(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色のサブピクセルのロウ及びカラムで配置された、ディスプレイを作るためのディスプレイピクセルのアレイを持つディスプレイと、
異なる方向にいるユーザに向かって複数のビューを投射するための前記ディスプレイと位置合わせして配置され、異なる方向にいるユーザに向かって投射された前記複数のビューの中に前記ディスプレイピクセルのグループの出力を集中させるよう構成可能な、一般的なカラムピクセル方向に対して角度θで傾斜した長軸を持つ細長いレンズを有し、これにより、オートステレオスコピックイメージングを可能とするレンズアレイと、
を有し、
次式を満たし、
【数１】
0005899389.tif 000022
ここで、ｓ＝ｔａｎθであり、αは、前記複数のビューの各々を形成する前記ピクセルのアスペクト比であり、ｐは、複数のディスプレイサブピクセル幅として表現される、ピクセルロウ方向を横断する前記レンズのピッチであり、ｃは、前記ディスプレイの各ピクセルを形成する異なる色のサブピクセルの数であり、
【数２】
0005899389.tif 000023
であり、
【数３】
0005899389.tif 000024
であり、
ここで、Ａは、下層パネルの解像度に対する３Ｄビューの解像度における減少係数である、オートステレオスコピックディスプレイ装置。
【請求項２】
前記ディスプレイの各ピクセルは、前記カラム方向に各々延在し、隣り合って配置された、赤緑青のサブピクセルを具備するＲＧＢピクセルを有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記ディスプレイの各ピクセルは、前記カラム方向に各々延在し、隣り合って配置された、赤緑青黄のサブピクセルを具備するＲＧＢＹピクセルを有する、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
ｃ＝３且つＡ＝９である、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記ディスプレイは、７６８０×４３２０ＲＧＢピクセルの解像度を持つ、請求項４記載の装置。
【請求項６】
ｃ＝４且つＡ＝１６である、、請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記ディスプレイは、７６８０×４３２０ＲＧＢＹピクセルの解像度を持つ、請求項６記載の装置。
【請求項８】
ｃ＝３且つＡ＝１６、又は、ｃ＝４且つＡ＝９である、請求項１記載の装置。
【請求項９】
ピクセルのカラムが、前記ディスプレイの側端部に対して平行である、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
オートステレオスコピックディスプレイ装置の細長いレンズアレイのための傾斜角を決定する方法であって、前記装置は、異なる色のサブピクセルのロウ及びカラムで配置された、ディスプレイを作るためのディスプレイピクセルのアレイを持つディスプレイと、異なる方向にいるユーザに向かって複数のビューを投射するための前記ディスプレイと位置合わせして配置され、異なる方向にいるユーザに向かって投射された前記複数のビューの中に前記ディスプレイピクセルのグループの出力を集中させるよう構成可能な、一般的なカラムピクセル方向に対して角度θで傾斜した長軸を持つ細長いレンズを有し、これにより、オートステレオスコピックイメージングを可能とするレンズアレイと、を有し、
前記方法は、以下の設定を有し、
【数４】
0005899389.tif 000025
ここで、ｓ＝ｔａｎθであり、αは、前記複数のビューの各々を形成する前記ピクセルのアスペクト比であり、ｐは、複数のディスプレイサブピクセル幅として表現される、ピクセルロウ方向を横断する前記レンズのピッチであり、ｃは、前記ディスプレイの各ピクセルを形成する異なる色のサブピクセルの数であり、
前記方法は、以下の設定を有し、
【数５】
0005899389.tif 000026
及び
【数６】
0005899389.tif 000027
ここで、Ａは、下層パネルの解像度に対する３Ｄビューの解像度における減少係数である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイピクセルのアレイを持つディスプレイパネルを有するオートステレオスコピックディスプレイ装置、及び、異なる物理的配置に対して異なるビューを方向付けるための配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
既知のオートステレオスコピックディスプレイ装置は、ディスプレイを作るためのイメージ形成手段として機能するディスプレイピクセルのロウ及びカラムのアレイを持つ２次元放射液晶ディスプレイパネルを有する。互いに平行に延在している細長いレンズのアレイは、ディスプレイピクセルアレイを覆っており、ビュー形成手段として機能する。これらは、「レンチキュラーレンズ」として知られている。ディスプレイピクセルからの出力は、出力の方向を修正するために機能する、これらのレンチキュラーレンズを通じて投射される。
【０００３】
レンチキュラーレンズは、各々が、細長い半円筒状のレンズ素子を有する、レンズ素子のシートとして供給される。レンチキュラーレンズは、各レンチキュラーレンズが、ディスプレイピクセルの２以上の隣接するカラムの各グループを覆って、ディスプレイパネルのカラム方向において延在している。
【０００４】
各レンチキュラーレンズは、ユーザが、単一のステレオスコピックイメージを観察可能とするために、ディスプレイピクセルの２つのカラムと関連付けられることができる。あるいは、各レンチキュラーレンズは、ロウ方向における３以上の隣接するディスプレイピクセルのグループと関連付けられることができる。各グループにおけるディスプレイピクセルの対応するカラムは、各２次元サブイメージからの垂直スライスを供給するために、適切に配置される。ユーザの頭は、左から右に動かされるため、連続的な、異なる、一連のステレオスコピックビューが、例えば、見回す印象を作るように観察される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のオートステレオスコピックディスプレイ装置は、良好な輝度レベルを有するディスプレイを作る。しかしながら、当該装置と関連付けられる１つの問題は、レンチキュラーシートによって投射されるビューが、一般的に、ディスプレイピクセルアレイを定義する非放射黒色マトリクスの「イメージング」により引き起こされる暗い領域により分離されることである。これらの暗い領域は、ディスプレイに亘って間隔を空けられた暗い垂直バンドの形式の非均一性の輝度として、ユーザによって、容易に観察される。当該バンドは、ユーザが、左から右に移動した場合、ディスプレイ上を移動し、バンドのピッチは、ユーザが、ディスプレイに近づく、又は、ディスプレイから遠ざかった場合、変化する。他の問題は、垂直なレンズは、水平方向において、垂直方向よりも、解像度における極めて大きな減少をもたらすことである。
【０００６】
これらの問題の両方は、少なくとも部分的に、レンチキュラーレンズをディスプレイピクセルアレイのカラム方向に対して鋭角に傾斜させる、よく知られた技術によって対処されることができる。従って、傾斜角を有するレンズの使用は、略一定の輝度、及び、レンズの後ろの良好なＲＧＢ分布を有する異なるビューを作るために必須の特徴として認識されている。
【０００７】
伝統的に、ディスプレイパネルは、正方形状であるピクセルのマトリクスに基づいている。有色のイメージを生成するために、ピクセルは、サブピクセルに分割されている。伝統的に、各ピクセルは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び、青色（Ｂ）をそれぞれ透過又は放射する３つのサブピクセルに分割されている。同じ色のサブピクセルは、一般的に、カラムにおいて配置される。
【０００８】
国際公開第２０１０／０７０５６４号は、カラーサブピクセル間の間隔を空ける形式のレンチキュラーアレイによって作られたビューにおいて、改善されたピクセルレイアウト、及び、色密度の均一性を供給するように、レンズピッチ及びレンズ傾斜が選択された配置を開示している。このケースは、個々のピクセルよりもむしろ、３Ｄイメージを形成しているピクセルのグリッドの配置に関する。
【０００９】
本発明では、３Ｄイメージを形成する個々のピクセルの形状が重要である。
【００１０】
国際公開第２０１０／０７０５６４号は、３Ｄピクセルの均一且つ規則正しい分布をもたらすように特定のレンズピッチが選択された、傾斜したレンチキュラーレンズを具備するオートステレオスコピックディスプレイを開示している。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、請求項によって定義される。
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、異なる色のサブピクセルのロウ及びカラムで配置された、ディスプレイを作るためのディスプレイピクセルのアレイを持つディスプレイと、
【００１３】
異なる方向にいるユーザに向かって複数のビューを投射するための前記ディスプレイと位置合わせして配置され、異なる方向にいるユーザに向かって投射された前記複数のビューの中に前記ディスプレイピクセルのグループの出力を集中させるよう構成可能な、一般的なカラムピクセル方向に対して角度θで傾斜した長軸を持つ細長いレンズを有し、これにより、オートステレオスコピックイメージングを可能とするレンズアレイと、を有し、次式を満たし、
【数１】
0005899389.tif 000002
ここで、ｓ＝ｔａｎθであり、αは、前記複数のビューの各々を形成する前記ピクセルのアスペクト比であり、ｐは、複数のディスプレイサブピクセル幅として表現される、ピクセルロウ方向を横断する前記レンズのピッチであり、ｃは、前記ディスプレイの各ピクセルを形成する異なる色のサブピクセルの数であり、
【数２】
0005899389.tif 000003
である、オートステレオスコピックディスプレイ装置が提供される。
【００１４】
このため、本発明は、（３Ｄサブピクセルのセットをそれら自体が有する）正方形状又は略正方形状の３Ｄピクセルを可能とする設計に関する。このことは、１に近い値αによって達成される。かかるディスプレイに関し、傾斜角は、ピッチの特定の関数であるように作られる。
【００１５】
本発明は、３Ｄピクセルが、下層のディスプレイパネルと同じアスペクト比解像度を持つように設計され得る設計空間を提供する。当該設計空間は、スーパーハイビジョン（ＳＨＶ：Super Hi-Vision）ディスプレイなどの高解像度パネルのための良好な設計を示す。
【００１６】
３Ｄビューは、下層のパネルよりも低い空間的解像度を常に有する。解像度における所望の減少係数Ａが、必要なピッチを計算するために使用され得る。
【数３】
0005899389.tif 000004
【００１７】
従って、レンズピッチと傾斜角との組み合わせは、解像度における減少、２Ｄディスプレイのカラーサブピクセルの数、及び、レンズ配置によって形成される３Ｄピクセルの所望のアスペクト比を考慮する。減少係数は、３Ｄピクセル毎にある本来の２Ｄピクセルの数を表す。このため、減少係数は、１よりも大きい。
【００１８】
ディスプレイの各ピクセルは、各々が、カラム方向に延在しており、隣り合って配置される、赤色、緑色、及び、青色のサブピクセルを具備するストライプ状のＲＧＢピクセルを有することができる。あるいは、ディスプレイの各ピクセルは、各々が、カラム方向に延在しており、隣り合って配置される、赤色、緑色、青色、及び、黄色のサブピクセルを具備するストライプ状のＲＧＢＹピクセルを有する。他のピクセル構成が、使用されてもよい。
【００１９】
一例では、ｃ＝３且つＡ＝９である。これは、特に、２５６０×１４４０のＲＧＢピクセルのクアッドＨＤ  ３Ｄ解像度を有する、７６８０×４３２０のＲＧＢピクセルのスーパーハイビジョンＲＧＢパネルにとって興味深い。
【００２０】
他の例では、ｃ＝４且つＡ＝１６である。これは、特に、１９２０×１０８０のＲＧＢＹピクセルのクアッドＨＤ  ３Ｄ解像度を有する、７６８０×４３２０のＲＧＢＹピクセルのスーパーハイビジョンＲＧＢＹパネルにとって興味深い。
【００２１】
他の配置では、ｃ＝３且つＡ＝１６、あるいは、ｃ＝４且つＡ＝９である。
【００２２】
また、本発明は、オートステレオスコピックディスプレイ装置の細長いレンズアレイのための傾斜角を決定する方法であって、前記装置は、異なる色のサブピクセルのロウ及びカラムで配置された、ディスプレイを作るためのディスプレイピクセルのアレイを持つディスプレイと、異なる方向にいるユーザに向かって複数のビューを投射するための前記ディスプレイと位置合わせして配置され、異なる方向にいるユーザに向かって投射された前記複数のビューの中に前記ディスプレイピクセルのグループの出力を集中させるよう構成可能な、一般的なカラムピクセル方向に対して角度θで傾斜した長軸を持つ細長いレンズを有し、これにより、オートステレオスコピックイメージングを可能とするレンズアレイと、を有し、前記方法は、以下の設定を有し、
【数４】
0005899389.tif 000005
ここで、ｓ＝ｔａｎθであり、αは、前記複数のビューの各々を形成する前記ピクセルのアスペクト比であり、ｐは、複数のディスプレイサブピクセル幅として表現される、ピクセルロウ方向を横断する前記レンズのピッチであり、ｃは、前記ディスプレイの各ピクセルを形成する異なる色のサブピクセルの数であり、以下の設定を有する、
【数５】
0005899389.tif 000006
方法を提供する。
【００２３】
また、上記方法は、以下の設定を有し、
【数６】
0005899389.tif 000007
ここで、Ａは、下層パネルに対する３Ｄビューの空間的な解像度の減少係数である、方法。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明の実施形態が、添付の図面を参照して、純粋に一例として、説明される。
【図１】図１は、既知のオートステレオスコピックディスプレイ装置の概略的な透視図である。
【図２】図２は、図１に示されるディスプレイ装置の概略的な横断面図である。
【図３】図３は、既知のディスプレイにおけるレンチキュラー配置によって、どのように、既知のＲＧＢピクセルが投射されるのかを示している。
【図４】図４は、既知のＲＧＢピクセルレイアウトと、本発明が適用され得るディスプレイのための既知のＲＧＢＷピクセルとを示している。
【図５】図５は、本発明が適用され得るディスプレイのためのＲＧＢＹピクセルレイアウトを示している。
【図６】図６は、レンチキュラーレンズピッチ毎に４．６６サブピクセルを有するフラクショナル配置を示している。
【図７】図７は、レンチキュラーレンズピッチ毎に４．５サブピクセルを有するフラクショナル配置を示している。
【図８】図８は、レンズピッチパラメータと傾斜パラメータとを示している。
【図９】図９は、レンズピッチパラメータと傾斜パラメータとが、どのようにして、３Ｄディスプレイ出力のサブピクセルの寸法に変換するのかを示している。
【図１０】図１０は、完全な３Ｄピクセルの形状を示している。
【図１１】図１１は、本発明の設計によってもたらされる３Ｄディスプレイピクセル配置を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、ユーザに供給されるビューの品質を最適化するためのレンチキュラーアレイの特定の設計（傾斜角、及び、好ましくは、レンズピッチ）を具備するレンチキュラーオートステレオスコピックディスプレイ装置を提供する。特に、本発明は、下層のピクセルと同様のアスペクト比を有する３Ｄピクセルを達成するために、ピッチ及び傾斜角が最適化されることを可能とする。実際には、これは、通常、本発明が、正方形状又は略正方形状の３Ｄピクセルにつながることを意味する。
【００２６】
本発明を詳細に説明する前に、既知のオートステレオスコピックディスプレイの構成が、最初に説明される。
【００２７】
図１は、既知のマルチビューオートステレオスコピックディスプレイ装置１の概略的な透視図である。既知の装置１は、ディスプレイを作るためのイメージ形成手段として機能するアクティブマトリクスタイプの液晶ディスプレイパネル３を有する。
【００２８】
ディスプレイパネル３は、ロウ及びカラムにおいて配置されたディスプレイピクセル５の直交アレイを有する。明確化のために、小さい数のディスプレイピクセル５のみが、図１において示されている。実際には、ディスプレイパネル３は、約１０００ロウ且つ数千カラムのディスプレイピクセル５を有していてもよい。
【００２９】
液晶ディスプレイパネル３の構成は、完全に、確立されている。特に、パネル３は、位置合わせされたＴＮ（twisted nematic）型又は他の液晶材料が配置される、１組の間隔を空けられた透明ガラス基板を有する。基板は、その対向する表面上に、透明なインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：indium tin oxide）電極のパターンを持っている。また、偏光レイヤが、基板の外側表面上に供給される。
【００３０】
各ディスプレイパネル５は、間に介在する液晶材料を有する、基板上に対向電極を有する。ディスプレイピクセル５の形状及びレイアウトは、電極及びパネル３の前面に供給される黒色マトリクス配置の形状及びレイアウトによって決定される。ディスプレイピクセル５は、ギャップによって、互いから、一定の間隔で離されている。
【００３１】
各ディスプレイピクセル５は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）又は薄膜ダイオード（ＴＦＤ）などのスイッチング素子と関連している。ディスプレイピクセルは、上記スイッチング素子にアドレス信号を供給することによって、ディスプレイを作るように動作され、適切なアドレススキームは、当該技術分野における当業者に知られている。
【００３２】
ディスプレイパネル３は、このケースでは、ディスプレイピクセルアレイの領域上に延在している平面バックライトを有する光源７によって照射される。光源７からの光は、ディスプレイパネル３を通じて方向付けされ、個々のディスプレイピクセル５は、光を変調し、ディスプレイを作るために駆動される。
【００３３】
また、ディスプレイ装置１は、ビュー形成関数を実行するディスプレイパネル３のディスプレイ側に配置されたレンチキュラーシート９を有する。レンチキュラーシート９は、１つだけが、明確化のために、誇張された寸法で示されている、互いに平行に延在しているレンチキュラーレンズ１１のロウを有する。レンチキュラーレンズ１１は、ビュー形成関数を実行するためのビュー形成素子として機能する。
【００３４】
レンチキュラーレンズ１１は、凸状の円筒状素子の形式であり、これらは、ディスプレイパネル３からディスプレイ装置１の前に位置するユーザの目に対して、異なるイメージ又はビューを供給するための光出力方向付け手段として機能する。
【００３５】
図１に示されているオートステレオスコピックディスプレイ装置１は、異なる方向における幾つかの異なる投射ビューを供給可能である。特に、各レンチキュラーレンズ１１は、各ロウにおいて、ディスプレイピクセル５の小さなグループを覆っている。レンチキュラー素子１１は、幾つかの異なるビューを形成するために、異なる方向において、グループの各ディスプレイピクセル５を投射するユーザの頭が左から右に動くため、彼／彼女の目は、順番に、幾つかのビューのうちの異なる１つを受ける。
【００３６】
図２は、前述のようなレンチキュラータイプのイメージング配置の動作の原理を示しており、光源７、ディスプレイパネル３、及び、レンチキュラーシート９を示している。当該配置は、各々が異なる方向において投射される３つのビューを供給する。ディスプレイパネル３の各ピクセルは、１つの特定のビューのための情報で駆動される。
【００３７】
上述のオートステレオスコピックディスプレイ装置は、良好な輝度レベルを有するディスプレイを作る。ディスプレイピクセルアレイのカラム方向に対して、レンチキュラーレンズを鋭角で傾斜させることがよく知られている。このことは、改善された輝度均一性を可能とし、水平方向及び垂直方向の解像度をともに近付けることを可能とする。
【００３８】
オートステレオスコピックディスプレイシステムを取得するために使用されるメカニズムが何であろうと、解像度は、深さと交換される、即ち、より多くのビューに対して、ビュー毎の解像度においてより高い損失を被る。このことが、２Ｄディスプレイパネルの本来のピクセルレイアウトと、レンチキュラーをパネルの前面に配置することによって取得される３Ｄビューにおけるピクセルレイアウトとを、同じスケールで示している図３に図示されている。
【００３９】
３Ｄイメージのために図示されたピクセルレイアウトは、ある視聴方向から見られるようなピクセルパターンを表している。同じ幾何学的ピクセルパターンが、全ての視聴方向から見られるが、下層の２Ｄディスプレイのサブピクセルの異なるセットが見える。図示されるような所与の視聴方向に関し、青色３Ｄサブピクセルは、本来の２Ｄディスプレイの１又は複数のサブピクセルのイメージである（同様のことが、緑色及び赤色についても当てはまる）。
【００４０】
レンチキュラーは、１５個のビューをもたらす、傾斜ｓ＝ｔａｎ（θ）＝１／６、及び、レンズピッチＰＬ＝２．５ｐｘ（ここで、ｐｘは、ロウ方向におけるピクセルピッチである）を有する。この場合、ｐｘはｐｙである。レンズピッチは、このため、ロウ方向における複数のサブピクセル寸法として表現される場合、７．５である。３Ｄイメージは、サブピクセルの繰り返しパターンを有し、数個のサブピクセル（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の色が、パターンにおける全ての色が理解できるように示されている。各色は、互いにインタリーブされるサブピクセルのダイアモンド形状のグリッドとして、出力される。
【００４１】
レンチキュラーの傾斜角及びピッチは、複数の要件が可能なできる限り満たされるように、選択されるべきである。
（ｉ）ピクセルの好適な分布が、各３Ｄビューのために取得されるべきである。
【００４２】
３Ｄビューの各々において、各色のサブピクセルは、一定間隔であり、水平方向及び垂直方向で同様の解像度を有するパターンにおいて分布されるべきである。図３に示されるように、隣接している緑色ピクセル（図３では、Ａと付されている）間の水平距離は、隣接している緑色ピクセル（図３では、Ｂと付されている）間の垂直距離と同等であるべきである。これは、他の色についても同様である。
（ｉｉ）同じ色のピクセルによって占められる表面領域は、各３Ｄビューに関して等しくあるべきである。
（ｉｉｉ）モアレがないこと。
【００４３】
ディスプレイパネルの前面にあるレンチキュラーの組み合わせは、モアレ（バンディング）の発生の影響を極めて受けやすい。この効果は、ディスプレイパネルのピクセルレイアウトの周期性とレンチキュラーの周期性との組み合わせによって引き起こされる。それは、ディスプレイパネルのサブピクセルが黒色マトリクスによって囲まれているという事実によって悪化する。レンチキュラーを傾斜させることによって、及び、サブピクセルの幅の整数倍に等しくない幅を有するようにレンチキュラーを選択することによって、このモアレ効果は、最小化されることができる。
【００４４】
近年では、ディスプレイ製造者は、３原色より多い色を用いる代替的なピクセルレイアウトを探し始めた。
【００４５】
図４及び図５は、２つのピクセルレイアウトを示している。サブピクセルは、色を示すための文字ラベル（「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」など）で識別される。ピクセルは、繰り返しパターンを有している。ピクセルのカラムは、同じ色を有し、これらは、カラムの上から識別される。十分なピクセルのみのカラムが、識別される繰り返しパターンに関して示されてきた。
【００４６】
図４は、従来のＲＧＢストライプ状のピクセルレイアウトを示している。各ピクセルは、３つのサブピクセルを有し、このため、ＲＧＢ＿３において下付き「３」となっている（同じ符号が、全てのピクセルレイアウトに関し使用されている）。
【００４７】
３原色より多い色を使用しているピクセルレイアウトは、「マルチプライマリ（multi-primary）」ピクセルレイアウトと称される。かかるマルチプライマリレイアウトの幾つかは、市場に出ており、主流になることが期待されている。
【００４８】
図５は、Ｓｈａｒｐ（登録商標）によって使用されている、ＲＧＢＹ（Ｙ＝イエロー）ピクセルレイアウトを示している。図５において、ｐｘＲ＝ｐｘＢ＝２ｐｘＧ＝２ｐｘＹである（ロウ方向において、赤色及び青色のサブピクセルは、緑色及び黄色のサブピクセルの２倍の幅を有する）。ＲＧＢレイアウトに比して、このレイアウトは、より大きな色域をもたらす。
【００４９】
上述のように、オートステレオスコピックディスプレイに関し、空間的解像度は、通常、ビューの形式で角度解像度を作るために犠牲となる。現在の最良のレンズ設計は、水平方向の空間的解像度と垂直方向の空間的解像度との間で等しくないトレードオフを提供し、これは、下層パネルのオリジナルのピクセルのアスペクト比とは異なるアスペクト比を持つピクセルを有する３Ｄビューをもたらす。これは、通常、水平方向の３Ｄピクセル密度が、不都合なことに、垂直方向の３Ｄピクセル密度とは異なることを意味する。
【００５０】
最適なレンズ設計は、下層ディスプレイのピクセルレイアウトを考慮しなければならない。最も一般的な現行のディスプレイ解像度は、以下の表で定義される。
【表１】
0005899389.tif 000008
【００５１】
フルＨＤディスプレイ及びクアッドフルＨＤディスプレイに関し、オートステレオスコピックレンズ設計に適切な設計パラメータは、４  １／２サブピクセル周囲ピッチ、且つ、傾斜１／６であると提案されてきた。
【００５２】
上記パラメータは、バンディングを減少させる、いわゆるフラクショナル設計を供給するために、わずかに変更されてもよい。特に、ピッチａ／ｂであり、ａ及びｂは整数であり、且つ、ｂ＞２である。フラクショナルビューの使用は、『O.H. Willemsen, S.T. de Zwart and W.L. IJzerman, "Fractional viewing systems to reduce banding in lenticular based 3D displays". Proc. Int. Disp. Workshops, vol. 12, pp. 1789-1792, 2005』において議論されている。
【００５３】
図６は、ＲＧＢストライプ、及び、４  ２／３サブピクセル及び傾斜１／６のレンズ位置を有する、本来の２Ｄパネルを示している。フラクショナルビューの数は、２８である、即ち、レンズに対してサブピクセルの２８個の可能な位置があるが、クロストークがない、又は、わずかしかないビューを数えると、４個のビューが現実的な数である。
【００５４】
図７は、ＲＧＢストライプを有する本来の２Ｄパネル、及び、４  １／２サブピクセルのためのレンズ位置を示している。
【００５５】
各ピクセルコンポーネントは、角度解像度及び空間的解像度の両方を追加するため、レンチキュラーディスプレイの空間的解像度及び角度解像度を推定することは困難である。大雑把に言えば、サブピクセルユニットにおけるピッチ数ｐは、分離可能なビューの数（即ち、４以上）を示しており、ビューの空間的解像度は、本来の解像度の１／ｐ倍である。
【００５６】
ディスプレイパネルの上面上にレンチキュラーを配置することによって、複数の角度ビューが生成され得る。これらのビューにおけるサブピクセル、ピクセルの正確な形状は、レンチキュラーレンズのパラメータ、及び、レンズが下層ディスプレイパネルに対して配置される傾斜に依存する。
【００５７】
図８は、ディスプレイパネル上に、ピッチｐ且つ傾斜ｓでレンチキュラーレンズを配置することによって作られる３Ｄサブピクセルを示している。図９に示されるように、３Ｄサブピクセルは、幅ｗと高さｈとを有する。
【００５８】
これらの３Ｄサブピクセル形状を定義する際の重要なパラメータは、レンチキュラーレンズのピッチｐ、及び、傾斜ｓである。３Ｄサブピクセルの高さｈは、図９から導出され、次式（１）によって与えられる。
【数７】
0005899389.tif 000009
ここで、ｃは、ディスプレイのオリジナルの２Ｄピクセルにおけるサブピクセルの数である（例えば、ＲＧＢストライプ状ディスプレイでは、ｃ＝３）。３Ｄサブピクセルの幅ｗは、次式（２）によって、定義される。
【数８】
0005899389.tif 000010
【００５９】
３Ｄビューでは、サブピクセルは、一般的に、下層ディスプレイパネルにおけるサブピクセルとは異なるように配置される。隣接している３Ｄサブピクセルから３Ｄピクセルをどのように定義するかについては、自由度がある。
【００６０】
本発明は、レンチキュラーレンズのための設計空間を提供し、結果、３Ｄピクセルは、正方形状又は略正方形状となり、パネル解像度における犠牲は、水平方向と垂直方向とに均一に分布され、これは、生成されるビューのピクセルにおけるアスペクト比の維持につながる。
【００６１】
この目的を達成するために、
１．３Ｄピクセルは、レンチキュラーの方向に沿って互いに下に配置されたｃ個のサブピクセルからなる。図１０は、基本的なピクセルレイアウトを示している。パラメータｃは、ディスプレイのオリジナルのピクセルを構成するサブピクセルの数である。
２．傾斜及びピッチは、フル３Ｄピクセルが十分に正方形状であるように、調整される。正しい傾斜及びピッチを発見する方法が以下に示される。
【００６２】
このようにして、３Ｄピクセルは、レンチキュラーレンズの方向に沿って配向されている３Ｄサブピクセルからなる。従って、完全な３Ｄピクセルの高さＨ及び幅Ｗは、図１１に示されるように、次式（３）及び式（４）によって与えられる。
【数９】
0005899389.tif 000011
これは、単純に、上述のようなサブピクセル高さのｃ倍である。
【数１０】
0005899389.tif 000012
これは、上述の個々のサブピクセル幅と同じである。
【００６３】
ピクセルが、アスペクト比αを持つべきであるとの制約がある場合、高さは、その幅のα倍であるべきである。式（３）及び式（４）を用い、ピッチｐ及びピクセルアスペクト比αの形式で、傾斜ｓの表現ｓについて解くと、
【数１１】
0005899389.tif 000013
であるから、
【数１２】
0005899389.tif 000014
となり、従って、
【数１３】
0005899389.tif 000015
となる。
上記の式（６）は、二次方程式に対する２つの解のうちの１つでしかなく、特に、傾斜ｓのための敏感な結果を生み出すものである。±は、傾斜が、いずれかの意味（カラム方向について、時計回り又は反時計回り）であり得ることを示している。α＝１である場合は、３Ｄピクセルが、オリジナルのパネルピクセルの均一なアスペクト比を正確に保つ場合である。均一なアスペクト比を有する最終的な３Ｄピクセルは、図１１に示されている。
【００６４】
このようにして、所与の傾斜及び３Ｄピクセルアスペクト比に関し、ピッチが設定される。しかしながら、まだ、傾斜を選択する自由度が存在する。
【００６５】
本発明は、３Ｄビューにおける空間的解像度において必要とされる減少に基づいて、傾斜を選択する方法を提供する。
【００６６】
本発明のレイアウトにおいて、３Ｄピクセルは、アスペクト比αを有し、３Ｄピクセルは、傾斜ｓで回転される。（フル２Ｄピクセル領域の単位において）３Ｄピクセルの領域がＡである場合、解像度における減少もＡである。この知見に基づき、解像度における減少係数Ａは、適切な傾斜を選択することによって、次式（７）で作られ得る。
【数１４】
0005899389.tif 000016
【００６７】
実際には、３Ｄピクセルが、正確な正方形（α＝１）である必要はないが、正方形に十分近いことが理解されるべきである。
【００６８】
このため、好ましくは、αは、０．８≦α＜１／０．８を満たす。
【００６９】
例えば、所与の傾斜に関し、式（５）が、α＝１が使用される場合に、不快な３Ｄピクセルレイアウトををもたらすピッチを与え得る。オリジナルのレイアウトを大幅に変えることなく、３Ｄピクセルレイアウトを最適化するために、式（５）においてαをわずかに調整することが適切であろう。
【００７０】
図１１から、３Ｄピクセルコンポーネントが、１より多くの２Ｄピクセルコンポーネントによって形成されることが観察され得る。図示の例では、各プライマリの２つのコンポーネントが含まれる。
【００７１】
これは、｜ｓ｜＜１／ｃ（ここで、ｃは、ピクセル毎のコンポーネント数）を満たす全ての傾斜に関して発生する。｜ｓ｜≧１／ｃである傾斜に関し、これは、発生しない（一の２Ｄサブピクセルが、一の３Ｄサブピクセルにマッピングされる）が、傾斜が大きいほど、角度クロストークプロファイルの幅が大きくなる。
【００７２】
この要因に関し、好ましい実施形態では、傾斜は、１／β≦ｃ｜ｓ｜≦β（ここで、β＝３／２、又は、より好ましくは、β＝４／３）の範囲内にある。これは、２Ｄサブピクセルの効率的な使用となるように、傾斜角を１／ｃに近づける。
【００７３】
基礎原理が、上述のように概説されてきた。以下は、幾つかの特徴的な例である。簡単にするために、全てのこれらの例に対し、アスペクト比α＝１が使用されてきた。
【００７４】
クアッドフルＨＤ  ＲＧＢパネル、ＨＤ  ３Ｄ解像度
【表２】
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【００７５】
スーパーハイビジョン  ＲＧＢパネル、フルＨＤ  ３Ｄ解像度
【表３】
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【００７６】
スーパーハイビジョン  ＲＧＢパネル、１１０％フルＨＤ  ３Ｄ解像度
【表４】
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【００７７】
スーパーハイビジョン  ＲＧＢパネル、クアッドＨＤ  ３Ｄ解像度
【表５】
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【００７８】
スーパーハイビジョン  ＲＧＢＹパネル、フルＨＤ  ３Ｄ解像度
【表６】
0005899389.tif 000021
【００７９】
上述の実施形態は、本発明を限定するものでなく、当該技術分野における当業者は、添付の請求項によって規定されるような本発明の範囲から逸脱することなく、多くの代替的な実施形態を設計可能であることに留意すべきである。
【００８０】
開示の実施形態に対する他の変形が、図面、開示、及び、添付の請求項の研究から、本発明を実施する際、当該技術分野における当業者によって、理解され、実現され得る。請求項において、「有する」なる用語は、他の要素又はステップの存在を除外せず、単数形は、複数であることを除外しない。特定の手段が、相互に異なる従属項において言及されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが好適に用いられないということを示すものではない。請求項中の任意の参照符号は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきでない。
【要約】
本発明は、ユーザに供給されるビューの品質を最適化するために、レンチキュラーアレイの特定の設計（傾斜角及びピッチ角）を具備するレンチキュラーオートステレオスコピックディスプレイ装置を提供する。特に、本発明は、正方形、又は、略正方形の３Ｄピクセルを達成するために、ピッチ角及び傾斜角が最適化されることを可能にする。【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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【図１０】
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【図１１】
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