(57)【要約】【課題】スクリーンの歪みが原因で生じるクロストークの現象を低下させ、最適な三次元画像を表示するスクリーンの歪みを減少させる方法を提供する。【解決手段】スクリーンの歪みを減少させる方法は、従来の大画面裸眼式三次元画像表示装置において、スクリーンサイズの拡大に従い生じるスクリーンの歪みという欠陥に対して、ラミネート固着という改善方法を提出し、これによりスクリーンの歪みが原因で生じるクロストークの現象を低下させ、最適な三次元画像を表示する目的を達成する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンの歪みを減少させる方法において、その実施装置は、シーン分離装置、液晶パネル、高い面平坦度を備える多数の透明基材により構成し、ラミネー卜固着の方法を利用し、結合して固定し、
該ラミネー卜固着の方法は、高い面平坦度を備える透明基材を利用し、サンドイッチのように層で挟む方式を通して、該シーン分離装置と該液晶パネルを挟み、固定し、スクリーンの歪みを低下させる目的を達成することを特徴とするスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項２】
前記高い面平坦度を備える多数の透明基材は、ガラスにより構成することを特徴とする請求項１に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項３】
前記高い面平坦度を備える多数の透明基材の長辺方向と短辺方向上の平坦度は、10um以下であることを特徴とする請求項１に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項４】
前記ラミネー卜固着の方法は、高い面平坦度を備える3枚の透明基材を使用し、
該透明基材、該シーン分離装置、該透明基材、該液晶パネル、該透明基材の順序で、該シーン分離装置と該液晶パネルを挟んで処理することを特徴とする請求項１に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項５】
前記ラミネー卜固着の方法はさらに、高い面平坦度を備える2枚の透明基材を使用し、  該透明基材、該シーン分離装置、該透明基材、該液晶パネルの順序で、該シーン分離装置と該液晶パネルを挟んで処理することを特徴とする請求項１に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項６】
前記ラミネー卜固着の方法はさらに、高い面平坦度を備える1枚の透明基材を使用し、  該シーン分離装置、該透明基材、該液晶パネルの順序で、該シーン分離装置と該液晶パネルを挟んで処理することを特徴とする請求項１に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項７】
前記ラミネー卜固着の方法はさらに、高い面平坦度を備える透明基材2枚をそれぞれ使用し、該シーン分離装置と該液晶パネルを挟んで処理し、
すなわち、該透明基材、該シーン分離装置、該透明基材の順序で、該シーン分離装置を挟んで処理し、
また、該透明基材、該液晶パネル、該透明基材の順序で、該液晶パネルを挟んで処理することを特徴とする請求項１に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項８】
前記ラミネー卜固着の方法はさらに、高い面平坦度を備える透明基材1枚をそれぞれ使用し、該シーン分離装置と該液晶パネルを挟んで処理し、
すなわち、該透明基材、該シーン分離装置により、該シーン分離装置を挟んで処理し、  また、該透明基材、該液晶パネルにより、該液晶パネルを挟んで処理することを特徴とする請求項１に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項９】
前記ラミネー卜固着の方法はさらに、該高い面平坦度を備える透明基材と該シーン分離装置、該液晶パネルの間に存在する層間の空隙に、光透過性の高い固定材料を補填し、固定と導光の目的を達成することを特徴とする請求項１に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項１０】
前記光透過性の高い固定材料は、液体光学粘着剤であることを特徴とする請求項９に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項１１】
前記シーン分離装置は、視差バリアーと柱状レンズアレーにより構成することを特徴とする請求項１に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項１２】
前記視差バリアーは、固定式視差バリアーと液晶式視差バリアーにより構成することを特徴とする請求項１１に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【請求項１３】
前記柱状レンズアレーは、固定式柱状レンズアレーと液晶式柱状レンズアレーにより構成することを特徴とする請求項１１に記載のスクリーンの歪みを減少させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクリーンの歪みを減少させる方法に関し、特に従来の大画面裸眼式三次元画像表示装置において、スクリーンサイズの拡大に従い生じるスクリーンの歪みという欠陥に対して、ラミネート固着(Method of Laminated Fixation)という改善方法を提出し、スクリーンの歪みが原因で生じるクロストークの現象を低下させ、最適な三次元画像を表示する目的を達成するスクリーンの歪みを減少させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図1は、従来の裸眼式三次元液晶ディスプレー基本構成の模式図である。
一般に、裸眼式三次元液晶ディスプレー(Goggle Free 3D LC Display)1は、シーン分離装置100、液晶パネル(LCD Cell)200、液晶モジュール(Liquid Crystal Module, LCM)300により構成する。
該シーン分離装置100は、一般の視差バリアー、或いは柱状レンズアレー等装置で、平面構造の幾何特徴を備える。
該液晶パネル200は、カラーフィルター基板(図示なし)、液晶分子層(図示なし)、TFT基板(図示なし)により構成する液晶パネルで、平面構造の幾何特徴を備える。
該液晶モジュール300は、制御基板、バックライトモジュール、機構外枠等装置により構成する(図示なし)。
該シーン分離装置100は、固定式シーン分離装置、或いは液晶式シーン分離装置である。
いわゆる固定式シーン分離装置とは、固定式視差バリアー装置と固定式柱状レンズアレー装置をいい、2D/3D切換機能を備えないものである。
いわゆる液晶式シーン分離装置は、液晶パネルの製造工程を通して、2D/3Dの切換が可能な液晶式視差バリアー(Liquid Crystal Parallax Barrier )と液晶式柱状レンズアレー(Liquid Crystal Lenticular Lens Array)を製作する。
【０００３】
また、図1中に示す該シーン分離装置100と該液晶パネル200の、両者間の設置状態は、理想的な組立て状態を呈する。
いわゆる理想的な組立て状態とは、該シーン分離装置100と該液晶パネル200の両者の幾何構造がともに歪みの無い平面状態を呈し、しかも該２枚の平面構造が互いに平行の状態を呈している組立て状態をいう。
【０００４】
以下に、垂直ストリップ状視差バリアーを例とし、理想状態下における、垂直ストリップ状視差バリアーとシーン対応との関係について説明する。
図2は、理想状態における、垂直ストリップ状視差バリアー開口とシーン対応関係の立体模式図である。
一般に、垂直ストリップ状視差バリアー100は、多数の垂直ストリップ状開口部品111と垂直ストリップ状遮光部品112により構成し、LBの距離を隔てて、該液晶パネル200上に設置される。
最適観賞点P0(P0はZ0の最適観賞距離上に位置する)に位置する観賞者の目は、該垂直ストリップ状開口部品111を通して、該開口が対応するクロストークのないシーン画像201を観賞することができる。
いわゆる「クロストークがない」とは、該P0位置上において、該垂直ストリップ状開口部品111の開口を通して、それが対応するシーン画像201を観賞できるが、隣接するシーン画像202、203を観賞できない、ということである。
【０００５】
図3は、理想状態における、垂直ストリップ状視差バリアー開口とシーン対応関係の解析模式図である。
先ず、座標系を定義し、X軸を、該カラーフィルターの面上に設置し、しかもX軸の方向を、水平のBM(Black Matrix) (図示なし)に平行とする。
さらに、Z軸を、該液晶パネル200に垂直とし、しかも該最適視点P0を通過させる。
よって、該垂直ストリップ状開口部品111の右端は、(B+, LB)に位置し、左端は、(B-, LB)に位置し、該開口部品111を通して見られるシーン画像201の右、左端は、それぞれ(P+, 0)、(P-, 0)に位置し、以下との関係を備える。
【数１】
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【数２】
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【数３】
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【数４】
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また、視差バリアーの基本光学理論及び解析に関しては、本発明中では記述しないため、特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照されたい。
【０００６】
以下に、視差バリアーが歪むのみを例とし、歪みの状態における、垂直ストリップ状視差バリアーとシーン対応との関係について説明する。
図4は、歪み状態における、垂直ストリップ状視差バリアー開口とシーン対応関係の立体模式図である。
平面状態にある液晶パネル200に比べ、該垂直ストリップ状視差バリアー100は、外力(図示なし)の影響を受け、微量の歪みを生じている。
該外力は、液晶パネルをカッティングした際の残留応力(該視差バリアーを、液晶式視差バリアーと仮定)、或いは機構外枠による圧迫、或いは重力によって発生する。
このため、該垂直ストリップ状視差バリアー100構造には、微量の形状変化が生じる。
【０００７】
以下に、数学公式を用いて、該形状変化量とクロストークとの関係を解析する。
図5は、歪み量がΔLB＞0である時、垂直ストリップ状視差バリアー開口とシーン対応関係の解析模式図である。
外力に、該垂直ストリップ状開口部品111に対して、局部の微量な形状変化を起こさせ、また該垂直ストリップ状開口部品111の設置位置を、Z軸方向上と仮定すると、微量の移動ΔLB(以下、歪み量と略称)を生じる。
該歪み量ΔLBの値がプラスであるなら、該形状変化は隆起で、マイナスであるなら、陥没である。
【０００８】
以下に、隆起形状変化を通して、歪み量とクロストークとの関係について説明する。
局部が歪んだ垂直ストリップ状開口部品111においては、該開口位置が変化(111位置から111'位置へと移る)すると、該開口を通して見られるシーン画像も、変化する。
すなわち、該垂直ストリップ状開口部品111の右、左端の位置は変化し、右端は(B+, LB+ΔLB)となり、左端は(B-, LB+ΔLB)となる。
このため、該開口を通して見られるシーン画像の右、左端は、それぞれ(P++ΔP+, 0)、(P-+ΔP-, 0)に変化し、以下の関係が存在する。
【数５】
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【数６】
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式(3)、式(5)に基づき、以下を得ることができる。
【数７】
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【０００９】
図5に示すように、歪み量がΔLB＞0であるなら、形状変化は隆起であり、該クロストーク量ΔP+はプラスの値で、すなわち右隣りのシーン202を見ることができ、式(7)により、ΔP+と歪み量ΔLB、P+は正比例し、Z0とは反比例する。
但し、P/B値とは関係がない(PとBの差異は、通常は1%以下であるため)。
また、式(4)、(6)に基づき、以下を得ることができる。
【数８】
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【００１０】
図6は、歪み量がΔLB＜0である時、垂直ストリップ状視差バリアー開口とシーン対応関係の解析模式図である。
該歪み量がΔLB＜0であるなら、形状変化は陥没であり、該クロストーク量ΔP-はマイナスの値で、すなわち左隣りシーン203を見ることができ、式(8)により、ΔP-と歪み量ΔLB、 P-は正比例し、Z0とは反比例する。
但し、P/B値とは関係がない(PとBの差異は、通常は1%以下であるため)。
【００１１】
図7は、クロストーク量ΔP+はパラメーターZ0、P+、ΔLBに依存する関係を示す表である。
図7は、スクリーンサイズ=42”、スクリーン幅=930.24mm、単一画素幅=0.4845mmなどの仕様をもつ一般の家庭用テレビにおいて、P/B=1.0073とした時の、式(7)により、実際の数値データの模擬計算である。
ΔP+(Z0)は、P+＝465.12mm、ΔLB＝0.1mmである時の、ΔP+とZ0との関係を示し、ΔP+(ΔLB)1係は、P+＝465.12mm、Z0＝2000mmである時の、ΔP+とΔLBとの関係を示す。
ΔP+(P+)は、Z0＝2000mm、ΔLB＝0.1mmである時の、ΔP+とP+との関係を示し、ΔP+(ΔLB)2は、P+＝1860.48mm、Z0＝2000mmである時の、ΔP+とΔLBとの関係を示す。
また、クロストーク率ΔP+/Pを定義し、これにより歪み量が引き起こすクロストーク増加のパーセンテージを表わす。
【００１２】
上記した模擬計算ΔP+(ΔLB)2の結果に基づけば、Z0＝2000mmに位置する観賞者の観賞位置が、該42”スクリーンの最右端からすれば、スクリーン幅２個分だけ左へずれている時(すなわち、P+＝1860.48mm)には、わずかな歪み量(すなわち、ΔLB＝0.01mm=10μm)は、クロストーク(ΔP+/P=1.93%)を発生させる。
また、観賞の視角度を以下のように定義する。
【数９】
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【数１０】
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式(7)、式(8)は、以下のように表わすことができる。
【数１１】
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【数１２】
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式(11)、式(12)は、クロストーク量と観賞視角度のタンジェント(Tangent)が、正比例の関係を持つことを明確に示している。
ΔP+(ΔLB)2の状況で、観賞視角度がθ+=tan-1(1860.48/2000)=42.9°であれば、大きな角度の観賞においては、わずかな歪み量(すなわち、ΔLB＝0.01mm=10μm)が、クロストーク(ΔP+/P=1.93%)を発生させる。
上記したように、大画面裸眼式三次元画像の表示において、スクリーンの歪みという欠陥の解決は、大画面裸眼式三次元画像表示を構成するために、かくべからざる鍵となる技術である。
本発明は、大画面裸眼式三次元画像の表示において、スクリーンの歪みという欠陥を解決するためになされたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】台湾特許第098128986号明細書
【特許文献２】台湾特許第099107311号明細書
【特許文献３】台湾特許第099134699号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明が解決しようとする課題は、スクリーンサイズの拡大に従い生じるスクリーンの歪みという欠陥に対して、ラミネート固着という改善方法(Method of Laminated Fixation)を提出し、スクリーンの歪みが原因で生じるクロストークの現象を低下させ、最適な三次元画像を表示するスクリーンの歪みを減少させる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明は下記のスクリーンの歪みを減少させる方法を提供する。
スクリーンの歪みを減少させる方法は、従来の大画面裸眼式三次元画像表示装置において、スクリーンサイズの拡大に従い生じるスクリーンの歪みという欠陥に対して、ラミネート固着という改善方法を提出し、スクリーンの歪みが原因で生じるクロストークの現象を低下させ、最適な三次元画像を表示する目的を達成し、
いわゆるラミネート固着の方法は、高い面平坦度を備える透明基材を利用し、サンドイッチのように層で挟む方式を通して、シーン分離装置と液晶パネルを挟んで固定し、スクリーンの歪みを低下させる目的を達成する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のスクリーンの歪みを減少させる方法は、従来の大画面裸眼式三次元画像表示装置において、スクリーンサイズの拡大に従い生じるスクリーンの歪みという欠陥に対して、ラミネート固着(Method of Laminated Fixation)という改善方法を提出し、スクリーンの歪みが原因で生じるクロストークの現象を低下させ、最適な三次元画像を表示する目的を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の裸眼式三次元液晶ディスプレー基本構成の模式図である。
【図２】理想状態における、垂直ストリップ状視差バリアー開口とシーン対応関係の立体模式図である。
【図３】理想状態における、垂直ストリップ状視差バリアー開口とシーン対応関係の解析模式図である。
【図４】歪み状態における、垂直ストリップ状視差バリアー開口とシーン対応関係の立体模式図である。
【図５】歪み量がΔLB＞0である時、垂直ストリップ状視差バリアー開口とシーン対応関係の解析模式図である。
【図６】歪み量がΔLB＜0である時、垂直ストリップ状視差バリアー開口とシーン対応関係の解析模式図である。
【図７】クロストーク量トP+は、パラメーターZ0、P+、ΔLBに依存する関係を示す表である。
【図８】本発明第一実施例の模式図である。
【図９】本発明第二実施例の模式図である。
【図１０】本発明第三実施例の模式図である。
【図１１】本発明第四実施例の模式図である。
【図１２】本発明第五実施例の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
図8は、本発明第一実施例の模式図である。
シーン分離装置100と液晶パネル200は、高い面平坦度を備える3枚の透明基材401、402、403を用い、透明基材401、シーン分離装置100、透明基材402、液晶パネル200、透明基材403の順序で、該シーン分離装置100と該液晶パネル200を、それぞれ挟む。
該透明基材401、402、403の材料は、ガラスにより構成し、その面積(W×H)は、該シーン分離装置100、該液晶パネル200の面積と相同で、その長辺方向と短辺方向上の平坦度は、10um/W、10um/H(説明を単純化するため、以下では、平坦度は長さを単位とし、生じる最大高度差を定義し、すなわち、平坦度の数値において、最大高度差の値だけを表わす)以下である。
また、該各層間の間隙(内一層のみの間隙を図示)は、液体光学粘着剤(Liquid Optically Clear Adhesive)などの光透過性の高い固定材料405を利用し、層間の間隙を補填し、固定と導光の目的を達成する。
【００２０】
図9は、本発明第二実施例の模式図である。
シーン分離装置100と液晶パネル200は、上記した高い面平坦度を備える透明基材401、402を2枚用い、シーン分離装置100、透明基材401、液晶パネル200、透明基材402の順序で、第一実施例に記述するように、該シーン分離装置100と該液晶パネル200を挟み、固定する。
【００２１】
図10は、本発明第三実施例の模式図である。
シーン分離装置100と液晶パネル200は、上記した高い面平坦度を備える透明基材401を1枚用い、シーン分離装置100、透明基材401、液晶パネル200の順序で、第一実施例に記述するように、該シーン分離装置100と該液晶パネル200を、挟み、固定する。
【００２２】
図11は、本発明第四実施例の模式図である。
シーン分離装置100と液晶パネル200は、上記した高い面平坦度を備える透明基材401、402、403、404をそれぞれ2枚用い、第一実施例に記述するように、挟み、固定する。
すなわち、該シーン分離装置100は、該透明基材401、402に挟まれ、固定され、該液晶パネル200は、該透明基材403、404に挟まれ、固定される。
【００２３】
図12は、本発明第五実施例の模式図である。
シーン分離装置100と液晶パネル200は、上記した高い面平坦度を備える透明基材401、402をそれぞれ1枚用い、第一実施例に記述するように、挟み、固定する。
すなわち、該シーン分離装置100は、該透明基材401に固定され、該液晶パネル200は、該透明基材402に固定される。
【００２４】
上記の本発明名称と内容は、本発明技術内容の説明に用いたのみで、本発明を限定するものではない。
本発明が開示するラミネート固着の方法は、他のフラットディスプレー(プラズマスクリーン、OLEDスクリーンなど)、またサイズの小さいフラットディスプレーにも適用することができる。
また、各実施例中に記述する挟む順序は、他の違った挟む順序の処理にも適用することができる。
本発明の精神に基づく等価応用或いは部品(構造)の転換、置換、数量の増減はすべて、本発明の保護範囲に含むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は特許の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。
【符号の説明】
【００２６】
1  裸眼式三次元液晶ディスプレー
100  シーン分離装置(垂直ストリップ状視差バリアー)
111  垂直ストリップ状開口部品
111'  歪み状態下の垂直ストリップ状開口部品
112  垂直ストリップ状遮光部品
112'  歪み状態下の垂直ストリップ状遮光部品
200  液晶パネル
201  クロストークのないシーン画像
202  右隣りのシーン画像
203  左隣りのシーン画像
300  液晶モジュール
401、402、403、404  高い面平坦度を備える透明基材
405  光透過性の高い固定材料
XYZ  座標軸方向
Z0  最適観賞距離
P0  最適観賞点
LB  視差バリアー装置距離
ΔLB  歪み量
(B+, LB)   垂直ストリップ状開口部品右端の位置座標
(B-, LB)   垂直ストリップ状開口部品左端の位置座標
(P+, 0)、(P++ΔP+, 0)  開口部品右端が対応するシーン画像の位置座標
(P-, 0)、(P-+ΔP-, 0)  開口部品左端が対応するシーン画像の位置座標
θ+、θ-  観賞視角度
W×H  透明基材面積
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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