(57)【要約】  各行及び各列のアレイに配置される複数の個別にアドレス指定可能な表示要素と、複数の光誘導要素を有する光誘導手段とを有する裸眼立体視表示装置であって、前記光誘導要素と前記個別にアドレス指定可能な表示要素のアレイの列方向とは、その間に傾斜角を有し、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有し、前記１以上のカットアウトは、前記矩形のフットプリントに従って形成された個別にアドレス指定可能な表示要素が提供するものと比較して、行方向に沿って輝度のばらつきを提供するため、前記光誘導要素の傾斜角に対して配置される装置。
2009509187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各行及び各列のアレイに配置される複数の個別にアドレス指定可能な表示要素と、
複数の光誘導要素を有する光誘導手段と、
を有する裸眼立体視表示装置であって、
前記光誘導要素と前記個別にアドレス指定可能な表示要素のアレイの列方向とは、その間に傾斜角を有し、
当該表示装置は、前記アレイ上で延伸した前記光誘導要素の縦軸にパラレルな複数の光収集ラインを動作中に設け、
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有し、
前記１以上のカットアウトは、各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が前記矩形のフットプリントに従って整形された前記個別にアドレス指定可能な表示要素の場合より等しくなるように、前記光誘導要素の傾斜角に対して配置される装置。
【請求項２】
各行及び各列のアレイに配置される複数の個別にアドレス指定可能な表示要素と、
複数の光誘導要素を有する光誘導手段と、
を有する裸眼立体視表示装置であって、
前記光誘導要素と前記個別にアドレス指定可能な表示要素のアレイの列方向とは、その間に傾斜角を有し、
当該表示装置は、前記アレイ上で延伸した前記光誘導要素の縦軸にパラレルな複数の光収集ラインを動作中に設け、
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有し、
前記１以上のカットアウトは、各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が前記すべての光収集ラインについて実質的に等しくなるように、前記光誘導要素の傾斜角に対して配置される装置。
【請求項３】
各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が、任意の２つの光収集ラインの間で２５％未満しか変化しない、請求項１又は２記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項４】
各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が、任意の２つの光収集ラインの間で１０％未満しか変化しない、請求項１又は２記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項５】
各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が、任意の２つの光収集ラインの間で５％未満しか変化しない、請求項１又は２記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項６】
各行及び各列のアレイに配置される複数の個別にアドレス指定可能な表示要素と、
複数の光誘導要素を有する光誘導手段と、
を有する裸眼立体視表示装置であって、
前記光誘導要素と前記個別にアドレス指定可能な表示要素のアレイの列方向とは、その間に傾斜角を有し、
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有し、
前記１以上のカットアウトは、前記矩形のフットプリントに従って形成された個別にアドレス指定可能な表示要素が提供するものと比較して、行方向に沿って輝度のばらつきを提供するため、前記光誘導要素の傾斜角に対して配置される装置。
【請求項７】
各行及び各列のアレイに配置される複数の個別にアドレス指定可能な表示要素と、
複数の光誘導要素を有する光誘導手段と、
を有する裸眼立体視表示装置であって、
前記光誘導要素と前記個別にアドレス指定可能な表示要素のアレイの列方向とは、その間に傾斜角を有し、
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有し、
前記１以上のカットアウトは、前記傾斜角のタンジェントにより除算された行方向のマスクギャップサイズに実質的に等しい高さと、前記傾斜角のタンジェントと乗算された列方向のマスクギャップサイズに実質的に等しい幅とを有する装置。
【請求項８】
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、単一の矩形のカットアウトが矩形のフットプリントの隅から削除される際の前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有する、請求項１乃至７何れか一項記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項９】
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、単一の矩形のカットアウトが矩形のフットプリントの中央から削除される際の前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有する、請求項１乃至７何れか一項記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項１０】
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、第１カットアウトが矩形のフットプリントの第１の隅から削除され、第２カットアウトが前記矩形のフットプリントの前記第１の隅に対角的に反対にある第２の隅から削除される際の前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有する、請求項１乃至７何れか一項記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項１１】
前記第１カットアウト及び前記第２カットアウトは、一緒になって効果的な矩形カットアウトを構成する、請求項１０記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項１２】
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状と前記個別にアドレス指定可能な表示要素の間の間隔とは、各光収集ラインが各行において１つの個別にアドレス指定可能な表示要素としか重複しないという基準を満たすよう構成される、請求項１乃至１１何れか一項記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項１３】
各行及び各列のアレイに配置される複数の個別のフィルタ要素を有し、ディスプレイに使用されるモノクロ又はカラーフィルタであって、
前記個別のフィルタ要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を有し、
前記１以上のカットアウトは、前記矩形のフットプリントの対角方向に沿って配置されるフィルタ。
【請求項１４】
前記個別のフィルタ要素の形状は、単一の実質的に矩形のカットアウトが矩形のフットプリントの隅から削除される際に前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有する、請求項１３記載のフィルタ。
【請求項１５】
前記個別のフィルタ要素の形状は、単一の実質的に矩形のカットアウトが矩形のフットプリントの中央から削除される際に前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有する、請求項１３記載のフィルタ。
【請求項１６】
前記個別のフィルタ要素の形状は、第１カットアウトが矩形のフットプリントの第１の隅から削除され、第２カットアウトが前記矩形のフットプリントの前記第１の隅の対角的に反対にある第２の隅から削除される際に前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有する、請求項１３記載のフィルタ。
【請求項１７】
前記第１カットアウトと前記第２カットアウトとは、一緒になって効果的な矩形のカットアウトを構成する、請求項１６記載のフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、以下に限定するものではないが、カラー裸眼立体視表示装置及び裸眼立体視表示モードと２次元（２Ｄ）表示モードとの間でスイッチ可能な裸眼立体視表示装置を含む裸眼立体視表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体視表示は、各視点における各サブ画像から構成される画像を提供する。適切に調整された各サブ画像（すなわち、適切な両眼視差による）が観察者の右目と左目に与えられる場合、画像全体は観察者によって３次元画像として認識される。各画像を提供するための１つの既知の方法は、観察者がそれぞれの目に異なるカラー吸収レンズによる特殊な眼鏡を装着することによって、カラーコンテンツを変化させることによるものである。
【０００３】
観察者が特殊な眼鏡を装着する必要なく、各視点における各サブ画像から構成される画像を提供する立体視表示は、裸眼立体視ディスプレイ（ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）として知られている。典型的な裸眼立体視表示は、各行及び各列に配置された表示要素のアレイを有するマトリックス液晶表示（ＬＣＤ）パネルを有する。このディスプレイはさらに、ディスプレイパネル上の所与のポイントから提供される視覚出力が視角に依存するように、表示要素アレイからの出力光を誘導する手段を有する。これは、観察者の右目が左目により観察されたものと異なるビューを観察することを意味し、所望の立体視又は３次元画像を提供することとなる。
【０００４】
周知の形態の出力光誘導手段は、ディスプレイパネルを覆うレンティキュラーシート（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ  ｓｈｅｅｔ）である。例えば、ポリマー物質の成形又は加工されたシートの形態によるレンティキュラーシートが、（セミ）シリンドリカルレンズ要素を有し、各表示要素の２以上の隣接するカラムの各グループに関連付けされた各レンティキュラー要素によりカラム方向に延伸され、各表示要素カラムとパラレルに延伸されたレンティキュラー要素によりディスプレイパネルの出力側を覆う。各レンティキュール（ｌｅｎｔｉｃｕｌｅ）が２つの表示要素カラムに関連付けされる構成では、ディスプレイパネルは、垂直にインタリーブされた２つの２次元サブ画像を有する合成画像を、表示要素の交互のカラムがこれら２つの画像を表示し、各カラムの表示要素が各２次元サブ画像の垂直スライスを提供することによって表示するよう駆動される。レンティキュラーシートは、これら２つのスライスと、その他のレンティキュールに係る表示要素カラムからの対応するスライスとを、シート前方の観察者の左右の目に誘導し、これにより、これらサブ画像が適切な両眼視差を有することによって、観察者は１つの立体視画像を認識する。各レンティキュールが行方向における２より多くの隣接する表示要素のグループに関連付けされ、各グループの対応する表示要素カラムが各２次元（サブ）画像からの垂直スライスを提供するよう適切に構成された他のいわゆるマルチビュー構成では、観察者の頭部が動くに従って、連続した各立体視ビュー系列が、より高い観察自由度及び／又は周囲の印象などを生成するため認識される。
【０００５】
このタイプの裸眼立体視表示装置は、例えば、医療イメージング、バーチャルリアリティ、ゲーム、携帯電話、ＣＡＤフィールドなどの各種アプリケーションに利用可能である。
【０００６】
２次元と裸眼立体視処理との間でスイッチ可能な裸眼立体視表示装置が知られている。これは、例えば、拡散状態がレンティキュラーレンズの光誘導効果を相殺し、裸眼立体視ビューを２次元ビューに低減するようにして、拡散と非拡散との間でスイッチ可能な拡散レイヤを設けることによって提供される。
【０００７】
典型的には、裸眼立体視モードでは、所与のピクセルの行方向に沿った各ビューに対する所与のカラーの個別にアドレス指定可能な表示要素を設けることによって、空間解像度が失われる。また、ディスプレイを横切って、すなわち、行方向において、裸眼立体視モードでは輝度のばらつきが発生する。
【０００８】
上述されるような裸眼立体視ディスプレイにおける空間解像度のロスの効果は、ＥＰ−Ａ−０７９１８４７などに開示されるようなピクセルの列方向に対するレンティキュラーレンズの斜めの方向付けにより軽減されてきた。概して、このような構成は、行方向と列方向との間の解像度のロスを“共有”する傾向があり、これにより、特により多くのビューマルチビューディスプレイ（ｖｉｅｗ  ｍｕｌｔｉ−ｖｉｅｗ  ｄｉｓｐｌａｙ）に対しては、行方向の解像度のｓｔａｒｋｎｅｓｓを低減する。ピクセルの列方向に対するレンティキュラーレンズの斜めの方向付けの利用はまた、行方向の輝度のばらつきを低減するが、これは、輝度のばらつきを解消するものでない。レンティキュラーレンズの斜めの方向付けの利用に関するさらなる詳細は、Ｃｅｅｓ  ｖａｎ  Ｂｅｒｋｅｌによる論文“Ｉｍａｇｅ  ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ３Ｄ−ＬＣＤ”（ｐｒｏｃ  ＳＰＩＥ，ｖｏｌ．３６３９，ｐａｇｅｓ  ８４−９１，１９９９）に記載されている。
【０００９】
図１は、典型的な行方向４及び列方向６に配置された従来のカラーフィルタ１における赤色、青色及び緑色（それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂとして示される）の各色の個別にアドレス指定可能な表示要素２の従来の形状及びレイアウトを示す概略図（スケーリングされていない）である。個別にアドレス指定可能な各表示要素２は、ほぼ矩形の形状を有している。
【００１０】
様々な従来技術の参考文献は、個別にアドレス指定可能な表示要素２が、以下の参考文献などのケースと同様に、矩形以外の形状とされている裸眼立体視表示装置を開示している。ＵＳ５，８３３，５０７は、ピクセル開口（すなわち、各ピクセル間のスペース）の２以上のカラムのグループが、各グループのカラムが実質的に隣接するよう規定されるように整形及び構成されたピクセルを開示する。ＷＯ２００５／００６７７７Ａは、その垂直方向の高さが中央部分においてフラットであり、エッジ方向に増大するピクセル形状を開示している。ＥＰ−Ａ−９８３３１８４は、重複領域と非重複領域とが存在するように、各ピクセルが水平方向に重複した裸眼立体視ディスプレイを開示している。ＷＯ９７／０２７０９は、２以上の行において反転、組み合わせ又は配置された連続する非矩形の平行四辺形又は三角形として構成された裸眼立体視ディスプレイを開示している。ＵＳ２００５／００３６２２１Ａは、各要素間のギャップのないデルタタイプ構成に配置されたカラーフィルタの八角形のカラー要素を開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明者は、裸眼立体視ディスプレイの個別にアドレス指定可能な各要素の従来の形状及び構成が、行方向の輝度のばらつき、特にレンティキュールレンズの斜めの方向付けにも関わらず存在する行方向の輝度のばらつきに起因することを認識していた。本発明者はさらに、このような輝度のばらつきが、裸眼立体視ディスプレイの個別にアドレス指定可能な各要素の従来の形状及び構成に対する変更によって軽減されうることを認識していた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の特徴では、本発明は、各行及び各列のアレイに配置される複数の個別にアドレス指定可能な表示要素と、複数の光誘導要素を有する光誘導手段とを有する裸眼立体視表示装置であって、前記光誘導要素と前記個別にアドレス指定可能な表示要素のアレイの列方向とは、その間に傾斜角を有し、当該表示装置は、前記アレイ上で延伸した前記光誘導要素の縦軸にパラレルな複数の光収集ラインを動作中に設け、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有し、前記１以上のカットアウトは、各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が前記矩形のフットプリントに従って整形された前記個別にアドレス指定可能な表示要素の場合より等しくなるように、前記光誘導要素の傾斜角に対して配置される装置を提供する。
【００１３】
さらなる特徴では、本発明は、各行及び各列のアレイに配置される複数の個別にアドレス指定可能な表示要素と、複数の光誘導要素を有する光誘導手段とを有する裸眼立体視表示装置であって、前記光誘導要素と前記個別にアドレス指定可能な表示要素のアレイの列方向とは、その間に傾斜角を有し、当該表示装置は、前記アレイ上で延伸した前記光誘導要素の縦軸にパラレルな複数の光収集ラインを動作中に設け、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有し、前記１以上のカットアウトは、各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が前記すべての光収集ラインについて実質的に等しくなるように、前記光誘導要素の傾斜角に対して配置される装置を提供する。
【００１４】
各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が、任意の２つの光収集ラインの間で２５％未満、１０％未満又は５％未満しか変化しないかもしれない。
【００１５】
さらなる特徴では、本発明は、各行及び各列のアレイに配置される複数の個別にアドレス指定可能な表示要素と、複数の光誘導要素を有する光誘導手段とを有する裸眼立体視表示装置であって、前記光誘導要素と前記個別にアドレス指定可能な表示要素のアレイの列方向とは、その間に傾斜角を有し、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有し、前記１以上のカットアウトは、前記矩形のフットプリントに従って形成された個別にアドレス指定可能な表示要素が提供するものと比較して、行方向に沿って輝度のばらつきを提供するため、前記光誘導要素の傾斜角に対して配置される装置を提供する。
【００１６】
さらなる特徴では、本発明は、各行及び各列のアレイに配置される複数の個別にアドレス指定可能な表示要素と、複数の光誘導要素を有する光誘導手段とを有する裸眼立体視表示装置であって、前記光誘導要素と前記個別にアドレス指定可能な表示要素のアレイの列方向とは、その間に傾斜角を有し、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有し、前記１以上のカットアウトは、前記傾斜角のタンジェントにより除算された行方向のマスクギャップサイズに実質的に等しい高さと、前記傾斜角のタンジェントと乗算された列方向のマスクギャップサイズに実質的に等しい幅とを有する装置を提供する。
【００１７】
上記各特徴のそれぞれにおいて、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、単一の矩形のカットアウトが矩形のフットプリントの隅から削除される際の前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有してもよい。
【００１８】
上記各特徴のそれぞれにおいて、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、単一の矩形のカットアウトが矩形のフットプリントの中央から削除される際の前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有してもよい。
【００１９】
上記各特徴のそれぞれにおいて、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、第１カットアウトが矩形のフットプリントの第１の隅から削除され、第２カットアウトが前記矩形のフットプリントの前記第１の隅に対角的に反対にある第２の隅から削除される際の前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有してもよい。前記第１カットアウト及び前記第２カットアウトは、一緒になって効果的な矩形カットアウトを構成してもよい。
【００２０】
上記各特徴のそれぞれにおいて、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状と前記個別にアドレス指定可能な表示要素の間の間隔とは、各光収集ラインが各行において１つの個別にアドレス指定可能な表示要素としか重複しないという基準を満たすよう構成されてもよい。
【００２１】
さらなる特徴では、本発明は、各行及び各列のアレイに配置される複数の個別のフィルタ要素を有し、ディスプレイに使用されるモノクロ又はカラーフィルタであって、前記個別のフィルタ要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を有し、前記１以上のカットアウトは、前記矩形のフットプリントの対角方向に沿って配置されるフィルタを提供する。
【００２２】
前記個別のフィルタ要素の形状は、単一の実質的に矩形のカットアウトが矩形のフットプリントの隅から削除される際に前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有してもよい。
【００２３】
前記個別のフィルタ要素の形状は、単一の実質的に矩形のカットアウトが矩形のフットプリントの中央から削除される際に前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有してもよい。
【００２４】
前記個別のフィルタ要素の形状は、第１カットアウトが矩形のフットプリントの第１の隅から削除され、第２カットアウトが前記矩形のフットプリントの前記第１の隅の対角的に反対にある第２の隅から削除される際に前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有してもよい。前記第１カットアウトと前記第２カットアウトとは、一緒になって効果的な矩形のカットアウトを構成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図２は、裸眼立体視表示手段１０と電気的にスイッチ可能な光拡散手段８０とを有する（裸眼立体視処理と２Ｄ処理との間で）スイッチ可能なカラー表示装置８の第１実施例の概略斜視図（スケーリングされていない）である。
【００２６】
裸眼立体視ディスプレイ１０は、空間光変調手段として利用され、互いに直交し整列された各行及び各列に配置された個別にアドレス指定可能な表示要素２の平面アレイを有するアクティブカラーマトリックス液晶表示（ＡＭＬＣＤ）パネル１１を有する。すなわち、所与の行（第１行を除く）における個別にアドレス指定可能な各表示要素２は、当該行の上の行の個別にアドレス指定可能な表示要素２の直下にある。個別にアドレス指定可能な各表示要素２の各カラーは、カラーフィルタ１３により与えられる。簡単化のため、各行及び列に比較的少数しか有さない個別にアドレス指定可能な表示要素２が示されている。ディスプレイパネル１１は、何れか適切なタイプの光源１４により照射され、本例では、表示要素アレイの当該エリアと同じ広がりを有する平面バックライトを有する。パネルに入射した光は、所望の画像表示出力を生成するため、適切な駆動電圧を印加することによって個別にアドレス指定可能な表示要素２により変調される。
【００２７】
ディスプレイパネル１１の出力側を覆って、細長いパラレルなレンティキュラー要素１６のアレイを提供するレンティキュラーシート１５が配設される。レンティキュラー要素１６は、互いにパラレルに延伸し、本実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素２の各列に傾斜した角度により延伸する凸型のシリンドリカルレンズとし形成される光学的に円筒状に収束するレンティキュールを有し、垂直方向にインタリーブされてディスプレイパネル１１のアレイに生成された各画像を、ディスプレイパネル１１から離れたレンティキュラーシート１５の側に対向した観察者の両目に既知の方法により提供し、これにより、立体視又は３次元画像が認識可能となる。マトリックスディスプレイパネルに関してレンティキュラーシートを用いた裸眼立体視表示装置は周知であり、その処理をここで詳細に説明する必要はないと考えられる。このような装置及びその処理の具体例は、その内容が参照によりここに含まれるＵＳ−Ａ１−２００３／００１１８８４及びＧＢ−Ａ−２１９６１６６に記載又は参照される。各レンティキュラー要素１６は、対応する個数のビューを提供するため、個別にアドレス指定可能な表示要素２の２以上の隣接する列の各グループを覆うかもしれない。
【００２８】
各レンティキュラー要素は、互いに異なる角度方法の関連する各ピクセル列から空間的に分離した出力ビームを提供する。２Ｄ（サブ）画像の狭い垂直方向のスライスが、観察者の左右それぞれの目で観察される複数のインタリーブされた２Ｄ（サブ）画像を有するよう構成されるディスプレイによって、各サブピクセルカラムにより生成されるように、ディスプレイパネルが駆動される。各レンティキュラー要素１６は、その光軸が互いに異なる方向を有し、レンティキュラー要素の縦軸に角度的に拡がった複数の出力ビームを関連するサブピクセルカラムから供給する。各表示要素列に適用される適切な２Ｄ画像情報によって、各ビームを受光した観察者には３Ｄ画像が認識される。各レンティキュラー要素が複数のサブピクセルカラムに関連付けされることによって、異なる立体視画像又は画像ペアが、観察者の頭部が行方向に移動するに従って表示することができる。他の実施例では、レンティキュラー要素は実質的にサブピクセルカラムに整列されるが、本実施例では、図３を参照して以下で詳述されるように、またその内容が参照によりここに含まれるＥＰ−Ａ−０７９１８４７に記載されるように、それらは各カラムに関して傾斜される。
【００２９】
図３は、カラー表示装置８のカラーフィルタ１３とレンティキュラーシート１５のさらなる詳細を示す概略図（スケーリングされていない）である。個別にアドレス指定可能な表示要素２が、各行及び各列に配置される。簡単化のため、ディスプレイはより多数の行及び列を有しているが、２つの行と６つの列しか示されていない。カラーフィルタ１３は、個別にアドレス指定可能な表示要素２に赤色（Ｒとして示される）、緑色（Ｇとして示される）又は青色（Ｂとして示される）の各カラーの１つを提供する。ある行における３つの隣接するアドレス指定可能な表示要素２は、２Ｄ動作モードにおいてカラーピクセルを提供する。
【００３０】
レンティキュラーシート１５は、縦方向のレンティキュラー要素１６を有する。レンティキュラー要素１６は、個別にアドレス指定可能な表示要素２の各列に関して斜めに配置される。すなわち、レンティキュラー要素１６のメインの縦軸７は、個別にアドレス指定可能な表示要素２のアレイの列方向６に対して角度αで設けられる。
【００３１】
レンティキュラー要素１６のピッチは、要求されるビューの個数に従って行方向４の個別にアドレス指定可能な表示要素２のピッチに関して選択され、各レンティキュラー要素１６は、表示要素アレイ側にあるものとは別に、表示要素アレイの上部から下部に延伸する。図３において、これらの大きさ及び関係は単に概略的に示されており、スケーリングされていないことに留意されたい。本実施例では、ｔａｎ  α＝１／３であり、裸眼立体視ディスプレイ１０は５ビューディスプレイである。すなわち、レンティキュラー要素１６は、ある行の個別にアドレス指定可能な表示要素２のピッチに関してそのような幅を有し、傾斜角度αは、５ビュー構成を提供するようなものとされる。ビューの個数に関するさらなる詳細は、参照によりここに含まれるＥＰ−Ａ−０７９１８４７に与えられる。
【００３２】
本実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素２は、実質的に矩形形状を有しない。その代わりに、個別にアドレス指定可能な表示要素は、第２矩形２ｂの上方に配置された第１矩形２ａを有した形状である。（“右”及び“左”という用語は、図３の例において表示されたものを参照するものであり、“上方”という用語は、図３の例において表示されるようなページの上方を参照するものである。）第１矩形２ａは第２矩形２ｂより小さい幅を有し、第１矩形２ａの右側と第２矩形２ｂの右側とが個別にアドレス指定可能な表示要素２の連続する実質的に真っ直ぐな右側を形成するように、第１矩形２ａが第２矩形２ｂの右側に配設される。個別にアドレス指定可能な表示要素２の形状に関する他の記載は、以降においてカットアウト領域２ｃと呼ばれる実質的に又はほぼ矩形の部分２ｃが左上のコーナーから削除されていることを除いて、それらが実質的に又はほぼ矩形の形状を有するということである。この形状に関するさらなる詳細が、以下において説明される。この形状は、個別にアドレス指定可能な表示要素の間の離間と共に、以下で詳細に説明されるように、行方向４に沿って輝度のばらつきを低減させる傾向がある。
【００３３】
本実施例の個別にアドレス指定可能な表示要素２の形状の効果は、本発明者により認識され、図４に示されるような従来の個別にアドレス指定可能な表示要素２の動作の特徴をまず考えることによって最も良く理解することが可能である。図４ａは、従来の２つの矩形形状の個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。従来の矩形形状の個別にアドレス指定可能な表示要素２は、レンティキュラーシート１５のレンティキュラー要素１６の焦点平面に配置される（簡単化のため、図４ａには図示しないが、図３を参照して上述されるように）。このため、レンティキュラー要素１６の動作は、観察者の目の遠隔位置に対応する方向など、特定の方向に照射するため、連続する複数の光収集ラインに沿って光を収集する方法を考えることによって、最も良く理解することができる。各光収集ラインは、レンティキュラー要素１６の縦軸７にパラレルとされる。すなわち、各光収集ラインは、個別にアドレス指定可能な表示要素２のアレイの列方向６に対して角度αとされる。例えば、参照番号２１により図4ａに示される第１光収集ラインを考える。レンティキュラー要素１６は、便宜上図４ａには１つの行しか示されていないが、それがアレイのすべての行において個別にアドレス指定可能な表示要素２に重なる第１光収集ライン２１の部分全体で効果的に光を収集する。また、図４ａにおいて参照番号２２により示される第２光収集ラインを考える。図４ａから確認できるように、第２光収集ライン２２が個別にアドレス指定可能な表示要素２と重なり合う大きさは、第１光収集ライン２１が個別にアドレス指定可能な表示要素２と重なり合う大きさより小さい。すなわち、第２光収集ライン２２のケースでは、すなわち、第２方向に対応して、レンティキュラー要素１６により収集される光の量は、第１光収集ライン２１のケースにおける、すなわち、第１方向に対応して、レンティキュラー要素１６により収集される光の量より少なくなる。このため、裸眼立体視モードでは、ディスプレイ１０は、第１光収集ライン２１に対応する第１方向の下で表示されるディスプレイ１０の部分より、第２光収集ライン２２に対応する第２方向の下で表示されるディスプレイの部分では暗く見える。これは、行方向４における輝度のばらつきとして現れる。
【００３４】
図４ｂは、輝度のばらつきを低減するため、図３を参照して上述されるように形成された２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。図４ａの従来の構成に関して、個別にアドレス指定可能な表示要素２はレンティキュラーシート１５のレンティキュラー要素１６の焦点平面にほぼ配設される（簡単化のため、図４ｂには示されないが、図３を参照して上述されるように）。従来の動作の上記解析に関して、レンティキュラー要素１６のメイン縦軸７にパラレルである図４ａにおいて参照番号３１〜３３により示される複数の光収集ラインを考える。レンティキュラー要素１６は、それが個別にアドレス指定可能な表示要素２に重なる第１光収集ライン３１の部分全体において光を効果的に収集する。同様に、レンティキュラー要素は、図４ｂにおいて参照番号３２により示される第２光収集ラインにおいて光を収集する。
【００３５】
図４ｂから確認することができるように、個別にアドレス指定可能な表示要素２の形状によって、第２光収集ライン３２が個別にアドレス指定可能な表示要素２と重複する大きさは、第１光収集ライン３１が個別にアドレス指定可能な表示要素２と重複する大きさとほぼ同一である。すなわち、第２光収集ライン３２のケースにおいてレンティキュラー要素１６により収集される光の量は、第１光収集ライン３１のメースにおいてレンティキュラー要素１６により収集される光の量とほぼ同一である。このため、個別にアドレス指定可能な表示要素２の形状によって、裸眼立体視モードでは、ディスプレイ１０は、第１光収集ライン３１に対応する第１方向の下で表示されるディスプレイ１０の部分とほぼ同一の輝度によって、第２光収集ライン３２に対応する第２方向の下で表示されるディスプレイの部分に出現する。これは、従来形成された個別にアドレス指定可能な表示要素２により生じる行方向４における上述された輝度のばらつきの低減又は解消として現れる。
【００３６】
実際、本実施例では、第３光収集ライン３３が２つの隣接する個別にアドレス指定可能な表示要素２に交差する場合、すなわち、対応する第３方向が２つの隣接する個別にアドレス指定可能な表示要素２からの光を収集する場合、第３光収集ライン３３に対応する第３方向の下に表示されるディスプレイ１０の第３部分でさえ、第１及び第２方向とほぼ同一の輝度を有する。
【００３７】
上記効果が、１つの行のみを考慮することによって図４ａ及び４ｂを参照して説明された。それは、本実施例では、上述した効果が本実施例の特定のジオメトリについて行単位により対称性により繰り返されるため可能である。しかしながら、この１つの行の説明が、光収集ライン３１全体により収集される光が、どのようにして光収集ライン３２全体（すなわち、それぞれがすべての行に延伸する）により収集される光などに実質的に等しくされるかの簡単化された説明を表すことが理解されるべきである。
【００３８】
上述した行単位の対称性は、図３を参照することにより理解可能であり、縦軸７（図４ｂの光収集ライン３１〜３３に対応する）がどのように第１行と第２行の個別にアドレス指定可能な表示要素２の同一部分を通過するか留意されたい。（例えば、これを観察するため、第１行の緑色（Ｇ）の個別にアドレス指定可能な表示要素２と第２行の青色（Ｂ）の個別にアドレス指定可能な表示要素２を通過するときに単一の縦軸７のパスに従い、縦軸７が双方のケースにおいてカットアウトの左下隅から個別にアドレス指定可能な表示要素の右下隅にどのように通過するかに留意するため。）
従って、輝度の一様性は、従来の矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素２の一部を“削除”することによって向上する。これは、ピクセル開口の所望されないロスを招くが、向上した輝度の一様性とのトレードオフは多くのアプリケーションにおいて所望されるであろう。
【００３９】
本実施例の個別にアドレス指定可能な表示要素２の間の間隔と形状のさらなる詳細が、第１行の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２と、隣接する第２行の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素とを示す図５を参照して説明される。図３を参照して上述されるように、個別にアドレス指定可能な表示要素２は輝度のばらつきを抑えるよう整形される。一般に、カットアウト領域２ｃのサイズ、すなわち、図５に示されるようなカットアウトの高さ４１及びカットアウトの幅４２の適切な大きさは、レンティキュラーシート１５のレンティキュラー要素１６の傾斜角αと、図５に示される以下の各サイズ、個別にアドレス指定可能な表示要素２のメインの高さ４３、すなわち、カットアウト領域２ｃが個別にアドレス指定可能な表示要素２を提供するため削除される完全な矩形のフットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）の高さ、個別にアドレス指定可能な表示要素２のメインの幅４４、すなわち、カットアウト領域２ｃが個別にアドレス指定可能な表示要素２を提供するため削除された完全な矩形のフットプリントの幅、個別にアドレス指定可能な表示要素２の間の間隔の大きさ、すなわり、個別にアドレス指定可能な各表示要素２の間のブラックマスクギャップ、より詳細には水平方向のマスクギャップ４５と垂直方向のマスクギャップ４６とに依存する。
【００４０】
本実施例では、カットアウトの大きさは、以下の式により与えられる。カットアウトの高さ４１は、ｔａｎ  αと除算された水平方向のマスクギャップ４５に等しい。カットアウトの幅４２は、ｔａｎ  αと乗算された垂直方向のマスクギャップ４６に等しい。本実施例では、ディスプレイは５ビュー裸眼立体視ディスプレイであり、傾斜角はα＝ａｒｃｔａｎ（１／３）であり、すなわち、ｔａｎ  α＝１／３となる。さらに、水平方向のマスクギャップ４５は１２μｍであり、垂直方向のマスクギャップ４６は２４．３μｍである。このため、本実施例では、カットアウトの高さ４１は３６μｍであり、カットアウト幅４２は８．１μｍである。
【００４１】
本アプローチでは、適切なカットアウトの大きさがブラックマスクギャップ４５及び４６に主として基づき求められるが、設計の制限は、個別にアドレス指定可能な表示要素４１及び４２のメインの大きさ４３及び４４がカットアウトの大きさ４１及び４２に適応するよう十分大きなものとなる必要があるというものである。本実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素２のメインの高さ４３は８９．８μｍであり、個別にアドレス指定可能な表示要素２のメインの幅４４は２６μｍである。
【００４２】
さらなる実施例では、開口がより良好な３Ｄパフォーマンスを実現するのに十分なものとなりうるという概念は、要求されるパフォーマンスを向上又は最適化するため、水平方向のマスクギャップ４５及び／又は垂直方向のマスクギャップ４６の大きさを選択する方法を考慮することによるさらなるステップがなされる。これは、通常は従来の構成と比較して水平方向のマスクギャップ４５及び／又は垂直方向のマスクギャップ４６のサイズの増大又はさらなる増大を開口の以降のさらなる減少と関係させる。他方、いくつかの状況では、カットアウト自体は、水平方向のマスクギャップ４５のサイズの減少を可能にする。この後者のポイントをその瞬間とは別にして、このような裸眼立体視パフォーマンスの最適化アプローチの一実施例が、極めて強力な開口とのトレードオフペナルティにもかかわらず、図６ａ及び６ｂを参照して説明される。
【００４３】
図６ａは、図３を参照して上述されるように、輝度のばらつきを低減するよう整形された３つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。図６ａは、個別にアドレス指定可能な表示要素２の間のピッチ５０と上述した水平方向のマスクギャップ４５とを示す。また図６ａでは、図４ｂを参照して上述された光収集ライン３１、３２及び３３と同じタイプの３つの観察光収集ライン５１、５２、５３が示される。より詳細には、図６ａでは、光収集ライン５１、５２、５３は、裸眼立体視ディスプレイ１０の観察者により観察されるビューの“ピュアビュー”領域５４と“ミックスビュー”領域５５への分割を示す。ピュアビュー領域５４では、光は各行のみの１つの個別にアドレス指定可能な表示要素２からサンプリングされる。ミックスビュー領域５５では、光は、各行の２つの隣接する個別にアドレス指定可能な表示要素２からサンプリングされる。
【００４４】
このため、カットアウト形状によって、すべての光収集ラインは実質的に等しい大きさのピクセル領域をカバーするが、“ミックスビュー”に対応するビュー方向では、観察者は２つのビューを組み合わせたものを観察する。これらのビューの間の立体視差（ディスパリティ）が相対的に緩やかなものである場合、このクロストークは、観察者の目がディスプレイ８に関して移動するに従って、１つのビューから他のビューへの合成及び以降を効果的に実現するかもしれない。しかしながら、ディスパリティが大きい場合、この“クロストーク”は、裸眼立体視パフォーマンスを制限する短所となる顕著なアーチファクトとなるかもしれない。本実施例では、ピクセル開口は、“ミックスビュー”領域を一緒に削除するため最適化される。開口自体が可能な限り大きくなる必要があることを要求すると同時に、“ミックスビュー”領域がゼロとなることを要求する計算を実行することによって、以下のように、設計サイズを提供するよう解決可能な２つの未知のもの、すなわち、水平方向のマスクギャップ４５と垂直方向のマスクギャップ４６における２つの等式を取得する。
【００４５】
水平方向のマスクギャップ４５をｈとする。垂直方向のマスクギャップ４６をｖとする。ピッチ５０をｐとする。またここで再び、傾斜角αを、ｔａｎ  α＝１／３となるようにする。
【００４６】
ミックスビュー領域５５の幅は、ｐ−（１／３）ｖ−ｈとなる。
【００４７】
ピュアビュー領域５４の幅は、（１／３）ｖ＋ｈとなる。
【００４８】
ここで、０となるミックスビュー領域５４の幅を取得しようと試みられている。すなわち、（１／３）ｖ＋ｈ＝ｐとなる。
【００４９】
同時に、開口を可能な限り大きなものにすることが試みられている。
【００５０】
開口＝［（ｐ−ｈ）（３ｐ−ｖ）−（３ｈ（１／３）ｖ）］／３ｐ２である。すなわち、開口＝（ｐ−ｈ）ｈ／ｐであり、これは、ｈ＝ｐ／２（ｖ＝（３／２）ｐであることも留意されたい）であり、それは、開口＝２５％を導く。
【００５１】
従って、上記式に対する解は、水平方向のマスクギャップ４５を個別にアドレス指定可能な表示要素２のピッチの１／２とし、垂直方向のマスクギャップ４６を個別にアドレス指定可能な表示要素２の垂直方向のピッチの１／２とする。このとき、合計の開口は２５％となる。これは、比較的小さな開口の値であるが、ミックスビュー領域が最小限とされたため、向上した３Ｄパフォーマンスを要求する裸眼立体視ディスプレイアプリケーションにおいて支払うだけの価値のある価格となるかもしれないトレードオフである。
【００５２】
図６ｂは、上記式を介し到達する大きさにより構成された実施例の３つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。光収集ライン６１，６２は、図４ｂを参照して上述された光収集ライン３１、３２及び３３と同一のタイプを有し、すなわち、これらの光収集ラインは各ビュー方向に対応する。より詳細には、図６ｂにおいて、光収集ライン６１及び６２は、本実施例において、裸眼立体視ディスプレイ１０の観察者により観察されるビューが、どのようにピュアビュー領域６４などのピュアビュー領域のみを有し、ミックスビュー領域を有しないか示す。
【００５３】
図７は、個別にアドレス指定可能な表示要素２が、図３を参照して上述されるように、輝度のばらつきを低減するよう再び整形されるさらなる実施例を示す概略図（スケーリングされず）である。本実施例では、傾斜角αは、ｔａｎ  α＝１／６となるようなものとされる。図７は、例えば、個別にアドレス指定可能な表示要素の３行３列を示す。（最下部の行のケースでは、個別にアドレス指定可能な各表示要素の最上部のみが示される。）個別にアドレス指定可能な表示要素のカラーは、“Ｒ”（赤色）、“Ｇ”（緑色）及び“Ｂ”（青色）により再び示され、より詳細には、第１行にはＲ１，Ｇ１，Ｂ１、第２行にはＲ２，Ｇ２，Ｂ２及び第３行にはＲ３，Ｇ３，Ｂ３が示される。再びレンティキュラー要素１６のメインの縦軸７とパラレルに、参照番号７１〜７３により図７において示される複数の光収集ラインを検討する。
【００５４】
本実施例では、２行２列の対称性が存在する。すなわち、２つの連続する行において光収集ラインと個別にアドレス指定可能な表示要素との重複部分を検討する必要がある。図７から観察されるように、（ｉ）第１光収集ライン７１が個別にアドレス指定可能な表示要素Ｒ１及びＲ２と重複する部分の大きさ（各重複部分が合計されるとき）、（ｉｉ）第２光収集ライン７２が個別にアドレス指定可能な表示要素Ｒ１及びＧ２と重複する部分の大きさ（各重複部分が合計されるとき）、及び（ｉｉｉ）第３光収集ライン７３が個別にアドレス指定可能な表示要素Ｇ１及びＧ２と重複する部分の大きさのそれぞれはほぼ等しい。
【００５５】
再び、これは従来形成された個別にアドレス指定可能な表示要素２により生じる行方向４の上述された輝度のばらつきの低減又は解消となっている。
【００５６】
本実施例は、２つの行のみを考慮することにより図７を参照して便宜上説明された。それは、本実施例の特定のジオメトリについて２行２列の対称性により上述した効果が繰り返されるとき本実施例において可能である。しかしながら、この２行による説明は、すべての行に拡張されるときに各光収集ライン７１、７２、７３の全体によって収集される各光量をどのようにして実質的に等しくするかの簡単化された説明を表すことが理解されるべきである。
【００５７】
上記実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素２が、各図の方向付けに関して表示されるように、矩形に整形された個別にアドレス指定可能な表示要素２のフットプリントの左上隅から削除されるカットアウト領域２ｃにより提供される。これは、薄膜トランジスタ、ストレージキャパシタ、コンタクトホールなどのアクティブマトリックスコンポーネントが配置可能な便利な位置であるという点で、製造上の効果を有する。にもかかわらず、他の実施例では、１以上のカットアウト領域が矩形のフットプリントの他の部分から削除されるとき、矩形のフットプリントからの残りの形状を有する個別にアドレス指定可能な表示要素２の他の形状が設けられてもよい。このような実施例が、図８〜１１を参照して説明される。
【００５８】
図８は、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。本実施例では、矩形のカットアウト領域２ｃは、傾斜角αなどに関して上述された図と同じ方向付けにより表示されるように、個別にアドレス指定可能な表示要素２の右下隅に配置される。本実施例は、上述された実施例と同様に動作する。
【００５９】
実際、矩形カットアウト領域は、原則的には従来の矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素２のフットプリントの左上から右下への対角線に沿った何れかにおいて、図４ｂに示される光収集ライン３１、３２、３３などの上述された光収集ラインの方向に対応する何れかの位置に、すなわち、上述した図の方向付けのケースにおいて配置することが可能である。その具体例が、図９を参照して説明される。
【００６０】
図９は、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。本実施例では、矩形のカットアウト領域２ｃは、上述した図と同じ方向付けにより表示されるように、個別にアドレス指定可能な表示要素２のほぼ中心に配置される。本実施例は、個別にアドレス指定可能な表示要素２の対称的形状が利用されるという点で効果的である。この効果的特徴は、以降においてさらに詳細に説明される。
【００６１】
２つの独立したカットアウト領域が削除されるとき、個別にアドレス指定可能な表示要素２の形状が従来の矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素のフットプリントからの残りの形状を有する具体例が、図１０及び１１を参照して説明される。
【００６２】
図１０ａは、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。本実施例では、傾斜角αなどに関して上述した図と同じ方向付けにより表示されるように、第１矩形カットアウト領域２ｄは個別にアドレス指定可能な表示要素２の左上隅に配置され、第２矩形カットアウト領域２ｅは個別にアドレス指定可能な表示要素２の右下隅に配置される。図１０ｂは、第１矩形カットアウト領域２ｄと第２矩形カットアウト領域２ｅの合成された効果が、動作について上述された実施例において使用されるような１つのカットアウト領域２ｃのものとどのようにしてほぼ等しいかを概略的に示す。
【００６３】
図１１ａは、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。本実施例において、傾斜角αなどに関して上述された図と同じ方向付けにより表示されるように、第１三角形カットアウト領域２ｆは個別にアドレス指定可能な表示要素２の左上隅に配置され、第２三角形カットアウト領域２ｇは個別にアドレス指定可能な表示要素２の右下隅に配置される。図１１ｂは、第１三角形カットアウト領域２ｆと第２三角形カットアウト領域２ｇの合成された効果が、動作について上述された実施例に使用されるような単一のカットアウト領域２ｃのものと同様にしてほぼ等しいか概略的に示す。
【００６４】
さらなる実施例では、以下のディスプレイの詳細が実現される。図１１ａにおいて、個別にアドレス指定可能な表示要素が形成される。表示装置は、傾斜角α＝ａｒｃｔａｎ（１／３）により４ビュー切替可能な２Ｄ／３Ｄレンズシステムに搭載される４．５７ｃｍ（すなわち、１．８”）ＱＶＧＡ（Ｑｕａｒｔｅｒ  Ｖｉｄｅｏ  Ｇｒａｐｈｉｃ  Ａｒｒａｙ）の１ｃｍ当たり５６４ドット（１インチ当たり２２２ドット）の透過型開口アクティブマトリックス液晶ディスプレイである。３Ｄモードでは、レンティキュラーレンズは、液晶ディスプレイ画像面と正確に一致したガラス製の１．５ｍｍの焦点長を有する。このビューポイントは、３Ｄ効果がディスプレイのマルチビュー性質によってより近くから受けることが可能であるが、ディスプレイの前方の４００ｍｍにあるよう設計される。３Ｄモードの解像度は、ビュー毎に１２０×１６０トリプレットである。２Ｄ解像度は、２４０×３２０である。ディスプレイは、２Ｄと３Ｄの両方のモードにおいて実質的に完全な輝度を提供する。
【００６５】
上述した各種実施例のパフォーマンスがシミュレートされた。各シミュレーション結果は、従来の矩形に整形された個別にアドレス指定可能な表示要素の比較シミュレーションと対比して、行方向に沿ってより一様な輝度を示す。
【００６６】
このシミュレーション結果は、図９に示される個別にアドレス指定可能な表示要素の形状により提供されるさらなる向上を示す。すなわち、カットアウト領域２ｃは、説明されるように、個別にアドレス指定可能な表示要素２の中心又はほぼ中心に配置される。他の実施例により提供されるシミュレーション画像では、各バンドに出現する残差ピクセル構造がある。このピクセル構造は、輝度のばらつきを生じさせず、適切な距離からは見えないが、ディスプレイが近傍から観察される場合には顕著なものとなりうる。このピクセル構成アーチファクトの理由は、図６ａを再び参照することにより説明されるかもしれない。上述されるように、“ミックスビュー”では、レンティキュラー要素は隣接するピクセルから光を収集し、その間で、ブラックマスクからの光を収集しない。これは、レンティキュラー要素が水平方向のブラックバンドにより分離された２つの照射エリアにより充填されることを意味する。このブラックバンドは、垂直方向のピクセル分離のブラックバンドに加えて出現する。“ピュアビュー”領域では、レンティキュラー要素は単に単一の照射エリアと単一の水平方向のブラックエリアにより充填される。図９に示される個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、“ピュアビュー”領域において同様に分割された照射エリアを生じさせることによって、このアーチファクトを低減する。
【００６７】
上記実施例における個別にアドレス指定可能な表示要素、マスクギャップサイズ、カットアウト領域サイズ、傾斜角、ビューの個数などの各種サイズは単なる一例であり、他の実施例では、これらの値の１以上が上述したものと異なるものであってもよい。
【００６８】
上記実施例のいくつかでは、個別にアドレス指定可能な各表示要素には１つのカットアウト領域が存在する。他の実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素には２つのカットアウト領域が存在する（図１０ａ及び１１ａなど）。さらなる実施例では、個別にアドレス指定可能な各表示要素には２より多くのカットアウト領域が存在するかもしれない。
【００６９】
上記実施例では、傾斜角は、概略図では、レンティキュラー要素及び結果として得られる光収集ラインが図示されるような方向付けによるページにおいて左から右下に傾斜するようにされる。しかしながら、これはそのケースである必要はなく、他の実施例では、レンティキュラー要素及び結果として得られる光収集ラインは、図示されるような方向付けの図のページの右から左下に傾斜する。この場合、個別にアドレス指定可能な表示要素は、カットアウトがまた矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素のフットプリントの右上から左下にほぼ対角方向にあるように形成される。
【００７０】
上記実施例では、列方向６とレンティキュラー要素１６の縦軸との間の傾斜角は、レンティキュラー要素１６がレンティキュラーシート１５の全体的に矩形の形状と比較して傾斜され、個別にアドレス指定可能な表示要素２のアレイの行方向４と列方向６が互いに直交することにより（すなわち、従来の行方向と列方向）提供される。しかしながら、他の実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素の列方向とレンティキュラー要素との間の傾斜角には、傾斜しないレンティキュラー要素を有するレンティキュラーシートが行方向に傾斜した列方向を有するアレイにより提供されるかもしれない。実際、傾斜した列方向と傾斜したレンティキュラー要素の組み合わせによって、全体の傾斜角を提供することが可能である。
【００７１】
上記説明では、便宜上及び簡単化のため、個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、しばしば１以上のカットアウトが削除されるとき、矩形のフットプリントから残っている形状に関して説明される。この用語は、本発明及びその機能により含まれる個別にアドレス指定可能な表示要素の各種形状の具体例の有用な比較を可能にするのに利用される。この用語の使用は、このような個別にアドレス指定可能な表示要素が、まず矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素を実際に生成し、その後にカットアウト領域を文字通り削除することによって生成されることを意味するものでないことが理解されるであろう。他方、非矩形に整形された個別にアドレス指定可能な表示要素は、例えば、最終的な非矩形形状のマスクを直接利用することによって、何れか便利又は適切な方法により生成されてもよい。
【００７２】
上述された実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素は、異なる光収集ラインのすべてから収集される光が等しく、ほぼ等しく又は実質的に等しくなる程度まで、従来の矩形の形状と異なって整形される。しかしながら他の実施例では、このような形状は、異なる光収集ラインから収集した光が矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素のケースより等しくなるように、より小さなカットアウトサイズなどより低い程度であるが、輝度のばらつきが上述した実施例と同程度ではないが、低減される程度まで使用されるかもしれない。
【００７３】
しかしながら、一般に各光収集ラインが個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が、任意の２つの光収集ラインの間で２５％未満だけ変化する実施例を提供することが効果的である。各光収集ラインが個別にアドレス指定可能な表示要素に重複する程度が、２つの任意の光収集ラインの間で１０％未満だけ変化する実施例を提供することがより効果的である。また、各光収集ラインが個別にアドレス指定可能な表示要素に重複する程度が、２つの任意の光収集ラインの間で５％未満しか変化しない実施例を提供することがさらに効果的である。
【００７４】
上述した実施例では、光収集ラインがどのように個別にアドレス指定可能な表示要素を通過するかの行単位の対称性（図４ｂの実施例など）、又は光収集ラインが個別にアドレス指定可能な表示要素をどのように通過するかの２行×２行の対称性（図７の実施例など）が存在する。しかしながら、他の対称性もまた可能である。例えば、ｔａｎ  α＝１／９では、３行対称性が存在することとなる。また他の実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素を通過する光収集ラインの程度は、行間にこの種の対称性が存在しなくても、すべての行が考慮されるときより等しくされるかもしれない。
【００７５】
上記説明において参照される光収集ラインは、実際には有限の幅を有し、この幅は、レンティキュラー要素が製造許容度、温度効果などにより焦点がぼける場合、１０μｍであるかもしれない。にもかかわらず、上記説明における解析的及び記述的アプローチは、例えば、“ライン”という用語を“ナローリボン（ｎａｒｒｏｗ  ｒｉｂｂｏｎ）”又は“ナローバンド（ｎａｒｒｏｗ  ｂａｎｄ）”などを意味するよう理解するなど、有効なままである。これを観察する他の方法は、ブロードラインが多数のナローラインの光の集まりとみなすことができるということである。本発明の機能は、各ナローライン上の重複部分が観察方向と実質的に一定であり、このため、対応する又は合計のブロードラインとの重複部分全体がまた、観察方向と実質的に一定となることを意味する。実際、極端なケースでは、レンティキュラー要素が各観察方向が各（バイフォーカル）レンズの下方の２以上のラインに対応するようにされたとしても、本発明は機能する。各ライン上の重複部分は、一定であり、このためラインの各集まり上にある。
【００７６】
上述した実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素の各カラーは、赤色、緑色及び青色である。必ずしもそうである必要はなく、他の実施例では、シアン、マゼンタ及びイエローなどの他のカラーが利用されてもよい。
【００７７】
さらに他の実施例では、３より多くのカラーがあってもよく、例えば、他の実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素は、赤色、緑色、青色及び“白色”などの４つのカラーであってもよい。
【００７８】
さらなる実施例では、ディスプレイは、モノクロームディスプレイであってもよく、個別にアドレス指定可能な各表示要素は、白色などの同じカラーを有する。
【００７９】
上述した実施例では、縦のレンティキュラー要素を有するレンティキュラーシート（レンズ）が、裸眼立体視処理を提供するため、異なる位置に光を誘導するのに利用される。しかしながら、他の実施例では、このような光誘導を実行する他の何れか適切な光誘導手段が利用されてもよい。
【００８０】
上述した実施例では、レンティキュラーシートのレンティキュラー要素のピットは、マルチビュー（すなわち、２より多くのビュー）裸眼立体視処理を提供するため、行方向の個別にアドレス指定可能な表示要素のピッチに関して選択される。特に、５ビューディスプレイの具体例が上述された。しかしながら、必ずしもそうである必要はなく、他の実施例では、裸眼立体視ディスプレイは、“２ビュー画像”、すなわち、単一の３Ｄ画像しか提供しない。また、再びマルチビューの実施例を考慮すると、７ビュー、９ビューなど４又は６以外のビューの個数が提供されてもよく、４．５などの小数のビューさえ提供されるかもしれない。
【００８１】
上記実施例では、各種形態のカラーフィルタが、スイッチ可能な（裸眼立体視処理と２Ｄ処理との間で）カラー表示装置において利用される。しかしながら、上述したカラーフィルタのレイアウトが裸眼立体視モードのみのため利用されるとき、すなわち、実際には２Ｄ処理には利用されない場合でさえ各効果が導かれ、このような裸眼立体視カラー表示装置が２Ｄモードにスイッチ可能でないときでさえ、すなわち、このような装置がスイッチ可能なディフューザを有していないときでさえ、本発明はこのようなカラーフィルタを有する立体視カラー表示装置に実現されることが理解されるであろう。
【００８２】
上記実施例では、表示装置が２Ｄモードと立体視モードとの間のスイッチ可能な形態により提供されるとき、このようなスイッチ可能性はスイッチ可能なディフューザにより提供される。しかしながら、必ずしもそうである必要はなく、その内容が参照することによりここに含まれるＵＳ６，０６９，６５０などに記載されるように、液晶レンズなどのアクティブレンズなどの他のスイッチ可能な手段が提供される。
【００８３】
さらに、本発明はまた、上述したものなど、カラーフィルタ要素の各形状によりカラー（及びモノクロ）フィルタに実現される。“個別にアドレス指定可能な表示要素”という用語がカラーフィルタ自体の該当領域の存在から生じする効果的なカラー表示要素を参照するのに利用される場合、離散的なカラーフィルタのケースでは、各カラー要素２は“各カラーフィルタ要素２”と便宜上呼ばれ、個別にアドレス指定可能な表示要素の形状に関する上記実施例において説明された詳細が、このようなカラーフィルタの実施例の各カラーフィルタ要素の形状に対応して適用される。
【００８４】
裸眼立体視表示装置について知られている各種精緻化は、本発明の実施例に容易に適用可能であるということは理解されるであろう。例えば、輝度のばらつきをさらに低減するため、レンティキュラーレンズがデフォーカスされた方法により動作するよう構成されてもよい。
【００８５】
上述した実施例では、本発明はアクティブカラーマトリック液晶ディスプレイに実現される。しかしながら、他の実施例では、本発明は、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）表示装置又は電子インク表示装置など、他の形態のカラーアレイ表示装置により実現されてもよい。
【００８６】
上述した実施例では、本発明はダイレクトビュー表示装置により実現される。しかしながら、他の実施例では、本発明は、その内容が参照することにより含まれるＥＰ−Ａ−０７９１８４７に記載されたものなど、プロジェクション表示装置に実現されてもよい。
【００８７】
上記実施例から、異なる実施例の共通する特徴は、個別にアドレス指定可能な表示要素の形状が、個別にアドレス指定可能な表示要素を横切る異なる光収集ラインからの光のより等しい集まりを提供するため、レンティキュラー要素と列方向との間の傾斜角の効果と共に決定されるということであることは明らかである。概して、これは、矩形形状と比較して１以上のカットアウト領域を設けることにより実現される。より詳細には、カットアウト領域は、光収集ラインが個別にアドレス指定可能な表示要素の幾何学的形状又は領域を通過する角度方向によって、個別にアドレス指定可能な表示要素の他の部分と比較して増加した光収集量を表す従来の矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素の部分からの光収集を効果的に回避又は抑制する。上述した実施例は、これを実現するための形状の具体理を表すが、当該アプローチが理解されると、他の正確な形状が当業者により普通に求められるかもしれないということは理解されるであろう。実際、上記実施例及びそれの解析により提供された理解によって、他に想定される形状の適切さが、例えば、シミュレーション、トライアル、エラーなどを利用することによって、多数の方法の何れかにより当業者によって容易かつ普通に評価されるかもしれないということに留意されたい。すなわち、本記載から、異なる形状の個別にアドレス指定可能な表示要素を試行し、考え出した特定の形状の有用性を評価するため得られた裸眼立体視のパフォーマンス（輝度の一様性などに関して）をモデル化又は評価し、適切な結果を示す形状を実現することは、当業者の範囲内である。これはさらに、上記記載の導入部分で述べられた従来文献（すなわち、ＵＳ５，８３３，５０７、ＷＯ２００５／００６７７７Ａ、ＥＰ−Ａ−０８３３１８４、ＷＯ９７／０２７０９及びＵＳ２００５／００３６２２１Ａ）に開示された各種裸眼立体視装置の個別にアドレス指定可能な表示要素の形状を考慮することから明らかである。第１に、傾斜角の詳細は与えられていない。第２に、仮想的な傾斜した光収集ラインが考慮される場合、ピクセル形状はこのような各傾斜した光収集ラインにより収集される光をより等しいものにする本発明の効果を提供するものでなく、実際に開示されている従来技術による非矩形形状の大部分又はすべてがこの特徴をより悪いものにすることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】図１は、個別にアドレス指定可能な表示要素の典型的な従来の形状とレイアウトを示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図２】図２は、スイッチ可能な（裸眼立体視処理と２Ｄ処理との間の）カラー表示装置の第１実施例の概略斜視図（スケーリングしていない）である。
【図３】図３は、図２のカラー表示装置のカラーフィルタ１３とレンティキュラーシート１５のさらなる詳細を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図４ａ】図４ａは、２つの従来の矩形形状の個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図４ｂ】図４ｂは、輝度のばらつきを低減するよう整形された２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図５】図５は、第１行の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素と隣接する第２行の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素とを示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図６ａ】図６ａは、輝度のばらつきを低減するよう整形された３つの個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図６ｂ】図６ｂは、等式を介し到達したサイズにより構成される実施例の３つの個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図７】図７は、さらなる実施例の個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図８】図８は、さらなる実施例の２つを示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図９】図９は、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図１０ａ】図１０ａは、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図１０ｂ】図１０ｂは、図１０ａの要素の処理を概略的に示す。
【図１１ａ】図１１ａは、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図１１ｂ】図１１ｂは、図１１ａの要素の処理を概略的に示す。
【図１】
2009509187.tif 000003
【図２】
2009509187.tif 000004
【図３】
2009509187.tif 000005
【図４ａ】
2009509187.tif 000006
【図４ｂ】
2009509187.tif 000007
【図５】
2009509187.tif 000008
【図６ａ】
2009509187.tif 000009
【図６ｂ】
2009509187.tif 000010
【図７】
2009509187.tif 000011
【図８】
2009509187.tif 000012
【図９】
2009509187.tif 000013
【図１０ａ】
2009509187.tif 000014
【図１０ｂ】
2009509187.tif 000015
【図１１ａ】
2009509187.tif 000016
【図１１ｂ】
2009509187.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月24日(2008.4.24)
【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】
各行及び各列のアレイに配置される複数の個別にアドレス指定可能な表示要素と、
複数の光誘導要素を有する光誘導手段と、
を有する裸眼立体視表示装置であって、
前記光誘導要素と前記個別にアドレス指定可能な表示要素のアレイの列方向とは、その間に傾斜角を有し、
当該表示装置は、前記アレイ上で延伸した前記光誘導要素の縦軸にパラレルな複数の光収集ラインを動作中に設け、
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、矩形からの１以上のカットアウトの削除後の前記矩形から残ったものとなり、
前記１以上のカットアウトは、各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が前記個別にアドレス指定可能な表示要素が矩形に整形された場合より相違が小さくなるように、前記光誘導要素の傾斜角に対して配置される装置。
【請求項２】
前記１以上のカットアウトは、各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が前記すべての光収集ラインについて実質的に等しくなるように配置される、請求項１記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項３】
各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が、任意の２つの光収集ラインの間で２５％未満しか変化しない、請求項１記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項４】
前記１以上のカットアウトは、前記傾斜角のタンジェントにより除算された行方向のマスクギャップサイズに実質的に等しい高さと、前記傾斜角のタンジェントと乗算された列方向のマスクギャップサイズに実質的に等しい幅とを有する、請求項１記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項５】
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、矩形の隅からの単一の実質的に矩形のカットアウトの削除後の前記矩形から残ったものとなる、請求項１乃至４何れか一項記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項６】
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、矩形の中央からの単一の実質的に矩形のカットアウトの削除後の前記矩形から残ったものとなる、請求項１乃至４何れか一項記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項７】
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、矩形の第１の隅からの第１カットアウトの削除及び前記矩形の前記第１の隅に対角的に反対にある第２の隅からの第２カットアウトの削除後の前記矩形から残ったものとなる、請求項１乃至４何れか一項記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項８】
前記第１カットアウト及び前記第２カットアウトは、一緒になって効果的な矩形カットアウトを構成する、請求項７記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項９】
前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状と前記個別にアドレス指定可能な表示要素の間の間隔とは、各光収集ラインが各行において１つの個別にアドレス指定可能な表示要素としか重複しないという基準を満たすよう構成される、請求項１乃至８何れか一項記載の裸眼立体視表示装置。
【請求項１０】
各行及び各列のアレイに配置される複数の個別のフィルタ要素を有するモノクロ又はカラーフィルタを有し、
前記個別のフィルタ要素の形状は、１以上のカットアウトの削除後の矩形から残ったものとなり、
前記１以上のカットアウトは、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状が前記個別のフィルタ要素の形状によって決定されるように、前記矩形のフットプリントの対角方向に沿って配置される、請求項１記載の裸眼立体視表示装置。
【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、以下に限定するものではないが、カラー裸眼立体視表示装置及び裸眼立体視表示モードと２次元（２Ｄ）表示モードとの間でスイッチ可能な裸眼立体視表示装置を含む裸眼立体視表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体視表示は、各視点における各サブ画像から構成される画像を提供する。適切に調整された各サブ画像（すなわち、適切な両眼視差による）が観察者の右目と左目に与えられる場合、画像全体は観察者によって３次元画像として認識される。各画像を提供するための１つの既知の方法は、観察者がそれぞれの目に異なるカラー吸収レンズによる特殊な眼鏡を装着することによって、カラーコンテンツを変化させることによるものである。
【０００３】
観察者が特殊な眼鏡を装着する必要なく、各視点における各サブ画像から構成される画像を提供する立体視表示は、裸眼立体視ディスプレイ（ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）として知られている。典型的な裸眼立体視表示は、各行及び各列に配置された表示要素のアレイを有するマトリックス液晶表示（ＬＣＤ）パネルを有する。このディスプレイはさらに、ディスプレイパネル上の所与のポイントから提供される視覚出力が視角に依存するように、表示要素アレイからの出力光を誘導する手段を有する。これは、観察者の右目が左目により観察されたものと異なるビューを観察することを意味し、所望の立体視又は３次元画像を提供することとなる。
【０００４】
周知の形態の出力光誘導手段は、ディスプレイパネルを覆うレンティキュラーシート（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ  ｓｈｅｅｔ）である。例えば、ポリマー物質の成形又は加工されたシートの形態によるレンティキュラーシートが、（セミ）シリンドリカルレンズ要素を有し、各表示要素の２以上の隣接するカラムの各グループに関連付けされた各レンティキュラー要素によりカラム方向に延伸され、各表示要素カラムとパラレルに延伸されたレンティキュラー要素によりディスプレイパネルの出力側を覆う。各レンティキュール（ｌｅｎｔｉｃｕｌｅ）が２つの表示要素カラムに関連付けされる構成では、ディスプレイパネルは、垂直にインタリーブされた２つの２次元サブ画像を有する合成画像を、表示要素の交互のカラムがこれら２つの画像を表示し、各カラムの表示要素が各２次元サブ画像の垂直スライスを提供することによって表示するよう駆動される。レンティキュラーシートは、これら２つのスライスと、その他のレンティキュールに係る表示要素カラムからの対応するスライスとを、シート前方の観察者の左右の目に誘導し、これにより、これらサブ画像が適切な両眼視差を有することによって、観察者は１つの立体視画像を認識する。各レンティキュールが行方向における２より多くの隣接する表示要素のグループに関連付けされ、各グループの対応する表示要素カラムが各２次元（サブ）画像からの垂直スライスを提供するよう適切に構成された他のいわゆるマルチビュー構成では、観察者の頭部が動くに従って、連続した各立体視ビュー系列が、より高い観察自由度及び／又は周囲の印象などを生成するため認識される。
【０００５】
このタイプの裸眼立体視表示装置は、例えば、医療イメージング、バーチャルリアリティ、ゲーム、携帯電話、ＣＡＤフィールドなどの各種アプリケーションに利用可能である。
【０００６】
２次元と裸眼立体視処理との間でスイッチ可能な裸眼立体視表示装置が知られている。これは、例えば、拡散状態がレンティキュラーレンズの光誘導効果を相殺し、裸眼立体視ビューを２次元ビューに低減するようにして、拡散と非拡散との間でスイッチ可能な拡散レイヤを設けることによって提供される。
【０００７】
典型的には、裸眼立体視モードでは、所与のピクセルの行方向に沿った各ビューに対する所与のカラーの個別にアドレス指定可能な表示要素を設けることによって、空間解像度が失われる。また、ディスプレイを横切って、すなわち、行方向において、裸眼立体視モードでは輝度のばらつきが発生する。
【０００８】
上述されるような裸眼立体視ディスプレイにおける空間解像度のロスの効果は、ＥＰ−Ａ−０７９１８４７などに開示されるようなピクセルの列方向に対するレンティキュラーレンズの斜めの方向付けにより軽減されてきた。概して、このような構成は、行方向と列方向との間の解像度のロスを“共有”する傾向があり、これにより、特により多くのビューマルチビューディスプレイ（ｖｉｅｗ  ｍｕｌｔｉ−ｖｉｅｗ  ｄｉｓｐｌａｙ）に対しては、行方向の解像度のｓｔａｒｋｎｅｓｓを低減する。ピクセルの列方向に対するレンティキュラーレンズの斜めの方向付けの利用はまた、行方向の輝度のばらつきを低減するが、これは、輝度のばらつきを解消するものでない。レンティキュラーレンズの斜めの方向付けの利用に関するさらなる詳細は、Ｃｅｅｓ  ｖａｎ  Ｂｅｒｋｅｌによる論文“Ｉｍａｇｅ  ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ３Ｄ−ＬＣＤ”（ｐｒｏｃ  ＳＰＩＥ，ｖｏｌ．３６３９，ｐａｇｅｓ  ８４−９１，１９９９）に記載されている。
【０００９】
図１は、典型的な行方向４及び列方向６に配置された従来のカラーフィルタ１における赤色、青色及び緑色（それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂとして示される）の各色の個別にアドレス指定可能な表示要素２の従来の形状及びレイアウトを示す概略図（スケーリングされていない）である。個別にアドレス指定可能な各表示要素２は、ほぼ矩形の形状を有している。
【００１０】
様々な従来技術の参考文献は、個別にアドレス指定可能な表示要素２が、以下の参考文献などのケースと同様に、矩形以外の形状とされている裸眼立体視表示装置を開示している。ＵＳ５，８３３，５０７は、ピクセル開口（すなわち、各ピクセル間のスペース）の２以上のカラムのグループが、各グループのカラムが実質的に隣接するよう規定されるように整形及び構成されたピクセルを開示する。ＷＯ２００５／００６７７７Ａは、その垂直方向の高さが中央部分においてフラットであり、エッジ方向に増大するピクセル形状を開示している。ＥＰ−Ａ−９８３３１８４は、重複領域と非重複領域とが存在するように、各ピクセルが水平方向に重複した裸眼立体視ディスプレイを開示している。ＷＯ９７／０２７０９は、２以上の行において反転、組み合わせ又は配置された連続する非矩形の平行四辺形又は三角形として構成された裸眼立体視ディスプレイを開示している。ＵＳ２００５／００３６２２１Ａは、各要素間のギャップのないデルタタイプ構成に配置されたカラーフィルタの八角形のカラー要素を開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明者は、裸眼立体視ディスプレイの個別にアドレス指定可能な各要素の従来の形状及び構成が、行方向の輝度のばらつき、特にレンティキュールレンズの斜めの方向付けにも関わらず存在する行方向の輝度のばらつきに起因することを認識していた。本発明者はさらに、このような輝度のばらつきが、裸眼立体視ディスプレイの個別にアドレス指定可能な各要素の従来の形状及び構成に対する変更によって軽減されうることを認識していた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の特徴では、本発明は、各行及び各列のアレイに配置される複数の個別にアドレス指定可能な表示要素と、複数の光誘導要素を有する光誘導手段とを有する裸眼立体視表示装置であって、前記光誘導要素と前記個別にアドレス指定可能な表示要素のアレイの列方向とは、その間に傾斜角を有し、当該表示装置は、前記アレイ上で延伸した前記光誘導要素の縦軸にパラレルな複数の光収集ラインを動作中に設け、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、１以上のカットアウトの削除後の矩形から残ったものとなり、前記１以上のカットアウトは、各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が前記個別にアドレス指定可能な表示要素が矩形に整形される場合より相違が小さくなるように、前記光誘導要素の傾斜角に対して配置される装置を提供する。一実施例では、前記１以上のカットアウトは、各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が前記すべての光収集ラインについて実質的に等しくなるように、前記光誘導要素の傾斜角に対して配置される。
【００１３】
各光収集ラインが前記個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が、任意の２つの光収集ラインの間で２５％未満、１０％未満又は５％未満しか変化しないかもしれない。
【００１４】
さらなる特徴では、本発明は、前記１以上のカットアウトは、前記矩形のフットプリントに従って形成された個別にアドレス指定可能な表示要素が提供するものと比較して、行方向に沿って輝度のばらつきを提供するため、前記光誘導要素の傾斜角に対して配置される装置を提供する。
【００１５】
実施例では、前記１以上のカットアウトは、前記傾斜角のタンジェントにより除算された行方向のマスクギャップサイズに実質的に等しい高さと、前記傾斜角のタンジェントと乗算された列方向のマスクギャップサイズに実質的に等しい幅とを有する。
【００１６】
上記各特徴のそれぞれにおいて、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、単一の矩形のカットアウトが矩形の隅から削除される際の前記矩形から残った形状を実質的に有してもよい。
【００１７】
上記各特徴のそれぞれにおいて、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、単一の矩形のカットアウトが矩形の中央から削除される際の前記矩形から残った形状を実質的に有してもよい。
【００１８】
上記各特徴のそれぞれにおいて、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、第１カットアウトが矩形のフットプリントの第１の隅から削除され、第２カットアウトが前記矩形のフットプリントの前記第１の隅に対角的に反対にある第２の隅から削除される際の前記矩形のフットプリントから残った形状を実質的に有してもよい。前記第１カットアウト及び前記第２カットアウトは、一緒になって効果的な矩形カットアウトを構成してもよい。
【００１９】
上記各特徴のそれぞれにおいて、前記個別にアドレス指定可能な表示要素の形状と前記個別にアドレス指定可能な表示要素の間の間隔とは、各光収集ラインが各行において１つの個別にアドレス指定可能な表示要素としか重複しないという基準を満たすよう構成されてもよい。
【００２０】
さらなる特徴では、本発明は、各行及び各列のアレイに配置される複数の個別のフィルタ要素を有し、ディスプレイに使用されるモノクロ又はカラーフィルタであって、前記個別のフィルタ要素の形状は、１以上のカットアウトが削除される際の矩形のフットプリントから残った形状を有し、前記１以上のカットアウトは、前記矩形のフットプリントの対角方向に沿って配置されるフィルタを提供する。
【００２１】
前記個別のフィルタ要素の形状は、単一の実質的に矩形のカットアウトが矩形の隅から削除される際に前記矩形から残った形状を実質的に有してもよい。
【００２２】
前記個別のフィルタ要素の形状は、単一の実質的に矩形のカットアウトが矩形の中央から削除される際に前記矩形から残った形状を実質的に有してもよい。
【００２３】
前記個別のフィルタ要素の形状は、第１カットアウトが矩形の第１の隅から削除され、第２カットアウトが前記矩形の前記第１の隅の対角的に反対にある第２の隅から削除される際に前記矩形から残った形状を実質的に有してもよい。前記第１カットアウトと前記第２カットアウトとは、一緒になって効果的な矩形のカットアウトを構成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図２は、裸眼立体視表示手段１０と電気的にスイッチ可能な光拡散手段８０とを有する（裸眼立体視処理と２Ｄ処理との間で）スイッチ可能なカラー表示装置８の第１実施例の概略斜視図（スケーリングされていない）である。
【００２５】
裸眼立体視ディスプレイ１０は、空間光変調手段として利用され、互いに直交し整列された各行及び各列に配置された個別にアドレス指定可能な表示要素２の平面アレイを有するアクティブカラーマトリックス液晶表示（ＡＭＬＣＤ）パネル１１を有する。すなわち、所与の行（第１行を除く）における個別にアドレス指定可能な各表示要素２は、当該行の上の行の個別にアドレス指定可能な表示要素２の直下にある。個別にアドレス指定可能な各表示要素２の各カラーは、カラーフィルタ１３により与えられる。簡単化のため、各行及び列に比較的少数しか有さない個別にアドレス指定可能な表示要素２が示されている。ディスプレイパネル１１は、何れか適切なタイプの光源１４により照射され、本例では、表示要素アレイの当該エリアと同じ広がりを有する平面バックライトを有する。パネルに入射した光は、所望の画像表示出力を生成するため、適切な駆動電圧を印加することによって個別にアドレス指定可能な表示要素２により変調される。
【００２６】
ディスプレイパネル１１の出力側を覆って、細長いパラレルなレンティキュラー要素１６のアレイを提供するレンティキュラーシート１５が配設される。レンティキュラー要素１６は、互いにパラレルに延伸し、本実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素２の各列に傾斜した角度により延伸する凸型のシリンドリカルレンズとし形成される光学的に円筒状に収束するレンティキュールを有し、垂直方向にインタリーブされてディスプレイパネル１１のアレイに生成された各画像を、ディスプレイパネル１１から離れたレンティキュラーシート１５の側に対向した観察者の両目に既知の方法により提供し、これにより、立体視又は３次元画像が認識可能となる。マトリックスディスプレイパネルに関してレンティキュラーシートを用いた裸眼立体視表示装置は周知であり、その処理をここで詳細に説明する必要はないと考えられる。このような装置及びその処理の具体例は、その内容が参照によりここに含まれるＵＳ−Ａ１−２００３／００１１８８４及びＧＢ−Ａ−２１９６１６６に記載又は参照される。各レンティキュラー要素１６は、対応する個数のビューを提供するため、個別にアドレス指定可能な表示要素２の２以上の隣接する列の各グループを覆うかもしれない。
【００２７】
各レンティキュラー要素は、互いに異なる角度方法の関連する各ピクセル列から空間的に分離した出力ビームを提供する。２Ｄ（サブ）画像の狭い垂直方向のスライスが、観察者の左右それぞれの目で観察される複数のインタリーブされた２Ｄ（サブ）画像を有するよう構成されるディスプレイによって、各サブピクセルカラムにより生成されるように、ディスプレイパネルが駆動される。各レンティキュラー要素１６は、その光軸が互いに異なる方向を有し、レンティキュラー要素の縦軸に角度的に拡がった複数の出力ビームを関連するサブピクセルカラムから供給する。各表示要素列に適用される適切な２Ｄ画像情報によって、各ビームを受光した観察者には３Ｄ画像が認識される。各レンティキュラー要素が複数のサブピクセルカラムに関連付けされることによって、異なる立体視画像又は画像ペアが、観察者の頭部が行方向に移動するに従って表示することができる。他の実施例では、レンティキュラー要素は実質的にサブピクセルカラムに整列されるが、本実施例では、図３を参照して以下で詳述されるように、またその内容が参照によりここに含まれるＥＰ−Ａ−０７９１８４７に記載されるように、それらは各カラムに関して傾斜される。
【００２８】
図３は、カラー表示装置８のカラーフィルタ１３とレンティキュラーシート１５のさらなる詳細を示す概略図（スケーリングされていない）である。個別にアドレス指定可能な表示要素２が、各行及び各列に配置される。簡単化のため、ディスプレイはより多数の行及び列を有しているが、２つの行と６つの列しか示されていない。カラーフィルタ１３は、個別にアドレス指定可能な表示要素２に赤色（Ｒとして示される）、緑色（Ｇとして示される）又は青色（Ｂとして示される）の各カラーの１つを提供する。ある行における３つの隣接するアドレス指定可能な表示要素２は、２Ｄ動作モードにおいてカラーピクセルを提供する。
【００２９】
レンティキュラーシート１５は、縦方向のレンティキュラー要素１６を有する。レンティキュラー要素１６は、個別にアドレス指定可能な表示要素２の各列に関して斜めに配置される。すなわち、レンティキュラー要素１６のメインの縦軸７は、個別にアドレス指定可能な表示要素２のアレイの列方向６に対して角度αで設けられる。
【００３０】
レンティキュラー要素１６のピッチは、要求されるビューの個数に従って行方向４の個別にアドレス指定可能な表示要素２のピッチに関して選択され、各レンティキュラー要素１６は、表示要素アレイ側にあるものとは別に、表示要素アレイの上部から下部に延伸する。図３において、これらの大きさ及び関係は単に概略的に示されており、スケーリングされていないことに留意されたい。本実施例では、ｔａｎ  α＝１／３であり、裸眼立体視ディスプレイ１０は５ビューディスプレイである。すなわち、レンティキュラー要素１６は、ある行の個別にアドレス指定可能な表示要素２のピッチに関してそのような幅を有し、傾斜角度αは、５ビュー構成を提供するようなものとされる。ビューの個数に関するさらなる詳細は、参照によりここに含まれるＥＰ−Ａ−０７９１８４７に与えられる。
【００３１】
本実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素２は、実質的に矩形形状を有しない。その代わりに、個別にアドレス指定可能な表示要素は、第２矩形２ｂの上方に配置された第１矩形２ａを有した形状である。（“右”及び“左”という用語は、図３の例において表示されたものを参照するものであり、“上方”という用語は、図３の例において表示されるようなページの上方を参照するものである。）第１矩形２ａは第２矩形２ｂより小さい幅を有し、第１矩形２ａの右側と第２矩形２ｂの右側とが個別にアドレス指定可能な表示要素２の連続する実質的に真っ直ぐな右側を形成するように、第１矩形２ａが第２矩形２ｂの右側に配設される。個別にアドレス指定可能な表示要素２の形状に関する他の記載は、以降においてカットアウト領域２ｃと呼ばれる実質的に又はほぼ矩形の部分２ｃが左上のコーナーから削除されていることを除いて、それらが実質的に又はほぼ矩形の形状を有するということである。この形状に関するさらなる詳細が、以下において説明される。この形状は、個別にアドレス指定可能な表示要素の間の離間と共に、以下で詳細に説明されるように、行方向４に沿って輝度のばらつきを低減させる傾向がある。
【００３２】
本実施例の個別にアドレス指定可能な表示要素２の形状の効果は、本発明者により認識され、図４に示されるような従来の個別にアドレス指定可能な表示要素２の動作の特徴をまず考えることによって最も良く理解することが可能である。図４ａは、従来の２つの矩形形状の個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。従来の矩形形状の個別にアドレス指定可能な表示要素２は、レンティキュラーシート１５のレンティキュラー要素１６の焦点平面に配置される（簡単化のため、図４ａには図示しないが、図３を参照して上述されるように）。このため、レンティキュラー要素１６の動作は、観察者の目の遠隔位置に対応する方向など、特定の方向に照射するため、連続する複数の光収集ラインに沿って光を収集する方法を考えることによって、最も良く理解することができる。各光収集ラインは、レンティキュラー要素１６の縦軸７にパラレルとされる。すなわち、各光収集ラインは、個別にアドレス指定可能な表示要素２のアレイの列方向６に対して角度αとされる。例えば、参照番号２１により図4ａに示される第１光収集ラインを考える。レンティキュラー要素１６は、便宜上図４ａには１つの行しか示されていないが、それがアレイのすべての行において個別にアドレス指定可能な表示要素２に重なる第１光収集ライン２１の部分全体で効果的に光を収集する。また、図４ａにおいて参照番号２２により示される第２光収集ラインを考える。図４ａから確認できるように、第２光収集ライン２２が個別にアドレス指定可能な表示要素２と重なり合う大きさは、第１光収集ライン２１が個別にアドレス指定可能な表示要素２と重なり合う大きさより小さい。すなわち、第２光収集ライン２２のケースでは、すなわち、第２方向に対応して、レンティキュラー要素１６により収集される光の量は、第１光収集ライン２１のケースにおける、すなわち、第１方向に対応して、レンティキュラー要素１６により収集される光の量より少なくなる。このため、裸眼立体視モードでは、ディスプレイ１０は、第１光収集ライン２１に対応する第１方向の下で表示されるディスプレイ１０の部分より、第２光収集ライン２２に対応する第２方向の下で表示されるディスプレイの部分では暗く見える。これは、行方向４における輝度のばらつきとして現れる。
【００３３】
図４ｂは、輝度のばらつきを低減するため、図３を参照して上述されるように形成された２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。図４ａの従来の構成に関して、個別にアドレス指定可能な表示要素２はレンティキュラーシート１５のレンティキュラー要素１６の焦点平面にほぼ配設される（簡単化のため、図４ｂには示されないが、図３を参照して上述されるように）。従来の動作の上記解析に関して、レンティキュラー要素１６のメイン縦軸７にパラレルである図４ａにおいて参照番号３１〜３３により示される複数の光収集ラインを考える。レンティキュラー要素１６は、それが個別にアドレス指定可能な表示要素２に重なる第１光収集ライン３１の部分全体において光を効果的に収集する。同様に、レンティキュラー要素は、図４ｂにおいて参照番号３２により示される第２光収集ラインにおいて光を収集する。
【００３４】
図４ｂから確認することができるように、個別にアドレス指定可能な表示要素２の形状によって、第２光収集ライン３２が個別にアドレス指定可能な表示要素２と重複する大きさは、第１光収集ライン３１が個別にアドレス指定可能な表示要素２と重複する大きさとほぼ同一である。すなわち、第２光収集ライン３２のケースにおいてレンティキュラー要素１６により収集される光の量は、第１光収集ライン３１のメースにおいてレンティキュラー要素１６により収集される光の量とほぼ同一である。このため、個別にアドレス指定可能な表示要素２の形状によって、裸眼立体視モードでは、ディスプレイ１０は、第１光収集ライン３１に対応する第１方向の下で表示されるディスプレイ１０の部分とほぼ同一の輝度によって、第２光収集ライン３２に対応する第２方向の下で表示されるディスプレイの部分に出現する。これは、従来形成された個別にアドレス指定可能な表示要素２により生じる行方向４における上述された輝度のばらつきの低減又は解消として現れる。
【００３５】
実際、本実施例では、第３光収集ライン３３が２つの隣接する個別にアドレス指定可能な表示要素２に交差する場合、すなわち、対応する第３方向が２つの隣接する個別にアドレス指定可能な表示要素２からの光を収集する場合、第３光収集ライン３３に対応する第３方向の下に表示されるディスプレイ１０の第３部分でさえ、第１及び第２方向とほぼ同一の輝度を有する。
【００３６】
上記効果が、１つの行のみを考慮することによって図４ａ及び４ｂを参照して説明された。それは、本実施例では、上述した効果が本実施例の特定のジオメトリについて行単位により対称性により繰り返されるため可能である。しかしながら、この１つの行の説明が、光収集ライン３１全体により収集される光が、どのようにして光収集ライン３２全体（すなわち、それぞれがすべての行に延伸する）により収集される光などに実質的に等しくされるかの簡単化された説明を表すことが理解されるべきである。
【００３７】
上述した行単位の対称性は、図３を参照することにより理解可能であり、縦軸７（図４ｂの光収集ライン３１〜３３に対応する）がどのように第１行と第２行の個別にアドレス指定可能な表示要素２の同一部分を通過するか留意されたい。（例えば、これを観察するため、第１行の緑色（Ｇ）の個別にアドレス指定可能な表示要素２と第２行の青色（Ｂ）の個別にアドレス指定可能な表示要素２を通過するときに単一の縦軸７のパスに従い、縦軸７が双方のケースにおいてカットアウトの左下隅から個別にアドレス指定可能な表示要素の右下隅にどのように通過するかに留意するため。）
従って、輝度の一様性は、従来の矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素２の一部を“削除”することによって向上する。これは、ピクセル開口の所望されないロスを招くが、向上した輝度の一様性とのトレードオフは多くのアプリケーションにおいて所望されるであろう。
【００３８】
本実施例の個別にアドレス指定可能な表示要素２の間の間隔と形状のさらなる詳細が、第１行の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２と、隣接する第２行の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素とを示す図５を参照して説明される。図３を参照して上述されるように、個別にアドレス指定可能な表示要素２は輝度のばらつきを抑えるよう整形される。一般に、カットアウト領域２ｃのサイズ、すなわち、図５に示されるようなカットアウトの高さ４１及びカットアウトの幅４２の適切な大きさは、レンティキュラーシート１５のレンティキュラー要素１６の傾斜角αと、図５に示される以下の各サイズ、個別にアドレス指定可能な表示要素２のメインの高さ４３、すなわち、カットアウト領域２ｃが個別にアドレス指定可能な表示要素２を提供するため削除される完全な矩形のフットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）の高さ、個別にアドレス指定可能な表示要素２のメインの幅４４、すなわち、カットアウト領域２ｃが個別にアドレス指定可能な表示要素２を提供するため削除された完全な矩形のフットプリントの幅、個別にアドレス指定可能な表示要素２の間の間隔の大きさ、すなわり、個別にアドレス指定可能な各表示要素２の間のブラックマスクギャップ、より詳細には水平方向のマスクギャップ４５と垂直方向のマスクギャップ４６とに依存する。
【００３９】
本実施例では、カットアウトの大きさは、以下の式により与えられる。カットアウトの高さ４１は、ｔａｎ  αと除算された水平方向のマスクギャップ４５に等しい。カットアウトの幅４２は、ｔａｎ  αと乗算された垂直方向のマスクギャップ４６に等しい。本実施例では、ディスプレイは５ビュー裸眼立体視ディスプレイであり、傾斜角はα＝ａｒｃｔａｎ（１／３）であり、すなわち、ｔａｎ  α＝１／３となる。さらに、水平方向のマスクギャップ４５は１２μｍであり、垂直方向のマスクギャップ４６は２４．３μｍである。このため、本実施例では、カットアウトの高さ４１は３６μｍであり、カットアウト幅４２は８．１μｍである。
【００４０】
本アプローチでは、適切なカットアウトの大きさがブラックマスクギャップ４５及び４６に主として基づき求められるが、設計の制限は、個別にアドレス指定可能な表示要素４１及び４２のメインの大きさ４３及び４４がカットアウトの大きさ４１及び４２に適応するよう十分大きなものとなる必要があるというものである。本実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素２のメインの高さ４３は８９．８μｍであり、個別にアドレス指定可能な表示要素２のメインの幅４４は２６μｍである。
【００４１】
さらなる実施例では、開口がより良好な３Ｄパフォーマンスを実現するのに十分なものとなりうるという概念は、要求されるパフォーマンスを向上又は最適化するため、水平方向のマスクギャップ４５及び／又は垂直方向のマスクギャップ４６の大きさを選択する方法を考慮することによるさらなるステップがなされる。これは、通常は従来の構成と比較して水平方向のマスクギャップ４５及び／又は垂直方向のマスクギャップ４６のサイズの増大又はさらなる増大を開口の以降のさらなる減少と関係させる。他方、いくつかの状況では、カットアウト自体は、水平方向のマスクギャップ４５のサイズの減少を可能にする。この後者のポイントをその瞬間とは別にして、このような裸眼立体視パフォーマンスの最適化アプローチの一実施例が、極めて強力な開口とのトレードオフペナルティにもかかわらず、図６ａ及び６ｂを参照して説明される。
【００４２】
図６ａは、図３を参照して上述されるように、輝度のばらつきを低減するよう整形された３つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。図６ａは、個別にアドレス指定可能な表示要素２の間のピッチ５０と上述した水平方向のマスクギャップ４５とを示す。また図６ａでは、図４ｂを参照して上述された光収集ライン３１、３２及び３３と同じタイプの３つの観察光収集ライン５１、５２、５３が示される。より詳細には、図６ａでは、光収集ライン５１、５２、５３は、裸眼立体視ディスプレイ１０の観察者により観察されるビューの“ピュアビュー”領域５４と“ミックスビュー”領域５５への分割を示す。ピュアビュー領域５４では、光は各行のみの１つの個別にアドレス指定可能な表示要素２からサンプリングされる。ミックスビュー領域５５では、光は、各行の２つの隣接する個別にアドレス指定可能な表示要素２からサンプリングされる。
【００４３】
このため、カットアウト形状によって、すべての光収集ラインは実質的に等しい大きさのピクセル領域をカバーするが、“ミックスビュー”に対応するビュー方向では、観察者は２つのビューを組み合わせたものを観察する。これらのビューの間の立体視差（ディスパリティ）が相対的に緩やかなものである場合、このクロストークは、観察者の目がディスプレイ８に関して移動するに従って、１つのビューから他のビューへの合成及び以降を効果的に実現するかもしれない。しかしながら、ディスパリティが大きい場合、この“クロストーク”は、裸眼立体視パフォーマンスを制限する短所となる顕著なアーチファクトとなるかもしれない。本実施例では、ピクセル開口は、“ミックスビュー”領域を一緒に削除するため最適化される。開口自体が可能な限り大きくなる必要があることを要求すると同時に、“ミックスビュー”領域がゼロとなることを要求する計算を実行することによって、以下のように、設計サイズを提供するよう解決可能な２つの未知のもの、すなわち、水平方向のマスクギャップ４５と垂直方向のマスクギャップ４６における２つの等式を取得する。
【００４４】
水平方向のマスクギャップ４５をｈとする。垂直方向のマスクギャップ４６をｖとする。ピッチ５０をｐとする。またここで再び、傾斜角αを、ｔａｎ  α＝１／３となるようにする。
【００４５】
ミックスビュー領域５５の幅は、ｐ−（１／３）ｖ−ｈとなる。
【００４６】
ピュアビュー領域５４の幅は、（１／３）ｖ＋ｈとなる。
【００４７】
ここで、０となるミックスビュー領域５４の幅を取得しようと試みられている。すなわち、（１／３）ｖ＋ｈ＝ｐとなる。
【００４８】
同時に、開口を可能な限り大きなものにすることが試みられている。
【００４９】
開口＝［（ｐ−ｈ）（３ｐ−ｖ）−（３ｈ（１／３）ｖ）］／３ｐ２である。すなわち、開口＝（ｐ−ｈ）ｈ／ｐであり、これは、ｈ＝ｐ／２（ｖ＝（３／２）ｐであることも留意されたい）であり、それは、開口＝２５％を導く。
【００５０】
従って、上記式に対する解は、水平方向のマスクギャップ４５を個別にアドレス指定可能な表示要素２のピッチの１／２とし、垂直方向のマスクギャップ４６を個別にアドレス指定可能な表示要素２の垂直方向のピッチの１／２とする。このとき、合計の開口は２５％となる。これは、比較的小さな開口の値であるが、ミックスビュー領域が最小限とされたため、向上した３Ｄパフォーマンスを要求する裸眼立体視ディスプレイアプリケーションにおいて支払うだけの価値のある価格となるかもしれないトレードオフである。
【００５１】
図６ｂは、上記式を介し到達する大きさにより構成された実施例の３つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。光収集ライン６１，６２は、図４ｂを参照して上述された光収集ライン３１、３２及び３３と同一のタイプを有し、すなわち、これらの光収集ラインは各ビュー方向に対応する。より詳細には、図６ｂにおいて、光収集ライン６１及び６２は、本実施例において、裸眼立体視ディスプレイ１０の観察者により観察されるビューが、どのようにピュアビュー領域６４などのピュアビュー領域のみを有し、ミックスビュー領域を有しないか示す。
【００５２】
図７は、個別にアドレス指定可能な表示要素２が、図３を参照して上述されるように、輝度のばらつきを低減するよう再び整形されるさらなる実施例を示す概略図（スケーリングされず）である。本実施例では、傾斜角αは、ｔａｎ  α＝１／６となるようなものとされる。図７は、例えば、個別にアドレス指定可能な表示要素の３行３列を示す。（最下部の行のケースでは、個別にアドレス指定可能な各表示要素の最上部のみが示される。）個別にアドレス指定可能な表示要素のカラーは、“Ｒ”（赤色）、“Ｇ”（緑色）及び“Ｂ”（青色）により再び示され、より詳細には、第１行にはＲ１，Ｇ１，Ｂ１、第２行にはＲ２，Ｇ２，Ｂ２及び第３行にはＲ３，Ｇ３，Ｂ３が示される。再びレンティキュラー要素１６のメインの縦軸７とパラレルに、参照番号７１〜７３により図７において示される複数の光収集ラインを検討する。
【００５３】
本実施例では、２行２列の対称性が存在する。すなわち、２つの連続する行において光収集ラインと個別にアドレス指定可能な表示要素との重複部分を検討する必要がある。図７から観察されるように、（ｉ）第１光収集ライン７１が個別にアドレス指定可能な表示要素Ｒ１及びＲ２と重複する部分の大きさ（各重複部分が合計されるとき）、（ｉｉ）第２光収集ライン７２が個別にアドレス指定可能な表示要素Ｒ１及びＧ２と重複する部分の大きさ（各重複部分が合計されるとき）、及び（ｉｉｉ）第３光収集ライン７３が個別にアドレス指定可能な表示要素Ｇ１及びＧ２と重複する部分の大きさのそれぞれはほぼ等しい。
【００５４】
再び、これは従来形成された個別にアドレス指定可能な表示要素２により生じる行方向４の上述された輝度のばらつきの低減又は解消となっている。
【００５５】
本実施例は、２つの行のみを考慮することにより図７を参照して便宜上説明された。それは、本実施例の特定のジオメトリについて２行２列の対称性により上述した効果が繰り返されるとき本実施例において可能である。しかしながら、この２行による説明は、すべての行に拡張されるときに各光収集ライン７１、７２、７３の全体によって収集される各光量をどのようにして実質的に等しくするかの簡単化された説明を表すことが理解されるべきである。
【００５６】
上記実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素２が、各図の方向付けに関して表示されるように、矩形に整形された個別にアドレス指定可能な表示要素２のフットプリントの左上隅から削除されるカットアウト領域２ｃにより提供される。これは、薄膜トランジスタ、ストレージキャパシタ、コンタクトホールなどのアクティブマトリックスコンポーネントが配置可能な便利な位置であるという点で、製造上の効果を有する。にもかかわらず、他の実施例では、１以上のカットアウト領域が矩形のフットプリントの他の部分から削除されるとき、矩形のフットプリントからの残りの形状を有する個別にアドレス指定可能な表示要素２の他の形状が設けられてもよい。このような実施例が、図８〜１１を参照して説明される。
【００５７】
図８は、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。本実施例では、矩形のカットアウト領域２ｃは、傾斜角αなどに関して上述された図と同じ方向付けにより表示されるように、個別にアドレス指定可能な表示要素２の右下隅に配置される。本実施例は、上述された実施例と同様に動作する。
【００５８】
実際、矩形カットアウト領域は、原則的には従来の矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素２のフットプリントの左上から右下への対角線に沿った何れかにおいて、図４ｂに示される光収集ライン３１、３２、３３などの上述された光収集ラインの方向に対応する何れかの位置に、すなわち、上述した図の方向付けのケースにおいて配置することが可能である。その具体例が、図９を参照して説明される。
【００５９】
図９は、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。本実施例では、矩形のカットアウト領域２ｃは、上述した図と同じ方向付けにより表示されるように、個別にアドレス指定可能な表示要素２のほぼ中心に配置される。本実施例は、個別にアドレス指定可能な表示要素２の対称的形状が利用されるという点で効果的である。この効果的特徴は、以降においてさらに詳細に説明される。
【００６０】
２つの独立したカットアウト領域が削除されるとき、個別にアドレス指定可能な表示要素２の形状が従来の矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素のフットプリントからの残りの形状を有する具体例が、図１０及び１１を参照して説明される。
【００６１】
図１０ａは、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。本実施例では、傾斜角αなどに関して上述した図と同じ方向付けにより表示されるように、第１矩形カットアウト領域２ｄは個別にアドレス指定可能な表示要素２の左上隅に配置され、第２矩形カットアウト領域２ｅは個別にアドレス指定可能な表示要素２の右下隅に配置される。図１０ｂは、第１矩形カットアウト領域２ｄと第２矩形カットアウト領域２ｅの合成された効果が、動作について上述された実施例において使用されるような１つのカットアウト領域２ｃのものとどのようにしてほぼ等しいかを概略的に示す。
【００６２】
図１１ａは、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングされていない）である。本実施例において、傾斜角αなどに関して上述された図と同じ方向付けにより表示されるように、第１三角形カットアウト領域２ｆは個別にアドレス指定可能な表示要素２の左上隅に配置され、第２三角形カットアウト領域２ｇは個別にアドレス指定可能な表示要素２の右下隅に配置される。図１１ｂは、第１三角形カットアウト領域２ｆと第２三角形カットアウト領域２ｇの合成された効果が、動作について上述された実施例に使用されるような単一のカットアウト領域２ｃのものと同様にしてほぼ等しいか概略的に示す。
【００６３】
さらなる実施例では、以下のディスプレイの詳細が実現される。図１１ａにおいて、個別にアドレス指定可能な表示要素が形成される。表示装置は、傾斜角α＝ａｒｃｔａｎ（１／３）により４ビュー切替可能な２Ｄ／３Ｄレンズシステムに搭載される４．５７ｃｍ（すなわち、１．８”）ＱＶＧＡ（Ｑｕａｒｔｅｒ  Ｖｉｄｅｏ  Ｇｒａｐｈｉｃ  Ａｒｒａｙ）の１ｃｍ当たり５６４ドット（１インチ当たり２２２ドット）の透過型開口アクティブマトリックス液晶ディスプレイである。３Ｄモードでは、レンティキュラーレンズは、液晶ディスプレイ画像面と正確に一致したガラス製の１．５ｍｍの焦点長を有する。このビューポイントは、３Ｄ効果がディスプレイのマルチビュー性質によってより近くから受けることが可能であるが、ディスプレイの前方の４００ｍｍにあるよう設計される。３Ｄモードの解像度は、ビュー毎に１２０×１６０トリプレットである。２Ｄ解像度は、２４０×３２０である。ディスプレイは、２Ｄと３Ｄの両方のモードにおいて実質的に完全な輝度を提供する。
【００６４】
上述した各種実施例のパフォーマンスがシミュレートされた。各シミュレーション結果は、従来の矩形に整形された個別にアドレス指定可能な表示要素の比較シミュレーションと対比して、行方向に沿ってより一様な輝度を示す。
【００６５】
このシミュレーション結果は、図９に示される個別にアドレス指定可能な表示要素の形状により提供されるさらなる向上を示す。すなわち、カットアウト領域２ｃは、説明されるように、個別にアドレス指定可能な表示要素２の中心又はほぼ中心に配置される。他の実施例により提供されるシミュレーション画像では、各バンドに出現する残差ピクセル構造がある。このピクセル構造は、輝度のばらつきを生じさせず、適切な距離からは見えないが、ディスプレイが近傍から観察される場合には顕著なものとなりうる。このピクセル構成アーチファクトの理由は、図６ａを再び参照することにより説明されるかもしれない。上述されるように、“ミックスビュー”では、レンティキュラー要素は隣接するピクセルから光を収集し、その間で、ブラックマスクからの光を収集しない。これは、レンティキュラー要素が水平方向のブラックバンドにより分離された２つの照射エリアにより充填されることを意味する。このブラックバンドは、垂直方向のピクセル分離のブラックバンドに加えて出現する。“ピュアビュー”領域では、レンティキュラー要素は単に単一の照射エリアと単一の水平方向のブラックエリアにより充填される。図９に示される個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、“ピュアビュー”領域において同様に分割された照射エリアを生じさせることによって、このアーチファクトを低減する。
【００６６】
上記実施例における個別にアドレス指定可能な表示要素、マスクギャップサイズ、カットアウト領域サイズ、傾斜角、ビューの個数などの各種サイズは単なる一例であり、他の実施例では、これらの値の１以上が上述したものと異なるものであってもよい。
【００６７】
上記実施例のいくつかでは、個別にアドレス指定可能な各表示要素には１つのカットアウト領域が存在する。他の実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素には２つのカットアウト領域が存在する（図１０ａ及び１１ａなど）。さらなる実施例では、個別にアドレス指定可能な各表示要素には２より多くのカットアウト領域が存在するかもしれない。
【００６８】
上記実施例では、傾斜角は、概略図では、レンティキュラー要素及び結果として得られる光収集ラインが図示されるような方向付けによるページにおいて左から右下に傾斜するようにされる。しかしながら、これはそのケースである必要はなく、他の実施例では、レンティキュラー要素及び結果として得られる光収集ラインは、図示されるような方向付けの図のページの右から左下に傾斜する。この場合、個別にアドレス指定可能な表示要素は、カットアウトがまた矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素のフットプリントの右上から左下にほぼ対角方向にあるように形成される。
【００６９】
上記実施例では、列方向６とレンティキュラー要素１６の縦軸との間の傾斜角は、レンティキュラー要素１６がレンティキュラーシート１５の全体的に矩形の形状と比較して傾斜され、個別にアドレス指定可能な表示要素２のアレイの行方向４と列方向６が互いに直交することにより（すなわち、従来の行方向と列方向）提供される。しかしながら、他の実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素の列方向とレンティキュラー要素との間の傾斜角には、傾斜しないレンティキュラー要素を有するレンティキュラーシートが行方向に傾斜した列方向を有するアレイにより提供されるかもしれない。実際、傾斜した列方向と傾斜したレンティキュラー要素の組み合わせによって、全体の傾斜角を提供することが可能である。
【００７０】
上記説明では、便宜上及び簡単化のため、個別にアドレス指定可能な表示要素の形状は、しばしば１以上のカットアウトが削除されるとき、矩形のフットプリントから残っている形状に関して説明される。この用語は、本発明及びその機能により含まれる個別にアドレス指定可能な表示要素の各種形状の具体例の有用な比較を可能にするのに利用される。この用語の使用は、このような個別にアドレス指定可能な表示要素が、まず矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素を実際に生成し、その後にカットアウト領域を文字通り削除することによって生成されることを意味するものでないことが理解されるであろう。他方、非矩形に整形された個別にアドレス指定可能な表示要素は、例えば、最終的な非矩形形状のマスクを直接利用することによって、何れか便利又は適切な方法により生成されてもよい。
【００７１】
上述された実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素は、異なる光収集ラインのすべてから収集される光が等しく、ほぼ等しく又は実質的に等しくなる程度まで、従来の矩形の形状と異なって整形される。しかしながら他の実施例では、このような形状は、異なる光収集ラインから収集した光が矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素のケースより等しくなるように、より小さなカットアウトサイズなどより低い程度であるが、輝度のばらつきが上述した実施例と同程度ではないが、低減される程度まで使用されるかもしれない。
【００７２】
しかしながら、一般に各光収集ラインが個別にアドレス指定可能な表示要素と重複する程度が、任意の２つの光収集ラインの間で２５％未満だけ変化する実施例を提供することが効果的である。各光収集ラインが個別にアドレス指定可能な表示要素に重複する程度が、２つの任意の光収集ラインの間で１０％未満だけ変化する実施例を提供することがより効果的である。また、各光収集ラインが個別にアドレス指定可能な表示要素に重複する程度が、２つの任意の光収集ラインの間で５％未満しか変化しない実施例を提供することがさらに効果的である。
【００７３】
上述した実施例では、光収集ラインがどのように個別にアドレス指定可能な表示要素を通過するかの行単位の対称性（図４ｂの実施例など）、又は光収集ラインが個別にアドレス指定可能な表示要素をどのように通過するかの２行×２行の対称性（図７の実施例など）が存在する。しかしながら、他の対称性もまた可能である。例えば、ｔａｎ  α＝１／９では、３行対称性が存在することとなる。また他の実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素を通過する光収集ラインの程度は、行間にこの種の対称性が存在しなくても、すべての行が考慮されるときより等しくされるかもしれない。
【００７４】
上記説明において参照される光収集ラインは、実際には有限の幅を有し、この幅は、レンティキュラー要素が製造許容度、温度効果などにより焦点がぼける場合、１０μｍであるかもしれない。にもかかわらず、上記説明における解析的及び記述的アプローチは、例えば、“ライン”という用語を“ナローリボン（ｎａｒｒｏｗ  ｒｉｂｂｏｎ）”又は“ナローバンド（ｎａｒｒｏｗ  ｂａｎｄ）”などを意味するよう理解するなど、有効なままである。これを観察する他の方法は、ブロードラインが多数のナローラインの光の集まりとみなすことができるということである。本発明の機能は、各ナローライン上の重複部分が観察方向と実質的に一定であり、このため、対応する又は合計のブロードラインとの重複部分全体がまた、観察方向と実質的に一定となることを意味する。実際、極端なケースでは、レンティキュラー要素が各観察方向が各（バイフォーカル）レンズの下方の２以上のラインに対応するようにされたとしても、本発明は機能する。各ライン上の重複部分は、一定であり、このためラインの各集まり上にある。
【００７５】
上述した実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素の各カラーは、赤色、緑色及び青色である。必ずしもそうである必要はなく、他の実施例では、シアン、マゼンタ及びイエローなどの他のカラーが利用されてもよい。
【００７６】
さらに他の実施例では、３より多くのカラーがあってもよく、例えば、他の実施例では、個別にアドレス指定可能な表示要素は、赤色、緑色、青色及び“白色”などの４つのカラーであってもよい。
【００７７】
さらなる実施例では、ディスプレイは、モノクロームディスプレイであってもよく、個別にアドレス指定可能な各表示要素は、白色などの同じカラーを有する。
【００７８】
上述した実施例では、縦のレンティキュラー要素を有するレンティキュラーシート（レンズ）が、裸眼立体視処理を提供するため、異なる位置に光を誘導するのに利用される。しかしながら、他の実施例では、このような光誘導を実行する他の何れか適切な光誘導手段が利用されてもよい。
【００７９】
上述した実施例では、レンティキュラーシートのレンティキュラー要素のピットは、マルチビュー（すなわち、２より多くのビュー）裸眼立体視処理を提供するため、行方向の個別にアドレス指定可能な表示要素のピッチに関して選択される。特に、５ビューディスプレイの具体例が上述された。しかしながら、必ずしもそうである必要はなく、他の実施例では、裸眼立体視ディスプレイは、“２ビュー画像”、すなわち、単一の３Ｄ画像しか提供しない。また、再びマルチビューの実施例を考慮すると、７ビュー、９ビューなど４又は６以外のビューの個数が提供されてもよく、４．５などの小数のビューさえ提供されるかもしれない。
【００８０】
上記実施例では、各種形態のカラーフィルタが、スイッチ可能な（裸眼立体視処理と２Ｄ処理との間で）カラー表示装置において利用される。しかしながら、上述したカラーフィルタのレイアウトが裸眼立体視モードのみのため利用されるとき、すなわち、実際には２Ｄ処理には利用されない場合でさえ各効果が導かれ、このような裸眼立体視カラー表示装置が２Ｄモードにスイッチ可能でないときでさえ、すなわち、このような装置がスイッチ可能なディフューザを有していないときでさえ、本発明はこのようなカラーフィルタを有する立体視カラー表示装置に実現されることが理解されるであろう。
【００８１】
上記実施例では、表示装置が２Ｄモードと立体視モードとの間のスイッチ可能な形態により提供されるとき、このようなスイッチ可能性はスイッチ可能なディフューザにより提供される。しかしながら、必ずしもそうである必要はなく、その内容が参照することによりここに含まれるＵＳ６，０６９，６５０などに記載されるように、液晶レンズなどのアクティブレンズなどの他のスイッチ可能な手段が提供される。
【００８２】
さらに、本発明はまた、上述したものなど、カラーフィルタ要素の各形状によりカラー（及びモノクロ）フィルタに実現される。“個別にアドレス指定可能な表示要素”という用語がカラーフィルタ自体の該当領域の存在から生じする効果的なカラー表示要素を参照するのに利用される場合、離散的なカラーフィルタのケースでは、各カラー要素２は“各カラーフィルタ要素２”と便宜上呼ばれ、個別にアドレス指定可能な表示要素の形状に関する上記実施例において説明された詳細が、このようなカラーフィルタの実施例の各カラーフィルタ要素の形状に対応して適用される。
【００８３】
裸眼立体視表示装置について知られている各種精緻化は、本発明の実施例に容易に適用可能であるということは理解されるであろう。例えば、輝度のばらつきをさらに低減するため、レンティキュラーレンズがデフォーカスされた方法により動作するよう構成されてもよい。
【００８４】
上述した実施例では、本発明はアクティブカラーマトリック液晶ディスプレイに実現される。しかしながら、他の実施例では、本発明は、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）表示装置又は電子インク表示装置など、他の形態のカラーアレイ表示装置により実現されてもよい。
【００８５】
上述した実施例では、本発明はダイレクトビュー表示装置により実現される。しかしながら、他の実施例では、本発明は、その内容が参照することにより含まれるＥＰ−Ａ−０７９１８４７に記載されたものなど、プロジェクション表示装置に実現されてもよい。
【００８６】
上記実施例から、異なる実施例の共通する特徴は、個別にアドレス指定可能な表示要素の形状が、個別にアドレス指定可能な表示要素を横切る異なる光収集ラインからの光のより等しい集まりを提供するため、レンティキュラー要素と列方向との間の傾斜角の効果と共に決定されるということであることは明らかである。概して、これは、矩形形状と比較して１以上のカットアウト領域を設けることにより実現される。より詳細には、カットアウト領域は、光収集ラインが個別にアドレス指定可能な表示要素の幾何学的形状又は領域を通過する角度方向によって、個別にアドレス指定可能な表示要素の他の部分と比較して増加した光収集量を表す従来の矩形の個別にアドレス指定可能な表示要素の部分からの光収集を効果的に回避又は抑制する。上述した実施例は、これを実現するための形状の具体理を表すが、当該アプローチが理解されると、他の正確な形状が当業者により普通に求められるかもしれないということは理解されるであろう。実際、上記実施例及びそれの解析により提供された理解によって、他に想定される形状の適切さが、例えば、シミュレーション、トライアル、エラーなどを利用することによって、多数の方法の何れかにより当業者によって容易かつ普通に評価されるかもしれないということに留意されたい。すなわち、本記載から、異なる形状の個別にアドレス指定可能な表示要素を試行し、考え出した特定の形状の有用性を評価するため得られた裸眼立体視のパフォーマンス（輝度の一様性などに関して）をモデル化又は評価し、適切な結果を示す形状を実現することは、当業者の範囲内である。これはさらに、上記記載の導入部分で述べられた従来文献（すなわち、ＵＳ５，８３３，５０７、ＷＯ２００５／００６７７７Ａ、ＥＰ−Ａ−０８３３１８４、ＷＯ９７／０２７０９及びＵＳ２００５／００３６２２１Ａ）に開示された各種裸眼立体視装置の個別にアドレス指定可能な表示要素の形状を考慮することから明らかである。第１に、傾斜角の詳細は与えられていない。第２に、仮想的な傾斜した光収集ラインが考慮される場合、ピクセル形状はこのような各傾斜した光収集ラインにより収集される光をより等しいものにする本発明の効果を提供するものでなく、実際に開示されている従来技術による非矩形形状の大部分又はすべてがこの特徴をより悪いものにすることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】図１は、個別にアドレス指定可能な表示要素の典型的な従来の形状とレイアウトを示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図２】図２は、スイッチ可能な（裸眼立体視処理と２Ｄ処理との間の）カラー表示装置の第１実施例の概略斜視図（スケーリングしていない）である。
【図３】図３は、図２のカラー表示装置のカラーフィルタ１３とレンティキュラーシート１５のさらなる詳細を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図４ａ】図４ａは、２つの従来の矩形形状の個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図４ｂ】図４ｂは、輝度のばらつきを低減するよう整形された２つの個別にアドレス指定可能な表示要素２を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図５】図５は、第１行の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素と隣接する第２行の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素とを示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図６ａ】図６ａは、輝度のばらつきを低減するよう整形された３つの個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図６ｂ】図６ｂは、等式を介し到達したサイズにより構成される実施例の３つの個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図７】図７は、さらなる実施例の個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図８】図８は、さらなる実施例の２つを示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図９】図９は、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図１０ａ】図１０ａは、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図１０ｂ】図１０ｂは、図１０ａの要素の処理を概略的に示す。
【図１１ａ】図１１ａは、さらなる実施例の２つの個別にアドレス指定可能な表示要素を示す概略図（スケーリングしていない）である。
【図１１ｂ】図１１ｂは、図１１ａの要素の処理を概略的に示す。
【国際調査報告】
2009509187.tif 000018
2009509187.tif 000019