(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラから映像信号を伝送されて映像を形成するものであって、ピクセルとピクセルとの間に位置した不活性領域を持つディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルから出た光を、第１偏光方向を持つように設ける偏光子と、
第１偏光方向を、偏光スイッチングコントローラの電気的制御により選択的に第２偏光方向に転換する偏光スイッチと、
選択コントローラの電気的制御により結晶光軸方向が変換され、第１レンチキュラーセルが所定のピッチを持って配列される第１光電複屈折層と、
前記選択コントローラの電気的制御により結晶光軸方向が変換され、第２レンチキュラーセルが前記第１光電複屈折層と同じピッチを持って配列されるものの、前記第１レンチキュラーセルに対して１／２ピッチほどシフトされて配列される第２光電複屈折層とを備えることを特徴とする自動立体映像ディスプレイ。
【請求項２】
前記第１光電複屈折層と第２光電複屈折層との間に、前記第１及び第２複屈折層の正常屈折率と同じ屈折率を持つ分離部が備わることを特徴とする請求項１に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項３】
前記第１及び第２光電複屈折層は、正の屈折力を持つポジティブ型または負の屈折力を持つネガティブ型に形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項４】
前記分離部は、前記第１光電複屈折層と第２光電複屈折層とのプロファイルに合致されるプロファイルを持つことを特徴とする請求項２に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項５】
前記分離部は、平面ガラス基板と、前記基板両面に備わったサブ分離部とを備えることを特徴とする請求項２に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項６】
前記サブ分離部は、凸型プロファイルを持つことを特徴とする請求項５に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項７】
前記サブ分離部は、凹型プロファイルを持つことを特徴とする請求項５に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項８】
前記コントローラは、前記偏光スイッチングコントローラにシンク信号を伝送することを特徴とする請求項１または２に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項９】
前記第１及び第２レンチキュラーセルのピッチは、ディスプレイパネルピクセルの水平方向ピッチと同一またはそれより小さなことを特徴とする請求項２に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項１０】
前記ピッチＰＬは、次のような式を満たすことを特徴とする請求項９に記載の自動立体映像ディスプレイ：
【数１】
0005128790.tif 000004
ここで、Ｐ０は、ディスプレイパネルピクセルの水平方向ピッチであり、Ｔは、ピクセルから第１レンチキュラーセルの頂点までの距離であり、Ｌは、視聴距離であり、ｎは、分離部の平均屈折率を表す。
【請求項１１】
前記第１及び第２光電複屈折層は、それぞれ第１及び第２レンチキュラーセルの数がディスプレイパネルのローピクセルの数と同じであることを特徴とする請求項１または２に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項１２】
前記選択コントローラの電圧制御により、前記第１光電複屈折層は、第１偏光方向の光に対して正常屈折率を持ち、第２偏光方向の光に対して異常屈折率を持つ一方、第２光電複屈折層は、第１偏光方向の光に対して異常屈折率を持ち、第２偏光方向の光に対して正常屈折率を持つことを特徴とする請求項１または２に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項１３】
前記選択コントローラの電圧制御により、第１光電複屈折層及び第２光電複屈折層の双方が入射光の偏光方向に対して正常屈折率を持ち２次元モードの映像を表示することを特徴とする請求項１または２に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項１４】
前記第１及び第２光電複屈折層は、液晶からなることを特徴とする請求項１または２に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項１５】
前記第１及び第２光電複屈折層は、結晶光軸が互いに垂直したことを特徴とする請求項１または２に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項１６】
前記第１及び第２光電複屈折層は、結晶光軸が互いに平行したことを特徴とする請求項１または２に記載の自動立体映像ディスプレイ。
【請求項１７】
映像を形成するディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルから出た光を第１偏光方向を持つように設ける偏光子と、
第１偏光方向を選択的に第２偏光方向に転換する偏光スイッチと、
選択コントローラにより結晶光軸方向が変換され、第１レンチキュラーセルが所定のピッチを持って配列される第１光電複屈折層と、
前記選択コントローラにより結晶光軸方向が変換され、第２レンチキュラーセルが前記第１光電複屈折層と同じピッチを持って配列されるものの、前記第１レンチキュラーセルに対して１／２ピッチほどシフトされて配列される第２光電複屈折層とを備えることを特徴とする自動立体映像ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動立体映像ディスプレイに係り、さらに詳細には、解像度の低下なしに２Ｄ−３Ｄ転換が可能であり、テレビ、コンピュータグラフィック及び他の応用のために平板パネルに製作される自動立体映像ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
平板パネルディスプレイでの立体映像を提供するためのほとんどの有効な方式のうち一つが、ステレオペアーの左眼映像と右眼映像との視域を分離するために映像パネルと視聴者との間に位置したレンチキュラーレンズアレイを使用するレンチキュラー方式である。この方式によれば、視聴者の右眼と左眼とにそれぞれ右眼映像と左眼映像とを提供する。従来に、ステレオペアーの二つの映像は同じ映像パネル上に表示されるが、左眼映像のために一セットのカラム、例えば、奇数カラムを表示して右眼映像のために偶数カラムを表示する。左眼映像と右眼映像とが同じパネルに表示されるために、各映像の解像度がパネルのフル解像度より半分ほど小さい。
【０００３】
最近ＬＣＤパネルの速い応答性の開発は、左眼映像と右眼映像とを連続的に表示するフレームの使用により、パネルのフル解像度を持つ立体映像を表示できる新たな機会を提供する。この場合に、左眼映像と右眼映像の双方がディスプレイパネルのフル解像度で表示される。このようなシステムでは、フレームの順次表示を提供するために、左眼映像と右眼映像とを選択的にスイッチングして表示できる手段が必要である。
【０００４】
図１は、特許文献１に開示された従来技術であって、映像を形成するＬＣＤパネル１１、左眼映像と右眼映像との視域分離のためのレンチキュラーレンズシート１２、光源コントローラ１４に連結されたスイッチング可能な第１光源１３ａ及び第２光源１３ｂ、ＬＣＤパネル１１に映像信号を伝送する映像信号コントローラ１５を備える立体映像ディスプレイを開示する。
【０００５】
第１光源１３ａ及び第２光源１３ｂは、ＬＣＤパネル１１のフレーム生成率と同期されて順次に光を照射する。各光源からの光が、レンチキュラーレンズシート１２を通じてＬＣＤパネル１１の垂直ライン（カラム）に集束される。すなわち、レンチキュラーレンズシート１２によりピクセルカラムで表示される。このようなプロセスは、二セットの光ラインを発生させ、各セットの光ラインは、レンチキュラーレンズシート１２によりピクセルカラムで表示される。観察者の目１６ａ、１６ｂそれぞれは、第１光源１３ａ及び第２光源１３ｂが交互にオン−オフされる時、交互に奇数セットのカラムと偶数セットのカラムとを通じて映像を見る。一方の目は、ＬＣＤの奇数セットのカラムの後の光ラインを通じて見た後、ＬＣＤの偶数セットのカラムの後の光ラインを通じて見る一方、他方の目は、まずＬＣＤの偶数セットのカラムの後の光ラインを通じて見た後、ＬＣＤの奇数セットのカラムの後の光ラインを通じて見る。このように、それぞれの目は、奇数セットのカラムと偶数セットのカラムとを交互に通じて見る。映像信号コントローラ１４は、奇数セットのカラムと偶数セットのカラム上に表示された左眼映像と右眼映像とを速く変え、第１光源１３ａ及び第２光源１３ｂのオン−オフと同期化するために、光源コントローラ１４のための同期信号を発生させる。結果的に、それぞれの目はＬＣＤピクセルのフルセットを見るようになり、感知された映像はＬＣＤのフル解像度を持つ。
【０００６】
前記従来技術は、方向性バックライトに基づいたものであり、バックライトの厚さは、一般的に非常に大きくて従来のＬＣＤディスプレイ用ディフューズバックライトより製造過程が複雑である。
【０００７】
前記バックライトは、少なくとも二つの分離された光源またはスイッチング可能なダイアグラム配列を持つ単一の光源を含んで、光源の有効水平位置がグラフィックデータの供給と同時に転換されうる。視域の位置が光源の位置により決定されるために、視聴者のそれぞれの目が相異なるセットのピクセルを通じて表示される映像を順次に感知でき、それにより、フル解像映像を見ることができる。しかし、従来の技術は、方向性バックライトに基づいたディスプレイについての問題であって、製造過程がさらに複雑でサイズが大きいという問題点がある。
【特許文献１】米国特許第５，４５７，５７４号明細書
【特許文献２】日本特許公開２０００−１０２０３８号公報
【特許文献３】日本特許公開２００４−３２５４９４号公報
【特許文献４】韓国特許公開２０００−０７５１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、フル解像度の立体映像を表示し、２Ｄ−３Ｄモード転換が可能な厚さの薄い自動立体映像ディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した目的を達成するために、本発明による自動立体映像ディスプレイは、コントローラから映像信号を伝送されて映像を形成するものであって、ピクセルとピクセルとの間に位置した不活性領域を持つディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルから出た光を、第１偏光方向を持つように設ける偏光子と、第１偏光方向を、偏光スイッチングコントローラの電気的制御により選択的に第２偏光方向に転換する偏光スイッチと、選択コントローラの電気的制御により結晶光軸方向が変換され、第１レンチキュラーセルが所定のピッチを持って配列される第１光電複屈折層と、前記選択コントローラの電気的制御により結晶光軸方向が変換され、第２レンチキュラーセルが前記第１光電複屈折層と同じピッチを持って配列されるものの、前記第１レンチキュラーセルに対して１／２ピッチほどシフトされて配列される第２光電複屈折層と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
前記第１光電複屈折層と第２光電複屈折層との間に、前記第１及び第２複屈折層の正常屈折率と同じ屈折率を持つ分離部が備わる。
【００１１】
前記第１及び第２光電複屈折層は、正の屈折力を持つポジティブ型または負の屈折力を持つネガティブ型に形成されうる。
【００１２】
前記分離部は、前記第１光電複屈折層と第２光電複屈折層とのプロファイルに合致されるプロファイルを持つ。
【００１３】
前記分離部は、平面ガラス基板と、前記基板両面に備わったサブ分離部と、を備える。
【００１４】
前記サブ分離部は、凸型プロファイルまたは凹型プロファイルを持つ。
【００１５】
前記コントローラは、前記偏光スイッチングコントローラにシンク信号を伝送する。
【００１６】
前記第１及び第２レンチキュラーセルのピッチは、ディスプレイパネルピクセルの水平方向ピッチと同一またはそれより小さい。
【００１７】
前記ピッチＰＬは、次のような式を満たすことが望ましい。
【００１８】
【数２】
0005128790.tif 000002
ここで、Ｐ０は、ディスプレイパネルピクセルの水平方向ピッチであり、Ｔは、ピクセルから第１レンチキュラーセル１２６ａの頂点までの距離であり、Ｌは、視聴距離であり、ｎは、分離部の平均屈折率を表す。
【００１９】
前記選択コントローラの電圧制御により、前記第１光電複屈折層は、第１偏光方向の光に対して正常屈折率を持ち、第２偏光方向の光に対して異常屈折率を持つ一方、第２光電複屈折層は、第１偏光方向の光に対して異常屈折率を持ち、第２偏光方向の光に対して正常屈折率を持つ。
【００２０】
前記選択コントローラの電圧制御により、第１光電複屈折層及び第２光電複屈折層の双方が入射光の偏光方向に対して正常屈折率を持つようになって２次元モードの映像を表示する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、ディスプレイパネルの最大解像度で３Ｄ映像を提供すると共に、２Ｄ−３Ｄ映像の転換が可能な自動立体映像ディスプレイを提供する。本発明によるディスプレイは、テレビ、コンピュータグラフィック及び他の応用のために平板パネル、特に、ＬＣＤパネルの高い応答性及び伝送率を利用して達成できる。
【００２２】
また、１／２ピッチほどシフトされて配列された一対の光電複屈折層を利用してフル解像度の立体映像を提供し、２Ｄ−３Ｄ転換を容易に具現でき、その構造が簡単で製作が容易であり、全体システムの厚さが薄くなる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
本発明による自動立体映像ディスプレイは、図２を参照するに、映像を形成するディスプレイパネル１２１、ディスプレイパネル１２１から出力された光を一偏光の光に偏光させる偏光子１２４、前記一偏光の方向をスイッチングする偏光スイッチ１２５及び入射光の偏光方向に沿って屈折特性が変換される光電複屈折ユニット１００を備える。
【００２５】
ディスプレイパネル１２１は、光を電気的に変調して映像を形成するものであって、光の偏光特性に依存するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）またはＦＬＣＤ（Ｆｅｒｒｏ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）で構成できる。ディスプレイパネル１２１は、ロー及びカラムで配列されたピクセル１２２と前記ピクセル間に位置した不活性領域１２３とを持つ。不活性領域１２３は、ＬＣＤのブラックマトリックスのように入射光を遮断させる領域を表す。また、ディスプレイパネル１２１に駆動電圧を印加するコントローラ１３１が備わる。
【００２６】
偏光子１２４は、ディスプレイパネル１２１から出た光を第１偏光の光、例えば、Ｓ偏光の光に偏光させる。前記第１偏光の光は、偏光スイッチ１２５により第１偏光の光に維持されるか、第２偏光の光に変換される。偏光スイッチ１２５は、偏光スイッチングコントローラ１３０によりオン−オフ駆動される。
【００２７】
光電複屈折ユニット１００は、互いに対向するように配置された第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７と、第１光電複屈折層１２６と第２光電複屈折層１２７との間に配置された分離部１２８と、を備える。第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７は、レンチキュラー板の形態を持つ。すなわち、第１光電複屈折層１２６は、第１レンチキュラーセル１２６ａが一列に配列されて形成され、第２光電複屈折層１２７は、第２レンチキュラーセル１２７ａが一列に配列されて形成される。第１レンチキュラーセル１２６ａ及び第２レンチキュラーセル１２６ｂは、ディスプレイの縦方向（Ｂ方向）に平行に配列される。隣接するレンチキュラーセル同士の中心の間隔をピッチＰＬという時、第１レンチキュラーセル１２６ａ及び第２レンチキュラーセル１２７ａは、同じ大きさのピッチＰＬを持ち、同じ形状を持つ。第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７は、平行に配置され、ディスプレイの横方向（Ａ方向）に半ピッチ（１／２ＰＬ）ほど交互にシフトされて配置される。言い換えれば、第２レンチキュラーセル１２６ａは、第１レンチキュラーセル１２７ａに対して１／２ピッチ（１／２ＰＬ）ほどシフトされて配列される。
【００２８】
第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７は、それぞれ第１レンチキュラーセル１２６ａ及び第２レンチキュラーセル１２７ａの数が、ディスプレイパネル１２１のロー（水平ライン）でのピクセルの数と同じであることが望ましい。レンチキュラーセルのピッチＰＬは、ディスプレイパネルでのピクセル１２２の横方向ピッチより若干小さく、具体的に次のような関係式を満たすように設計されうる。
【００２９】
【数３】
0005128790.tif 000003
ここで、Ｐ０は、ディスプレイパネルの横方向ピクセルピッチであり、Ｔは、ピクセルから第１レンチキュラーセル１２６ａの頂点までの距離であり、Ｌは、視聴距離であり、ｎは、分離部１２８の平均屈折率である。
【００３０】
第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７は、光電特性を選択的に持つ。本発明は、第１光電複屈折層１２６が映像平面に対して垂直した方向に偏光された光（第１偏光の光）に対してのみレンチキュラーセルの光学特性を持つ一方、他の偏光の光に対してはレンチキュラーセルの光学特性を表さない。また、第２光電複屈折層１２７が映像平面に対して平行した方向に偏光された光（第２偏光の光）に対してのみレンチキュラーセルの光学特性を持つ一方、他の偏光の光に対してはレンチキュラーセルの光学特性を表さないことに基づく。言い換えれば、第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７の結晶光軸は互いに垂直する。第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７の光電特性は、選択コントローラ１２９により制御される。しかし、第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７の結晶光軸が同じ構造であってもよい。結晶光軸が同じ場合には、偏光スイッチ１２５による偏光方向制御と第１及び第２光電複屈折層の光電変換制御とを、結晶光軸が互いに垂直である時とは異ならせねばならない。
【００３１】
第１及び光電複屈折層１２６、１２７の結晶光軸と平行した偏光方向を持つ正常光線は、光電複屈折層の正常屈折率ｎｏによって直進透過され、光電複屈折層の結晶光軸に対して垂直の偏光方向を持つ異常光線は、光電複屈折層の異常屈折率ｎｅによって屈折される。第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７は、選択コントローラ１２９により交互に光軸方向が転換されるように制御される。そして、分離部１２８は、前記正常屈折率ｎｏと同じ屈折率を持つ。
【００３２】
図３Ａ及び図３Ｂを参照して、本発明によるディスプレイパネルの作用効果を説明する。
【００３３】
図３Ａは、ｔ＝ｔ１である時、例えば、左眼用映像が左眼ＬＥに感知される場合を図示したものであり、第１光電複屈折層１２６による視域の形成を図示する。図３Ｂは、ｔ＝ｔ２である時、例えば、右眼用映像が右眼ＲＥに感知される場合を図示したものであり、第２光電複屈折層１２７による視域の形成を図示する。
【００３４】
コントローラ１３１で左眼用第１フレーム映像のためのグラフィック信号がディスプレイパネル１２１に入力されて左眼用第１フレーム映像が形成される。コントローラ１３１は、高い供給率でグラフィックデータを伝送する。少なくとも映像明滅（フリッカリング）を防止するのに必要な、例えば１２０Ｈｚより少なくとも２倍速い速度、すなわち、６０Ｈｚでグラフィックデータを伝送することが望ましい。すなわち、左眼映像と右眼映像とを表示するフル周期は、視聴者が明滅なしに立体映像フル解像度イメージを感知するに十分に高い（１／６０Ｈｚ）。また、コントローラ１３１のグラフィック信号の伝送に同期されて偏光スイッチ１２５をスイッチングできるように、コントローラ１３１で偏光スイッチングコントローラ１３０にシンクパルスを送る。
【００３５】
左眼用第１フレーム映像の光が偏光子１２４を通じて、例えば、第１偏光方向の光となる。偏光スイッチングコントローラ１３０は、偏光スイッチ１２５をオフさせて第１偏光方向の光が偏光方向の転換なしに通過して光電複屈折ユニット１００に入射させる。
【００３６】
左眼映像がディスプレイされ、図３Ａに示すように、偏光スイッチ１２５が出力光の第１偏光方向を変えないとする時、第１偏光の出力光が第１光電複屈折層１２６の異常光線に対応する。この時、第２光電複屈折層１２７の光軸は第１光電複屈折層と垂直をなすので、第１偏光の光が第２光電複屈折層１２７に対しては正常光線に対応する。もし、第１光電複屈折層と第２複屈折層との結晶光軸が互いに平行するならば、選択コントローラ１２９により第２複屈折層の結晶光軸を９０°回転させる。
【００３７】
一方、正常光線に対する屈折率ｎｏが分離部１２８の屈折率と同じであるので、第２光電複屈折層１２７でのレンチキュラーセル１２７ａが光パワーを持っていない。したがって、第２光電複屈折層１２７は透明な平板のように動作する。したがって、説明の便宜のために、図３Ａで第２光電複屈折層１２７を図示していない。第１光電複屈折層１２６による前記のような過程は、具体的に１／１２０秒内に行われる。
【００３８】
次いで、右眼用第２フレーム映像の光は、偏光子１２４を通じて、例えば、第１偏光方向の光になる。偏光スイッチングコントローラ１３０は、偏光スイッチ１２５をオンさせて第１偏光方向の光が第２偏光方向の光に転換されて、光電複屈折ユニット１００に入射させる。この時、第２偏光の光が第１光電複屈折層１２６の正常光線に対応する一方、第２光電複屈折層１２７に対しては異常光線に対応する。正常光線に対する屈折率ｎｏが分離部１２８の屈折率と同じであるので、第１光電複屈折層１２６でのレンチキュラーセル１２６ａは光パワーを持っていない。したがって、第１光電複屈折層１２６は、透明な平板のように動作し、第２光電複屈折層１２７は、レンチキュラー板のように動作する。したがって、説明の便宜のために、図３Ｂで第１光電複屈折層１２６を図示していない。一方、第１光電複屈折層１２６と第２光電複屈折層１２７とが平行する時には、第１光電複屈折層１２６の光軸を選択コントローラ１２９により９０°回転させて、第２偏光の光が第１光電複屈折層の正常光線に対応させる。
【００３９】
前記のように、第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７が第１偏光及び第２偏光に対して交互に光電特性を表すことによって、それぞれに対応する視域を形成する。１／２ピッチほどシフトされた第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７が交互に作動することによって、選択的にシフトされた視域が生成される。レンチキュラーセルにより第１視域１３５及び第２視域１３６が生成され、第１視域１３５及び第２視域１３６が第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７によりシフトされる。ディスプレイパネル１２１のピクセル１２２及び不活性領域１２３から各レンチキュラーセル１２６ａ、１２７ａの頂を通じて入る光線は、第１及び第２視域１３５、１３６を形成する。第１視域１３５に置かれている目は、ディスプレイパネルのピクセル１２２を見る一方、第２視域１３６に置かれている目は、ディスプレイパネルの不活性領域のブラックマトリックス１２３のみを見る。
【００４０】
例えば、図３Ａに示すように、第１光電複屈折層１２６の動作により第１視域１３５に置かれた視聴者の一方の目（左眼；ＬＥ）が、ディスプレイパネル１２１のあらゆるピクセル１２２から光を受光できる一方、第２視域１３６に置かれた他方の目（右眼；ＲＥ）は、ディスプレイパネルのブラックマトリックスのみを見ることができる。次いで、図３Ｂに示すように、第２光電複屈折層１２７の動作により第１視域１３５に置かれた視聴者の一方の目（右眼：ＲＥ）が、ディスプレイパネル１２１のあらゆるピクセル１２２から光を受光できる一方、第２視域１３６に置かれた他方の目（左眼；ＬＥ）は、ディスプレイパネルのブラックマトリックスのみを見る。コントローラ１３１は、ステレオペアーの右眼映像用第２フレームのグラフィック信号をディスプレイパネル１２１に送る。これと同時に、偏光スイッチングコントローラ１３０にシンク信号を送って偏光スイッチ１２５を作動させ、選択コントローラ１２９により第１光電複屈折層１２６の光軸方向を転換または転換しない。第２光電複屈折層１２７の作動原理は、第１光電複屈折層１２６の作動と類似しているが、第２レンチキュラーセル１２７ｂのプロファイルが、第１レンチキュラーセル１２６ｂに比べて１／２ピッチほどシフトされているために、第１視域１３５と第２視域１３６とがシフトされて左眼がブラックマトリックスを見て右眼がピクセルを見るようにシフトされる。
【００４１】
図３Ａに対応するものとして、図４Ａは、第１偏光の光の偏光方向と共にピクセルに１２２による映像と、不活性領域１２３によるブラックマトリックスとを図示したものである。
【００４２】
図４Ａを参照するに、第１光電複屈折層１２６が実線で表示された左眼ＬＥによる映像ピクセル１２２の選択的な視聴を提供し、点線で表示された右眼ＲＥによるブラックマトリックスを提供する。
【００４３】
図３Ｂに対応する図４Ｂを参照するに、第２光電複屈折層１２７が実線で表示された右眼ＲＥによる映像ピクセル１２２の選択的な視聴を提供し、点線で表示された左眼ＬＥによるブラックマトリックスを提供する。
【００４４】
次いで、図５は、本発明による自動立体映像ディスプレイの２Ｄ映像モードを図示したものである。
【００４５】
自動立体映像ディスプレイの２Ｄ−３Ｄモード転換は、第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７が電圧制御により異常光線の屈折率を変化させうる光電物質からなる時に達成できる。このような光電物質として液晶が使われうる。制御電圧が選択コントローラ１２９により第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７に印加されれば、光軸方向が変換される。光電複屈折層として液晶を使用する場合、電圧が印加されれば液晶分子の方向が変わって、偏光平面への入力光に対して第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７の双方の屈折率が正常屈折率に変換されて分離部１２８の屈折率と同じくなる。したがって、第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７の光パワーがゼロになって透明な光学板として動作することによって、２Ｄ映像をフル解像度で表示させる。
【００４６】
第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７は、高い複屈折率を持つプラスチック種類だけでなくポジティブまたはネガティブ複屈折率を持つ重合液晶で製作可能である。複屈折光電スイッチングを提供するための光電複屈折ユニット１００の多様な構造が、図６Ａないし図６Ｄに例示されている。光電複屈折ユニット１００は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１光電複屈折層１２６及び第２光電複屈折層１２７が凸型プロファイルを持つポジティブ型と、図６Ｃ及び図６Ｄに示すように凹型プロファイルを持つネガティブ型とに分けられうる。ここで、ポジティブ型は、正の屈折力を持つタイプであり、ネガティブ型は、負の屈折力を持つタイプを表す。
【００４７】
光電複屈折ユニット１００の分離部１２８が、図６Ａに示すように、等方性透明物質からなる単一体で構成されるか、図６Ｂに示すように、分離部１２８’は、平面ガラス基板１４１’と、ガラス基板１４１’の両面に形成されたサブ分離部１４２’とを持つハイブリッド型に構成できる。
【００４８】
図６Ｃに図示されたネガティブ型光電複屈折ユニット１００”は、単一体から形成分離部１２８”と、分離部１２８”の両面に形成されたネガティブ型の第１光電複屈折層１２６”及び第２光電複屈折層１２７”とを備える。図６Ｄを参照するに、ネガティブ型光電複屈折ユニット１００’’’は、平面ガラス基板１４１’’’と、基板１４１’’’の両面に形成されたサブ分離部１４２’’’とを持つハイブリッド型に構成される。
【００４９】
本発明では、光電複屈折ユニットで多様な構成の変形が可能であり、図２は、単一体から形成された分離部を持つポジティブ型複屈折ユニットを採用した自動立体映像ディスプレイを示す図である。一方、図７は、図６Ｃに図示されたネガティブ型光電複屈折ユニット１００”を採用したディスプレイを示す図である。
【００５０】
ネガティブ複屈折を持つ液晶物質が等方性光電複屈折層のために選択されれば、分離部１２８”は、ポジティブレンチキュラーレンズの役割を行う。
【００５１】
前記した実施形態は例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能である。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想により定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、テレビ、コンピュータグラフィック及び他の応用に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ＵＳ５，４５７，５７４号明細書に開示された立体映像ディスプレイを示す図である。
【図２】本発明の望ましい実施形態による自動立体映像ディスプレイを示す図である。
【図３Ａ】図２に図示されたディスプレイの第１光電複屈折層の動作を示す図である。
【図３Ｂ】図２に図示されたディスプレイの第２光電複屈折層の動作を示す図である。
【図４Ａ】図２に図示されたディスプレイの偏光方向による動作関係を比較して示す図である。
【図４Ｂ】図２に図示されたディスプレイの偏光方向による動作関係を比較して示す図である。
【図５】本発明による自動立体映像ディスプレイによる２次元モードの動作を示す図である。
【図６Ａ】本発明による自動立体映像ディスプレイに採用される光電ユニットの多様な変形例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明による自動立体映像ディスプレイに採用される光電ユニットの多様な変形例を示す図である。
【図６Ｃ】本発明による自動立体映像ディスプレイに採用される光電ユニットの多様な変形例を示す図である。
【図６Ｄ】本発明による自動立体映像ディスプレイに採用される光電ユニットの多様な変形例を示す図である。
【図７】図６Ｃに示す光電ユニットを採用した自動立体映像ディスプレイを示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００    光電複屈折ユニット
１２１    ディスプレイパネル
１２２    ピクセル
１２３    不活性領域
１２４    偏光子
１２５    偏光スイッチ
１２６    第１光電複屈折層
１２６ａ  第１レンチキュラーセル
１２７    第２光電複屈折層
１２７ａ  第２レンチキュラーセル
１２８    分離部
１２９    選択コントローラ
１３０    偏光スイッチングコントローラ
１３１    コントローラ
ＰＬ      ピッチ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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