(57)【要約】【課題】  表示領域の間に比較的広い視野角を有する複数表示ディスプレイにおいて用いられることに適する視差バリアを提供すること。【解決手段】  視差バリア（２１）は、均一に間隔が開けられたスリットのグループを含む。各グループは均一に間隔が開けられた２つ以上のスリットを含み、グループは、各グループ内のスリットの数と各グループのスリット周期との積よりも大きい間隔が開けられた。このようなバリア（２１）は、バリア構造と連係して、複数表示ディスプレイ、例えば、自動立体視３Ｄディスプレイまたは２人以上の観察者に対して２つ以上の異なるビューを提供するディスプレイのようなディスプレイにおいて、ビューの間により広い角度を提供する構造のピクセルのカラムを有する空間光変調器（２０）とともに用いられ得る。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行なスリットのグループを複数含む視差バリアであって、各グループがＮ個のスリットを含み、Ｎは１よりも大きい整数であり、各グループのスリットは該スリットに対して垂直の方向に第１のピッチｂ１の間隔が開けられ、該グループは該スリットに対して垂直の方向にＮ．ｂ１よりも大きい第２のピッチｂ２の間隔が開けられる、視差バリア。
【請求項２】
グループ内のスリットのそれぞれを通る光の最高透過率が実質的に同じである、請求項１に記載のバリア。
【請求項３】
隣接するスリットが有限の幅を有するバリア領域（２２、２３）によって隔てられている、請求項１または２に記載のバリア。
【請求項４】
前記第２のピッチｂ２は２．Ｎ．ｂ１に実質的に等しい、請求項１〜３のいずれか１つに記載のバリア。
【請求項５】
Ｎは２に等しい、請求項１〜４のいずれか１つに記載のバリア。
【請求項６】
Ｎは３に等しい、請求項１〜４のいずれか１つに記載のバリア。
【請求項７】
動作の第１のモードにおいてスリット（３１、３２、３３）のグループを提供し、動作の第２のモードにおいて別のスリットの配置（３０、３１）を提供するアクティブデバイスを含む、請求項１〜６のいずれか１つに記載のバリア。
【請求項８】
前記スリット（３０、３１）は、前記第２のモードにおいて、該スリットに対して垂直の方向に、実質的に均一なピッチの間隔が開けられる、請求項７に記載のバリア。
【請求項９】
動作の第３のモードにおいて、前記バリアが動作領域を通る光に対して実質的に均一に透過的である、請求項７または８に記載のバリア。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載のバリア（２１）と、空間光変調器（２０）とを含む、複数表示ディスプレイ。
【請求項１１】
前記変調器（２０）は前記スリットと平行に伸びている複数のピクセルのカラムを含む、請求項１０に記載のディスプレイ。
【請求項１２】
前記カラムは、該カラムの長手方向に対して垂直の方向に、ビューポイント補正を提供するように前記第１のピッチとは異なる第３のピッチｐを有する、請求項１１に記載のディスプレイ。
【請求項１３】
前記第１のピッチｂ１は、
【数１】
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によって得られ、ｐはカラムのピッチであり、ｅは前記ディスプレイによって生成される一次表示ウィンドウのピッチである、請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１４】
前記カラムは、該カラムの長手方向に対して垂直の方向に、前記第１のピッチよりも長い第３のピッチｐを有する、請求項１１に記載のディスプレイ。
【請求項１５】
前記カラムは、赤、緑、および青のカラム（１５、１６、１７）を含む、請求項１１〜１４のいずれか１つに記載のディスプレイ。
【請求項１６】
前記カラム（１５、１６、１７）は、各グループが青、赤、青、赤、緑、青、緑、青、赤、緑、赤、緑の順序で配置されている、複数のグループの繰り返しとして配置され、かつＮは２に等しい、請求項１５に記載のディスプレイ。
【請求項１７】
前記カラム（１５、１６、１７）は、各グループが緑、緑、青、青、赤、赤の順序で配置されている、複数のグループの繰り返しとして配置され、かつＮは２に等しい、請求項１５に記載のディスプレイ。
【請求項１８】
前記カラム（１５、１６、１７）は、各グループが同一のトリプレットの３つの連続的な対を含み、該連続的な対の該トリプレットの色の順序は、互いに対して、位置１つ分ロールされる、１８のグループの繰り返しとして配置され、かつＮは３に等しい、請求項１５に記載のディスプレイ。
【請求項１９】
前記カラム（１５、１６、１７）は、各グループが同一のトリプレットの６つの連続的な対を含み、該連続的な対の該トリプレットは、赤、緑および青の順列を全て含む、３６のグループの繰り返しとして配置され、かつＮは３に等しい、請求項１５に記載のディスプレイ。
【請求項２０】
変調器（２０）にインターレースされたカラムとして複数のビューを表すイメージ信号を供給するディスプレイドライバ（２５）を含む、請求項１０〜１９のいずれか１つに記載のディスプレイ。
【請求項２１】
前記イメージ信号は２つのビューを表す、請求項２０に記載のディスプレイ。
【請求項２２】
前記イメージ信号が少なくとも１対の立体視ビューを表す自動立体視ディスプレイを含む、請求項２０または２１に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視差バリア、およびこのようなバリアを含む複数表示ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のディスプレイは、２人以上の異なる人が同じディスプレイ画面上で２つ以上の異なるイメージを見る必要がある場合に用いられ得る。視野角の差は、好ましくは、観察者間でかなり大きい（約６０度）。
【０００３】
このようなディスプレイはまた、三次元（３Ｄ）ディスプレイ、特に、自動立体視ディスプレイとして用いられ得る。このようなディスプレイは、３Ｄモバイルハンドセット、３Ｄゲーム、３Ｄコンピュータモニタ、３Ｄラップトップディスプレイ、３Ｄワークステーション、および３Ｄプロフェッショナルイメージ処理（例えば、医療、設計、または建築に用いられる）において用いられ得る。いくつかの３Ｄディスプレイにおいて、特定の表示距離に対して眼間隔を長くすること、または、特定の眼間隔に対して表示距離を短くすることが必要である。これら両方の場合に、より広い間隔角度が必要となる。
【０００４】
これまで長年にわたって、ディスプレイは、観察者がディスプレイに対して異なる角度から同じ良好な画質を見ることができるように、複数のユーザ向けに設計され、最適化されてきた。これは、複数のユーザがディスプレイから同じ情報を必要としていると仮定している。しかし、個々のユーザが同じディスプレイから異なる情報を見ることができることが望ましい用途が数多くある。例えば、自動車内で、ドライバーは衛星ナビゲーションデータを見ることを望み、同乗者は映画を見ることを望む場合がある。このような例において２つのディスプレイが用いられる場合、ドライバーは映画を見ることができ、これは、注意を散漫にする可能性がある。さらに、２つのディスプレイを設けることは、余分な場所をとり、コストを増加させることになる。コンピュータゲームにおいては、それぞれのプレーヤーが、自身の視点からゲームを見ることを望むことがあり得る。これは、現在、それぞれのプレーヤーが、個々の画面上で独自の視野を見ることによって行われている。これは場所をとり、携帯用ゲームにおいては実用的でない。
【０００５】
１つより多いイメージを１人より多いユーザに１つのディスプレイ上で見せることによって、場所およびコストにおいてかなりの節約となり得る。これは、それぞれの乗客に個人用のビデオ画面を提供する飛行機において所望され得る。個人的に映画を選択することができるようにしたまま、１つの中央画面を２人以上の乗客に対して提供することによって、かなりのコスト、場所および重量の節約となり得る。また、ユーザが互いのビューを見ることを妨げることができる。このことは、ゲームだけでなく、バンキングまたは販売取引などのセキュリティ用途において所望され得る。
【０００６】
通常の視覚において、２つの人間の眼は、その位置が離れているため、頭の中で異なる視点からの世界のビューを認知する。これらの２つの視点を用いて、脳は、情景における様々な物体までの距離を判断する。三次元イメージを効果的に表示するディスプレイを作るためには、この状況を再現し、イメージのいわゆる「立体視の対」のうちの１つを、観察者のそれぞれの眼に供給する必要がある。
【０００７】
三次元ディスプレイは、観察者の眼に異なるビューを供給するために用いられる方法に依存して、２つのタイプに分類される。立体視ディスプレイは、典型的には、幅広い表示領域にわたって、イメージを両方表示する。しかし、それぞれのビューは、例えば、色、偏光状態、または表示時間によって符号化され、それにより、観察者がかける眼鏡のフィルタシステムがビューを分離して、それぞれの眼がその眼に対して意図されるビューのみを見るようにすることができる。
【０００８】
自動立体視ディスプレイは、観察者が身につける観測補助器具を必要としない。代わりに、２つのビューは、空間の規定された領域からしか見ることができない。ディスプレイのアクティブ領域の全体にわたってイメージを見ることができる空間の領域は、「表示領域」と呼ばれる。一方の眼が１つの表示領域の中にあり、他方の眼が対のうちの他方のイメージの表示領域の中にあるように観察者が位置する場合、正しいセットのビューが見られ、三次元イメージが認知される。
【０００９】
フラットパネル自動立体視ディスプレイにおいて、表示領域の形成は、典型的には、概して視差オプティクスと呼ばれる、ディスプレイユニットのピクセル構造と光学素子との組合せに起因する。このようなオプティクスの例として、視差バリアがある。この素子は、不透明領域によって隔てられた垂直透過スリットを有する画面である。この画面は、図１に示すように、ピクセルアパーチャの二次元アレイを有する空間光変調器（ＳＬＭ）の前に設置され得る。
【００１０】
ディスプレイは、アクティブマトリクス薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板１、カウンター基板２、液晶層によって形成されたピクセル（画素）面３、偏光子４、および視野角拡張膜５を含む液晶デバイス（ＬＣＤ）の形の透過性空間光変調器を含む。ＳＬＭは、矢印６によって示される方向の照明で、バックライト（図示せず）によって照らされる。ディスプレイは、フロント視差バリアタイプのディスプレイであり、基板７を有する視差バリア、アパーチャアレイ８、および反射防止（ＡＲ）コーティング９を含む。
【００１１】
ＳＬＭは、通常の表示のために、カラムが水平ピッチｐを有し、ピクセルのカラムが垂直に伸びた状態で提供されるように構成される。視差バリアは、スリットが互いに並行であり、ピクセルカラムに対して並行に伸長する状態で、アパーチャまたはスリットのアレイ８を提供する。スリットは、幅２ｗおよび水平ピッチｂを有し、間隔ｓ分だけピクセル面３から間隔が開けられている。
【００１２】
ディスプレイは、ウィンドウ面１２を規定する表示領域の最も広い部分において、左および右表示ウィンドウ１０および１１との間に、意図される表示距離ｒ０を有する。表示ウィンドウ１０および１１は、典型的または平均的な人間の眼間隔に実質的に概ね等しいピッチｅを有する。一次表示ウィンドウ１０および１１のそれぞれの中心は、ディスプレイ垂線に対して半角αをなす。
【００１３】
視差バリアにおけるスリットのピッチｂは、ピクセルのカラムのグループが視差バリアの特定のスリットに関連付けられるように、ＳＬＭのピクセルピッチｐの整数倍に近くなるように選ばれる。図１に、２つのピクセルカラムが視差バリアの各スリットに関連付けられているＳＬＭを示す。
【００１４】
添付の図面の図２に、ＳＬＭおよびピクセルカラムピッチｐのちょうど整数倍のピッチｂを有する視差バリアから作り出される光の角度ゾーンを示す。この場合、ディスプレイパネル表面にわたる異なる位置から来る角度ゾーンは混ざり、イメージ１またはイメージ２のビューの純粋なゾーンというものは存在しない。これに対処するため、視差オプティクスのピッチｂは、僅かに短くされ、角度ゾーンは、ディスプレイの前のウィンドウ面１２に集束する。視差オプティクスピッチのこの変化は、「ビューポイント補正」と呼ばれ、添付の図面の図３に示されている。このように作られた表示領域は、ほぼたこの形をしている。
【００１５】
カラーディスプレイにおいて、各ピクセルは、概して、３原色のうちの１色に関連するフィルタが提供される。それぞれ異なるカラーフィルタを有する３つのピクセルのグループを制御することによって、実質的に全ての可視色が生成され得る。自動立体視ディスプレイにおいて、立体視イメージ「チャネル」の各々は、バランスがとれた色の出力のために、カラーフィルタを十分に含む必要がある。多くのＳＬＭは、製造の容易さに起因して、垂直方向カラムに配置されたカラーフィルタを有する。従って、あるカラム内のピクセル全てが、それぞれのピクセルに関連付けられた同じカラーフィルタを有する。視差オプティクスが、このようなＳＬＭと共に、３つのピクセルカラムがそれぞれのスリット（またはレンズレット）に関連付けられた状態で用いられる場合、それぞれの表示領域において見ることができるのは１色のみである。このような状態は、例えば、特許文献１に開示された技術を用いることによって避けられ得る。
【００１６】
視差オプティクスの機能は、ピクセルを通じて透過される光を、ある出力角に制限することである。この制限は、ピクセルカラムのそれぞれのビューの角度を、所与のスリットの後で規定する。各ピクセルのビューの角度の範囲は、ガラスの屈折率ｎ、ピクセル幅ｐ、およびピクセルと視差オプティクス面との間の間隔ｓによって、以下の式に従い決定される。
【００１７】
【数２】
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表示ウィンドウの間の角度を増大させるためには、ピクセルピッチｐを増大させるか、視差オプティクスとピクセルとの間のギャップｓを低減させるか、ガラスの屈折率ｎを増大させる必要がある。これらの変数のいずれも変化させることは容易でない。基板ガラスの屈折率を大幅に変化させることは、必ずしも、実用的または経済的ではない。ピクセルピッチは、典型的には、必要とされるパネルの解像度規格によって規定され、従って、変化し得ない。さらに、ピクセルピッチの増大は、視差バリアピッチを同様に増大させることを必要とする。視差バリアピッチを増大させることによって、バリアがより見えやすくなり、最終的な画質が損なわれる。ｓを低減すると、薄いガラスの製造および取扱に関連する製造上の問題が生じる。従って、標準的な視差バリアを用いて、広い視野角を有する３Ｄまたは複数表示ディスプレイを作成することは困難である。
【００１８】
ピクセルピッチを増大させ、それに従って、視野角を増大させる方法の１つとして、ピクセル構成を回転させて、カラーサブピクセルが垂直ではなく水平に並ぶようにすることが特許文献２に記載されている。これによって、ピクセル幅が３倍に増大し、視野角がほぼ３倍増大する。上述したように、これは、ピクセルピッチが増大するにつれて、バリアピッチが増大し、バリアのビジビリティが増大するという欠点がある。このような非標準的なパネルの製造および駆動は、経済的ではない可能性がある。さらに、視野角における増大が、標準的な構成の３倍よりも大きくなることを必要とし得、ピクセルを単に回転させるだけでは不十分な用途がある。
【００１９】
ウィンドウ面は、ディスプレイの最適表示距離を規定する。この面に眼を合わせている観察者は、ディスプレイの最も良好な性能を受けている。眼がこの面において横方向に移動するにつれて、ディスプレイ上のイメージは、眼が表示領域の端に達するまで維持され、ディスプレイ全体は、眼が隣接する表示領域に移動するにつれて、次のイメージに素早く変化する。表示領域内のウィンドウ面の線は、しばしば、「表示ウィンドウ」と呼ばれる。
【００２０】
図１、２および３に示すように、理想的なタイプのディスプレイにおいて、各表示ウィンドウにわたる光の強度分布は、「トップハット」型関数であり得る。すなわち、各表示ウィンドウについて、光の強度は表示ウィンドウにわたって一定であり、表示面の表示ウィンドウの外側でゼロである。しかし、ウィンドウ強度分布のデグラデーションが起き、観察者の横方向および縦方向の観察自由度が、図３に示す場合の自由度と比較して低減する。これは、アパーチャを通る回折によって、ならびにウィンドウの端に暗い領域を生じさせるピクセル間のギャップによって引き起こされる。理想的なディスプレイにおいて、右眼のイメージデータは左眼表示領域には存在し得ず、左眼のイメージデータは右眼表示領域には存在し得ない。しかし、実際には、クロストークが起き、それぞれの眼は、他方の眼に向けられた光の一部を見得る。
【００２１】
特定の視差要素（スリットまたはレンズレット）は、主に、１グループのピクセルカラムに関連付けられるが、隣接するグループのピクセルカラムもその要素によって撮像され得る。これらグループの撮像によって、中央、つまりゼロ次のローブのいずれかの側に、繰り返される表示領域のローブが生成される。これらのローブは、中央ローブの特徴を全て繰り返すが、概して、光学システムの不完全性および収差によって、より大きく影響を受け、最終的には、ローブの次数が増えるにつれて使用不可能になる。ウィンドウ間のより広い角度を得るために、これらの高次のローブを用いることが可能である。しかし、性能が大幅に低減する。
【００２２】
例えば、ｂ〜３ｐのピッチを有する視差オプティクスを用いることによって、ウィンドウＢが黒色であるかまたは任意のデータを含む３Ｄ表示または「デュアル表示」のいずれかのために、添付の図面の図４ａにおけるウィンドウＡおよびＣを用いることが可能である。これは、ビューの角度を増大させるが、３つおきのピクセルが未使用ウィンドウに「表示される」ので、輝度はピッチｂ〜２ｐを有するバリアによって生成される輝度の２／３に低減される。バリアピッチの増大がバリアのビジビリティを増大させ、水平解像度は低減する。ウィンドウは、添付の図面の図４ｂに示されるような同じ視野角を有するは２つの表示システムのウィンドウよりも小さくなり、従って、観察自由度は低減する。この例における他の問題点は、カラーフィルタがＲＧＢカラムに配置される場合、各ウィンドウは、１色の「サブピクセル」のみを見ることである。
【００２３】
添付の図面の図５は、スリット幅が３ｐであり、ピッチｂ〜６ｂの間隔が開けられた視差バリアを示す。これによって、ピッチｂ〜２ｐの標準視差バリアの間隔角度の３倍の間隔角度にあるウィンドウが得られる。スリット幅が３ｐであるので、３つの全てのカラーフィルタの色１５、１６および１７は、同じ比率で見られる。しかし、これは、添付の図面の図５ａに示すように、表示ウィンドウのちょうど中心にのみあてはまる。観察者が表示ウィンドウの中心から移動するとすぐに、隣接するイメージデータ１５ａが見られ、添付の図面の図５ｂに示すように、クロストークが起きる。
【００２４】
このクロストークを低減させるために、スリット幅が３ｐ未満まで狭められ得る。しかし、これは、不均一なカラーバランスにつながる。添付の図面の図６ａに示すように、観察者が表示ウィンドウの中心にいる場合、赤のサブピクセル１５および青のサブピクセル１７のそれぞれよりも多くの緑のサブピクセル１６が見えるので、「白色」ピクセルは、明るい緑色に見える。スリット幅が短くされているので、隣接するイメージデータを見ることなく、観察者が表示ウィンドウの中心から移動することが可能である。しかし、カラーバランスは、ビューの角度と共に変化し、一方向の移動については、添付の図面の図６ｂに示すように、「白色」ピクセルはシアンに見える。
【００２５】
より大きい間隔角度を得るための他の方法として、標準的ｂ〜２ｐバリアを用い、２つのウィンドウ幅によって分けられた、添付の図面の図７ａの第２のローブＡおよびＤの両方用いることがある。これは、添付の図面の図７ｂに示す２表示システムと、同じ角度で、同じバリアのビジビリティ、輝度および水平解像度を有する。しかし、観察自由度は大幅に低減される。
【００２６】
公知の別のタイプの方向性ディスプレイは、添付の図面の図８に示すように、後方視差バリアディスプレイである。この場合、視差バリア７、８は、ＳＬＭ１〜５の後ろ、すなわち、ＳＬＭとバックライトとの間に配置される。この配置は、バリアがＳＬＭの後ろに保たれて、起こり得るダメージが避けられるという利点を有する。
【００２７】
３Ｄイメージを見せるように、または複数イメージを複数方向に見せるように設計され得る、インターレースされたイメージを複数方向に向けるためにレンチキュラースクリーンが用いられる。実際のレンズは、分散および低い反射防止性能のために、周囲環境およびバックリット環境の両方において、表面が非常に見えやくなるという問題点を有する傾向がある。従って、レンチキュラースクリーンの画質は、不十分になり得、システムは、イメージピクセルへの密接な近似が必要となるといった視差バリアと類似の問題点を有する。
【００２８】
また、イメージを分割するホログラフィ法が存在するが、このような方法は、表示角の問題、偽視ゾーン、および、イメージの容易な制御の欠如が問題となる。
【００２９】
マイクロ偏光子ディスプレイは、偏光方向性光源およびＬＣＤピクセルと並べられたパターニング高精度マイクロ偏光子素子を用いる。このようなディスプレイは、コンパクトなパッケージの高ウィンドウ画質、および２Ｄ／３Ｄ機能の可能性を提供する。主な要件として、視差問題を避けるために、マイクロ偏光子素子をＬＣＤに組み込むことがある。
【００３０】
特許文献３は、ディスプレイデバイスの上に重なるレンチキュラースクリーンを含むイメージ屈折システムを開示する。ディスプレイは、少なくとも２つの独立したイメージが、異なる観察位置から見られるように制御される。
【００３１】
特許文献４は、ディスプレイによって形成されるウィンドウが最小のクロストークを有するレンチキュラーバリアとともにパターニングされたピクセル形を用いることを開示する。クロストークは、ピクセルの相対位置を移動させ、間隔および方向を適切に配置することによって低減される。
【００３２】
公知の他のタイプの複数表示ディスプレイが特許文献５、特許文献６、および特許文献７に開示されている。
【００３３】
特許文献８は、スリットが複数の所定のピッチからランダムに選択されたピッチを有する視差バリアを開示する。選択されたピッチは、バリアにわたってグループとして繰り返され得る。
【００３４】
特許文献９は、各スリットが複数のサブアパーチャを含む状態で、スリットが均一に間隔を開けられている視差バリアを開示する。
【特許文献１】欧州特許第０  ７５２  ６１０号明細書
【特許文献２】特開平７−２８０１５号公報
【特許文献３】米国特許第６  ４２４  ３２３号明細書
【特許文献４】特開平７−２８０１５号公報
【特許文献５】国際公開第９８／２７４５１号パンフレット
【特許文献６】独国特許第１９８２２３４２号明細書
【特許文献７】特開平７−１０４２１２号公報
【特許文献８】特開平８−３６１４５号公報
【特許文献９】英国特許第２３５２５７３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
本発明の課題は、表示領域の間に比較的広い視野角を有する複数表示ディスプレイにおいて用いられることに適する視差バリアを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明による視差バリアは、平行なスリットのグループを複数含む視差バリアであって、各グループがＮ個のスリットを含み、Ｎは１よりも大きい整数であり、各グループのスリットは該スリットに対して垂直の方向に第１のピッチｂ１の間隔が開けられ、該グループは該スリットに対して垂直の方向にＮ．ｂ１よりも大きい第２のピッチｂ２の間隔が開けられる、視差バリアであり、これにより、上記目的を達成する。
【００３７】
グループ内のスリットのそれぞれを通る光の最高透過率が実質的に同じであってもよい。
【００３８】
隣接するスリットが有限の幅を有するバリア領域（２２、２３）によって隔てられてもよい。
【００３９】
前記第２のピッチｂ２は２．Ｎ．ｂ１に実質的に等しくてもよい。
【００４０】
Ｎは２に等しくてもよい。
【００４１】
Ｎは３に等しくてもよい。
【００４２】
動作の第１のモードにおいてスリット（３１、３２、３３）のグループを提供し、動作の第２のモードにおいて別のスリットの配置（３０、３１）を提供するアクティブデバイスを含んでもよい。
【００４３】
前記スリット（３０、３１）は、前記第２のモードにおいて、該スリットに対して垂直の方向に、実質的に均一なピッチの間隔が開けられてもよい。
【００４４】
動作の第３のモードにおいて、前記バリアが動作領域を通る光に対して実質的に均一に透過的であってもよい。
【００４５】
本発明による複数表示ディスプレイは、上記バリア（２１）と、空間光変調器（２０）とを含む、複数表示ディスプレイであって、これにより、上記目的を達成する。
【００４６】
前記変調器（２０）は前記スリットと平行に伸びている複数のピクセルのカラムを含んでもよい。
【００４７】
前記カラムは、該カラムの長手方向に対して垂直の方向に、ビューポイント補正を提供するように前記第１のピッチとは異なる第３のピッチｐを有してもよい。
【００４８】
前記第１のピッチｂ１は、
【００４９】
【数３】
2004287440.tif 000004
によって得られ、ｐはカラムのピッチであり、ｅは前記ディスプレイによって生成される一次表示ウィンドウのピッチであってもよい。
【００５０】
前記カラムは、該カラムの長手方向に対して垂直の方向に、前記第１のピッチよりも長い第３のピッチｐを有していてもよい。
【００５１】
前記カラムは、赤、緑、および青のカラム（１５、１６、１７）を含んでもよい。
【００５２】
前記カラム（１５、１６、１７）は、各グループが青、赤、青、赤、緑、青、緑、青、赤、緑、赤、緑の順序で配置されている、複数のグループの繰り返しとして配置され、かつＮは２に等しくてもよい。
【００５３】
前記カラム（１５、１６、１７）は、各グループが緑、緑、青、青、赤、赤の順序で配置されている、複数のグループの繰り返しとして配置され、かつＮは２に等しくてもよい。
【００５４】
前記カラム（１５、１６、１７）は、各グループが同一のトリプレットの３つの連続的な対を含み、該連続的な対の該トリプレットの色の順序は、互いに対して、位置１つ分ロールされる、１８のグループの繰り返しとして配置され、かつＮは３に等しくてもよい。
【００５５】
前記カラム（１５、１６、１７）は、各グループが同一のトリプレットの６つの連続的な対を含み、該連続的な対の該トリプレットは、赤、緑および青の順列を全て含む、３６のグループの繰り返しとして配置され、かつＮは３に等しくてもよい。
【００５６】
変調器（２０）にインターレースされたカラムとして複数のビューを表すイメージ信号を供給するディスプレイドライバ（２５）を含んでもよい。
【００５７】
前記イメージ信号は２つのビューを表してもよい。
【００５８】
前記イメージ信号が少なくとも１対の立体視ビューを表す自動立体視ディスプレイを含んでもよい。
【００５９】
本発明の第１の局面によると、平行なスリットのグループを複数含む視差バリアであって、各グループがＮ個のスリットを含み、Ｎは１よりも大きい整数であり、各グループのスリットはスリットに対して垂直の方向に第１のピッチｂ１の間隔が開けられ、各グループはスリットに対して垂直の方向にＮ．ｂ１よりも大きい第２のピッチｂ２の間隔が開けられる、視差バリアが提供される。
【００６０】
グループ内のスリットのそれぞれを通る光の最高透過率が実質的に同じであってもよい。
【００６１】
隣接するスリットは、有限の幅を有するバリア部分によって隔てられてもよい。
【００６２】
第２のピッチｂ２は２．Ｎ．ｂ１に実質的に等しくてもよい。
【００６３】
ある実施形態において、Ｎは２に等しい。他の実施形態において、Ｎは３に等しい。
【００６４】
バリアは、動作の第１のモードにおいてスリットのグループを提供し、動作の第２のモードにおいて別のスリットの配置を提供するアクティブデバイスを含んでもよい。スリットは、第２のモードにおいて、スリットに対して垂直の方向に、実質的に均一なピッチの間隔が開けられてもよい。バリアは、動作領域を通る光に対して実質的に均一に透過的である、動作の第３のモードを有していてもよい。
【００６５】
本発明の第２の局面によると、本発明の第１の局面によるバリアと、空間光変調器とを含む、複数表示ディスプレイが提供される。
【００６６】
変調器はスリットと平行に伸びている複数のピクセルのカラムを含んでもよい。
【００６７】
カラムが、カラムの長手方向に対して垂直の方向に、ビューポイント補正を提供するように第１のピッチとは異なる第３のピッチｐを有してもよい。第１のピッチｂ１は、
【００６８】
【数４】
2004287440.tif 000005
によって得ることができる。ここで、ｐはカラムのピッチであり、ｅはディスプレイによって生成される一次表示ウィンドウのピッチである。
【００６９】
カラムは、カラムの長手方向に対して垂直の方向に、第１のピッチよりも長い第３のピッチｐを有していてもよい。
【００７０】
カラムは、赤、緑、および青のカラムを含んでもよい。
【００７１】
カラムは、各グループが青、赤、青、赤、緑、青、緑、青、赤、緑、赤、緑の順序で配置されている、複数のグループの繰り返しとして配置されてもよい。
【００７２】
カラムは、各グループが緑、緑、青、青、赤、赤の順序で配置されている、複数のグループの繰り返しとして配置されてもよい。
【００７３】
カラムは、各グループが同一のトリプレットの３つの連続的な対を含み、連続的な対のトリプレットの色の順序は、互いに対して、位置１つ分ロールされる、１８のグループの繰り返しとして配置されてもよい。
【００７４】
カラムは、各グループが同一のトリプレットの６つの連続的な対を含み、連続的な対のトリプレットは、赤、緑および青の順列の全て含む、３６のグループの繰り返しとして配置されてもよい。
【００７５】
ディスプレイは、変調器に対するインターレースされたカラムとして複数のビューを表すイメージ信号を供給するディスプレイドライバを含んでもよい。イメージ信号は２つのビューを表してもよい。イメージ信号が少なくとも１対の立体視ビューを表す自動立体視ディスプレイを含んでもよい。
【発明の効果】
【００７６】
従って、表示領域の間に比較的広い視野角を有する複数表示ディスプレイにおいて用いられることに適する視差バリアを提供することが可能である。このようなディスプレイの異なる実施形態は、バリアのビジビリティの低減、ウィンドウ間のクロストークの低減、観察自由度の向上、輝度の向上、およびカラーマッチングの向上の中から、異なる利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７７】
本発明は、例示のために、添付の図面を参照しながらさらに説明される。
【００７８】
同一の参照符号は図面を通じて同一の部材を指す。
【００７９】
図９に示すディスプレイは、自動立体視３Ｄディスプレイ、または２つの無関係のビューを異なる観察者に提供するディスプレイとして用いられ得る２つのビュー方向性ディスプレイである。このディスプレイは、例えば、図１に参照符号１〜５で示したタイプのＬＣＤ２０の形の空間光変調器を含む。ＬＣＤ２０は、ピクセル化され、バックライト（図示せず）からピクセルを通過した光を変調させる透過モードで動作する。しかし、他のタイプのディスプレイは、透過または反射モードで光を変調させるため、または（前面視差バリア構成の場合）ディスプレイデバイス自体内部において光を生成させるために用いられ得る。
【００８０】
ディスプレイはまた、ＬＣＤ２０の前、すなわち、ＬＣＤ２０と観察者（単数または複数）との間に配置された視差バリア２１を含む。バリア２１は、例えば、標準的なエマルジョン技術あるいはリターダおよび偏光子技術を用いて実施される。あるいは、バリア２１は、ＬＣＤ２０からの光に対して実質的に不透明な２２および２３などの領域と、その間にある、ＬＣＤ２０からの光に対して実質的に透過的なスリットとを提供する任意の適切な方法で実施され得る。領域２２および２３は、有限的な幅を有し、スリットの全ては、同じ最大光透過を有する。
【００８１】
ＬＣＤ２０は、カラムの長手軸に対して垂直な方向に実質的に均一なピッチｐでピクセルのカラムを形成するように、ピクセル化される。カラムの長手軸は、ディスプレイの通常の使用時には、水平方向である。
【００８２】
バリア２１のスリットは、非周期的に配置され、ピクセルカラムの長手軸と平行に伸びている。特に、スリットは、均一に間隔が開けられたスリットのグループになるように配置され、各グループ内のスリットは、均一に間隔が開けられるように配置される。例示された実施形態において、各グループは、２つのスリットを含み、各グループ内のスリットは、ピッチｂ１を有するように間隔が開けられている。ピッチｂ１は、ピクセルカラムのピッチｐに類似するが、それとは異なり、本明細書中で上に記載するように、ビューポイント補正を提供する。従って、図９に示すタイプの前面視差バリアディスプレイについては、ピッチｂ１は、ピッチｐよりもわずかに狭いが、図８に示すタイプの背面視差バリアディスプレイについては、ピクセルカラムピッチｐよりもわずかに広い。特に、前面視差バリアの場合、ピッチｂ１は、ｐ／（１＋（ｐ／ｅ））によって得られ、背面視差バリアの場合、ピッチｂ１は、ｐ／（１−（ｐ／ｅ））によって得られる。
【００８３】
スリットのグループの全ては、同じピッチｂ１の同じ数のスリットを含み、示している実施形態においては、スリットは、視差バリア２１の高さにわたって伸びている。スリットのグループは、スリットに対して垂直の方向（ディスプレイの標準使用においては水平方向）に、同じピッチｂ２だけ間隔が開けられている。ピッチｂ２は、ピッチｂ１の四倍であり、したがって、ピクセルカラムのピッチｐの４倍にほぼ等しい。
【００８４】
ディスプレイは、表示される２つのビューのイメージデータが垂直ストライプとしてインターレースされる図９において、参照符号２５を付して図示されるディスプレイドライバによって駆動される。ディスプレイドライバ２５は、ディスプレイ用のイメージを受け取り、個々のピクセルカラムがイメージの補正垂直スライスを表示することを保証するようにデータをインターレースするように構成され得る。ディスプレイドライバ２５は、ディスプレイの一部を構成してもよいし、部分的または完全に他の装置、例えば、コンピュータ、マイクロプロセッサなどの中で実施されてもよい。イメージは、取り込まれた「リアル」イメージであってよいし、コンピュータ生成されてもよい。イメージは、ディスプレイの自動立体視３Ｄに用いられる立体視の対を形成してもよいし、立体視的に無関係、例えば、２人プレーヤー用ゲームの完全に異なるビューポイントイメージ、あるいは、１人の観察者に対して「映画」を表示する一連のキネマトグラフィックイメージ、車両のドライバーなどの他の観察者に対して衛星ナビゲーションイメージであってもよい。
【００８５】
図９および１０に示すように、バリア２１のスリットは、ピクセルのカラムの中心線と一列に並べられるか、隣接する。実際には、このスリットは、そのような中心線アライメントから少量オフセットされており、ビューポイント補正を提供する。ディスプレイドライバ２５は、図１０において、数字１〜４がつけられた垂直イメージスライスを各グループのスリットに最も近いピクセル４つのカラムのグループに供給する。バリア２１のスリットは、ＬＣＤ２０のピクセル化と連携して、図１０に示すＡ〜Ｅとラベルがつけられた表示領域を規定するか、または作成する。表示領域のそれぞれにおいて、スリットの各グループは、表示領域からディスプレイを見る観察者にとって、２つの隣接するピクセルカラムのみが見えるように、ピクセルのカラムのビジビリティを制限する。したがって、ゼロ次ローブ表示領域Ｃにおいて、イメージスライス２および３を表示するカラムのみを見ることができる。正の一次ローブ表示領域Ｄにおいてイメージスライス１および２を表示するピクセルカラムのみを見ることができ、負の一次ローブ表示領域Ｂにおいてイメージスライス３および４を表示するピクセルカラムのみを見ることができる。同様に、プラスおよびマイナス二次ローブ表示領域ＥおよびＡにおいて、イメージスライス１および４を表示するピクセルカラムのみを見ることができる。
【００８６】
ディスプレイドライバ２５は、イメージスライス１および２がイメージのうちの一方から提供され、イメージスライス３および４がイメージのうちの他方から提供されるように、ＬＣＤ２０にピクセルイメージデータを供給する。したがって、表示領域ＤおよびＢにおいて、それぞれ、第１および第２のビューを形成する第１および第２のイメージを見ることができる。自動立体視表示を提供するときに、観察者の左目および右目がそれぞれ表示領域ＢおよびＤにある場合、イメージの立体視の対は、正確に観察されて、３Ｄ効果を提供する。反対に、観察者は、観察者の眼が表示領域Ｄにある場合、イメージのうちの一方を見ることができるが、他方を見ることはできず、観察者の眼が領域Ｂにある場合、他方のイメージを見ることができるが、第１のイメージを見ることができない。
【００８７】
ディスプレイにおける表示領域ＢおよびＤの中心に対する半角αは以下の式によって得られる。
【００８８】
【数５】
2004287440.tif 000006
図１〜３および４（ａ）に示すタイプの従来のディスプレイと比較すると、ビューの間の角度はほぼ２倍である。自動立体視ディスプレイの場合、これは、最適な表示距離または表示ウィンドウ面が、ディスプレイからの距離が従来の配置と比較してほぼ半分になることを可能にする。反対に、「無関係」なビューの場合、無関係のイメージとともに用いるためのビューの間の角度は実質的に増大する。
【００８９】
実際に用いられる領域ＢおよびＤのいずれかの側への表示領域は、各イメージの５０％を含む。したがって、迷光の５０％が同じイメージソースから来ているので、隣接する表示領域からのクロストークへの寄与は低減する。図４（ａ）に示す３つのビュー配置と比較すると、図９および１０に示すディスプレイは、利用可能な光の５０％を利用し、各イメージはピクセルの５０％によって表示され、水平解像度はＬＣＤ解像度の５０％である。図４（ａ）に示す３つの表示ディスプレイの場合、光の３３％が用いられ、ＬＣＤ解像度の３３％が各イメージによって用いられる。
【００９０】
図１１に示すディスプレイは、視差バリア２１の配置およびＬＣＤ２０によって表示されるイメージスライスが、図９および１０に示すディスプレイと異なる。この実施形態において、バリア２１は、３つのスリットのグループを含み、各グループのスリットは、図９および１０に示すディスプレイにおけるスリットのグループと同じピッチｂ１を有する。しかし、スリットのグループは、ビューポイント補正内で、ピッチｂ１の６倍と等しく、ピクセルカラムのピッチｐの６倍とほぼ等しい水平ピッチｂ２の間隔が開けられている。また、（ビューポイント補正内で）各スリットは、ＬＣＤ２０のピクセルカラムの隣接する対のそれぞれの間の境界線と並べられる。
【００９１】
バリア２１のスリットの各グループに関連するピクセルカラムの各グループは、図１１における１〜６のラベルがつけられた垂直イメージまたは表示スライスを表示する。バリア２１のＬＣＤ２０のピクセルカラムに対する配置は、図１１のＡ〜Ｇというラベルがつけられた表示領域を生成させる。一次表示領域Ｄにおいて、表示スライス３、４および５を表示するピクセルカラムを見ることができ、表示領域Ｅにおいて、表示スライス２、３および４を表示するピクセルカラムを見ることができる。表示領域Ｃにおいて、表示スライス４、５および６を表示するピクセルカラムを見ることができ、表示領域Ｆにおいて、表示スライス１、２および３を表示するピクセルカラムを見ることができる。表示領域Ｂにおいて、表示スライス５、６および１を表示するピクセルカラムを見ることができ、表示領域Ｇにおいて、表示スライス６、１および２を表示するピクセルカラムを見ることができる。表示スライス４、５および６が第１のイメージであり、表示スライス１、２、および３は第２のイメージであるように、ディスプレイドライバ２５はイメージデータをＬＣＤ２０に供給する。したがって、表示領域Ｃにおいて、第１のイメージを見ることができ、第２のイメージを実質的に見ることができず、表示領域Ｆにおいて、第２のイメージを見ることができ、第１のイメージを実質的に見ることができない。表示領域ＣとＦとの半角αは、以下の式によって得られる。
【００９２】
【数６】
2004287440.tif 000007
この式によって、図４（ａ）に示すディスプレイの角度の約３倍のビューの間の角度が得られる。したがって、自動立体視ディスプレイの目的においては、最適の表示距離または表示ウィンドウ面は、ディスプレイにずっと近い。反対に、無関係のイメージの表示については、表示領域の間のより広い間隔が提供される。
【００９３】
図１１のディスプレイの表示に用いられる各ウィンドウのいずれかの側のウィンドウは、同じイメージデータの６６．７％を含む。したがって、迷光の６６．７％が同じイメージソースから来ているので、隣接するウィンドウからのクロストークへの寄与は低減する。ＬＣＤ解像度の５０％が各イメージに用いられ、利用可能な光の５０％が各イメージに利用される。
【００９４】
図１１に示すように、第１のイメージに表示スライス４、５、および６を表示するピクセルカラム、第２のイメージに表示スライス１、２および３を表示するピクセルカラムを用いて、赤、緑、および青データをそれぞれ表示することによって、カラーバランスが維持される。赤、緑、および青ピクセルカラム１５、１６および１７の中心における見え方を、それぞれ図１２（ａ）に示す。しかし、クロストークの主な要因は、スリットの各グループの外側の端が原因である。これは、これらが反対のイメージデータのピクセルカラムにもっとも近いからである。観察者が表示ウィンドウの中心から離れる場合、近傍のイメージデータが見え、図１２（ｂ）に示すクロストークが発生する。
【００９５】
図１３に示すように、クロストークは、スリットの幅を狭め、スリットの各グループにおけるスリットピッチを狭めることによって低減し得る。中心における見え方および中心をはずれた見え方は、図１３（ａ）および（ｂ）に示され、それぞれ、図１２（ａ）および（ｂ）に示すビューに対応する。スリット幅を狭めたことがディスプレイの光出力を低減させるが、クロストーク効果が低減され、観察者の移動の横方向の自由度がより大きくなる。図１２の配置と比較して、図１３の配置において各グループ内のスリットのピッチが狭められるが、スリットのグループのピッチは変化しない。
【００９６】
図１４（ａ）は、「白色」ピクセルがカラーサブピクセルの繰り返されるグループに分割される、従来のタイプのＬＣＤ２０の使用を示す。特に、３つのカラムの各グループのピクセルカラムは、赤、緑、および青フィルタストライプが提供され、ディスプレイにわたって赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）が繰り返されるパターンで、各カラムのカラーサブピクセルの全てが同じ色を表示し、カラムの隣接する対が異なる色を表示する。右および左ビューについて示すように、このような配置で正確なカラーバランスが得られるが、各ビューの１つの色の間隔には、実質的な非均一性がある。特に、図１４（ａ）において強調されているように、赤のサブピクセルの間隔は、９のカラーサブピクセルと、３カラーサブピクセルとの間で変化する。このような不均一な間隔は、特に、低解像度ディスプレイについて、非常に見えやすく、画質を損なう。また、各ビューについて、カラーサブピクセルの順序は、３つのカラーサブピクセルの同じ繰り返しパターンをたどらない。例えば、右のビューにおいて、第１の白色ピクセルは、Ｒ、ＧおよびＢサブピクセルから構成されるが、実際の順序は、Ｒ、Ｇ、ＧおよびＢカラーサブピクセルである。したがって、Ｇのサブピクセルのうちの１つは、他の白色ピクセルに所属し、各白色ピクセルの成分の順序のこのようなクロスオーバーは、さらなる所望されないイメージアーティファクトにつながり得る。
【００９７】
これらの問題を避けるか、または減らすため、ピクセルカラムのカラーは、標準的な繰り返しＲＧＢ配置から変更され得、代替的な配置の例が図１４（ｂ）および（ｃ）に示される。図１４（ｂ）において、カラムの色の順序は、ＧＢＢＲＢＲＧＢＧＢＲＧＲＧの繰り返しパターンに変更される。各ビューについてのカラーサブピクセルは、ＲＧＢサブピクセルの繰り返しのグループとして配置され、白色ピクセルの成分の順序におけるクロスオーバーがない。さらに、各ビューの個々のカラーサブピクセルの間隔は、５のサブピクセルと７サブピクセルとの間で変化し、間隔の均一性を向上し、画質が向上する。
【００９８】
このような配置の欠点は、ディスプレイが２Ｄモードで動作することも必要とされる場合、サブピクセル順序は、実際のＬＣＤ２０の順序に戻り、もはや、３つのカラーサブピクセルの繰り返しのグループとして配置されない。これは、白色ピクセルの成分の順序のクロスオーバーにつながり、再び所望されないイメージアーティファクトにつながり得る。しかし、このような問題点は、許容され得る。なぜなら、２Ｄモードにおいて、ＬＣＤの完全な空間解像度が用いられ、これは、クロスオーバー効果のビジビリティを低減させることに役立つからである。
【００９９】
図１４（ｂ）に示す配置の他の利点は、このようなディスプレイの自動立体視３Ｄ用途において達成される。この場合、ディスパリティがない、すなわち、左眼および右眼の両方に対してディスプレイ上の同じ位置に見える３Ｄピクセルは、余りのディスパリティが２つのサブピクセルのみである。これは、図１４（ａ）に示す配置からの向上を示す。図１４（ａ）に示す配置において、余りのディスパリティは、同じ方向である場合、および画面の前と画面の後ろとの間で交互になっている場合の両方において、６サブピクセルである。
【０１００】
カラーサブピクセルのさらなる配置を、図１４（ｃ）に示す。この場合、各カラー成分は、各対が同じカラー成分を表示する状態でカラムが対として配置されるように、繰り返される。この配置は、複数のビューモードにおけるクロスオーバーアーティファクトを避け、２つのビューのカラー成分の間隔をより均一にする。２Ｄモードにおいて用いられる場合、ディスプレイは、ＬＣＤ２０の空間解像度の半分で用いられるが、白色ピクセルの成分のクロスオーバーはない。このような配置は、例えば、高解像度のディスプレイにおいて、または、ＬＣＤの基本的な解像度が増大して各観察者に高解像度イメージを与えるデュアル表示ディスプレイについて用いられ得る。
【０１０１】
図１２〜１３に示す実施形態において、図１５（ａ）に示すように、カラーの順序が従来のＲＧＢ  ＬＣＤ２０の順序である。ピッチが６ピクセルカラムピッチと実質的に等しい１つの広いスリットを用いて見ることができる所望されないカラーアーティファクトは、避けられる。しかし、このようなスリットのピッチ、幅、間隔に製造中にエラーが発生する場合、いくつかのカラーアーティファクトを維持し得る。図１５（ａ）に示す配置において、３つの隣接するＲＧＢピクセルカラムの各グループの寄与の比が等しくない場合、白色バランスを得られない。ＲＧＢピクセルカラムの各グループについてこのエラーが発生する場合、エラーはディスプレイ全体にわたって伝播する。
【０１０２】
この問題の影響を避けるか、または減らす、カラーサブピクセルの代替的なシーケンスが図１５（ｂ）に示される。この配置において、カラーサブピクセルの順序が、各ビューにおけるサブピクセルの各グループについて、位置１つ分だけ、「ロール」される。このパターンは、３つのグループおきに繰り返され、したがって、ＬＣＤ２０が充分に高い解像度を有する場合、あらゆるエラーがパネルにわたって平均化され、観察者にとってより見えにくくなるか、または見えない。しかし、各ビューにおける個々のカラーサブピクセルの間隔は、５、５、および８ピクセルのパターンで変化し、所望されないイメージアーティファクトにつながり得る。
【０１０３】
エラーの影響を克服または低減させて、カラーサブピクセル間隔をより均一にするさらなる配置は、図１５（ｃ）に示される。この配置において、２つの隣接するカラーサブピクセルの順序は、交換され、第３のサブピクセルが同じ位置に維持される。このパターンは、６つのグループおきに繰り返される。したがって、図１５（Ｂ）に示す配置ほど効率的にエラーが平均化されないが、個々のカラーサブピクセルの間隔は、７、７、６、５、５、６ピクセルのパターンで変化し、したがって、より見えにくい。
【０１０４】
概して、立体視的に関連するイメージの自動立体視表示を提供する複数表示ディスプレイは、約５〜１０度のビューの間の角度間隔を提供する。しかし、異なる観察者に対して異なるビューを提供するように意図された複数表示ディスプレイ、例えば、デュアル表示ディスプレイの場合、概してずっと広い角度間隔が要求され、５０〜１００度の間の値が典型的である。図１６は、このように幅広く異なる間隔角度を異なる動作モードにおいて提供することができる配置を示す。このような配置はまた、単一ビューまたは動作の２Ｄモードを提供するように配置される。モード間の切り替えは、電子的に行われ得る。
【０１０５】
図１６に示す配置において、視差バリア２１は、アクティブまたは制御可能なタイプの視差バリアであり、例えば、動作の異なるモードを選択する適切な制御電極パターニングおよび適切な制御構成を有する液晶デバイスを含み得る。図１６に示すパターニングは、同じ影またはハッチングの領域が同じ制御信号によって制御される、制御電極のパターニングとして用いられ得る。
【０１０６】
動作の２Ｄモードが必要とされる場合、視差バリア液晶ディスプレイは、アクティブ領域全体が透過的であり、デバイスにわたって実質的に均一な透過性を有する状態で動作する。したがって、バリア構造は、実質的に見えず、完全な解像度の単一ビューモードを提供するように動作し得る。
【０１０７】
例えば、動作の自動立体視３Ｄモードについて、ディスプレイが比較的小さい角度間隔を提供する必要がある場合、領域３０および３１に対応する電極は、これらの領域が透過的であり、デバイスの残りの部分が実質的に不透明であるように制御される。したがって、バリア２１は、スリットがバリア全体にわたって実質的に一定の間隔が開けられた状態で、従来の周期的バリアとして機能する。
【０１０８】
ディスプレイがより広いビュー間の角度間隔で動作する必要がある場合、領域３１および３２に対応する電極は、これらの領域が透過的であり、バリアの残りの部分が実質的に不透明であるように、制御される。その後、バリアは、本発明の上で説明した前の実施形態と同様に、非周期バリアとして機能する。
【０１０９】
単一ビューモードが必要とされない場合、図１６において、黒く影が付けられた３５のような領域は、恒久的に不透明であってよく、あらゆる制御構成が設けられる必要はない。
【０１１０】
より狭い間隔角度モード、およびより広い間隔角度モードが、それぞれ、自動立体視および非自動立体視用途において用いられるとして説明されてきたが、これは必須ではなく、これらのモードは、それぞれ、非自動立体視動作および自動立体視動作において用いられ得る。また、図１６に示すバリア２１は、より広い間隔角度モードにおいて、各グループ３つのスリットを提供し、各グループは、異なる数のスリットを含み得る。例えば、電極３１および３２への適切な制御接続を提供することによって、各グループに２つのスリットがあるバリアを動作させることが可能である。
【０１１１】
図１６の上側の部分は、関連付けられた液晶デバイス内のピクセルのカラム用のカラーフィルタ配置を示す。カラムは、それぞれ、赤、緑、および青のピクセル１５、１６、および１７の繰り返されるグループとして配置される。３８で示す破線は、ピクセルのカラムを有するバリア２１の制御可能なスリットの相対的なアライメントを示す。
【０１１２】
本発明による視差バリア（２１）は、均一に間隔が開けられたスリットのグループを含む。各グループは均一に間隔が開けられた２つ以上のスリットを含み、グループは、各グループ内のスリットの数と各グループのスリット周期との積よりも大きい間隔が開けられた。このようなバリア（２１）は、バリア構造と連係して、複数表示ディスプレイ、例えば、自動立体視３Ｄディスプレイまたは２人以上の観察者に対して２つ以上の異なるビューを提供するディスプレイのようなディスプレイにおいて、ビューの間により広い角度を提供する構造のピクセルのカラムを有する空間光変調器（２０）とともに用いられ得る。
【０１１３】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】図１は、公知のタイプの複数表示ディスプレイの水平方向断面図である。
【図２】図２は、図１のディスプレイによって作成される角度表示領域を示す平面図である。
【図３】図３は、図１のディスプレイにおけるビューポイント補正を示す図である。
【図４】図４は、複数表示ディスプレイの２つの比較例を（ａ）および（ｂ）に示す図である。
【図５】図５は、（ａ）に中心における見え方について、（ｂ）に中心からはずれた見え方について、ピクセルカラムのビジビリティを示す図である。
【図６】図６は、スリット幅が狭められた視差バリアについての図５に類似する図である。
【図７】図７は、複数表示ディスプレイのさらなる比較例についての図４と同様の図である。
【図８】図８は、公知のタイプの背面視差バリア複数表示ディスプレイの断面図である。
【図９】図９は、（ａ）に本発明の実施形態を構成する視差バリアおよびディスプレイの断面図を示し、（ｂ）に視差バリアの前面図を示す図である。
【図１０】図１０は、表示領域の生成を示す図９のディスプレイの平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施形態の図１０と同様の図である。
【図１２】図１２は、（ａ）に中心における見え方について、（ｂ）に中心からはずれた見え方について、図１１に示すディスプレイにおけるピクセルのカラムのビジビリティを示す図である。
【図１３】図１３は、（ａ）に中心における見え方について、（ｂ）に中心からはずれた見え方について、ピクセルカラムのビジビリティを示す、図１１および１２に示すディスプレイの改変例を示す図である。
【図１４ａ】図１４ａは、３つの異なるカラーサブピクセルの順序で、図９に示すタイプのディスプレイについて、パネル上ならびに左のビューおよび右のビューにおけるカラーサブピクセル配置を示す図である。
【図１４ｂ】図１４ｂは、３つの異なるカラーサブピクセルの順序で、図９に示すタイプのディスプレイについて、パネル上ならびに左のビューおよび右のビューにおけるカラーサブピクセル配置を示す図である。
【図１４ｃ】図１４ｃは、３つの異なるカラーサブピクセルの順序で、図９に示すタイプのディスプレイについて、パネル上ならびに左のビューおよび右のビューにおけるカラーサブピクセル配置を示す図である。
【図１５ａ】図１５ａは、図１１に示すタイプのディスプレイについて、図１４と同様の図を示す図である。
【図１５ｂ】図１５ｂは、図１１に示すタイプのディスプレイについて、図１４と同様の図を示す図である。
【図１５ｃ】図１５ｃは、図１１に示すタイプのディスプレイについて、図１４と同様の図を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態を構成する視差バリアおよび関連するピクセルカラーフィルタ配置を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  アクティブマトリクス薄膜トランジスタ基板
２  カウンター基板
３  ＬＣＤピクセル面
４  偏向子
５  視野角拡張膜
６  バックライト
７  視差バリア基板
８  視差バリアアパーチャアレイ
９  ＡＲコーティング
１０  左表示ウィンドウ
１１  右表示ウィンドウ
１２  ウィンドウ面
２０  空間光変調器
２１〜２３  視差バリア
２５  ディスプレイドライバ
【図１】
2004287440.tif 000009
【図２】
2004287440.tif 000010
【図３】
2004287440.tif 000011
【図４】
2004287440.tif 000012
【図５】
2004287440.tif 000013
【図６】
2004287440.tif 000014
【図７】
2004287440.tif 000015
【図８】
2004287440.tif 000016
【図９】
2004287440.tif 000017
【図１０】
2004287440.tif 000018
【図１１】
2004287440.tif 000019
【図１２】
2004287440.tif 000020
【図１３】
2004287440.tif 000021
【図１４ａ】
2004287440.tif 000022
【図１４ｂ】
2004287440.tif 000023
【図１４ｃ】
2004287440.tif 000024
【図１５ａ】
2004287440.tif 000025
【図１５ｂ】
2004287440.tif 000026
【図１５ｃ】
2004287440.tif 000027
【図１６】
2004287440.tif 000028