請求の範囲から、当業者に明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示に係る、立体視フラットパネルディスプレイシステムの一例を示す概略概念図である。
【図２】本開示に係る、偏光制御パネル（ＰＣＰ）の一例を示す概略図である。
【図３Ａ】本開示に係る、偏光制御パネル（ＰＣＰ）の一例を示す概略図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示したディスプレイシステムの簡略化したタイミングシーケンスを例示した概略的なタイミング図である。
【図４Ａ】本開示に係る、立体視フラットパネルディスプレイシステム実施形態のアドレスサイクルを例示した概略図である。
【図４Ｂ】本開示に係る、図４Ａに示したシステムのタイミングシーケンスを例示した概略的なタイミング図である。
【図５Ａ】本開示に係る、別の立体視フラットパネルディスプレイシステム実施形態のアドレスサイクルを例示した概略図である。
【図５Ｂ】本開示に係る、図５Ａに示したシステムのタイミングシーケンスを例示した概略的なタイミング図である。
【図５Ｃ】図５Ａに示されたシステムの別のタイミングシーケンスを例示した概略図である。
【図６Ａ】本開示に係る、別の立体視フラットパネルディスプレイシステムの実施形態のアドレスサイクルを例示した概略図である。
【図６Ｂ】本開示に係る、図６Ａに示したシステムのタイミングシーケンスを例示した概略的タイミング図である。
【図７Ａ】本開示に係る、別の立体視フラットパネルディスプレイシステム実施形態のアドレスサイクルを例示した概略図である。
【図７Ｂ】本開示に係る、図７Ａに示したシステムのタイミングシーケンスを例示した概略的タイミング図である。
【図８】本開示に係る、ＬＣディスプレイパネルのＤＣ平衡化方法を例示した概略図である。
【図９】本開示に係る、複数の偏光制御セグメントを有する立体視ディスプレイのＰＣＰの一例を示した概略図である。
【図１０Ａ】セグメントＰＣＰの断面図を例示した概略図である。
【図１０Ｂ】セグメントＰＣＰの断面図を例示した概略図である。
【図１０Ｃ】セグメントＰＣＰの断面図を例示した概略図である。
【図１１Ａ】本開示に係る、改良されたセグメントＰＣＰの断面図を例示した概略図である。
【図１１Ｂ】本開示に係る、改良されたセグメントＰＣＰの断面図を例示した概略図である。
【図１１Ｃ】本開示に係る、改良されたセグメントＰＣＰの断面図を例示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記した問題点に対応するべく、本開示では、偏光制御パネル（ＰＣＰ）とＬＣＤの組み合わせシステム（以下、立体視フラットパネルディスプレイシステムと称される）が提案される。典型的なＬＣディスプレイは、直線偏光された光を出射することから、ＬＣディスプレイの出力が既に偏光されているため、立体視フラットパネルディスプレイシステムは、従来の陰極線管（ＣＲＴ）のディスプレイと比較して、効率を向上させることができるという利点を有する。立体視フラットパネルディスプレイシステムはまた、例えば、３ｄ ｖｉｓｉｏｎ（登録商標）のＮｖｉｄｉａ（登録商標）のような他社によって提案されているアクティブシャッター眼鏡システムと比較して、視聴者は、低コストで軽量且つ信頼性の高いパッシブ眼鏡を使用できるという優れた利点を有する。立体視フラットパネルディスプレイシステムは、ＬＣディスプレイのライン毎の更新と同期した、水平方向のセグメント毎のスクロール更新又はグローバル更新で動作する、大型偏光変調又は偏光制御パネル（ＰＣＰ）を利用してもよい。
【００１５】
フラットパネルディスプレイにおけるＬＣは、多くの場合、投影機で使用される変調パネルよりも遅い。典型的なＬＣ材料では、非駆動状態へと戻るのに数ミリ秒かかる。高速ＬＣモード及び強誘電体のような材料（例えば、Ｌｉｎ他、"Surface Polarity Controlled Horizontal Chevron Defect Free Surface Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal Devices（表面偏光制御Ｖ字型欠陥が生じない表面安定化強誘電液晶デバイス）"1003 ・ SID 09 ダイジェストを参照）を導入することが可能であり、ブルー相（blue phase）（例えば、菊池他、"Optically Isotropic Nano-structured Liquid Crystal Composites for Display Applications（ディスプレイのための光学的等方なナノ構造液晶成分）"５７８ページ参照）、又は、πモード（例えば、鈴木他"Crosstalk-Free 3D Display with Time-Sequential（クロストークが発生しない時間順次３Ｄディスプレイ）"OCB LCD, 428 ・ SID 09 ダイジェスト参照）を使用することが可能であるが、従来から使用されている遅いモードのＬＣは、信頼性及び許容誤差の観点から、現在でもＬＣディスプレイの主力となっている（上記の参考文献の内容は全て、参照により本明細書に組み込まれる）。大型ＴＶでは、良好な視野角性能を提供するべく、ノーマリーブラックモードが使用されてもよい。このモードでは、駆動電圧が印加されると画素が明るくなり、駆動されていない白色から黒色への遷移よりも、高速の遷移が可能である。立体視ディスプレイでは、左目画像と右目画像の混合を最小限に抑える必要があるが、これは黒色への高速遷移に依存する。ノーマリーホワイト・ツイストネマチックＬＣモード（小型画面のモニタに多く採用されている）も選択肢の一つである。これらのモードは、本明細書で説明されるシステム方法において、（その他のモードも使用可能であるが）例示のために記載される。
【００１６】
ノーマリーホワイトパネルの黒から白へのゆっくりとした遷移（グレーからグレーへの遷移はより遅くなる）は、システム性能を下げてしまう可能性がある。前のＬＣの状態に基づく電圧駆動レベルを使用するオーバードライビングは、正しい順次立体視画像を提供する一助となる。この方法については、米国特許出願第２００８／０３１６３０３−Ａ１号明細書、発明者Ｃｈｉｕ他（以下、Ｃｈｉｕ他）に詳細に記載されており、当該明細書の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１７】
システム内のＬＣＤパネルのＤＣ平衡化、及び、ＰＣＰセグメント境界の可視性を抑制する方法に関する一連のシステム実施形態が開示される。
【００１８】
本開示はまた、従来のライン毎にアドレス指定されるＬＣＤ、必要に応じて設けられる空間制御可能バックライトユニット（ＢＬＵ）及び必要に応じて設けられるセグメントＰＣＰを備える立体視液晶ディスプレイシステムについて記載する。空間的に制御可能なＢＬＵ及びＰＣＰの組み合わせについては、上記のＣｈｉｕ他の明細書に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００１９】
図１は、立体視フラットパネルディスプレイシステム１００の一例を示す概略概念図である。システム１００は、バックライト１０２、ＬＣ変調パネル１０４及び偏光制御パネル（ＰＣＰ）１０６を備える。システム１００はまた、バックライト１０２、ＬＣ変調パネル１０４及びＰＣＰ１０６を制御するための制御インターフェース及び／又は命令を提供するコントローラ１２２を備える。コントローラ１２２は、ソース１２０と通信可能であってもよい。ソース１２０としては、ＤＶＤ、ブルーレイプレイヤ、ケーブル信号、インターネット信号、又は、システム１００に画像データを提供可能なその他の信号が含まれてもよい。
【００２０】
バックライト１０２は、立体視フラットパネルディスプレイシステム１００を選択的に照明してもよい。ＬＣパネル１０４は、バックライト１０２から出射する光を変調してもよい。ＰＣＰ１０６は、ＬＣパネル１０４から入射した変調された光の状態を変更してもよい。ＰＣＰ１０６は、ＬＣパネルの更新及びバックライト照明と同期して、ＬＣパネル１０４からの変調された光の偏光状態（ＳＯＰ）を選択的に変換してもよい。
【００２１】
ある実施形態では、ＰＣＰ１０６は、複数の偏光制御セグメント１１６を有するセグメント化されたＰＣＰであってもよい。別の実施形態では、ＰＣＰは、セグメント化されていない、グローバルにアドレス指定されるＰＣＰであってもよい。したがって、ＰＣＰ１０６は、グローバルに又はセグメント毎にアドレス指定されてもよい。
【００２２】
ある実施形態では、バックライト１０２は、複数の照明バックライト部分１１２を有する空間的に制御可能なバックライトであってもよい。別の実施形態では、バックライト１０２は、グローバルに選択的に点灯されるバックライトであってもよい。更なる別の実施形態では、バックライト１０２は、（選択的にではなく）グローバルに照明されるバックライトである。このように、バックライトは、部分毎に点灯してもよいし（例えば、空間的制御可能バックライト）、選択的に点灯してもよく（すなわち、選択的にＯＮ又はＯＦＦされる）、又は、システムがＯＮの場合に点灯されてもよい（すなわち、システムの電源がＯＮの時は常に照明される）。
【００２３】
ＬＣパネル１０４は、偏光状態がＰＣＰ１０６による影響を受ける右目ビュー又は左目ビューと関連する画像コンテンツを表示してもよい。右目ビュー及び左目ビューは、順番にＬＣパネル１０４に表示されてもよく、時には、ＬＣパネル１０４は更新されて、ＬＣパネル１０４は、右目ビューと左目ビュー両方の部分を表示してもよい。ＰＣＰ１０６及び／又はバックライト１０２が同期して駆動され、表示される画像の異なる偏光状態が提供される。
【００２４】
視聴者の目の各々は、正しくない画像の光をブロックするレンズを有する偏光選択眼鏡１０８をかけることにより、２つの画像のうちの１つを見る。一般的に、眼鏡１０８は、色収差を補正する態様で望ましくない画像の偏光状態のみをブロックする偏光分析形式を含んでもよい。最も一般的には、現在、映画館で使用されている眼鏡と同様な方式の、偏光板及び１つの４分の１波長位相差板を有する円偏光眼鏡が使用されている。
【００２５】
ある実施形態では、立体視フラットパネルディスプレイシステム１００は、約５０フレーム／秒の目のフリッカ周波数閾値を超えるレートで、時間順次的に動作してもよい。ある実施形態では、許容される性能が、片目につき６０Ｈｚで達成されるため、システム１００は、１２０Ｈｚで画像を表示する。
【００２６】
図２には、１つの液晶変調要素２０４を採用したＰＣＰ２００の一例が概略的に示されている。この例では、ＰＣＰ２００は、偏光板２０６、ゼロから半波長位相差変調器又は切り替えパネル２０４、及び、４分の１波長位相差板２０２を含んでもよい。ここで、ゼロツイストＬＣのゼロから半波長位相差変調器２０４は、ＬＣ変調パネルからの変調された光の出力偏光方向に対して４５度の角度に配置される。固定された４分の１波長位相差板２０２は、ＰＣＰ２００の出射光路にＰＣＰ２００の軸方向に対して９０度の角度に配置され、反対の４分の１波長位相差状態（すなわち、左手系及び右手系円偏光）間での変調を可能としている。
【００２７】
例えば映画館で使用されている２つの交差させたＬＣセルを使用する方式と比較して、この例におけるＰＣＰ２００の構成の方がコストを抑えることができるという点で望ましい。ゼロツイスト位相差変調器２０４は、半波長分、分離された２つの位相差レベルを付与することができる。変調器２０４の第１位相差状態は、望ましくは、ほぼ位相差０（遅延０）の状態である。このセルに積層されるのが、実効的に４分の１位相差を有し９０度に向けられた４分の１波長位相差板２０２である。変調器２０４及び固定位相差板２０２との組み合わせにより、偏光光を、ほぼ直交する円偏光状態間で切り替える。ＰＣＰ２００の一例では、良好な性能を有するパッシブな眼鏡（映画館で使用されているような眼鏡）を利用するシステムを可能とする。性能を改善するためには、入力偏光状態の更なる操作、及び、説明の簡略化のためにここでは示されていない変調要素の再配向が必要となることを意味する。２軸位相差板を使用したシステムのような、より複雑な直視型立体視ディスプレイシステムも、軸外視野性能を改善する一案として考えられる。例えば、このような立体視ディスプレイシステムは、同出願人の２０１０年６月８日出願、米国特許出願第６１／３５２，７７３号明細書、"Stereoscopic liquid crystal display systems（立体視液晶ディスプレイシステム）"、２０１０年２月２２日出願、米国特許出願第６１／３０６，８９７号明細書、"Plastic liquid crystal polarization switch for direct view stereoscopic display Stereoscopic liquid crystal display systems（直視型立体視ディスプレイ立体視液晶ディスプレイシステムのためのプラスチック液晶偏光切り替え）"に記載されており、これら出願の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２８】
ＰＣＰ２００は、屈折率を整合させた接着剤を使用してＬＣパネルに取り付けられてもよく、これにより、内部反射を大幅に低減させることができ、光学的透明性を向上させることができる。しかしながら、如何なる接着技術を用いる場合であっても、応力によって誘発される複屈折を低減させることが望ましく、これは、期待される偏光状態を変化させてしまう及び性能を低減させてしまうからである。ＰＣＰ２００を別個に取り付けるのも１つの方法である。
【００２９】
図３Ａには、立体視フラットパネルディスプレイシステムのアドレス指定サイクル３００の一例が概略的に示されている。この実施形態例では、バックライト３０２は、空間的に制御され、ＰＣＰ３０６はセグメント化されており、これらは、ＬＣ変調パネル３０４の更新と同期して、スクロールする態様で動作してもよい。バックライト３０２、ＬＣ変調パネル３０４及びＰＣＰ３０６が、別個の層として示されており、連続したアドレス指定サイクルの４つの異なる時間におけるシステムを、４つの簡略化した図（ａ、ｂ、ｃ及びｄ）で表している。１つのサイクルで、１つの左目画像及び１つの右目画像が表示される。図には、ＬＣ変調パネル３０４が、最上部から最下部までライン毎にアドレス指定される１アドレスサイクルが示されている。ＬＣ変調パネル３０４上で、アドレスされるラインが上から下に進むに従って、液晶が切替完了する領域がそれに続き、連続的なスクロールのような態様で現れる。切り替えＬＣ変調パネル３０４によって表示される切替完了状態及び非切替完了状態が混合しているデータ領域３５９の物理的なサイズは、液晶材料が切替完了するのに掛かるスピード及びフレームのアドレス指定レートによって決定される。上記で述べたように、黒色への切り替えに掛かる期間が重要であり、黒色からグレイ及びグレイからグレイへの遷移は、Ｃｈｉｕ他に記載されるように適応させてもよい。商用の高速ツイストネマチックパネルの場合、白から黒への切替時間（settling time）は、およそ２ミリ秒であり、図３Ａに示すＬＣ切り替えバンドの物理的な幅を考えると、１２０Ｈｚフレーム更新が現実てきである。
【００３０】
システムの一例は、スクロールセグメント化されたＰＣＰ３０６及び空間的制御されるバックライト３０２の両方を含み、図３Ａには、空間的に分離された異なる部分として示されている。ＰＣＰ３０６のセグメント及びバックライト３０２の空間的に制御される部分は、システムの性能及びタイミングに影響する可能性があるが、セグメント及び制御される部分が、切替完了していないＬＣ３５９の幅に比べて十分小さい場合には、連続的なデバイスとほぼ同様に動作する。
【００３１】
ある実施形態例では、フラットパネルディスプレイは、選択的に光を提供可能な複数の照明部分を有する空間的制御可能バックライト３０２、複数の変調領域を有するＬＣ変調パネル３０４及びＰＣＰ３０６を備えてもよい。空間的制御可能バックライト３０２は、選択的に光を提供可能な複数の照明部分を有してもよい。ＰＣＰ３０６は、複数の変調領域と関連付けられた複数の偏光制御セグメントを有してもよく、偏光制御セグメントは、変調領域から入射される変調光の偏光状態（ＳＯＰ）を選択的に変換してもよい。また、選択された変調領域は、左目画像データでアドレス指定されてもよく、偏光制御命令が、選択された変調領域と関連付けられた偏光制御セグメントに提供されてもよく、それにより、選択された変調領域における複数のデータ線の一部が、左目画像フレームの所定の部分を表示する左目偏光表示モードで動作する。また、選択された変調領域が、左目偏光制御命令に対応する画像データを表示する切替完了した変調領域を含む場合、１以上の選択された照明部分から、選択された変調領域へと光が提供されてもよい。
【００３２】
上記の実施形態は、様々な変形例が考えられる。例えば、ある実施形態では、ＰＣＰは、パイ（π）セルであってもよい。ある実施形態では、選択された変調領域における複数のデータ線の部分は、選択された変調領域における複数のデータ線のほぼ半分を含んでもよい。ある実施形態では、選択された変調領域の第１データ線をアドレス指定した後に、偏光制御命令が提供されてもよい。ある実施形態では、偏光制御セグメントは、左目偏光表示モードで動作するように切り替えられてもよく、偏光制御セグメントが右目偏光表示モードへと切り替わるまで（右目偏光表示モードにおける切り替えの場合、左目偏光表示モードに切り替わるまで）、偏光制御セグメントに対する偏光ＳＯＰ変換は維持される。ある実施形態では、左目画像フレーム全体又は右目画像フレーム全体が、１／１２０秒内にアドレス指定される。ある実施形態では、選択された変調領域の中間のデータ線に対するＬＣ変調パネルの切替時間、及び、関連付けられた偏光制御セグメントに対するＰＣＰの第２遷移時間は、左目及び右目アナライザを介して立体視画像を見た時に、左目及び右目クロストークが無視できる程度になるように最適化されてもよい。ある実施形態では、偏光制御セグメントの各々は、出力偏光方向に対して４５度に配置されたゼロツイストＬＣのゼロから半波長位相差変調器、及び、ゼロツイストＬＣ変調器の向きに対して４５度の角度で配置された４分の１波長位相差板を含んでもよい。ある実施形態では、左目偏光制御命令は、ゼロツイストＬＣ変調器に、ＬＣ変調パネルによって変調された光を２分の１波長遅らせてもよく、右目偏光制御命令は、ゼロツイストＬＣ変調器に、ＬＣ変調パネルによって変調された光を遅らせないようにしてもよい。ある実施形態では、右目偏光制御命令は、ゼロツイストＬＣ変調器に、ＬＣ変調パネルによって変調された光を２分の１波長遅らせてもよく、左目偏光制御命令は、ゼロツイストＬＣ変調器に、ＬＣ変調パネルによって変調された光を遅らせないように命令してもよい。ある実施形態では、隣接するセグメント化された変調制御セグメントは、順次、ＰＣＰ上でスクロールされてもよい。ある実施形態では、ＰＣＰは、偏光制御命令に従って、直交する偏光状態間で切り替えられた入射光を出力可能な偏光スイッチの複数のストリップ（帯）を含んでもよい。
【００３３】
図３Ｂには、図３Ａに示したディスプレイシステムの簡略化されたタイミングシーケンスの概略的なタイミング図３５０が示されている。この実施形態では、１２０ＨｚのＬＣアドレス指定は、５つ以上のＰＣＰ及び／又はバックライト部分を使用すると仮定される。この仮定の下、タイミング図３５０から、選択されたディスプレイのラインに対する期間、状態及び異なるコンポーネントステートの開始時間を導き出すことができる。各ラインは、ＬＣ変調パネルのデータ線を表しており、第１ライン及び第２ラインはそれぞれ、ＬＣ変調パネル３０４の最上部のラインと最下部のラインを表している。時間軸は、左から右に向かって進行する。
【００３４】
図３Ｂのタイミング図の各ラインは、切替期間３５９の直後のアドレス指定３５４される瞬間を示している。そして、ラインが再びアドレス指定される３５４前に、画像データが正しく表示される期間（例えば、３５７及び３５５）が存在する。切替完了３５９した後且つ次のアドレス指定の瞬間３５４の前に、局所照明３５２がおこなわれる。ラインのシフトは、システムのスクロール性質を表している。１つの任意の領域において、時間の約２５％は照明が行われない（すなわち、約７５％の照明デューティサイクルである）。２５％の非照明デューティサイクルの間、ＰＣＰは局所的に切り替わる３５６。
【００３５】
このようなシステムの利点は、１２０Ｈｚという適度なアドレス指定レート及び大きな照明デューティサイクルから生じており、システムコンポーネントは、コストが高く複雑である場合がある。以下図４Ａ−７Ｂを参照して簡単に説明するように、グローバルアドレス指定を実装することにより、セグメント化されていないコンポーネントを使用し、システムコスト及び複雑性を低減させることができる。
【００３６】
図３Ｂに戻り、タイミング図３５０には、従来のＬＣアドレス指定の場合の、左目画像と右目画像との時間的重複も示されている。右目又は左目のデータのみを通過する縦のラインが一瞬も存在しない場合には、グローバルバックライト及びＰＣＰコンポーネントの利用は不可能である。しかしながら、ＬＣアドレス指定を操作する及び／又は空間的に制御可能なバックライト及び／又はＰＣＰを利用することにより、別のシステムを可能とすることができる。
【００３７】
図３Ａ及び図３Ｂに示す実施形態では、フラットパネルディスプレイに立体視画像を表示する方法は、ＬＣ変調パネル３０４における選択された変調領域における複数のデータ線を、左目画像データでアドレス指定する段階を備える。方法は更に、選択された変調領域における複数のデータ線の一部が、左目画像フレームの所定の部分を表示する場合、左目偏光表示モードで動作させるべく、選択された変調領域と関連付けられた偏光制御セグメントに偏光制御命令を供給する段階を備える。方法は更に、選択された変調領域が、左目偏光制御命令に対応する画像データを表示する切替完了変調領域を含み、１以上の選択された照明領域から選択された変調領域へと光を提供する段階を備えてもよい。逆もまた同様に、右目偏光制御命令に対応する右目画像データを表示させるべく同様な方法が適用されてもよい。
【００３８】
［更新された帰線消去時間を有する立体視フラットパネルディスプレイ］
図４Ａには、立体視フラットパネルディスプレイシステムの実施形態のアドレス指定サイクル４００が概略的に示されている。立体視フロントパネルディスプレイシステムは、バックライト４０２、ＬＣ変調パネル４０４及びＰＣＰ４０６を含む。一実施形態において、ＬＣディスプレイ４０４は、標準的な、ノーマリーホワイトＬＣディスプレイである。立体視フロントパネルディスプレイシステムは、バックライト４０２の照明が行われない期間において左目画像データ又は右目画像データの何れかでＬＣディスプレイ４０４をアドレス指定することによって動作する。ＬＣディスプレイ４０４のデータ線の大半が、左目画像又は右目画像に切替完了した後で、バックライト４０２による照明が行われる。バックライト４０２は、次のフレームのアドレス指定が開始するまで、点灯される。一実施形態において、バックライト４０２が点灯しない間は、ＰＣＰ４０６は、左目偏光モード及び右目偏光モード間の切り替えを行う。
【００３９】
ＬＣ変調パネル４０４は、バックライト４０２からの光を受光可能な位置に配置される。ＰＣＰ４０６は、ＬＣ変調パネル４０４からから入射される変調された光を受光可能な位置に配置される。立体視フラットパネルディスプレイのバックライト４０２は、ＬＣ変調パネル４０４に選択的に光を供給する。ある状態では、バックライト４０２は光を供給せず、その他の状態では、バックライト４０２は光を供給する。ＬＣ変調パネル４０４は、バックライト４０２から入射される光を変調し、左目画像及び右目画像に対する画像コンテンツを提供する。ＰＣＰ４０６は、ＬＣ変調パネル４０４から入射される変調された光の偏光状態（ＳＯＰ）を、バックライト４０２及びＬＣ変調パネルと４０４同期して選択的に変換する。
【００４０】
立体視フラットパネルディスプレイは、少なくとも２つの動作状態を有する。遷移状態で動作する立体視フラットパネルディスプレイは、領域４１０に示されている。表示状態で動作する立体視フラットパネルディスプレイは、領域４１０に示されている。
【００４１】
表示状態では、バックライト４０２は、ＬＣ変調パネル４０４に光を提供し、ＰＣＰ４０６は、右目偏光モード又は左目偏光モードで動作する。右目偏光モードでは、左目アナライザが、ＰＣＰ４０６によって出力される変換後の変調された光を十分にブロックして、クロストークが最小限となるように、ＰＣＰ４０６は、ＬＣ変調パネル４０４からの光を変換する。同様に、左目偏光モードでは、右目アナライザが、ＰＣＰ４０６によって出力される変換後の変調された光を十分にブロックして、クロストークが最小限となるように、ＰＣＰ４０６は、ＬＣ変調パネル４０４からの光を変換する。一実施形態において、右目偏光モードでは、ＰＣＰ４０６は、変調された光のＳＯＰを、反対の手（例えば、左手）系の円偏光（設計波長を中心として）に変換し、左目偏光モードでは、ＰＣＰ４０６は、変調された光のＳＯＰを、反対の手（例えば、右手）系の円偏光（設計波長を中心として）に変換する。実施形態の一例では、設計波長は、５２０ｎｍであってもよい。一例の５２０ｎｍ設計波長の両側において、楕円率により伝送が低減されることから、偏光変調は完全な円偏光変調器から遠ざかる。
【００４２】
一実施形態において、円偏光映画眼鏡システムの場合、ＰＣＰ４０６は、４分の１波長位相差板に対して９０度及び入力直線偏光状態（ＳＯＰ）に対して４５度の向きに配置されたゼロツイストのゼロから半波長ＬＣセルであってもよい。一実施例では、波長５８９ｎｍの光の場合、最終的な位相は、右目及び左目ＳＯＰの直交線形成分は、±−７３°と±−８０°との間でシフトしてもよい。
【００４３】
ＰＣＰ４０６が、右目偏光モード（例えば、４０６ｃ）である場合、ＬＣ変調パネル４０４は、右目画像モード（４０４ｃ）で動作してもよく、ＬＣ変調パネル４０４が、クロストークを最小限にするような十分な右目画像を提供することを意味する。同様に、ＰＣＰ４０６が、左目偏光モード（例えば、４０６ａ）である場合、ＬＣ変調パネル４０４は、左目画像モード（４０４ａ）で動作してもよく、ＬＣ変調パネル４０４が、クロストークを最小限にするような十分な左目画像を提供することを意味する。
【００４４】
すなわち、表示状態においてＰＣＰ４０６が右目偏光モード（例えば、４０６ｃ）で動作する場合、ＬＣ変調パネル４０４は、右目画像モード（例えば、４０４ｃ）で動作し、バックライトは光を提供し（例えば、４０２ｃ）、遷移状態においてＰＣＰ４０６が右目偏光モードから左目偏光モード（例えば、４０６ｄ）へと遷移する場合、ＬＣ変調パネル４０４は、右目画像モードから左目画像モード（例えば、４０４ｄ）へと替わり、バックライト４０２は光を提供しない。同様に、表示状態においてＰＣＰ４０６が左目偏光モード（例えば、４０６ａ）で動作する場合、ＬＣ変調パネル４０４は、左目画像モード（例えば、４０４ａ）で動作し、バックライトは光を提供し（例えば、４０２ａ）、遷移状態においてＰＣＰ４０６が左目偏光モードから右目偏光モード（例えば、４０６ｂ）へと遷移する場合、ＬＣ変調パネル４０４は、左目画像モードから右目画像モード（例えば、４０４ｂ）へと替わり、バックライト４０２は光を提供しない（例えば、４０２ｂ）。
【００４５】
ある実施形態において、ＬＣ変調パネル４０４は、連続的にアドレス指定され、ライン毎に順次、左目画像データと右目画像データがほぼ連続して切り替わる。この実施形態では、右目画像モードとは、ＬＣ変調パネル４０４が右目画像コンテンツを表示する切替完了したデータ線を過半数有する場合（例えば、５０％以上）であり、左目画像モードとは、変調パネル４０４が左目画像コンテンツを表示する切替完了したデータ線を過半数有する場合（例えば、５０％以上）であってもよい。したがって、様々な代替の実施形態において、右目画像モードは、設計パラメータ及び所望のクロストーク許容範囲に応じて、例えば、６０％、７０％、８０％、９０％又は９９％の右目画像データを表示するＬＣ変調パネル４０４を含んでもよい。
【００４６】
遷移状態において、ＬＣ変調パネル４０４が左目画像モードと右目画像モードとの間の切り替えを行う時、及び、ＰＣＰ４０６が左目偏光モードと右目偏光モードとの間で遷移している時は、バックライトはＬＣ変調パネル４０４に光を提供しない。上記したように、画像モード及び偏光モードは、表示状態における設計パラメータ及びクロストークパラメータに応じた、許容される実施形態の範囲を構成することから、左目偏光モードと右目偏光モードとの間の遷移、及び、左目画像モードと右目画像モードとの切り替えは、遷移状態における遷移期間の範囲を構成する。例えば、ＬＣ変調パネル４０４の右目画像モード及び左目画像モードが、表示状態において、それぞれ切替完了された９０％以上の右目画像データ及び９０％以上の左目画像データという設計パラメータを有する場合、ＬＣ変調パネル４０４が９０％以上の右目画像データ及び９０％以上の左目画像データの状態ではない期間が、遷移状態となる。
【００４７】
一実施形態において、偏光モードでは、円偏光アナライザが分解可能な円偏光へと光を変換してもよい。別の実施形態では、偏光モードは、直線偏光アナライザが分解可能な直線偏光へと光を変換してもよい。
【００４８】
バックライト４０２は、グローバルにアドレス指定されるバックライトであってもよい。そして、ＰＣＰ４０６は、グローバルにアドレス指定されるセグメント化されていないＰＣＰであってもよい。
【００４９】
図４Ｂは、図４Ａに示したシステムのタイミングシーケンス４５０を例示した概略的なタイミング図である。遷移状態４６０は、バックライトが光を提供しない間に、ＬＣディスプレイがアドレス指定され４５４、ＰＣＰが遷移４５６する遷移状態の一例を示している。ＬＣディスプレイは、遷移期間４６０において、左目画像データ４５５と右目画像データ４５７とを切り替える。この実施形態例では、バックライトが点灯される４５２前に、全てのラインのデータ４５８は、１つのビュー（例えば、右目画像データ４５７）と関連付けられた画像データで切替完了４５９される。
【００５０】
しかしながら、上記したように、表示モードでは、切替完了したラインの許容範囲は、望ましくないクロストーク効果を実質的に最小化するのに十分な数のラインが含まれていてもよい。したがって、例示した図は、一例に過ぎない。実際には、ＬＣ変調パネルは、連続的にアドレス指定され、ライン毎にアドレス指定される態様で、順次、左目画像データと右目画像データがほぼ連続して切り替わる。したがって、ＬＣ変調パネルが、右目ビュー又は左目ビューのどちらかと関連付けられた画像コンテンツを表示する切替完了したデータ線のうちの大部分（例えば、５０％以上）を有する場合には、システムは表示状態４７０にあるとしてもよく、バックライトを点灯４５２させてもよい。
【００５１】
一実施形態では、ＬＣ切替時間が２ミリ秒であって、フレームアドレス指定時間が４ミリ秒（２４０Ｈｚ）であるとすると、表示状態４７０は、２５％のデューティサイクルであってもよい。この実施形態において、照明４５２も、２５％のデューティサイクルであってもよい。ＬＥＤの出力は、多くの場合、熱的に固定された平均出力に限定され、デユーティサイクル及び出力ピークに大きく依存しないことから、このような形態は、特にＬＥＤのような照明の場合に適している。ＰＣＰの切り替え周期は、約６ミリ秒の非照明周期と同じであってもよく、これにより、立体視フラットパネルディスプレイモード及び材料に対する幾つかのオプションを提供できる。ある実施形態では、遷移状態４６０は、７５％のデューティサイクルである。
【００５２】
ある実施形態では、遷移状態は、ＬＣ変調パネルアドレス指定期間及びＰＣＰ遷移期間と関連付けられた切替期間以上の時間の長さを有す。
【００５３】
図１に戻り、コントローラ１２２が、立体視フラットパネルディスプレイシステム１００に提供される。一実施形態において、コントローラは、バックライト１０２、ＬＣ変調パネル１０４、及び、ＰＣＰ１０６を、図４Ａ及び図４Ｂのオペレーションと同様に制御可能である。コントローラは、バックライト制御信号をバックライトに提供するバックライトインターフェース、ＬＣ制御信号をＬＣ変調パネルに提供するＬＣインターフェース、及び、ＰＣＰ制御信号をＰＣＰに提供するＰＣＰインターフェースを含んでもよい。バックライトインターフェースは、バックライトが、遷移状態ではＬＣ変調パネルに光を提供せず、表示状態ではＬＣ変調パネルに光を提供するようにバックライトを制御してもよい。ＬＣインターフェースは、ＬＣ変調パネルを、バックライトからの入射光を変調させ、左目又は右目画像モードで動作させ、これらのモード間での遷移を行わせるように制御してもよい。ＰＣＰインターフェースは、ＰＣＰを制御して、ＬＣ変調パネルからの左目偏光モード又は右目偏光モードで変調された入射光の偏光状態（ＳＯＰ）を選択的に変換して、これらのモード間での遷移を行ってもよい。
【００５４】
図５Ａには、別の立体視フラットパネルディスプレイシステムの実施形態のアドレス指定サイクル５００が概略的に示されている。立体視フロントパネルディスプレイシステムは、バックライト５０２、ＬＣ変調パネル５０４及びＰＣＰ５０６を含む。図５Ａの実施形態では、グローバル変調されたＰＣＰ５０６及び連続バックライトと５０２を使用する。
【００５５】
ＬＣ変調パネル５０４は、バックライト５０２から入射される光を受光するように配置される。ＰＣＰ５０６は、ＬＣ変調パネル５０４から入射する変調された光を受光するように配置される。立体視フラットパネルディスプレイのバックライト５０２は、ＬＣ変調パネル５０４に光を提供する。ＬＣ変調パネル５０４は、バックライト５０２から入射される光を変調し、左目画像及び右目画像に対する画像コンテンツを提供する。ＰＣＰ５０６は、ＬＣ変調パネル５０４から入射される変調された光の偏光状態（ＳＯＰ）を、ＬＣ変調パネルと５０４同期して選択的に変換する。
【００５６】
立体視フラットパネルディスプレイは、少なくとも４つの動作状態を有する。全視状態（perspective view）で動作する立体視フラットパネルディスプレイが、参照番号５０２ａ／ｅ、５０４ａ／ｅ及び５０６ａ／ｅで示されている。第１ＬＣ遷移状態で動作する立体視フラットパネルディスプレイが、参照番号５０２ｂ／ｆ、５０４ｂ／ｆ及び５０６ｂ／ｆで示されている。ＰＣＰ遷移状態で動作する立体視フラットパネルディスプレイが、参照番号５０２ｃ／ｇ、５０４ｃ／ｇ及び５０６ｃ／ｇで示されている。第２ＬＣ遷移状態で動作する立体視フラットパネルディスプレイが、参照番号５０２ｄ／ｈ、５０４ｄ／ｈ及び５０６ｄ／ｈで示されている。
【００５７】
全視状態では、バックライト５０２は、ＬＣ変調パネル５０４に光を提供し、ＰＣＰ５０６は、右目偏光モード又は左目偏光モードのどちらかで動作している。右目偏光モードでは、左目アナライザが、ＰＣＰ５０６によって出力される変換後の変調された光を十分にブロックして、クロストークが最小限となるように、ＰＣＰ５０６は、ＬＣ変調パネル５０４からの光を変換する。同様に、左目偏光モードでは、右目アナライザが、ＰＣＰ５０６によって出力される変換後の変調された光を十分にブロックして、クロストークが最小限となるように、ＰＣＰ５０６は、ＬＣ変調パネル５０４からの光を変換する。
【００５８】
より具体的には、ＰＣＰ５０６が、右目偏光モード（例えば、５０６ｃ）である場合、ＬＣ変調パネル５０４は、右目画像モード（５０４ｃ）で動作してもよく、ＬＣ変調パネル５０４が、クロストークを最小限にするような十分な右目画像を提供することを意味する。同様に、ＰＣＰ５０６が、左目偏光モード（例えば、５０６ａ）である場合、ＬＣ変調パネル５０４は、左目画像モード（５０４ａ）で動作してもよく、ＬＣ変調パネル５０４が、クロストークを最小限にするような十分な左目画像を提供することを意味する。
【００５９】
このように、全視状態においてＰＣＰ５０６が右目偏光モード（例えば、５０６ｅ）で動作する場合、ＬＣ変調パネル５０４は、右目画像モード（例えば、５０４ｅ）で動作し、バックライトは光を提供する（例えば、５０２ｅ）。同様に、全視状態においてＰＣＰ５０６が左目偏光モード（例えば、５０６ａ）で動作する場合、ＬＣ変調パネル５０４は、左目画像モード（例えば、５０４ａ）で動作し、バックライトは光を提供する（例えば、５０２ａ）。
【００６０】
第１ＬＣ遷移状態において、ＰＣＰ５０６が右目偏光モード（例えば、５０６ｆ）で動作する場合、ＬＣ変調パネル５０４は、右目画像モードから実質的に黒い画像コンテンツ（例えば、５０４ｆ）へと切り替わり、バックライト５０２は照明を提供する。ＰＣＰが左目偏光モード（例えば、５０６ｂ）で動作する場合、ＬＣ変調パネルは、左目画像モードから実質的に黒画像コンテンツ（例えば、５０４ｂ）へと切り替わり、バックライト５０２は照明を提供する。
【００６１】
ＰＣＰ遷移状態では、ＰＣＰは、左目及び右目偏光モード（例えば、５０６ｃ又は５０６ｇ）との間で遷移し、ＬＣ変調パネルは、実質的に黒い画像コンテンツを表示し（例えば、５０４ｃ又は５０４ｇ）、バックライトは照明５０２を提供する。
【００６２】
第２ＬＣ遷移状態において、ＰＣＰ５０６が右目偏光モード（例えば、５０６ｄ）で動作する場合、ＬＣ変調パネル５０４は、実質的に黒い画像コンテンツから右目画像モード（例えば、５０４ｄ）へと切り替わり、バックライト５０２は照明を提供する。ＰＣＰが左目偏光モード（例えば、５０６ｈ）で動作する場合、ＬＣ変調パネルは、実質的に黒画像であるコンテンツから左目画像モード（例えば、５０４ｈ）へと切り替わり、バックライト５０２は照明を提供する。
【００６３】
一実施形態において、ＬＣ変調パネル５０４は、連続的にアドレス指定され、ライン毎にアドレス指定される態様で、順次、左目又は右目画像データと実質的に黒い画像データとがほぼ連続して切り替わる。この実施形態では、右目画像モードは、ＬＣ変調パネル５０４が右目画像コンテンツを表示する切替完了したデータ線を過半数有する場合（例えば、５０％以上）であり、左目画像モードは、変調パネル５０４が左目画像コンテンツを表示する切替完了したデータ線を過半数有する場合（例えば、５０％以上）であってもよい。したがって、右目画像モードは、設計パラメータ及び所望のクロストーク許容範囲に応じて、例えば、６０％、７０％、８０％、９０％又は９９％の右目画像データを表示するＬＣ変調パネル５０４を含んでもよい。
【００６４】
ＰＣＰ遷移状態では、ＰＣＰ変調パネル５０６が、左目偏光モードと右目偏光モードとの間で切り替わる時、ＬＣ変調パネル５０４は、実質的に黒い画像コンテンツを表示する。上記したように、画像モード及び偏光モードは、全視状態における設計パラメータ及びクロストークパラメータに応じた、許容される実施形態の範囲を構成することから、第１ＬＣ遷移状態及び第２ＬＣ遷移状態、及び、左目画像モードと右目画像モードとの間の遷移は、遷移期間の範囲を構成する。例えば、ＬＣ変調パネル５０４の右目画像モード及び左目画像モードが、全視状態では、それぞれ切替完了された９０％以上の右目画像データ及び９０％以上の左目画像データという設計パラメータを有する場合、その他の状態は、ＬＣ変調パネル５０４が９０％以上の右目画像データ及び９０％以上の左目画像データの状態ではない期間を構成する。
【００６５】
ある実施形態では、立体視フラットパネルディスプレイＰＣＰの右目偏光モード及び左目偏光モードは、円偏光アナライザによって分解可能な円偏光へと光を変換してもよい。別の実施形態では、立体視フラットパネルディスプレイＰＣＰの右目偏光モード及び左目偏光モードは、直線偏光アナライザによって分解可能な直線偏光へと光を変換してもよい。
【００６６】
ある実施形態では、ＬＣ変調パネル５０４の複数の画素は、規則的な間隔でアドレス指定される。別の実施形態では、ＬＣ変調パネル５０４の複数の画素は、第１ＬＣ遷移状態の最初の部分及び第２ＬＣ遷移状態の最初の部分においてアドレス指定される。また、別の実施形態では、ＬＣ変調パネル５０４の複数の画素は、全視状態の最初の部分及び第１ＬＣ遷移状態の最初の部分においてアドレス指定される。
【００６７】
ある実施形態では、バックライト５０２は、常時点灯される。別の実施形態では、ＰＣＰ５０６も、セグメント化されない。
【００６８】
この方法は、冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）のような、変調が難しい照明システムに対して使用されてもよい。図５Ａに示された方法では、バックライト５０２は白い四角で表されており、連続的にＯＮ状態となっている。ＬＣＤパネル５０４は、標準的なスクロールの態様で更新されるが、右目黒フレーム画像及び左目黒フレーム画像が組み入れられている。黒フレームの目的は、グローバルＰＣＰ５０６が、両目間のビューの大部分が混合せず状態を切り替える期間を提供し、それにより、許容される視認レベルにまでクロストークを実質的に最小化している。ある実施形態では、ディスプレイは、２４０Ｈｚ以上で動作してもよい。
【００６９】
図５Ｂには、図５Ａに示したシステムのタイミングシーケンス５５０を例示した概略的なタイミング図が示されている。この実施形態では、黒フレーム５５３であるか左目画像５５５又は右目画像５５７に関連付けられた画像コンテンツであるかに関わらず、各フレームは０．８ミリ秒（例えば、１．２ＫＨｚ）でアドレス指定５５４される。バックライトは、連続して点灯５５２される。フレーム各々対する切替時間は、５５９で示されている。ＰＣＰは、実質的に黒フレーム５５３の間に遷移５５６する。
【００７０】
図５Ｃは、図５Ａに示されたシステムの別のタイミングシーケンス５８０を例示した概略図である。この実施形態では、左目データフレーム５８５、右目データフレーム５８７及び次の黒フレーム５８３は、実質的に中断することなくアドレス指定５８４される。黒フレーム５８３がアドレス指定された後、中断期間を利用して、ディスプレイは黒画像５８３に切替完了５８９し、ＰＣＰを切り替える５８６ことを可能にする。これにより、１．４ミリ秒（すなわち、７００Ｈｚ）というよりアクセスし易いフレームアドレス周期が可能となるが、輝度を幾分か犠牲にする。図５Ｂに示されたタイミング図によれば、約３８％の輝度効率を生み出し、図５Ｃに示したタイミング図によれば、約２９％という低い輝度となる。
【００７１】
別の実施形態では、図５Ａの立体視フラットパネルディスプレイシステムのバックライト５０２は、選択的に光をシステムに供給可能である。この実施形態では、バックライト５０２は、ＰＣＰ遷移状態（例えば、５０２ｃ／ｇ）の間は、必要に応じて点灯しなくてもよい。ある実施形態では、ＰＣＰ遷移状態の前の短い期間、及び、ＰＣＰ遷移状態の後の短い期間の間は、バックライト５０２は光を供給しなくてもよい。ある実装形態では、バックライト５０２は、ＰＣＰ遷移状態の前は光を供給せず、ＰＣＰ遷移状態の後に光を供給する。また、別の実施形態では、第１ＬＣ遷移状態、ＰＣＰ遷移状態及び第２ＬＣ遷移状態の間は、バックライトは光を供給しない。
【００７２】
別の実施形態では（図示せず）、黒フレームが挿入されているにも関わらずＬＣパネルが前の画像情報を完全に消去できない場合には、バックライトを空間的に制御して、クロストークを抑制する。この実施形態において、バックライト５０２は、上部及び下部を含んでもよく、これらの部分は、僅かにずれて点灯してもよく、例えば、下部の前に上部が点灯される、又は、その反対であってもよい。上部又は下部どちらかが最初にＯＮとされるかは、ＬＣ変調パネル５０４が、上部から下部の方向へ又は下部から上部の方向へアドレス指定されるかに依存する。例えば、ＬＣ変調パネル５０４が、下から上へ向かってアドレス指定される場合には、バックライト５０２の下部は、上部がＯＮとなる前に点灯される。ある実施形態では、バックライト５０２の一部分は、その他の部分の０．５ミリ秒後に点灯され（例えば、下部が、上部の０．５ミリ秒後にＯＮとされる）、両方の部分が、４ミリ秒間点灯状態となる。両部分は、３ミリ秒間にわたって照明されず、その間にＰＣＰ５０６は遷移する。一実施形態において、第１ＬＣ遷移状態の間は、バックライト５０２ｂの上部が、バックライト５０２ｂの下部が消灯される前に消灯され、ＰＣＰ遷移状態の間は、バックライト５０２ｃの両部分が消灯され、第２ＬＣ遷移状態の間は、バックライト５０２ｄの上部が、バックライト５０２ｄの下部が点灯される前に点灯される。
【００７３】
［スクローリングバックライト及び同期された液晶ディスプレイ更新を使用した立体視フラットパネルディスプレイ］
図６Ａには、別の立体視フラットパネルディスプレイシステムの実施形態のアドレス指定サイクル６００が例示されている。立体視フロントパネルディスプレイシステムは、バックライト６０２、ＬＣ変調パネル６０４及びＰＣＰ６０６を含む。図６Ａの実施形態は、スクローリングバックライト６０２を使用したグローバルにアドレス指定されるＰＣＰ６０６を採用してもよい。バックライト６０２は、複数のバックライト照明部分を有してもよい。バックライト照明部分は、液晶（ＬＣ）変調パネル６０４に選択的に光を提供してもよい。ＬＣ変調パネル６０４は、ＬＣ変調領域を有してもよい。ＬＣ変調領域は、バックライト６０２から入射される光を変調してもよい。ＰＣＰ６０６は、ＬＣ変調パネル６０４から入射される変調された光の偏光状態（ＳＯＰ）を変換してもよい。
【００７４】
動作時には、立体画像は、立体視フラットパネルディスプレイに表示される。ＰＣＰ６０６は、左目偏光制御信号又は右目偏光制御信号で制御される。左目偏光制御信号により、左目偏光モードでＰＣＰ６０６を動作させることが可能となり、右目偏光制御信号により、右目偏光モードでＰＣＰ６０６を動作させることが可能となる。選択されたバックライト照明部分は、選択されたＬＣ変調領域に光を提供する。選択されたＬＣ変調領域は、クロストークが実質的に最小化されるように、左目画像モード又は右目画像モードにおいて十分に切替完了する変調領域を含んでもよい。ＬＣ変調領域画像モードは、左目偏光制御信号及び右目偏光制御信号のどちらかに対応する。したがって、ＰＣＰ６０６が左目偏光モードで動作する（例えば、左目偏光制御信号で制御される）場合、バックライト６０２は、左目画像データを現在表示しているＬＣ変調領域の一部分に、選択されたバックライト照明部分を介して光を提供する。右目偏光モードでＰＣＰ６０６が動作する（例えば、右目偏光制御信号で制御される）場合、バックライト６０２は、右目画像データを現在表示しているＬＣ変調領域の一部分に、選択されたバックライト照明部分を介して光を提供する。
【００７５】
実質的に連続してライン毎に、ＬＣ変調領域のデータ線をアドレス指定することにより、ＬＣ変調パネル６０４をアドレス指定してもよい。
【００７６】
ある実施形態では、ＰＣＰ６０６が左目偏光制御信号によって制御される場合、ＰＣＰ６０６は、変調された光のＳＯＰを、右目アナライザによってブロックされるように変換するよう命令され、ＰＣＰ６０６が右目偏光制御信号によって制御される場合、ＰＣＰ６０６は、変調された光のＳＯＰを、左目アナライザによってブロックされるように変換するよう命令される。
【００７７】
ＰＣＰ６０６は、左目及び右目偏光制御信号によって制御されるように、切り替えられてもよい。ある実施形態では、切り替えの間は、バックライト照明部分は光を提供しない。
【００７８】
ある実施形態では、偏光制御信号の切り替えは、ＬＣ変調領域が切替完了した後に行われる。その他の実施形態では、切り替えは、ＬＣ変調パネル６０４の下部ＬＣ変調領域のデータ線の後半のデータ線が切替完了する間に行われてもよい。
【００７９】
隣接するバックライト照明部分は、対応するＬＣ変調領域がアドレス指定された後に、順次消灯されてもよい。一実施形態において、バックライト照明部分の各々は、ＬＣ変調領域が切替完了した後で点灯されてもよい。
【００８０】
図６Ｂは、図６Ａに示したシステムのタイミングシーケンス６５０を例示した概略的タイミング図である。ある実施形態では、ＬＣパネルアドレス指定６５４は、１２０Ｈｚフレームレートで、ライン毎に連続的にスクロールされるＬＣパネルであると仮定される。フレームが上部から書き込まれると同時に、フレームの下部に依然として存在する切替完了した１つ前のフレームのデータ部分が照明される。例えば、第１のラインにおいて、右目データが６５９から６５７で書き込まれると同時に、最後のライン６５５の切替完了した左目データが照明６５２される。アドレス指定が進むと、バックライトは、パネル下部をスクロールオフして、ディスプレイは黒になる。この時、ＰＣＰが切り替え６５６られる。ＰＣＰが新しい状態になると、ディスプレイ上部の切替完了したＬＣの照明が開始される。ここで、典型的なＰＣＰ遷移時間（例えば、パイセルを使用した場合、約１．５ミリ秒）及び典型的なＬＣ切替時間（例えば、白から黒で２ミリ秒）であると仮定すると、このシステムでは約３３％の照明デューティサイクルが使用される。
【００８１】
［連続的に点灯するバックライトを使用した立体視フラットパネルディスプレイ］
図７Ａには、別の立体視フラットパネルディスプレイシステム実施形態のアドレスサイクル７００が簡略的に例示されている。フラットパネルディスプレイ７００は、光を供給するバックライト要素７０２、液晶（ＬＣ）変調要素７０４、及び、複数のセグメント化された偏光制御セグメントを有する偏光制御パネル（ＰＣＰ）７０６を備える。この実施形態では、バックライト要素７０２は、アドレスサイクル７００（例えば、７０２ａ／ｂ／ｃ／ｄ）にわたって、ＬＣ変調要素７０４に連続して照明を提供する。
【００８２】
ＬＣ変調要素７０４は、バックライト要素７０２から入射する光を受光するように配置され、バックライト要素７０２から入射する光を変調することができる。ＰＣＰ７０６は、複数のセグメント化された偏光制御セグメントを有し、ＬＣ変調要素７０４から入射する変調された光を受光するように配置される。セグメント化された偏光制御セグメントは、ＬＣ変調要素７０４から入射した変調光の偏光状態（ＳＯＰ）を、偏光制御命令に従って直交する偏光状態の間で選択的に変換することができる。
【００８３】
例えば、左目偏光制御命令がＰＣＰ７０６ａの大部分を制御し、ＬＣ変調要素７０４ａの大部分に左目画像データが満たされ、右目偏光制御命令がＰＣＰ７０６ｃの大部分を制御し、ＬＣ変調要素７０４ｃの大部分に右目画像データが満たされる。また、一例として、左目偏光制御命令又は右目偏光制御命令は、ＰＣＰ７０６ｂ、７０４ｄの上部又は下部を制御し、ＬＣ変調要素７０４ｂ、７０４ｄの上部又は下部に左目画像データ又は右目画像データが満たされる。ＰＣＰ遷移時間７５６は同様に、ＬＣ変調要素切替時間７５９を追跡する。
【００８４】
一実施形態において、複数のＬＣ変調要素７０４は、変調された光を、それぞれ関係するセグメント化された偏光制御セグメントに提供する。
【００８５】
ある実施形態では、偏光制御セグメントの各々は、出力偏光方向に対して４５度に配置されたゼロツイストＬＣのゼロから半波長位相差変調器、及び、ゼロツイストＬＣ変調器の向きに対して９０度の角度で配置された４分の１波長位相差板を含んでもよい。ここで左目偏光制御命令は、ゼロツイストＬＣに、ＬＣによって変調された光を半波長分遅らせるように動作させてもよく、また、右目偏光制御命令は、ゼロツイストＬＣに、ＬＣによって変調された光を遅らせないように動作させてもよい（反対の制御命令についても同様である）。
【００８６】
別の偏光制御セグメントの例としては、プッシュプル構成における一対のπセルを含んでもよく、これについては、米国特許第６，９７５，３４５号公報Lipton他に記載されており、その他の偏光変調器については、米国特許第７，５２８，９０６号公報Mike Robinsonに記載されており、これら公報の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００８７】
図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明した実施形態では、バックライトが連続的にＬＣパネル７０４を照明していたため、１００％の輝度となり、実質的に照明のオーバーヘッドは存在しない。また、ＬＣパネル７０４のアドレス指定は連続的であり、１２０Ｈｚフレームレートで実装されてもよい。しかしながら、ディスプレイが常時可視的であるため、ＰＣＰ遷移時間７５６及びＬＣ切替時間７５９を隠すことができず、右目画像と左目画像間で有限のクロストークにつながる可能性がある。遷移／切替期間７５６、７５９を同期させることにより、左目から右目へのリーク（又は、右目から左目へのリーク）を最小限にすることができると考えられる。点検的な切り替え（スイッチング）期間を使用して計算すると、クロストークについて約２％という下限が存在する。いかなるクロストークも概して望ましくないが、実際の試験では、このレベルのクロストークは許容されることが示されている。高速のＬＣ変調パネル及びＰＣＰを使用することにより、１％未満のクロストークを達成できる可能性がある。
【００８８】
図７Ｂは、図７Ａに示したシステムのタイミングシーケンス７５０を例示した概略的なタイミング図である。多くの場合、動作時には、バックライトは連続的な照明７５２を、左目画像フレーム及び右目画像フレーム表示サイクル７５５、７５７に交互に提供する。左目画像表示サイクル７５５の一例では、ＬＣ変調パネル７０４における変調領域内の複数のデータ線は、左目画像データ７５５でアドレス指定７５４される。変調領域における複数のデータ線の一部は、左目画像フレームの所定の部分を表示する場合、偏光制御命令が、左目偏光表示モードで動作させるべく変調領域と関連付けられた偏光制御セグメントに提供されて、偏光制御セグメントを左目偏光表示モードで動作させるように切り替え７５６が行われる。
【００８９】
多くの場合、右目画像表示サイクル７５７も、同様な態様で動作する。例えば、ＬＣ変調パネル７０４上の変調領域におけるデータ線は、右目画像データ７５７でアドレス指定７５４される。変調領域における複数のデータ線の一部は、右目画像フレームの所定の部分を表示する場合、偏光制御命令が、右目偏光表示モードで動作させるべく変調領域と関連付けられた偏光制御セグメントに提供されて、偏光制御セグメントを右目偏光表示モードで動作させるように切り替え７５６が行われる。
【００９０】
ある実施形態では、ＰＣＰ７５６セグメントを切り替えるのに最適な時間は、変調領域内で中心に位置するＬＣＤラインが、少なくとも部分的に切替完了７５９する時である。別の実施形態では、ＰＣＰ７５６を切り替えるのに最適な時間は、変調領域内の中心に位置するＬＣＤラインが、約半分の右目画像データ及び約半分の左目画像データの所定の部分を表示する時である。別の実施形態において、変調領域における複数のラインの所定の部分は、左／右の比が、４０／６０％から６０／４０％範囲であってもよい。
【００９１】
タイミング図７５０から分かるように、説明のため、右目データ７５７は、期間７５８の間に第１データ線に表示される。期間７５８の間に、右目データ７５７が第１ラインに表示される前に、偏光制御命令は、関連するＬＣ変調領域の第１データ線と関連付けられた偏光制御セグメントを制御（すなわち、切り替え７５６）してもよい。
【００９２】
一例として、偏光制御セグメントを左目偏光表示モードへと切り替えた７５６後、偏光制御セグメントが右目偏光表示モードに切り替わるまで、偏光制御セグメントに対するＳＯＰ変換は維持される。１２０Ｈｚフレームレートにおいて、左目画像フレーム又は右目画像フレーム全体が、１／１２０秒内にアドレス指定７５４される。
【００９３】
ある実施形態では、変調領域の中間のデータ線に対するＬＣ７０４の切替時間７５９、及び、関連付けられた変調制御セグメントに対するＰＣＰ７０６の切り替え時間７５６は、左目及び右目アナライザを介して立体画像を見た場合に、左目と右目との間のクロストークが無視できる程度に最適化されてもよい。
【００９４】
多くの場合、隣接するセグメント化された複数の偏光制御セグメントは、ＰＣＰ上で順次スクロールされる。本明細書で記載されるスクロールの方向は、上から下であるが、実施形態はこれに限定されず、下から上に向かう方向にスクロールされてもよい。また、複数のセグメントの幾つかのグループが１度にアドレス指定されるといったように、セグメントのグループに対してスクロールが実行されてもよい。本明細書に説明される原理は、マルチセグメント化された駆動のグループ化にも適用できる。
【００９５】
［ＤＣ平衡化］
図８は、ＬＣディスプレイパネルに対するＤＣ平衡化方法８００を例示した概略図である。図５Ａ及び図５Ｂに示された例を除いて、ここで説明されるシステムの実施形態は、左目画像及び右目画像を切り替えて表示するべく提供されている。これは、液晶駆動方法のＤＣ平衡化の問題を引き起こす可能性がある。従来のＬＣアドレス指定は、印加されるＬＣアドレス指定電圧の極性をフレーム間で切り替えて、ＤＣ平衡化を実行する。１つの極性が使用された場合、ＬＣ全体にわたる電場は、イオン移動を引き起こし、電気光学特性が切り替わる。ここで、前のフレームがゴーストとして見える"残像"現象が発生する場合がある。２Ｄ画像シーケンスの連続するフレーム間は相関が高いことから、フレーム間で極性を切り替えることは、ＤＣ平衡化に有効であり、液晶画素間の時間平均フィールドは、ゼロに非常に近くなる。しかしながら、立体視コンテンツの場合、交互のフレーム及び連続していないフレームが相関しているため、上記のような方法は適用できない。ＤＣ平衡化の問題を効果的に回避するためには、連続した右目画像又は左目画像のアドレス指定極性を変えてもよい。上記のシステムの実施形態では（図５Ａ及び図５Ｂで説明した実施形態を除く）、極性は、図８に示すように、１つおき、すなわち、２つのフレーム毎に変えられる。
【００９６】
シーケンス８００を参照して一実施形態例が提供されており、ＬＣ変調パネルに対する簡略化されたアドレス指定グリッドが示されている。第１フレーム（フレーム＃１）において、左目コンテンツが表示され、アドレス指定駆動方法の極性は、正である。第２フレーム（フレーム＃２）において、右目コンテンツが表示され、アドレス指定駆動方法の極性は、正のままである。第３フレーム（フレーム＃３）において、左目コンテンツが表示され、アドレス指定駆動方法の極性は、負に切り替わる。第４フレーム（フレーム＃４）において、右目コンテンツが表示され、アドレス指定駆動方法の極性は、負のままである。そして、左目コンテンツが正の極性でアドレス指定されるといったように、サイクルが続く。
【００９７】
ＤＣ平衡化の原理は、３つ以上の画像シーケンス又はビューを表示するシステムを含む立体視フラットパネルディスプレイに拡張できる。あらゆるケースにおいて、連続するビュー画像間で駆動電圧の極性をトグルすることにより、適切なＤＣ平衡化を実行できると考えられる。
【００９８】
［セグメント化された偏光制御パネルの改良］
図９は、複数の偏光制御セグメントを有する立体視ディスプレイのための偏光制御パネル９００の一例の概略図であり、セグメント化された又はスクロールされるＰＣＰ９２０がどのように可視セグメント境界になり易いかが示されている。例えば、境界９２２ａ、９２２ｂ及び９２２ｃは、左目ビュー９３２ａ、９３２ｂ及び９３２ｃ及び右目ビュー９３４ａ、９３４ｂ及び９３４ｃとして見えるようになる。このようなスクロールＰＣＰを採用するシステムは、多くの場合、境界上のＬＣは、残りのＰＣＰ  ＬＣで切り替えられないため、セグメントの境界が可視化される傾向がある。
【００９９】
図１０Ａ〜１０Ｃは、複数の偏光制御セグメントを有する立体視ディスプレイの偏光制御パネル１０００の断面図であり、偏光制御セグメント間の境界における断面が描かれている。図１０Ａ〜１０Ｃに示されている構造は、連続した共通電極を一面に、パターニングされた構造を他方の面に有する典型的なＬＣ変調器である。
【０１００】
立体視ディスプレイの偏光制御パネル（ＰＣＰ）１０００は、画像変調パネルからの変調された光の偏光状態を選択的に変換する。ＰＣＰ１０００は、複数の偏光制御セグメントを有する。図に示すように、ＰＣＰ１０００は、第１面堆積された液晶（ＬＣ）層１０１０、ＬＣ層１０１０の第１の側に第１面と平衡に設けられた共通電極１０２０、第１面と平行な第２面上のＬＣ層の第２の側に堆積された第１電極１０３０、及び、第２面上のＬＣ層の第２の側に堆積された第２電極１０４０とを備える。第１電極１０３０と第２電極１０４０との間に、間隙１０５０が存在する。
【０１０１】
この例では、例えば、第１電極１０３０、第２電極１０４０、第３電極（図示せず）等の電極はそれぞれ、幅のある（約１ｃｍ）水平方向の帯領域（ストライプ）を形成してもよい。電極１０３０及び１０４０は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような透明導電性酸化物を含んでもよい。電極１０３０、１０４０間の間隙１０５０は、小さくてもよいが、リソグラフィ又はＩＴＯ電極をパターニングするその他の方法では、大きな面積を有する基板上では中程度の間隙幅（約２０μｍ）しか得られない場合が多い。この間隙により、切り替えられていないＬＣラインが明瞭に見えるように存在させることが可能になる。図１０Ａ〜１０Ｃのスクロール駆動シーケンスでは、間隙１０５０からの"不感領域（dead region）"が示されている。隣接する帯領域の状態に関わらず、間隙ＬＣ１０５０は、制御不可能な態様で光を偏光し、目それぞれが、連続的なリークを観察することを可能にする。駆動電極１０３０、１０４０間の間隙１０５０が小さい場合は、目立たなくすることができるが、間隙を全て取り除くには、ＬＣは、電極をショートさせないような態様で周辺のセグメントと共に駆動される。
【０１０２】
図１１Ａ〜１１Ｃは、複数の偏光制御セグメントを有する立体視ディスプレイの偏光制御パネル１１００の断面図であり、偏光制御セグメント間の境界における断面が描かれている。
【０１０３】
図１０Ａ〜１０Ｃで説明した実施形態の欠点を解決するべく、図１１Ａに示す実施形態では、間隙領域１１５０を覆う埋め込み電極１１７０が、隣接するアドレス指定電極のうちの１つ又は両方に容量結合されている。図１１Ａに示されるように、立体視ディスプレイ１１００に対する偏光制御パネル（ＰＣＰ）は、画像変調パネル（図示せず）からの変調された光１１０５の偏光状態を変換することができ、ＰＣＰは、複数の偏光制御セグメント１１３０、１１４０を有する。ＰＣＰ１１００は、液晶（ＬＣ）層１１１０、ＬＣ層１１１０の第１の側に堆積された共通電極層１１２０、ＬＣ層１１１０の第２の側に堆積された第１電極１１３０、ＬＣ層１１１０の第２の側に堆積された第２電極１１４０、及び、ＬＣ層１１１０の第２の側に堆積され第１電極１１３０及び第２電極１１４０との一部分を覆う中間電極１１７０を備える。ＰＣＰは更に、出力光学経路に、４分の１波長板１１６０を備えてもよい。ある実装形態では、ＬＣ層１１１０は、第１状態で位相差ゼロ、第２状態で位相差２分の１波長であるゼロツイストネマッチック液晶材料を含んでもよい。
【０１０４】
この実施形態例に示されるように、ＬＣ層１１１０は第１面に設けられ、共通電極１１２０は第１面と平行であり、第１電極及び第２電極１１３０、１１４０は、第１面に平行な第２面に設けられ、中間電極１１７０は、第１面に平行な第３面に設けられる。ある実施形態では、第２電極１１４０の一部分１１８０は、中間電極１１７０と重複し、中間電極とは電気的に絶縁されていてもよい。ある実施形態では、第２電極１１７０の一部分１１８０が第２電極１１４０に重なるように、第１電極１１３０及び中間電極１１７０が電気的に結合されていてもよい。
【０１０５】
図１１Ａには、第１時間インスタンス（ｔ＝１）における動作が示されており、第１電極１１３０及び共通電極１１２０は、電圧"高"（第１状態に対応する）又は電圧"低"電位（第２状態に対応する）で選択的に駆動されてもよい。電圧"高"の電位で駆動される場合、ＬＣ層１１１０は、ゼロ位相差で光１１０５ａを通過させる。出力光学経路に配置された４分の１波長板１１６０は、直線偏光された光１１０６ａを時計方向に円偏光させた光１１０７ａにする。電圧"低"の電位で駆動される場合、ＬＣ層１１１０は、特定の設計波長（例えば、可視スペクトルの中間５４５ｎｍ）における２分の１波長で、光１１０５ａを変換する。同様に、第２電極１１４０は、電圧"高"又は電圧"低"の電位で選択的に駆動されてもよい。図１１Ａに示すように、上記と同様に第２電極が、電圧"高"で駆動されて、時計方向に円偏光された光１１０７ｃが出射される。第１電極１１３０及び第２電極１１４０の両方が、電圧"高"の電位で駆動されることため、中間電極１１７０（一実施形態では第１電極１１３０と中間電極とが直接接続されてもよい、別の実施形態では、第１電極１１３０と中間電極とは容量結合してもよい、又は、更なる別の実施形態では、第１電極１１３０及び第２電極１１４０の両方に容量結合してもよい）は、共通電極１１２０を基準として高い電位にあってもよい。このように、間隙１１５０に存在する液晶材料は、電圧"高"状態において位相差なく光１１０６ｂを通過させることができ、４分の１波長板１１６０の後の出射光も、円偏光された光１１０７ｂとなる。
【０１０６】
図１１Ｂには、第２時間インスタンス（ｔ＝２）のオペレーションが示されており、第１電極１１３０及び共通電極１１２０全体にわたって電圧"低"の電位が印加されており（第２状態に対応する）、また、第２電極１１４０及び共通電極１１２０にわたって電圧"高"の電位が印加されている（第１状態に対応する）。このような動作では、下部に位置する偏光制御セグメント及び４分の１波長板により、時計方向に円偏光された光１１０７ｃを出力し、上記の説明と一致する。しかしながら、電圧"低"の電位が第１電極１１３０及び共通電極１１２０に印加されると、上部に位置する偏光制御セグメント及び４分の１波長板１１６０は、反時計回り方向に円偏光された光１１１７ａを出力する。第１電極１１３０及び第２電極１１４０は、異なる態様で駆動されるため、中間電極１１７０は、実質的に中間の電圧となり、望ましくない加熱及びエネルギー損失を引き起こすＤＣ電流が流れるのを防いでいる。
【０１０７】
同様な電圧が第１電極１１３０及び第２電極１１４０に印加される場合には、中間電極１１７０はそれに従い、間隙ＬＣ１１５０は、同様な変調状態へと駆動される。例えば、図１１Ｃに示す第３時間インスタンス（ｔ＝３）で動作する場合、第１電極１１３０及び第２電極１１４０並びに共通電極１１２０にわたって電圧"低"電位が存在する（第２状態に対応する）。この動作では、中間電極は、第１電極１１３０と第２電極１１４０の間の電極駆動電圧の平均に、間隙ＬＣ１１５０を同様な変調状態へと駆動する。そして、４分の１波長板１１６０から出射する光は、反時計方向に円偏光した光１１１７ａ、１１１７ｂ、１１１７ｃとなる。
【０１０８】
上記で説明した、パターニングされたＩＴＯ電極間の間隙を隠す技術は、３Ｄ又はその他の目的のあらゆる直視型又は投影型画像システムで使用されるＰＣＰへと拡張することができる。また、これは、開示されたゼロツイストネマチックＬＣパネルと４分の１波長板の組み合わせに限定されない。同様な原理を使用して、開示された技術を、プッシュプルＬＣセル偏光変調器（例えば、πセル）に適用してもよい。これに限定するわけではないが、このようなその他のＰＣＰ技術については、米国特許第６，９７５，３４５号、発明者Lipton他公報、又は、その他の偏光変調器については、米国特許第７，５２８，９０６号発明者Mike Robinson公報に記載されており、これら公報の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０９】
上記に開示された原理に従った様々な実施形態が説明されたが、これらは例示するために示されたものであって、限定することを目的としたものではない。したがって、本発明の広さ及び範囲は上記に例示された実施形態によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲及び本開示から発生する均等物によってのみ規定されるべきである。また、有益な効果及び特徴が上記実施形態で説明されたが、これらは、特許請求の範囲の適用を、上記効果の一つあるいは全てを達成するための工程及び構造に限定するものではない。
【０１１０】
スクロール、アドレス指定、更新、遷移、偏光等の方向は、上から下の方向であるとして説明されたが、これは、説明をこれに限定するわけではなく、方向は、下から上の方向であってもよい（左から右、又は、右から左であってもよい）。また、スクロール、アドレス指定、更新、遷移、偏光等が、複数のセグメント、ライン、部分、エリア等のグループで実行されたが、複数のグループを一度にアドレス指定することも可能である。本明細書で教示された原理は、複数のセグメント化された駆動のグループ化にも適用可能である。
【０１１１】
明細書の各セクションの見出しは、３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．１．７７の忠告に従って、又は、組織立てて説明する目的で、付されている。これらの見出しは、本開示から生じる特許請求の範囲に記載される発明を限定及び特徴付けるものではない。特に、例として、見出しに「技術分野」とあるが、技術分野を説明するのに上記で使用された言葉によって、特許請求の範囲は限定されるべきではない。また、「背景技術」で記載された技術の説明は、ある技術が本開示における発明の先行技術であるということを承認していると解釈されるべきでない。また、「発明の概要」に記載された内容も、特許請求の範囲に記載される発明を特徴付けるものであるとみなされるべきでない。また、本開示において、「一つの発明」という言葉は、新規性が一点しかないということを論ずるために使用されるべきでない。本開示から生じる複数の請求項の限定事項によって、複数の発明が記載され、このような特許請求の範囲は、発明及びその均等物を規定し、保護する。特許請求の範囲の広さは、本開示に照らし合わせて実態に基づいて考察されるべきであり、記載された見出しによって制限されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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