(57)【要約】二次元ビューモードと三次元ビューモードとの間で切り換えられるように備えられている切り換え可能表示装置（１００）について開示されている。切り換え可能表示装置（１００）は、それぞれの駆動値に基づいて光を生成する光生成要素（１０５乃至１０８）の構造（１０４）と、実際ビューモードに応じて生成された光を方向付ける光ディレクトリ手段（１１０）であって、実際ビューモードは記二次元ビューモードか又は三次元ビューモードのどちらかである、光ディレクトリ手段（１１０）と、を有する。切り換え可能表示装置（１００）は、所定周波数で交互に表示するように備えられ、二次元画像データは、光生成要素（１０５及び１０６）の構造（１０４）の少なくとも第１部分に対応する駆動値を与えることによるものであり、光ディレクトリ手段（１１０）は二次元ビューモードにあり、三次元画像データは、光生成要素（１０７及び１０８）の構造（１０４）の少なくとも第１部分に対応する駆動値を与えることによるものであり、光ディレクトリ手段は三次元ビューモードにあり、光生成要素（１０７及び１０８）の構造（１０４）の第２部分は前記の（１０５及び１０６）の構造（１０４）の第１部分と相補的である、切り換え可能表示装置。
2009510508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元ビューモードと三次元ビューモードとの間で切り換えられるように備えられている切り換え可能表示装置であって、
それぞれの駆動値に基づいて光を生成する光生成要素の構造と、
実際ビューモードに応じて前記生成された光を方向付ける光ディレクトリ手段であって、前記実際ビューモードは前記二次元ビューモードか又は前記三次元ビューモードのどちらかである、光ディレクトリ手段と、
を有する切り換え可能表示装置であり、
前記切り換え可能表示装置は、所定周波数で交互に表示するように備えられ、
二次元画像データは、前記の光生成要素の構造の少なくとも第１部分に対応する駆動値を与えることによるものであり、前記光ディレクトリ手段は前記二次元ビューモードにあり、
三次元画像データは、前記の光生成要素の構造の少なくとも第１部分に対応する駆動値を与えることによるものであり、前記光ディレクトリ手段は前記三次元ビューモードにあり、前記の光生成要素の構造の第２部分は前記の光生成要素の構造の前記第１部分と相補的である、
切り換え可能表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の切り換え可能表示装置であって、前記所定周波数は５０Ｈｚより高い、切り換え可能表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の切り換え可能表示装置であって、前記表示装置は、実質的に光生成をもたらさないバックグラウンド駆動により前記の光生成要素の構造の前記第２部分を与えるように備えられ、前記光ディレクトリ手段は前記二次元ビューモードにある、切り換え可能表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記表示装置は、実質的に光生成をもたらさない更なるバックグラウンド駆動値により前記の光生成要素の構造の前記第１部分を与えるように備えられ、前記光ディレクトリ手段は前記三次元ビューモードにある、切り換え可能表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記三次元画像データからバックグラウンド駆動値を導き出す第１ローパスフィルタ手段を更に有し、前記表示装置は、前記の光生成要素の構造の前記第２部分に前記バックグラウンド駆動値を与えるように備えられ、前記光ディレクトリ手段は前記二次元ビューモードにある、切り換え可能表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記二次元画像データからバックグラウンド駆動値を更に導き出す第２ローパスフィルタ手段を更に有し、前記表示装置は、前記の光生成要素の構造の前記第１部分に前記更なるバックグラウンド駆動値を与えるように備えられ、前記光ディレクトリ手段は前記三次元ビューモードにある、切り換え可能表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記三次元画像データが表示される期間は、前記二次元画像データが表示される期間に実質的に等しい、切り換え可能表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記三次元画像データが表示される期間は、前記二次元画像データが表示される期間の実質的に２倍の長さである、切り換え可能表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記光ディレクトリ手段は、第１状態と第２状態との間で切り換えられることが可能であるレンズの集合を有し、前記第１状態は前記二次元ビューモードに対応し、前記第２状態は前記三次元ビューモードに対応している、切り換え可能表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記光ディレクトリ手段は、実質的に透過性状態と実質的に吸収性状態との間で切り換えられることが可能であるバリアの集合を有し、前記実質的に透過性状態は前記二次元ビューモードに対応し、前記実質的に吸収性状態は前記三次元ビューモードに対応している、切り換え可能表示装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記光ディレクトリ手段は、液晶と、前記液晶に電圧を印加する電極と、を有する、切り換え可能表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次元ビューモード及び三次元ビューモード間で切り換えるように備えられている切り換え可能表示装置であって：
−  それぞれの駆動値に基づいて光を生成する光生成要素の構造；及び
−  実際ビューモードに応じて生成された光を方向付ける光方向付け手段であって、実際ビューモードは二次元ビューモードか又は三次元ビューモードのどちらかである、手段；
を有する、切り換え可能表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置が導入されて以来、現実的な三次元（３Ｄ）表示装置は大多数のひとにとって、夢であった。そのような表示装置に繋がる必要がある多くの原理が研究されてきている。一部の原理は、特定のボリュームにおいて現実的な３Ｄオブジェクトを生成するように試みている。例えば、文献“Ｓｏｌｉｄ-ｓｔａｔｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌａｙｅｒ  Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ”，ｂｙ  Ｓｕｌｌｉｖａｎ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＩＤ‘０３，１５３１−１５３３，２００３において記載されている表示装置においては、情報は高速プロジェクタにより平面のアレイにおいて表示される。それらの平面の数が十分に多い場合、人間の脳はピクチャを積分し、現実的な３Ｄオブジェクトを観測することができる。この原理は、ビューアがある程度、オブジェクトの辺りを見回すことを可能にする。この表示装置においては、全てのオブジェクトは（半）透明である。
【０００３】
多くの他の原理、両眼視差のみに基づく３Ｄ表示装置を生成するように試みている。それらのシステムにおいては、ビューアの左目及び右目は異なる画像を連続的に知覚し、３Ｄ画像を知覚するものである。それらの原理以外の概観については、文献“Ｓｔｅｒｅｏ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  ａｎｄ  Ｏｔｈｅｒ  Ｔｒｕｅ  ３Ｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ”，ｂｙ  Ｄ．Ｆ．ＭｃＡｌｌｉｓｔｅｒ（Ｅｄ．），Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ，１９９３に記載されている。第１原理は、例えば、ＣＲＴと組み合わされたシャッタガラスを用いるものである。奇数フレームが表示される場合、光は左目について遮断され、そして偶数フレームが表示される場合、光は右目について遮断される。
【０００４】
付加アプリケーションの必要なく、３Ｄを表示する表示装置は、自動立体表示装置と呼ばれている。
【０００５】
第１のメガネが含まれない表示装置は、ビューアの左目及び右目の方に方向付けられる円錐状の光を生成するようにバリアを有する。その円錐状の光は、例えば、奇数及び偶数の副画素列に対応する。それらの列を適切な情報によりアドレス指定することにより、ビューアは、彼が適切な場所にいる場合には、左目及び右目に異なる画像を得て、３Ｄピクチャを知覚することができる。
【０００６】
第２のメガネが含まれない表示装置は、ビューアの左目及び右目に対して奇数及び偶数の副画素列の光を画像化するようにレンズアレイを有する。
【０００７】
上記のメガネを含まない表示装置の不利点は、ビューアが固定された場所に居続けなければいけないことである。ビューアを案内するために、指示器は、彼が適切な場所にいることを示すように提示される。例えば、バリアプレートが赤色光及び緑色光と組み合わされる米国特許第５９８６８０４号明細書を参照されたい。ビューアが適切な場所にいる場合、彼には緑色光が見え、そうでなければ、赤色光が見える。
【０００８】
固定された場所に着座することからビューアを開放するように、マルチビュー自動立体表示装置が提案されてきている。それについては、例えば、米国特許第６０６４４２４号明細書及び米国特許出願公開第２０００／０９１２号明細書を参照されたい。米国特許第６０６４４２４号明細書及び米国特許出願公開第２０００／０９１２号明細書に記載されている表示装置においては、傾斜したレンズが用いられていて、それにより、レンズの幅は２つの画素より大きいものになっている。この場合、互いに対して隣接する幾つかの画像が存在し、ビューアは左右方向へのある程度の自由度を有する。
【０００９】
自動立体表示装置の短所は、３Ｄ画像の生成に伴う分解能損失である。それらの表示装置が２Ｄ（二次元）モードと３Ｄモードとの間、即ち、単一ビューモードとマルチビューモードとの間で切り換え可能であるということは有利である。比較的高い分解能を必要とする場合、単一ビューモードは高分解能を有するため、単一ビューモードに切り換えることが可能である。
【００１０】
そのような切り換え可能表示装置の例については、文献“Ａ  ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ  ｃｏｍｐａｃｔ  ２Ｄ／３Ｄ  ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ  ＬＣＤ  ｂａｃｋｌｉｇｈｔ  ｆｏｒ  ｇａｍｅｓ，ｍｏｎｉｔｏｒ  ａｎｄ  ｎｏｔｅｂｏｏｋ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｓ”，ｂｙ  Ｊ．Ｅｉｃｈｅｎｌａｕｂ  ｉｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  ３２９５，１９９８に記載されている。切り換え可能拡散器が２Ｄモードと３Ｄモードとの間で切り換えるように用いられることが開示されている。他の切り換え可能自動立体表示装置の例については、国際公開第２００３／０１５４２４号パンフレットに記載されていて、その文献においては、ＬＣに基づくレンズが切り換え可能レンズを生成するように用いられている。また、米国特許第６０６９６５０号明細書も、参照されたい。
【００１１】
原理的には、２Ｄから３Ｄに及びその逆に、全体の表示装置を切り換えることが可能である。代替として、例えば、グラフィカルアプリケーションのウィンドウに対応する表示装置の一部のみが切り換えられる。その切り換えは、パッシブマトリクスアドレッシングにより達成されることが可能である。その切り換えの短所は、パッシブマトリクススキームにより実行されることが可能であるウィンドウ（即ち、表示装置の残り対して異なるビューモードを有する部分）の数が制限されることである。それらの部分の形状に関連する限定がまた、存在する。例えば、二次元ビューモードにおいて、残りは三次元ビューモードにある大きい円環を生成することは困難である。
【特許文献１】米国特許第５９８６８０４号明細書
【特許文献２】米国特許第６０６４４２４号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０００／０９１２号明細書
【特許文献４】国際公開第２００３／０１５４２４号パンフレット
【特許文献５】米国特許第６０６９６５０号明細書
【非特許文献１】“Ｓｏｌｉｄ-ｓｔａｔｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌａｙｅｒ  Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ”，ｂｙ  Ｓｕｌｌｉｖａｎ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＩＤ‘０３，１５３１−１５３３，２００３
【非特許文献２】“Ｓｔｅｒｅｏ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  ａｎｄ  Ｏｔｈｅｒ  Ｔｒｕｅ  ３Ｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ”，ｂｙ  Ｄ．Ｆ．ＭｃＡｌｌｉｓｔｅｒ（Ｅｄ．），Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ，１９９３
【非特許文献３】“Ａ  ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ  ｃｏｍｐａｃｔ  ２Ｄ／３Ｄ  ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ  ＬＣＤ  ｂａｃｋｌｉｇｈｔ  ｆｏｒ  ｇａｍｅｓ，ｍｏｎｉｔｏｒ  ａｎｄ  ｎｏｔｅｂｏｏｋ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｓ”，ｂｙ  Ｊ．Ｅｉｃｈｅｎｌａｕｂ  ｉｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  ３２９５，１９９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、マルチウィンドウを示すように備えられている、冒頭の段落において説明している種類の切り換え可能表示装置であって、それ故、少なくとも１つのマルチウィンドウは二次元ビューモードにあり、マルチウィンドウの少なくとも１つは三次元ビューモードにある、切り換え可能表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この本発明の目的は、切り換え可能表示装置が所定周波数により交互に表示するように備えられることにより達成され：
−  二次元画像は光生成要素の構造の少なくとも第１部分に対応する駆動値を与えることによるものであり、光ディレクトリ手段は二次元ビューモードにあり；そして
−  三次元画像データは、光生成要素の構造の少なくとも第２部分に対応する駆動値を与えることによるものであり、光ディレクトリ手段は三次元ビューモードにあり、光生成要素の構造の第２部分は、光生成要素の構造の第１部分と相補的である。
【００１４】
換言すれば、時系列の二次元画像データ及び三次元画像データが示されている一方、光ディレクトリ手段は同期して切り換えられる。そのことは、光生成要素を個別にアドレス指定する自由度が任意の形状を有するマルチウィンドウを生成するように適用されることを意味する。
【００１５】
好適には、所定周波数は、１８Ｈｚより高い又はそれより更に高い。所定周波数が十分に高い限り、切り換え可能表示装置の観測者は、表示装置における二次元ウィンドウ及び三次元ウィンドウを同時に知覚することができる。そのことは、二次元画像データ及び三次元画像データは、実際には、同時に表示されないが、同時に表示されているように知覚されるものである。所定周波数は、人間の観測者が、実際に同時に表示される二次元画像データ及び三次元画像データを区別できない程、高いものである。
【００１６】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態は、実質的に光生成をもたらさず、光ディレクトリ手段は二次元ビューモードにある、バックグラウンド駆動値を有する光生成要素の構造の第２部分を与えるように備えられている。本発明にしたがって切り換え可能表示装置のこの実施形態においては、光は、光要素の構造の第１部分及び光要素の構造の第２部分により交互に生成される。二次元ビューモードにおいては、光生成要素の構造の第１部分に対応する表示装置の部分は二次元ピクチャを生成する一方、表示装置の残りの部分は、実質的に暗いバックグラウンドを表す。この実施形態の有利点は、二次元画像データと三次元画像データとの間で明確に分離されることである。
【００１７】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態は、実質的に光生成をもたらさず、光ディレクトリ手段は三次元ビューモードにある、更なるバックグラウンド駆動値を有する光生成要素の構造の第１部分を与えるように備えられている。本発明にしたがった切り換え可能表示装置のこの実施形態においては、光は、光要素の構造の第１部分及び光要素の構造の第２部分により交互に生成される。三次元ビューモードにおいては、光生成要素の構造の第２部分に対応する表示装置の部分は三次元ピクチャを生成する一方、表示装置の残りの部分は、実質的なバックグラウンドを表す。この実施形態の有利点は、二次元画像データと三次元画像データとの間で明確に分離されることである。
【００１８】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態は、光生成要素の構造の第２部分にバックグラウンド駆動値を与える一方、光ディレクトリ手段は二次元ビューモードにあるように備えられている、三次元画像データからバックグラウンド駆動値を導き出すための第１ローパスフィルタリング手段を更に有する。二次元ビューモードにおいては、光生成要素の構造の第１部分に対応する表示装置の部分は二次元ピクチャを生成する一方、表示装置の残りの部分はバックグラウンドを表し、そのバックグラウンドは三次元ピクチャに基づいている。三次元ピクチャは、二次元ピクチャに先行して表示されることが可能であり、又は二次元ピクチャに後続して表示されることが可能である。この実施形態の有利点は、表示装置の平均光出力は比較的大きく、即ち、二次元ビューモードと三次元ビューモードとの間の切り換えによって制限されないことである。
【００１９】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態は、光生成要素の構造の第１部分にバックグラウンド駆動値を与える一方、光ディレクトリ手段は三次元ビューモードにあるように備えられている、二次元画像データから更なるバックグラウンド駆動値を導き出すための第２ローパスフィルタリング手段を更に有する。三次元ビューモードにおいては、光生成要素の構造の第２部分に対応する表示装置の部分は三次元ピクチャを生成する一方、表示装置の残りの部分はバックグラウンドを表し、そのバックグラウンドは二次元ピクチャに基づいている。二次元ピクチャは、三次元ピクチャに先行して表示されることが可能であり、又は三次元ピクチャに後続して表示されることが可能である。この実施形態の有利点は、表示装置の平均光出力は比較的大きく、即ち、二次元ビューモードと三次元ビューモードとの間の切り換えによって制限されないことである。
【００２０】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態においては、三次元画像データが表示される期間は、二次元画像データが表示される期間に実質的に等しい。例えば、光ディレクトリ手段は、実質的に、６ｍｓｅｃの期間の間、二次元ビューモードに、そして、また６ｍｓｅｃの期間の間、二次元ビューモードにある。本発明の実施形態の有利点は、大きい面積のフリッカは比較的小さいことである。
【００２１】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態においては、三次元画像データが表示される期間は、二次元画像データが表示される期間の間の実質、２倍である。この本発明の実施形態の有利点は、大きい面積のフリッカが比較的小さいことである。三次元ビューモードの間、典型的には、観測される光量は、二次元ビューモードの間に比べて小さいことに留意されたい。これは、光生成要素の構造による生成される光の部分は、三次元ビューモードの間には観測されないためである。例えば、光ディレクトリのようなバリアの場合には、生成された光の比較的大きい部分は、三次元ビューモードにおいてバリアにより吸収される。二次元画像データが表示される期間に対して、三次元画像データが表示される期間を延長することにより、補償がこの光の減少効果について実現される。
【００２２】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施例において、光ディレクトリ手段は、第１状態と第２状態との間で切り換えられることが可能であるレンズの集合を有し、第１状態は二次元ビューモードに対応し、第２状態は三次元ビューモードに対応している。光ディレクトリ手段については、例えば、米国特許第６０６９６５０号明細書において開示されている。本発明にしたがった切り換え可能表示装置のこの実施例の有利点は、光生成要素の構造により生成される光の殆どが観測者の方に方向付けられることである。
【００２３】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の他の実施例においては、光ディレクトリ手段は、実質的に透過性の状態と実質的に吸収性の状態との間、二次元ビューに対応する実質的に透過性の状態と三次元ビューモードに対応する実質的に吸収性の状態との間で切り換えられることが可能である。光ディレクトリ手段については、例えば、米国特許第６４３７９１５号明細書において開示されている。
【００２４】
好適には、光ディレクトリ手段は、液晶（ＬＣ）と、液晶に電圧を印加する電極とを有する。
【００２５】
本発明にしたがった切り換え可能な表示装置の上記の及び他の特徴については、添付図を参照して、以下に詳述する実施形態に関連付けて明らかになり、理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明にしたがった切り換え可能表示装置１００の実施形態であって、二次元ビューモードと三次元ビューモードとの間で切り換えるように備えられている。切り替え可能表示装置１００は：
−  入力コネクタ１１１において供給される情報信号を受信する受信手段であって、情報信号が、ＶＣＲ（Ｖｕｄｅｏ  Ｃａｓｓｅｔｔｅ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）又はＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）のような記憶装置からの信号であることが可能であり、情報信号はまた、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）又は一部の他のマルチメディア装置により供給されることがまた、可能である、受信手段；
−  情報信号から導き出されるそれぞれの駆動値に基づいて光を生成する光生成要素１０５乃至１０８の構造；及び
−  実際ビューモードから独立して生成された光を方向付ける光ディレクトリ手段１１０であって、実際ビューモードは、二次元ビューモードか又は三次元ビューモードのどちらかである、光ディレクトリ手段；
を有する。
【００２７】
光生成要素１０５乃至１０８の構造１０４は第１平面内に位置付けられ、光ディレクトリ手段１１０は、光生成要素１０５乃至１０８のそれぞれの群に各々関連付けられる光ディレクトリ要素１１２乃至１１８の群を有する。光ディレクトリ手段１１０は、光ディレクトリ手段１１０が三次元ビューモードにあるとき、第１平面に対して互いに異なる角度方向にある光生成要素１０５乃至１０８の出力を方向付ける第１平面内で光生成要素１０５乃至１０８を重ねる。光ディレクトリ手段１１０は、光ディレクトリ手段１１０が二次元ビューモードにあるとき、光生成要素１０５乃至１０８の出力の方向に対して実質的に影響しない。
【００２８】
光生成要素１０５乃至１０８の構造１０４は、ＬＣＤ、ＣＲＴ、ＰＤＰ又は代替の表示スクリーンであることが可能である。好適には、表示スクリーンの表示周波数は比較的高く、例えば、約１００Ｈｚである。
【００２９】
好適には、光ディレクトリ手段１１０は、第１状態と第２状態との間で切り換えられることが可能であるレンズ１１２乃至１１８の集合を有し、第１状態は二次元ビューモードに対応し、第２状態は三次元ビューモードに対応している。光ディレクトリ手段１１０については、例えば、米国特許第６０６９６５０号明細書に開示されている。図２Ａ及び図２Ｂに関連する説明をまた、参照されたい。
【００３０】
代替として、光ディレクトリ手段１１０は、実質的に透過性の状態と実質的に吸収性の状態との間で切り換えられるバリア１１２乃至１１８の集合を有し、実質的に透過性の状態は二次元ビューモードに対応し、実質的に吸収性の状態は三次元ビューモードに対応している。光ディレクトリ手段１１０については、例えば、米国特許第６４３７９１５号明細書に記載されている。
【００３１】
好適には、所定周波数、即ち、二次元ビューモードと三次元ビューモードとの間で切り換えられる周波数は比較的高く、例えば、約１００Ｈｚである。光ディレクトリ手段１１０による三次元ビューモードと二次元ビューモードとの間の切り換えは、好適には、光生成要素の構造１０４における駆動値のリフレッシュにより同期される。
【００３２】
切り換え表示装置１００は、所定周波数で、
−  光生成要素の構造１０４の少なくとも第１部分１０５及び１０６に対応する駆動値を与えることによる二次元画像データであって、光ディレクトリ手段１１０が二次元ビューモードにある、二次元画像データ；並びに
−  光生成要素の構造１０４の少なくとも第２部分１０７及び１０８に対応する駆動値を与えることによる三次元画像データであって、光ディレクトリ手段１１０が三次元ビューモードにあり、光生成要素の構造１０４の第２部分１０７及び１０８は、光生成要素の構造１０４の第１部分１０５及び１０６と相補的である、三次元画像データ；
を交互に表示されるように備えられている。
【００３３】
光生成要素の構造１０４の第１部分１０５及び１０６は、光生成要素の構造１０４の第２部分１０７及び１０８と相補的であるが、このことは、光生成要素の構造１０４の第１部分１０５及び１０６の数が非ゼロ駆動値を与えられる一方、光ディレクトリ手段１１０は三次元ビューモードにあることを除外しないことに留意する必要がある。そのことはまた、光生成要素の構造１０４の第２部分１０７及び１０８の数は非ゼロ駆動値を与えられる一方、光ディレクトリ手段１１０は二次元ビューモードにあることを排除しない。非ゼロ駆動値を有することは、それぞれの光生成要素により生成される実際の光をもたらすことを意味する。
【００３４】
切り換え可能表示装置１００は、例えば、取り外し可能媒体は、ハードディスク、又は、例えば、光ディスクにおける記憶のための手段のような記憶手段を有する。
【００３５】
図２Ａは、三次元ビューモードにある切り換え可能表示装置の実施形態の光ディレクトリ手段１１０を模式的に示している。図２Ｂは、二次元ビューモードにある図２Ａの光ディレクトリ手段１１０を模式的に示している。光ディレクトリ手段１１０は：
−  透過性カバー２０２；
−  好適にはＩＴＯ（インジウムすず酸化物）から成る透明電極２０４及び２１０の集合；
−  液晶（ＬＣ）層２０８；
−  レプリカ２０６；
−  基板２１２
を有する。
【００３６】
光ディレクトリ手段１１０の作用は次のようなものである。入射光の偏向方向は図に対して垂直方向であることを前提としている。電極２０４、２１０は、図に対して垂直な長軸を有するＬＣ分子を配向させる配向層により覆われている。それは、図２Ａに示す三次元ビューモードに対応している。電圧がＬＣ層に印加される場合、ＬＣ分子は鉛直方向に配向される。それは、図２Ｂに示す二次元ビューモードのように振る舞う。
【００３７】
ＬＣ層２０８は、複屈折媒体のように振る舞う。典型的には、通常の屈折率（ＬＣ分子の長軸に対して垂直方向に配向された）はｎ０＝１．４乃至１．５である。好適には、ｎ０は、基板２１２、カバー２０２及びレプリカ２０６の屈折率に適合されている。異常屈折率（ＬＣ分子の長軸に沿って配向されている）はより大きく、ｎｅ＝１．７である。
【００３８】
三次元ビューモードにおいては、入射光の偏光方向は図に対して垂直であるため、光は、ＬＣ層における屈折率ｎｅ＝１．７の影響下に置かれる。ＬＣ層２０８からレプリカ２０６への屈折率のジャンプはレンズ作用をもたらす。
【００３９】
二次元ビューモードにおいては、光は、ＬＣ層における屈折率ｎ０＝１．４乃至１．５の影響下に置かれる。この屈折率は、レプリカの屈折率に対して厳密に適合され、レンズ作用は起こらない。
【００４０】
図３Ａは、光ディレクトリ手段１１０が三次元ビューモードにあるときに、光生成要素の構造１０４に対して与えられる三次元画像データを表す画素マトリクス３００を模式的に示している。三次元画像データを表す画素マトリクス３００はそれぞれの駆動値を有する。典型的には、三次元画像データを表す画素マトリクス３００は、異なる角度から見える同じオブジェクトの二次元ピクチャの複数のインターリーブされた画素マトリクスを有する。三次元画像データを表す画素マトリクス３００の第１部分３０６は、光生成要素の構造１０４の第２部分１０７及び１０８に与えられるようになっている駆動値の集合に対応する。三次元画像データを表す画素マトリクス３００のこの第１部分３０６は実際ピクチャを表す。図示されている場合においては、そのピクチャは街のビューを表している。三次元画像データを表す画素マトリクス３００の第２部分３０４は、光生成要素の構造１０４の第１部分１０５及び１０６に与えられるようになっている駆動値の集合に対応している。三次元画像データを表す画素マトリクス３００のこの第２部分３０４はバックグラウンドであり、即ち、駆動値は全て０であり、その結果、対応している光生成要素１０５及び１０６による光生成は得られない。
【００４１】
図３Ｂは、光ディレクトリ手段が二次元ビューモードにあるとき、光生成要素の構造に与えられる二次元画像データを表す対応する画素マトリクス３０２を模式的に示している。二次元画像データを表す画素マトリクス３０２はそれぞれの駆動値を有する。二次元画像データを表す画素マトリクス３０２の第１部分３１０は、光生成要素の構造１０４の第２部分１０７及び１０８に与えられるようになっている駆動値の集合に対応している。二次元画像データを表す画素マトリクス３０２のこの第１部分３１０はバックグラウンドであり、即ち、駆動値は全て０であり、その結果、対応する光生成要素１０７及び１０８による光生成は得られない。二次元画像データを表す画素マトリクス３０２の第２部分３０８は、光生成要素の構造１０４の第１部分１０５及び１０６に与えられるようになっている駆動値の集合に対応している。二次元画像データを表す画素マトリクス３００のこの第２部分３０８は実際ピクチャを表す。図示されている場合には、そのピクチャはテキストに対応している。
【００４２】
図３Ｃは、図３Ａ及び３Ｂの画素マトリクスが本発明にしたがった切り換え可能表示装置により交互に表示されるときに観測されることができる画像３１２を模式的に示している。時系列表示の効果は。二次元テキストページ３１４において三次元ウィンドウ３１６を有することである。
【００４３】
図４は、本発明にしたがった切り換え可能表示装置１００の実施形態について時間の関数としての実際ビューモードを模式的に示している。２つのビューモード、即ち、
−  鉛直軸において３Ｄで示される三次元ビューモード、及び
−  鉛直軸において２Ｄで示される二次元ビューモード、
が存在する。
【００４４】
水平方向軸は時間に相当する。
【００４５】
図示されている実施例においては、光ディレクトリ手段１１０が三次元ビューモードにある期間Ｔ３Ｄは、光ディレクトリ手段１１０が二次元ビューモードにある期間Ｔ２Ｄに等しい。好適には、期間Ｔ３Ｄ及びＴ２Ｄは１０ｍｓｅｃ以下である。
【００４６】
上記のように、交互の画素マトリクスが与えられる。下記には、一部の実施例が挙げられている。Ｉ２Ｄ（ｉ）は、二次元画像データを表す画素マトリクスを意味する一方、Ｉ３Ｄ（ｉ）は、二次元画像データを表す画素マトリクスを意味する。“ｉ”は、異なるピクチャを意味するインデックスとして用いられる。
【００４７】
第１実施例は、次の表のように、２つの画像が既に表示されたことを示している。
【表１】
2009510508.tif 000003
【００４８】
第２実施例は、次の表のように、２系列、即ち、二次元画像データを表す第１系列及び三次元画像データを表す第２系列がインターリーブされることを示している。
【表２】
2009510508.tif 000004
【００４９】
第３実施例は、次の表のように、二次元画像データの複製が三次元画像データを表す系列によりインターリーブされることを示している。
【表３】
2009510508.tif 000005
【００５０】
第４実施例は、次の表のように、三次元画像データの複製が二次元画像データを表す系列によりインターリーブされることを示している。
【表４】
2009510508.tif 000006
【００５１】
図５は、本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態について、時間の関数としての実際ビューモードを模式的に示している。図５の水平方向の軸及び鉛直方向の軸は、図４との関連において説明されるものと対応している。
【００５２】
上記のように、代替の画素マトリクスが与えられる。下記において、一部の実施例を示している。
【００５３】
第１実施例は、次の表のように、２つの画像が既に表示されていることを示している。
【表５】
2009510508.tif 000007
【００５４】
第２実施例は、次の表のように、２系列、即ち、二次元画像データを表す第１系列及び三次元画像データを表す第２系列がインターリーブされることを示している。
【表６】
2009510508.tif 000008
【００５５】
第３実施例は、次の表のように、二次元画像データの複製が三次元画像データを表す系列によりインターリーブされることを示している。
【表７】
2009510508.tif 000009
【００５６】
第４実施例は、次の表のように、三次元画像データの複製が二次元画像データを表す系列によりインターリーブされることを示している。
【表８】
2009510508.tif 000010
【００５７】
図６は、代替のビューモードに関連する画像データに基づいてバックグラウンド駆動値を導き出すフィルタリング手段６０２を有する切り換え可能表示装置１０１の他の実施形態を模式的に示している。図３Ａ乃至３Ｃと関連して説明しているように、駆動値の数は０に設定されることが可能である。そのことの不利点は、平均光出力が減少することである。好適には、“バックグラウンド”駆動値は実際画像データに基づいている。好適には、切り換え可能表示装置１０１は、画像データから“バックグラウンド”駆動値を未知武器出すローパスフィルタ６０２を有する。
【００５８】
ローパスフィルタ６０２の作用は必要な出力の種類に依存する。二次元画像データを表す第１画素マトリクス及び三次元画像データを表す第２画素マトリクスはローパスフィルタ６０２に与えられる。それらの２つの画素マトリクスのコンテンツは結合される必要がある。
【００５９】
必要な出力画素マトリクス３００は、二次元バックグラウンド３０４における三次元ウィンドウ３０６を表す必要があることを前提としている。その場合、ローパスフィルタ６０２は、二次元画像データを表す与えられた第１画素マトリクスをローパスフィルタリングすることにより中間マトリクスを演算する。その後、中間マトリクスの要素の数は、三次元画像データを表す第２画素マトリクスから直接、導き出されるそれぞれの要素の複製によってそれらの特定の要素の値を置き換えることにより更新される。そのことは、特定の対象領域が更新されることを意味する。最終的には、二次元画像データを表す第１画素マトリクスをローパスフィルタリングすることにより導き出されるバックグラウンド駆動値の第１集合と、三次元画像データを表す第２画素マトリクスの要素を複製することにより導き出される駆動値の第２集合とを有する出力画素マトリクス３００が、光生成要素の構造に対して与えられる。図７Ａは、そのような出力画素マトリクス３００を模式的に示している。
【００６０】
図６においては、ローパスフィルタ６０２の出力が受信手段１０２を介して光生成要素の構造１０４に与えられることを示している。そのことは任意であることは明らかである。
【００６１】
必要な出力画素マトリクス３０２は、三次元バックグラウンド領域３１０を囲む二次元領域３０８を表す必要があることを前提としている。その場合、ローパスフィルタは、三次元画像データを表す与えられた第２画素マトリクスをローパスフィルタリングすることにより中間マトリクスを演算する。その後、中間マトリクスの要素の数は、二次元画像データを表す第１画素マトリクスから直接、導き出されるそれぞれの要素の複製によりそれらの特定の要素の値を置き換えることにより更新される。そのことは、特定の対象領域が更新されることを意味する。最終的には、三次元画像データを表す第２画素マトリクスをローパスフィルタリングすることにより導き出されるバックグラウンド駆動値の第１集合と、二次元画像データを表す第１画素マトリクスの要素を複製することにより導き出される駆動値の第２集合とを有する出力画素マトリクスが、光生成要素の構造に対して与えられる。図７Ｂは、そのような出力画素マトリクス３０２を模式的に示している。
【００６２】
図７Ｃは、図７Ａ及び７Ｂの画素マトリクスが本発明にしたがった切り換え可能表示装置１０１により既に表示されているときに観測されることが可能である画像３１２を模式的に示している。時系列表示の効果は、観測された画像３１２が二次元テキストページ３１４において三次元ウィンドウ３１６を有することである。
【００６３】
図７Ｃの平均輝度レベルは、同じ画像データが与えられる場合、図３Ａにおける平均輝度レベルに比べて高い。
【００６４】
ローパスフィルタ６０２及び受信手段１０２は、１つの処理器を用いて実施されることが可能である。通常、それらの機能は、ソフトウェアプログラムプロダクトの制御下で実施される。実行中、通常、ソフトウェアプログラムプロダクトは、ＲＡＭのようなメモリに対してロードされ、それにより実行される。そのプログラムは、ＲＯＭ、ハードディスク若しくは磁気及び／又は光記憶装置からロードされることが可能であり、又はインターネットのようなネットワークを介してロードされることが可能である。任意に、特定用途向け集積回路が開示されている機能性を与える。
【００６５】
図８Ａ及び８Ｂは、駆動値における重なりを有する画素マトリクス３００、３０２を模式的に示している。図８Ａは、三次元画像データを表す第２画素マトリクス３００を模式的に示している。０に等しい値を全てが有する要素の第２画素マトリクス３００における領域は存在しないことに留意されたい。換言すれば、第２画素マトリクスの全ての要素は三次元画像データを表す。
【００６６】
図８Ｂは、バックグラウンド３１０及びテキスト領域３０８を表す第１画素マトリクス３０２を模式的に示している。バックグラウンド３１０を表す第１画素マトリクス３０２の要素は全て、０に等しいことが可能である。代替として、それらの要素の駆動値は互いに等しいが、０に等しくない。また、それらの要素の駆動値は三次元画像データに基づいていることが可能である。
【００６７】
図８Ｃは、図８Ａ及び図８Ｂの画素マトリクスが本発明にしたがった切り換え可能表示装置により交互に表示されるときに観測されることが可能である画像３１２を模式的に示している。時系列表示の効果は、観測されている画像３１２がテキスト３１４が混ぜられた三次元画像を有することである。
【００６８】
上記の実施形態においては、本発明を限定するのではなく、例示としてのものであり、同時提出の特許請求の範囲における範囲から逸脱することのなく代替の実施形態をデザインすることができることに留意する必要がある。用語‘を有する’は、請求項に記載されていない要素又はステップの存在を排除するものではない。要素の単数表現は、その要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、複数の別個の要素を有するハードウェアにより、そして適切にプログラムされたコンピュータにより実施されることが可能である。複数の要素を列挙している装置請求項においては、それらの手段の幾つかは、ハードウェア又はソフトウェアの同一のアイテムにより実施されることが可能である。第１、第２及び第３等の表現を用いることは、何れかの順序を示すものではない。それらの表現は、名前として解釈されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】切り換え可能表示装置の実施形態を模式的に示す図である。
【図２Ａ】三次元ビューモードにある切り換え可能表示装置の実施形態の光ディレクトリ手段を模式的に示す図である。
【図２Ｂ】二次元ビューモードにある図２Ａの光ディレクトリ手段を模式的に示す図である。
【図３Ａ】光ディレクトリ手段が三次元ビューモードにあるとき、光生成要素の構造に与えられる三次元画像データを表す画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図３Ｂ】光ディレクトリ手段が二次元ビューモードにあるとき、光生成要素の構造に与えられる二次元画像データを表す対応する（図３Ａに関連する）画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図３Ｃ】図３Ａ及び３Ｂの画素マトリクスが、本発明にしたがった切り換え表示装置により交互に表示されるときに観測されることが可能である画像を模式的に示す図である。
【図４】時間の関数としての実際ビューモードであって、それにより、光ディレクトリ手段が三次元ビューモードにある期間は、光ディレクトリ手段が二次元ビューモードにある期間と実質的に等しい、実際ビューモードを模式的に示す図である。
【図５】時間の関数としての実際ビューモードであって、それにより、光ディレクトリ手段が三次元ビューモードにある期間は、光ディレクトリ手段が二次元ビューモードにある期間の実質的に２倍の長さである、実際ビューモードを模式的に示す図である。
【図６】代替のビューモードに関連する画像データに基づいて、バックグラウンド駆動値を導き出すフィルタリング手段を有する切り換え可能表示装置の他の実施形態を模式的に示す図である。
【図７Ａ】代替のビューモードに関連する画像データに基づくバックグラウンド駆動値を表す値を有するそれぞれの画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図７Ｂ】代替のビューモードに関連する画像データに基づくバックグラウンド駆動値を表す値を有するそれぞれの画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図７Ｃ】図７Ａ及び７Ｂの画素マトリクスが、図６に関連付けて説明されているフィルタリング手段を有する本発明にしたがった切り換え可能表示装置により交互に表示可能であるときに観測されることが可能である画像を模式的に示す図である。
【図８Ａ】前景駆動値において重なりを有するそれぞれの画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図８Ｂ】前景駆動値において重なりを有するそれぞれの画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図８Ｃ】図８Ａ及び８Ｂの画素マトリクスが交互に表示されるときに観測されることが可能である画像を模式的に示す図である。
【図１】
2009510508.tif 000011
【図２Ａ】
2009510508.tif 000012
【図２Ｂ】
2009510508.tif 000013
【図３Ａ】
2009510508.tif 000014
【図３Ｂ】
2009510508.tif 000015
【図３Ｃ】
2009510508.tif 000016
【図４】
2009510508.tif 000017
【図５】
2009510508.tif 000018
【図６】
2009510508.tif 000019
【図７Ａ】
2009510508.tif 000020
【図７Ｂ】
2009510508.tif 000021
【図７Ｃ】
2009510508.tif 000022
【図８Ａ】
2009510508.tif 000023
【図８Ｂ】
2009510508.tif 000024
【図８Ｃ】
2009510508.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月31日(2008.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元ビューモードと三次元ビューモードとの間で切り換えられるように備えられている切り換え可能表示装置であって、
それぞれの駆動値に基づいて光を生成する光生成要素の構造と、
実際ビューモードに応じて前記生成された光を方向付ける光ディレクトリ手段であって、前記実際ビューモードは前記二次元ビューモードか又は前記三次元ビューモードのどちらかである、光ディレクトリ手段と、
を有する切り換え可能表示装置であり、
前記切り換え可能表示装置は、観測者が二次元ウィンドウ及び三次元ウィンドウを同時に知覚することができるように、所定周波数で交互に表示するように備えられ、
二次元画像データは、前記の光生成要素の構造の少なくとも第１部分に対応する駆動値を与えることによるものであり、前記光ディレクトリ手段は前記二次元ビューモードにあり、
三次元画像データは、前記の光生成要素の構造の少なくとも第１部分に対応する駆動値を与えることによるものであり、前記光ディレクトリ手段は前記三次元ビューモードにあり、前記の光生成要素の構造の第２部分は前記の光生成要素の構造の前記第１部分と相補的である、
切り換え可能表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の切り換え可能表示装置であって、前記所定周波数は５０Ｈｚより高い、切り換え可能表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の切り換え可能表示装置であって、前記表示装置は、実質的に光生成をもたらさないバックグラウンド駆動により前記の光生成要素の構造の前記第２部分を与えるように備えられ、前記光ディレクトリ手段は前記二次元ビューモードにある、切り換え可能表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記表示装置は、実質的に光生成をもたらさない更なるバックグラウンド駆動値により前記の光生成要素の構造の前記第１部分を与えるように備えられ、前記光ディレクトリ手段は前記三次元ビューモードにある、切り換え可能表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記三次元画像データからバックグラウンド駆動値を導き出す第１ローパスフィルタ手段を更に有し、前記表示装置は、前記の光生成要素の構造の前記第２部分に前記バックグラウンド駆動値を与えるように備えられ、前記光ディレクトリ手段は前記二次元ビューモードにある、切り換え可能表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記二次元画像データからバックグラウンド駆動値を更に導き出す第２ローパスフィルタ手段を更に有し、前記表示装置は、前記の光生成要素の構造の前記第１部分に前記更なるバックグラウンド駆動値を与えるように備えられ、前記光ディレクトリ手段は前記三次元ビューモードにある、切り換え可能表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記三次元画像データが表示される期間は、前記二次元画像データが表示される期間に実質的に等しい、切り換え可能表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記三次元画像データが表示される期間は、前記二次元画像データが表示される期間の実質的に２倍の長さである、切り換え可能表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記光ディレクトリ手段は、第１状態と第２状態との間で切り換えられることが可能であるレンズの集合を有し、前記第１状態は前記二次元ビューモードに対応し、前記第２状態は前記三次元ビューモードに対応している、切り換え可能表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記光ディレクトリ手段は、実質的に透過性状態と実質的に吸収性状態との間で切り換えられることが可能であるバリアの集合を有し、前記実質的に透過性状態は前記二次元ビューモードに対応し、前記実質的に吸収性状態は前記三次元ビューモードに対応している、切り換え可能表示装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の切り換え可能表示装置であって、前記光ディレクトリ手段は、液晶と、前記液晶に電圧を印加する電極と、を有する、切り換え可能表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次元ビューモード及び三次元ビューモード間で切り換えるように備えられている切り換え可能表示装置であって：
−  それぞれの駆動値に基づいて光を生成する光生成要素の構造；及び
−  実際ビューモードに応じて生成された光を方向付ける光方向付け手段であって、実際ビューモードは二次元ビューモードか又は三次元ビューモードのどちらかである、手段；
を有する、切り換え可能表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置が導入されて以来、現実的な三次元（３Ｄ）表示装置は大多数のひとにとって、夢であった。そのような表示装置に繋がる必要がある多くの原理が研究されてきている。一部の原理は、特定のボリュームにおいて現実的な３Ｄオブジェクトを生成するように試みている。例えば、文献“Ｓｏｌｉｄ-ｓｔａｔｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌａｙｅｒ  Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ”，ｂｙ  Ｓｕｌｌｉｖａｎ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＩＤ‘０３，１５３１−１５３３，２００３において記載されている表示装置においては、情報は高速プロジェクタにより平面のアレイにおいて表示される。それらの平面の数が十分に多い場合、人間の脳はピクチャを積分し、現実的な３Ｄオブジェクトを観測することができる。この原理は、ビューアがある程度、オブジェクトの辺りを見回すことを可能にする。この表示装置においては、全てのオブジェクトは（半）透明である。
【０００３】
多くの他の原理、両眼視差のみに基づく３Ｄ表示装置を生成するように試みている。それらのシステムにおいては、ビューアの左目及び右目は異なる画像を連続的に知覚し、３Ｄ画像を知覚するものである。それらの原理以外の概観については、文献“Ｓｔｅｒｅｏ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  ａｎｄ  Ｏｔｈｅｒ  Ｔｒｕｅ  ３Ｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ”，ｂｙ  Ｄ．Ｆ．ＭｃＡｌｌｉｓｔｅｒ（Ｅｄ．），Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ，１９９３に記載されている。第１原理は、例えば、ＣＲＴと組み合わされたシャッタガラスを用いるものである。奇数フレームが表示される場合、光は左目について遮断され、そして偶数フレームが表示される場合、光は右目について遮断される。
【０００４】
付加アプリケーションの必要なく、３Ｄを表示する表示装置は、自動立体表示装置と呼ばれている。
【０００５】
第１のメガネが含まれない表示装置は、ビューアの左目及び右目の方に方向付けられる円錐状の光を生成するようにバリアを有する。その円錐状の光は、例えば、奇数及び偶数の副画素列に対応する。それらの列を適切な情報によりアドレス指定することにより、ビューアは、彼が適切な場所にいる場合には、左目及び右目に異なる画像を得て、３Ｄピクチャを知覚することができる。
【０００６】
第２のメガネが含まれない表示装置は、ビューアの左目及び右目に対して奇数及び偶数の副画素列の光を画像化するようにレンズアレイを有する。
【０００７】
上記のメガネを含まない表示装置の不利点は、ビューアが固定された場所に居続けなければいけないことである。ビューアを案内するために、指示器は、彼が適切な場所にいることを示すように提示される。例えば、バリアプレートが赤色光及び緑色光と組み合わされる米国特許第５９８６８０４号明細書を参照されたい。ビューアが適切な場所にいる場合、彼には緑色光が見え、そうでなければ、赤色光が見える。
【０００８】
固定された場所に着座することからビューアを開放するように、マルチビュー自動立体表示装置が提案されてきている。それについては、例えば、米国特許第６０６４４２４号明細書及び米国特許出願公開第２０００／０９１２号明細書を参照されたい。米国特許第６０６４４２４号明細書及び米国特許出願公開第２０００／０９１２号明細書に記載されている表示装置においては、傾斜したレンズが用いられていて、それにより、レンズの幅は２つの画素より大きいものになっている。この場合、互いに対して隣接する幾つかの画像が存在し、ビューアは左右方向へのある程度の自由度を有する。
【０００９】
自動立体表示装置の短所は、３Ｄ画像の生成に伴う分解能損失である。それらの表示装置が２Ｄ（二次元）モードと３Ｄモードとの間、即ち、単一ビューモードとマルチビューモードとの間で切り換え可能であるということは有利である。比較的高い分解能を必要とする場合、単一ビューモードは高分解能を有するため、単一ビューモードに切り換えることが可能である。
【００１０】
そのような切り換え可能表示装置の例については、文献“Ａ  ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ  ｃｏｍｐａｃｔ  ２Ｄ／３Ｄ  ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ  ＬＣＤ  ｂａｃｋｌｉｇｈｔ  ｆｏｒ  ｇａｍｅｓ，ｍｏｎｉｔｏｒ  ａｎｄ  ｎｏｔｅｂｏｏｋ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｓ”，ｂｙ  Ｊ．Ｅｉｃｈｅｎｌａｕｂ  ｉｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  ３２９５，１９９８に記載されている。切り換え可能拡散器が２Ｄモードと３Ｄモードとの間で切り換えるように用いられることが開示されている。他の切り換え可能自動立体表示装置の例については、国際公開第２００３／０１５４２４号パンフレットに記載されていて、その文献においては、ＬＣに基づくレンズが切り換え可能レンズを生成するように用いられている。また、米国特許第６０６９６５０号明細書も、参照されたい。
【００１１】
原理的には、２Ｄから３Ｄに及びその逆に、全体の表示装置を切り換えることが可能である。代替として、例えば、グラフィカルアプリケーションのウィンドウに対応する表示装置の一部のみが切り換えられる。その切り換えは、パッシブマトリクスアドレッシングにより達成されることが可能である。その切り換えの短所は、パッシブマトリクススキームにより実行されることが可能であるウィンドウ（即ち、表示装置の残り対して異なるビューモードを有する部分）の数が制限されることである。それらの部分の形状に関連する限定がまた、存在する。例えば、二次元ビューモードにおいて、残りは三次元ビューモードにある大きい円環を生成することは困難である。
【特許文献１】米国特許第５９８６８０４号明細書
【特許文献２】米国特許第６０６４４２４号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０００／０９１２号明細書
【特許文献４】国際公開第２００３／０１５４２４号パンフレット
【特許文献５】米国特許第６０６９６５０号明細書
【非特許文献１】“Ｓｏｌｉｄ-ｓｔａｔｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌａｙｅｒ  Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ”，ｂｙ  Ｓｕｌｌｉｖａｎ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＩＤ‘０３，１５３１−１５３３，２００３
【非特許文献２】“Ｓｔｅｒｅｏ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  ａｎｄ  Ｏｔｈｅｒ  Ｔｒｕｅ  ３Ｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ”，ｂｙ  Ｄ．Ｆ．ＭｃＡｌｌｉｓｔｅｒ（Ｅｄ．），Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ，１９９３
【非特許文献３】“Ａ  ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ  ｃｏｍｐａｃｔ  ２Ｄ／３Ｄ  ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ  ＬＣＤ  ｂａｃｋｌｉｇｈｔ  ｆｏｒ  ｇａｍｅｓ，ｍｏｎｉｔｏｒ  ａｎｄ  ｎｏｔｅｂｏｏｋ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｓ”，ｂｙ  Ｊ．Ｅｉｃｈｅｎｌａｕｂ  ｉｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  ３２９５，１９９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、マルチウィンドウを示すように備えられている、冒頭の段落において説明している種類の切り換え可能表示装置であって、それ故、少なくとも１つのマルチウィンドウは二次元ビューモードにあり、マルチウィンドウの少なくとも１つは三次元ビューモードにある、切り換え可能表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この本発明の目的は、観測者が二次元ウィンドウ及び三次元ウィンドウを同時に知覚することができるように、切り換え可能表示装置が所定周波数により交互に表示するように備えられることにより達成され：
−  二次元画像は光生成要素の構造の少なくとも第１部分に対応する駆動値を与えることによるものであり、光ディレクトリ手段は二次元ビューモードにあり；そして
−  三次元画像データは、光生成要素の構造の少なくとも第２部分に対応する駆動値を与えることによるものであり、光ディレクトリ手段は三次元ビューモードにあり、光生成要素の構造の第２部分は、光生成要素の構造の第１部分と相補的である。
【００１４】
換言すれば、時系列の二次元画像データ及び三次元画像データが示されている一方、光ディレクトリ手段は同期して切り換えられる。そのことは、光生成要素を個別にアドレス指定する自由度が任意の形状を有するマルチウィンドウを生成するように適用されることを意味する。
【００１５】
好適には、所定周波数は、１８Ｈｚより高い又はそれより更に高い。所定周波数が十分に高い限り、切り換え可能表示装置の観測者は、表示装置における二次元ウィンドウ及び三次元ウィンドウを同時に知覚することができる。そのことは、二次元画像データ及び三次元画像データは、実際には、同時に表示されないが、同時に表示されているように知覚されるものである。所定周波数は、人間の観測者が、実際に同時に表示される二次元画像データ及び三次元画像データを区別できない程、高いものである。
【００１６】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態は、実質的に光生成をもたらさず、光ディレクトリ手段は二次元ビューモードにある、バックグラウンド駆動値を有する光生成要素の構造の第２部分を与えるように備えられている。本発明にしたがって切り換え可能表示装置のこの実施形態においては、光は、光要素の構造の第１部分及び光要素の構造の第２部分により交互に生成される。二次元ビューモードにおいては、光生成要素の構造の第１部分に対応する表示装置の部分は二次元ピクチャを生成する一方、表示装置の残りの部分は、実質的に暗いバックグラウンドを表す。この実施形態の有利点は、二次元画像データと三次元画像データとの間で明確に分離されることである。
【００１７】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態は、実質的に光生成をもたらさず、光ディレクトリ手段は三次元ビューモードにある、更なるバックグラウンド駆動値を有する光生成要素の構造の第１部分を与えるように備えられている。本発明にしたがった切り換え可能表示装置のこの実施形態においては、光は、光要素の構造の第１部分及び光要素の構造の第２部分により交互に生成される。三次元ビューモードにおいては、光生成要素の構造の第２部分に対応する表示装置の部分は三次元ピクチャを生成する一方、表示装置の残りの部分は、実質的なバックグラウンドを表す。この実施形態の有利点は、二次元画像データと三次元画像データとの間で明確に分離されることである。
【００１８】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態は、光生成要素の構造の第２部分にバックグラウンド駆動値を与える一方、光ディレクトリ手段は二次元ビューモードにあるように備えられている、三次元画像データからバックグラウンド駆動値を導き出すための第１ローパスフィルタリング手段を更に有する。二次元ビューモードにおいては、光生成要素の構造の第１部分に対応する表示装置の部分は二次元ピクチャを生成する一方、表示装置の残りの部分はバックグラウンドを表し、そのバックグラウンドは三次元ピクチャに基づいている。三次元ピクチャは、二次元ピクチャに先行して表示されることが可能であり、又は二次元ピクチャに後続して表示されることが可能である。この実施形態の有利点は、表示装置の平均光出力は比較的大きく、即ち、二次元ビューモードと三次元ビューモードとの間の切り換えによって制限されないことである。
【００１９】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態は、光生成要素の構造の第１部分にバックグラウンド駆動値を与える一方、光ディレクトリ手段は三次元ビューモードにあるように備えられている、二次元画像データから更なるバックグラウンド駆動値を導き出すための第２ローパスフィルタリング手段を更に有する。三次元ビューモードにおいては、光生成要素の構造の第２部分に対応する表示装置の部分は三次元ピクチャを生成する一方、表示装置の残りの部分はバックグラウンドを表し、そのバックグラウンドは二次元ピクチャに基づいている。二次元ピクチャは、三次元ピクチャに先行して表示されることが可能であり、又は三次元ピクチャに後続して表示されることが可能である。この実施形態の有利点は、表示装置の平均光出力は比較的大きく、即ち、二次元ビューモードと三次元ビューモードとの間の切り換えによって制限されないことである。
【００２０】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態においては、三次元画像データが表示される期間は、二次元画像データが表示される期間に実質的に等しい。例えば、光ディレクトリ手段は、実質的に、６ｍｓｅｃの期間の間、二次元ビューモードに、そして、また６ｍｓｅｃの期間の間、二次元ビューモードにある。本発明の実施形態の有利点は、大きい面積のフリッカは比較的小さいことである。
【００２１】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態においては、三次元画像データが表示される期間は、二次元画像データが表示される期間の間の実質、２倍である。この本発明の実施形態の有利点は、大きい面積のフリッカが比較的小さいことである。三次元ビューモードの間、典型的には、観測される光量は、二次元ビューモードの間に比べて小さいことに留意されたい。これは、光生成要素の構造による生成される光の部分は、三次元ビューモードの間には観測されないためである。例えば、光ディレクトリのようなバリアの場合には、生成された光の比較的大きい部分は、三次元ビューモードにおいてバリアにより吸収される。二次元画像データが表示される期間に対して、三次元画像データが表示される期間を延長することにより、補償がこの光の減少効果について実現される。
【００２２】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施例において、光ディレクトリ手段は、第１状態と第２状態との間で切り換えられることが可能であるレンズの集合を有し、第１状態は二次元ビューモードに対応し、第２状態は三次元ビューモードに対応している。光ディレクトリ手段については、例えば、米国特許第６０６９６５０号明細書において開示されている。本発明にしたがった切り換え可能表示装置のこの実施例の有利点は、光生成要素の構造により生成される光の殆どが観測者の方に方向付けられることである。
【００２３】
本発明にしたがった切り換え可能表示装置の他の実施例においては、光ディレクトリ手段は、実質的に透過性の状態と実質的に吸収性の状態との間、二次元ビューに対応する実質的に透過性の状態と三次元ビューモードに対応する実質的に吸収性の状態との間で切り換えられることが可能である。光ディレクトリ手段については、例えば、米国特許第６４３７９１５号明細書において開示されている。
【００２４】
好適には、光ディレクトリ手段は、液晶（ＬＣ）と、液晶に電圧を印加する電極とを有する。
【００２５】
本発明にしたがった切り換え可能な表示装置の上記の及び他の特徴については、添付図を参照して、以下に詳述する実施形態に関連付けて明らかになり、理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明にしたがった切り換え可能表示装置１００の実施形態であって、二次元ビューモードと三次元ビューモードとの間で切り換えるように備えられている。切り替え可能表示装置１００は：
−  入力コネクタ１１１において供給される情報信号を受信する受信手段であって、情報信号が、ＶＣＲ（Ｖｕｄｅｏ  Ｃａｓｓｅｔｔｅ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）又はＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）のような記憶装置からの信号であることが可能であり、情報信号はまた、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）又は一部の他のマルチメディア装置により供給されることがまた、可能である、受信手段；
−  情報信号から導き出されるそれぞれの駆動値に基づいて光を生成する光生成要素１０５乃至１０８の構造；及び
−  実際ビューモードから独立して生成された光を方向付ける光ディレクトリ手段１１０であって、実際ビューモードは、二次元ビューモードか又は三次元ビューモードのどちらかである、光ディレクトリ手段；
を有する。
【００２７】
光生成要素１０５乃至１０８の構造１０４は第１平面内に位置付けられ、光ディレクトリ手段１１０は、光生成要素１０５乃至１０８のそれぞれの群に各々関連付けられる光ディレクトリ要素１１２乃至１１８の群を有する。光ディレクトリ手段１１０は、光ディレクトリ手段１１０が三次元ビューモードにあるとき、第１平面に対して互いに異なる角度方向にある光生成要素１０５乃至１０８の出力を方向付ける第１平面内で光生成要素１０５乃至１０８を重ねる。光ディレクトリ手段１１０は、光ディレクトリ手段１１０が二次元ビューモードにあるとき、光生成要素１０５乃至１０８の出力の方向に対して実質的に影響しない。
【００２８】
光生成要素１０５乃至１０８の構造１０４は、ＬＣＤ、ＣＲＴ、ＰＤＰ又は代替の表示スクリーンであることが可能である。好適には、表示スクリーンの表示周波数は比較的高く、例えば、約１００Ｈｚである。
【００２９】
好適には、光ディレクトリ手段１１０は、第１状態と第２状態との間で切り換えられることが可能であるレンズ１１２乃至１１８の集合を有し、第１状態は二次元ビューモードに対応し、第２状態は三次元ビューモードに対応している。光ディレクトリ手段１１０については、例えば、米国特許第６０６９６５０号明細書に開示されている。図２Ａ及び図２Ｂに関連する説明をまた、参照されたい。
【００３０】
代替として、光ディレクトリ手段１１０は、実質的に透過性の状態と実質的に吸収性の状態との間で切り換えられるバリア１１２乃至１１８の集合を有し、実質的に透過性の状態は二次元ビューモードに対応し、実質的に吸収性の状態は三次元ビューモードに対応している。光ディレクトリ手段１１０については、例えば、米国特許第６４３７９１５号明細書に記載されている。
【００３１】
好適には、所定周波数、即ち、二次元ビューモードと三次元ビューモードとの間で切り換えられる周波数は比較的高く、例えば、約１００Ｈｚである。光ディレクトリ手段１１０による三次元ビューモードと二次元ビューモードとの間の切り換えは、好適には、光生成要素の構造１０４における駆動値のリフレッシュにより同期される。
【００３２】
切り換え表示装置１００は、所定周波数で、
−  光生成要素の構造１０４の少なくとも第１部分１０５及び１０６に対応する駆動値を与えることによる二次元画像データであって、光ディレクトリ手段１１０が二次元ビューモードにある、二次元画像データ；並びに
−  光生成要素の構造１０４の少なくとも第２部分１０７及び１０８に対応する駆動値を与えることによる三次元画像データであって、光ディレクトリ手段１１０が三次元ビューモードにあり、光生成要素の構造１０４の第２部分１０７及び１０８は、光生成要素の構造１０４の第１部分１０５及び１０６と相補的である、三次元画像データ；
を交互に表示されるように備えられている。
【００３３】
光生成要素の構造１０４の第１部分１０５及び１０６は、光生成要素の構造１０４の第２部分１０７及び１０８と相補的であるが、このことは、光生成要素の構造１０４の第１部分１０５及び１０６の数が非ゼロ駆動値を与えられる一方、光ディレクトリ手段１１０は三次元ビューモードにあることを除外しないことに留意する必要がある。そのことはまた、光生成要素の構造１０４の第２部分１０７及び１０８の数は非ゼロ駆動値を与えられる一方、光ディレクトリ手段１１０は二次元ビューモードにあることを排除しない。非ゼロ駆動値を有することは、それぞれの光生成要素により生成される実際の光をもたらすことを意味する。
【００３４】
切り換え可能表示装置１００は、例えば、取り外し可能媒体は、ハードディスク、又は、例えば、光ディスクにおける記憶のための手段のような記憶手段を有する。
【００３５】
図２Ａは、三次元ビューモードにある切り換え可能表示装置の実施形態の光ディレクトリ手段１１０を模式的に示している。図２Ｂは、二次元ビューモードにある図２Ａの光ディレクトリ手段１１０を模式的に示している。光ディレクトリ手段１１０は：
−  透過性カバー２０２；
−  好適にはＩＴＯ（インジウムすず酸化物）から成る透明電極２０４及び２１０の集合；
−  液晶（ＬＣ）層２０８；
−  レプリカ２０６；
−  基板２１２
を有する。
【００３６】
光ディレクトリ手段１１０の作用は次のようなものである。入射光の偏向方向は図に対して垂直方向であることを前提としている。電極２０４、２１０は、図に対して垂直な長軸を有するＬＣ分子を配向させる配向層により覆われている。それは、図２Ａに示す三次元ビューモードに対応している。電圧がＬＣ層に印加される場合、ＬＣ分子は鉛直方向に配向される。それは、図２Ｂに示す二次元ビューモードのように振る舞う。
【００３７】
ＬＣ層２０８は、複屈折媒体のように振る舞う。典型的には、通常の屈折率（ＬＣ分子の長軸に対して垂直方向に配向された）はｎ０＝１．４乃至１．５である。好適には、ｎ０は、基板２１２、カバー２０２及びレプリカ２０６の屈折率に適合されている。異常屈折率（ＬＣ分子の長軸に沿って配向されている）はより大きく、ｎｅ＝１．７である。
【００３８】
三次元ビューモードにおいては、入射光の偏光方向は図に対して垂直であるため、光は、ＬＣ層における屈折率ｎｅ＝１．７の影響下に置かれる。ＬＣ層２０８からレプリカ２０６への屈折率のジャンプはレンズ作用をもたらす。
【００３９】
二次元ビューモードにおいては、光は、ＬＣ層における屈折率ｎ０＝１．４乃至１．５の影響下に置かれる。この屈折率は、レプリカの屈折率に対して厳密に適合され、レンズ作用は起こらない。
【００４０】
図３Ａは、光ディレクトリ手段１１０が三次元ビューモードにあるときに、光生成要素の構造１０４に対して与えられる三次元画像データを表す画素マトリクス３００を模式的に示している。三次元画像データを表す画素マトリクス３００はそれぞれの駆動値を有する。典型的には、三次元画像データを表す画素マトリクス３００は、異なる角度から見える同じオブジェクトの二次元ピクチャの複数のインターリーブされた画素マトリクスを有する。三次元画像データを表す画素マトリクス３００の第１部分３０６は、光生成要素の構造１０４の第２部分１０７及び１０８に与えられるようになっている駆動値の集合に対応する。三次元画像データを表す画素マトリクス３００のこの第１部分３０６は実際ピクチャを表す。図示されている場合においては、そのピクチャは街のビューを表している。三次元画像データを表す画素マトリクス３００の第２部分３０４は、光生成要素の構造１０４の第１部分１０５及び１０６に与えられるようになっている駆動値の集合に対応している。三次元画像データを表す画素マトリクス３００のこの第２部分３０４はバックグラウンドであり、即ち、駆動値は全て０であり、その結果、対応している光生成要素１０５及び１０６による光生成は得られない。
【００４１】
図３Ｂは、光ディレクトリ手段が二次元ビューモードにあるとき、光生成要素の構造に与えられる二次元画像データを表す対応する画素マトリクス３０２を模式的に示している。二次元画像データを表す画素マトリクス３０２はそれぞれの駆動値を有する。二次元画像データを表す画素マトリクス３０２の第１部分３１０は、光生成要素の構造１０４の第２部分１０７及び１０８に与えられるようになっている駆動値の集合に対応している。二次元画像データを表す画素マトリクス３０２のこの第１部分３１０はバックグラウンドであり、即ち、駆動値は全て０であり、その結果、対応する光生成要素１０７及び１０８による光生成は得られない。二次元画像データを表す画素マトリクス３０２の第２部分３０８は、光生成要素の構造１０４の第１部分１０５及び１０６に与えられるようになっている駆動値の集合に対応している。二次元画像データを表す画素マトリクス３００のこの第２部分３０８は実際ピクチャを表す。図示されている場合には、そのピクチャはテキストに対応している。
【００４２】
図３Ｃは、図３Ａ及び３Ｂの画素マトリクスが本発明にしたがった切り換え可能表示装置により交互に表示されるときに観測されることができる画像３１２を模式的に示している。時系列表示の効果は。二次元テキストページ３１４において三次元ウィンドウ３１６を有することである。
【００４３】
図４は、本発明にしたがった切り換え可能表示装置１００の実施形態について時間の関数としての実際ビューモードを模式的に示している。２つのビューモード、即ち、
−  鉛直軸において３Ｄで示される三次元ビューモード、及び
−  鉛直軸において２Ｄで示される二次元ビューモード、
が存在する。
【００４４】
水平方向軸は時間に相当する。
【００４５】
図示されている実施例においては、光ディレクトリ手段１１０が三次元ビューモードにある期間Ｔ３Ｄは、光ディレクトリ手段１１０が二次元ビューモードにある期間Ｔ２Ｄに等しい。好適には、期間Ｔ３Ｄ及びＴ２Ｄは１０ｍｓｅｃ以下である。
【００４６】
上記のように、交互の画素マトリクスが与えられる。下記には、一部の実施例が挙げられている。Ｉ２Ｄ（ｉ）は、二次元画像データを表す画素マトリクスを意味する一方、Ｉ３Ｄ（ｉ）は、二次元画像データを表す画素マトリクスを意味する。“ｉ”は、異なるピクチャを意味するインデックスとして用いられる。
【００４７】
第１実施例は、次の表のように、２つの画像が既に表示されたことを示している。
【表１】
2009510508.tif 000026
【００４８】
第２実施例は、次の表のように、２系列、即ち、二次元画像データを表す第１系列及び三次元画像データを表す第２系列がインターリーブされることを示している。
【表２】
2009510508.tif 000027
【００４９】
第３実施例は、次の表のように、二次元画像データの複製が三次元画像データを表す系列によりインターリーブされることを示している。
【表３】
2009510508.tif 000028
【００５０】
第４実施例は、次の表のように、三次元画像データの複製が二次元画像データを表す系列によりインターリーブされることを示している。
【表４】
2009510508.tif 000029
【００５１】
図５は、本発明にしたがった切り換え可能表示装置の実施形態について、時間の関数としての実際ビューモードを模式的に示している。図５の水平方向の軸及び鉛直方向の軸は、図４との関連において説明されるものと対応している。
【００５２】
上記のように、代替の画素マトリクスが与えられる。下記において、一部の実施例を示している。
【００５３】
第１実施例は、次の表のように、２つの画像が既に表示されていることを示している。
【表５】
2009510508.tif 000030
【００５４】
第２実施例は、次の表のように、２系列、即ち、二次元画像データを表す第１系列及び三次元画像データを表す第２系列がインターリーブされることを示している。
【表６】
2009510508.tif 000031
【００５５】
第３実施例は、次の表のように、二次元画像データの複製が三次元画像データを表す系列によりインターリーブされることを示している。
【表７】
2009510508.tif 000032
【００５６】
第４実施例は、次の表のように、三次元画像データの複製が二次元画像データを表す系列によりインターリーブされることを示している。
【表８】
2009510508.tif 000033
【００５７】
図６は、代替のビューモードに関連する画像データに基づいてバックグラウンド駆動値を導き出すフィルタリング手段６０２を有する切り換え可能表示装置１０１の他の実施形態を模式的に示している。図３Ａ乃至３Ｃと関連して説明しているように、駆動値の数は０に設定されることが可能である。そのことの不利点は、平均光出力が減少することである。好適には、“バックグラウンド”駆動値は実際画像データに基づいている。好適には、切り換え可能表示装置１０１は、画像データから“バックグラウンド”駆動値を未知武器出すローパスフィルタ６０２を有する。
【００５８】
ローパスフィルタ６０２の作用は必要な出力の種類に依存する。二次元画像データを表す第１画素マトリクス及び三次元画像データを表す第２画素マトリクスはローパスフィルタ６０２に与えられる。それらの２つの画素マトリクスのコンテンツは結合される必要がある。
【００５９】
必要な出力画素マトリクス３００は、二次元バックグラウンド３０４における三次元ウィンドウ３０６を表す必要があることを前提としている。その場合、ローパスフィルタ６０２は、二次元画像データを表す与えられた第１画素マトリクスをローパスフィルタリングすることにより中間マトリクスを演算する。その後、中間マトリクスの要素の数は、三次元画像データを表す第２画素マトリクスから直接、導き出されるそれぞれの要素の複製によってそれらの特定の要素の値を置き換えることにより更新される。そのことは、特定の対象領域が更新されることを意味する。最終的には、二次元画像データを表す第１画素マトリクスをローパスフィルタリングすることにより導き出されるバックグラウンド駆動値の第１集合と、三次元画像データを表す第２画素マトリクスの要素を複製することにより導き出される駆動値の第２集合とを有する出力画素マトリクス３００が、光生成要素の構造に対して与えられる。図７Ａは、そのような出力画素マトリクス３００を模式的に示している。
【００６０】
図６においては、ローパスフィルタ６０２の出力が受信手段１０２を介して光生成要素の構造１０４に与えられることを示している。そのことは任意であることは明らかである。
【００６１】
必要な出力画素マトリクス３０２は、三次元バックグラウンド領域３１０を囲む二次元領域３０８を表す必要があることを前提としている。その場合、ローパスフィルタは、三次元画像データを表す与えられた第２画素マトリクスをローパスフィルタリングすることにより中間マトリクスを演算する。その後、中間マトリクスの要素の数は、二次元画像データを表す第１画素マトリクスから直接、導き出されるそれぞれの要素の複製によりそれらの特定の要素の値を置き換えることにより更新される。そのことは、特定の対象領域が更新されることを意味する。最終的には、三次元画像データを表す第２画素マトリクスをローパスフィルタリングすることにより導き出されるバックグラウンド駆動値の第１集合と、二次元画像データを表す第１画素マトリクスの要素を複製することにより導き出される駆動値の第２集合とを有する出力画素マトリクスが、光生成要素の構造に対して与えられる。図７Ｂは、そのような出力画素マトリクス３０２を模式的に示している。
【００６２】
図７Ｃは、図７Ａ及び７Ｂの画素マトリクスが本発明にしたがった切り換え可能表示装置１０１により既に表示されているときに観測されることが可能である画像３１２を模式的に示している。時系列表示の効果は、観測された画像３１２が二次元テキストページ３１４において三次元ウィンドウ３１６を有することである。
【００６３】
図７Ｃの平均輝度レベルは、同じ画像データが与えられる場合、図３Ａにおける平均輝度レベルに比べて高い。
【００６４】
ローパスフィルタ６０２及び受信手段１０２は、１つの処理器を用いて実施されることが可能である。通常、それらの機能は、ソフトウェアプログラムプロダクトの制御下で実施される。実行中、通常、ソフトウェアプログラムプロダクトは、ＲＡＭのようなメモリに対してロードされ、それにより実行される。そのプログラムは、ＲＯＭ、ハードディスク若しくは磁気及び／又は光記憶装置からロードされることが可能であり、又はインターネットのようなネットワークを介してロードされることが可能である。任意に、特定用途向け集積回路が開示されている機能性を与える。
【００６５】
図８Ａ及び８Ｂは、駆動値における重なりを有する画素マトリクス３００、３０２を模式的に示している。図８Ａは、三次元画像データを表す第２画素マトリクス３００を模式的に示している。０に等しい値を全てが有する要素の第２画素マトリクス３００における領域は存在しないことに留意されたい。換言すれば、第２画素マトリクスの全ての要素は三次元画像データを表す。
【００６６】
図８Ｂは、バックグラウンド３１０及びテキスト領域３０８を表す第１画素マトリクス３０２を模式的に示している。バックグラウンド３１０を表す第１画素マトリクス３０２の要素は全て、０に等しいことが可能である。代替として、それらの要素の駆動値は互いに等しいが、０に等しくない。また、それらの要素の駆動値は三次元画像データに基づいていることが可能である。
【００６７】
図８Ｃは、図８Ａ及び図８Ｂの画素マトリクスが本発明にしたがった切り換え可能表示装置により交互に表示されるときに観測されることが可能である画像３１２を模式的に示している。時系列表示の効果は、観測されている画像３１２がテキスト３１４が混ぜられた三次元画像を有することである。
【００６８】
上記の実施形態においては、本発明を限定するのではなく、例示としてのものであり、同時提出の特許請求の範囲における範囲から逸脱することのなく代替の実施形態をデザインすることができることに留意する必要がある。用語‘を有する’は、請求項に記載されていない要素又はステップの存在を排除するものではない。要素の単数表現は、その要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、複数の別個の要素を有するハードウェアにより、そして適切にプログラムされたコンピュータにより実施されることが可能である。複数の要素を列挙している装置請求項においては、それらの手段の幾つかは、ハードウェア又はソフトウェアの同一のアイテムにより実施されることが可能である。第１、第２及び第３等の表現を用いることは、何れかの順序を示すものではない。それらの表現は、名前として解釈されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】切り換え可能表示装置の実施形態を模式的に示す図である。
【図２Ａ】三次元ビューモードにある切り換え可能表示装置の実施形態の光ディレクトリ手段を模式的に示す図である。
【図２Ｂ】二次元ビューモードにある図２Ａの光ディレクトリ手段を模式的に示す図である。
【図３Ａ】光ディレクトリ手段が三次元ビューモードにあるとき、光生成要素の構造に与えられる三次元画像データを表す画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図３Ｂ】光ディレクトリ手段が二次元ビューモードにあるとき、光生成要素の構造に与えられる二次元画像データを表す対応する（図３Ａに関連する）画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図３Ｃ】図３Ａ及び３Ｂの画素マトリクスが、本発明にしたがった切り換え表示装置により交互に表示されるときに観測されることが可能である画像を模式的に示す図である。
【図４】時間の関数としての実際ビューモードであって、それにより、光ディレクトリ手段が三次元ビューモードにある期間は、光ディレクトリ手段が二次元ビューモードにある期間と実質的に等しい、実際ビューモードを模式的に示す図である。
【図５】時間の関数としての実際ビューモードであって、それにより、光ディレクトリ手段が三次元ビューモードにある期間は、光ディレクトリ手段が二次元ビューモードにある期間の実質的に２倍の長さである、実際ビューモードを模式的に示す図である。
【図６】代替のビューモードに関連する画像データに基づいて、バックグラウンド駆動値を導き出すフィルタリング手段を有する切り換え可能表示装置の他の実施形態を模式的に示す図である。
【図７Ａ】代替のビューモードに関連する画像データに基づくバックグラウンド駆動値を表す値を有するそれぞれの画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図７Ｂ】代替のビューモードに関連する画像データに基づくバックグラウンド駆動値を表す値を有するそれぞれの画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図７Ｃ】図７Ａ及び７Ｂの画素マトリクスが、図６に関連付けて説明されているフィルタリング手段を有する本発明にしたがった切り換え可能表示装置により交互に表示可能であるときに観測されることが可能である画像を模式的に示す図である。
【図８Ａ】前景駆動値において重なりを有するそれぞれの画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図８Ｂ】前景駆動値において重なりを有するそれぞれの画素マトリクスを模式的に示す図である。
【図８Ｃ】図８Ａ及び８Ｂの画素マトリクスが交互に表示されるときに観測されることが可能である画像を模式的に示す図である。
【国際調査報告】
2009510508.tif 000034
2009510508.tif 000035
2009510508.tif 000036