(57)【要約】 【課題】  ３Ｄ画像表示装置および３Ｄ画像の表示方法を提供する。【解決手段】  複数の右眼用の画素および複数の左眼用の画素を有する画素層を含む画像表示装置、および前記画像表示装置上に配置された３Ｄ装置を含み、前記各右眼用の画素および前記各左眼用の画素は、実質的に同じ幅を有し、前記３Ｄ装置および前記画素層は、その間に空気の光学距離を有し、且つ前記幅と前記空気の光学距離は、１：Ｙの比率を有し、Ｙは、４.１より小さい３Ｄ画像表示装置。【選択図】  図３Ａ
2013092772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の右眼用の画素および複数の左眼用の画素を有する画素層を含む画像表示装置、および
前記画像表示装置上に配置された３Ｄ装置を含み、
前記各右眼用の画素および前記各左眼用の画素は、実質的に同じ幅を有し、
前記３Ｄ装置および前記画素層は、その間に空気の光学距離を有し、且つ
前記幅と前記空気の光学距離は、１：Ｙの比率を有し、Ｙは、４.１より小さい３Ｄ画像表示装置。
【請求項２】
前記３Ｄ装置は、複数のレンズを有するレンチキュラーレンズ層を含む請求項１に記載の３Ｄ画像表示装置。
【請求項３】
前記各レンズは、前記右眼用の画素および前記左眼用の画素と実質的に一直線に並ぶ請求項２に記載の３Ｄ画像表示装置。
【請求項４】
前記レンズの上部および前記画素層の上部は、その間に空気の光学距離を有する請求項２に記載の３Ｄ画像表示装置。
【請求項５】
前記３Ｄ装置は、開口を含む３Ｄバリアを含む請求項１に記載の３Ｄ画像表示装置。
【請求項６】
前記開口は、前記右眼用の画素と左眼用の画素との間のインターフェースと実質的に一直線に並ぶ請求項５に記載の３Ｄ画像表示装置。
【請求項７】
前記３Ｄバリアの上部および前記画素層の上部は、その間に空気の光学距離を有する請求項５に記載の３Ｄ画像表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の前記３Ｄ画像表示装置を観察者に提供するステップ、および
前記３Ｄ装置によって、前記右眼用の画素から前記観察者の右眼に右眼用の画像を表示し、且つ前記３Ｄ装置によって、前記左眼用の画素から前記観察者の左眼に左眼用の画像をそれぞれ表示するステップを含み、
前記右眼は、前記右眼用の画素上の第１領域を見て、前記左眼は、前記左眼用の画素上の第２領域を見て、
前記第１と第２領域は、その間に中心距離を有し、且つ
前記中心距離は、右眼および左眼用の画素幅より短い３Ｄ画像の表示方法。
【請求項９】
前記３Ｄ装置は、複数のレンズを有するレンチキュラーレンズ層を含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記各レンズは、前記右眼用の画素および前記左眼用の画素と実質的に一直線に並ぶ請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記レンズの上部および前記画素層の上部は、その間に空気の光学距離を有する請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記３Ｄ装置は、開口を含む３Ｄバリアを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記開口は、前記右眼用の画素と左眼用の画素との間のインターフェースと実質的に一直線に並ぶ請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記３Ｄバリアの上部および前記画素層の上部は、その間に空気の光学距離を有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記右眼用と左眼用の画素幅および前記中心距離は、１００：Ｘの比率を有し、且つＸは８５より小さい請求項８に記載の方法。
【請求項１６】
前記右眼用と左眼用の画素幅および前記中心距離は、１００：Ｘの比率を有し、且つＸは実質的に５０と等しい請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元（３Ｄ）画像表示装置に関し、特に、非合焦中心距離（defocused center pitch）または３Ｄ開口距離（aperture pitch）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンチキュラーレンズタイプの３Ｄ画像表示装置は、図１Ａに表されるような３Ｄ画像を表すことができる。画像表示装置、例えばＬＣＤは、アレイ基板１１、カラーフィルター基板１３、およびその間に配置された液晶層１４を含む。複数の右眼用の画素１２Ｒおよび左眼用の画素１２Ｌは、交互に配置されてアレイ基板１１上にピクセル層１２を構成する。偏光板１５、接着層１７、ＰＥＴフィルム１９、および複数のレンズを有するレンチキュラーレンズ層２１は、カラーフィルター基板１３上に順次に配置される。レンチキュラーレンズ層２１の各レンズは、１つの右眼用の画素１２Ｒおよび１つの左眼用の画素１２Ｌと実質的に一直線に並ぶ。図１Ａに示されるように、観察者の右眼Ｒは、レンチキュラーレンズ層２１を通過して右眼用の画素１２Ｒから右眼用の画像を見て、且つ観察者の左眼Ｌは、レンチキュラーレンズ層２１を通過して左眼用の画素１２Ｌから左眼用の画像をそれぞれ見る。右眼Ｒは、右眼用の画素１２Ｒ上の非合焦領域２３Ｒを見て、且つ左眼Ｌは、左眼用の画素１２Ｌ上のもう１つの２３Ｌを見る。右眼用の画像および左眼用の画像は、観察者の脳で統合されて３Ｄ画像を見る。
【０００３】
図１Ｂは、図１Ａの右眼用の画素および左眼用の画素の上面図を表している。右眼用の画素１２Ｒは、赤色画素となる上部、緑色画素となる中間部、および青色画素となる底部を含む。同様に、左眼用の画素１２Ｌは、赤色画素となる上部、緑色画素となる中間部、および青色画素となる底部を含む。赤色、緑色、および青色画素の各々は、例えばＴＦＴおよび／または蓄積コンデンサなどの制御素子２５を含み、その輝度を制御する。右眼用の画素１２Ｒおよび左眼用の画素１２Ｌは、同じ幅Ｗ１を有する。右眼用の画素１２Ｒの中心にある非合焦領域２３Ｒおよび左眼用の画素１２Ｌの中心にあるもう１つの非合焦領域２３Ｌは、その間に非合焦中心距離Ｐ１を有する。図１Ｂに示されるように、非合焦中心距離Ｐ１は、右眼用の画素または左眼用の画素の幅Ｗ１と等しい。
【０００４】
図１Ｃは、異なる位置で観察者が見る、図１Ａの３Ｄ画像表示装置の画像（view image）タイプおよびそれらの領域マップを表している。図１Ａの３Ｄ画像表示装置２７は、図１Ｃの底部中心に位置される。図１Ｃでは、ｘ位置は、観察者と３Ｄ画像表示装置２７との間の水平距離を意味し、ｚ位置は、観察者と３Ｄ画像表示装置２７との間の垂直距離を意味する。観察者は、図１Ｃに見られる斜線領域からなる右眼用の画像領域の２Ｄ右眼用の画像を見ることができる。２Ｄ左眼用の画像は、図１Ｃに見られる逆斜線領域からなる左眼用の画像領域に見られることができる。３Ｄ画像は、図１Ｃに見られるグリッド領域からなる３Ｄ画像領域に見られることができる。図１Ｃの他の位置では、観察者は、右眼から２Ｄ左眼用の画像を見ることができ、左眼から２Ｄ右眼用の画像を見ることができる。対象でない（unintended）眼から見られる２Ｄ右眼用の画像および２Ｄ左眼用の画像は、脳で統合され、疑似３Ｄ画像を見る。図１Ｃに示されるように、狭い右眼用の画像領域および狭い２Ｄ左眼用の画像領域により、観察者は疑似３Ｄ画像を見易い。
【０００５】
狭い右眼用の画像領域および２Ｄ左眼用の画像領域は、レンチキュラーレンズタイプの３Ｄ画像表示装置に生じるだけでなく、バリアタイプの３Ｄ画像表示装置にも生じる。バリアタイプの３Ｄ画像表示装置は、図２Ａに表されるような３Ｄ画像を表すことができる。画像表示装置、例えばＬＣＤは、アレイ基板１１、カラーフィルター基板１３、およびその間に配置された液晶層１４を含む。複数の右眼用の画素１２Ｒおよび左眼用の画素１２Ｌは、交互に配置されてアレイ基板１１上にピクセル層１２を構成する。偏光板１５、接着層１７、ＰＥＴフィルム１９、および３Ｄバリア２９は、カラーフィルター基板１３上に順次に配置される。３Ｄバリア２９は、ライトバリア２９Ｂとの間に配置された開口２９Ａを含み、開口２９Ａは、右眼用の画素１２Ｒと左眼用の画素１２Ｌとの間のインターフェースと実質的に一直線に並ぶ。図２Ａに示されるように、観察者の右眼は、３Ｄバリア２９の開口２９Ａを通過して右眼用の画素１２Ｒから右眼用の画像を見て、且つ観察者の左眼は、３Ｄバリア２９の開口２９Ａを通過して左眼用の画素１２Ｌから左眼用の画像をそれぞれ見る。右眼Ｒは、右眼用の画素１２Ｒ上の３Ｄ開口領域３０Ｒを見て、且つ左眼Ｌは、左眼用の画素１２Ｌ上のもう１つの３Ｄ開口領域３０Ｌを見る。右眼用の画像および左眼用の画像は、観察者の脳で統合されて３Ｄ画像を見る。
【０００６】
図２Ｂは、図２Ａの右眼用の画素および左眼用の画素の上面図を表している。右眼用の画素１２Ｒは、赤色画素となる上部、緑色画素となる中間部、および青色画素となる底部を含む。同様に、左眼用の画素１２Ｌは、赤色画素となる上部、緑色画素となる中間部、および青色画素となる底部を含む。赤色、緑色、および青色画素の各々は、例えばＴＦＴおよび／または蓄積コンデンサ（Ｃｓ）などの制御素子２５を含み、その輝度を制御する。右眼用の画素１２Ｒおよび左眼用の画素１２Ｌは、同じ幅Ｗ１を有する。右眼用の画素１２Ｒの中心にある３Ｄ開口領域３０Ｒおよび左眼用の画素１２Ｌの中心にあるもう１つの３Ｄ開口領域３０Ｒは、その間に３Ｄ開口距離Ｐ２を有する。図２Ｂに示されるように、３Ｄ開口距離Ｐ２は、右眼用の画素または左眼用の画素の幅Ｗ１と等しい。Ｗ１／Ｐ２の比率が１と等しい時、２Ｄ右眼用の画像領域は、２Ｄ左眼用の画像領域とほぼ重複するため、観察者が擬似３Ｄ画像を見易くなる。
【０００７】
擬似３Ｄ画像は、観察者にめまい、または頭痛さえ生じさせる。観察者が擬似３Ｄ画像を見るのを防ぐ、より大きい２Ｄ右眼用の画像領域、より大きい２Ｄ左眼用の画像領域、およびより大きい３Ｄ画像領域を有する３Ｄ画像表示装置の新しい設計が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
３Ｄ画像表示装置および３Ｄ画像の表示方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの実施形態は、複数の右眼用の画素および複数の左眼用の画素を有する画素層を含む画像表示装置、および画像表示装置上に配置された３Ｄ装置を含み、各右眼用の画素および各左眼用の画素は、実質的に同じ幅を有し、３Ｄ装置および画素層は、その間に空気の光学距離を有し、且つ前記幅と空気の光学距離は、１：Ｙの比率を有し、Ｙは、４.１より小さい３Ｄ画像表示装置を提供する。
【００１０】
本発明の１つの実施形態は、観察者に上述の３Ｄ画像表示装置を提供するステップ、および３Ｄ装置によって、右眼用の画素から観察者の右眼に右眼用の画像を表示し、且つ３Ｄ装置によって、左眼用の画素から観察者の左眼に左眼用の画像をそれぞれ表示するステップを含み、右眼は、右眼用の画素上の第１領域を見て、左眼は、左眼用の画素上の第２領域を見て、第１と第２領域は、その間に中心距離を有し、且つ中心距離は、右眼および左眼用の画素幅より短い３Ｄ画像の表示方法を提供する。
【００１１】
詳細な説明は、添付の図面と併せて以下の実施形態に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明は、添付の図面と併せて後に続く詳細な説明と実施例を解釈することによって、より完全に理解されることができる。
【図１Ａ】従来技術のレンチキュラーレンズタイプの３Ｄ画像表示装置の断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの右眼用の画素および左眼用の画素の上面図を表している。
【図１Ｃ】異なる位置で観察者が見る、図１Ａの３Ｄ画像表示装置の画像（view image）タイプおよびそれらの領域マップを表している。
【図２Ａ】従来技術のバリアタイプの３Ｄ画像表示装置の断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの右眼用の画素および左眼用の画素の上面図を表している。
【図３Ａ】本発明の１つの実施形態のレンチキュラーレンズタイプの３Ｄ画像表示装置の断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの右眼用の画素および左眼用の画素の上面図を表している。
【図３Ｃ】異なる位置で観察者が見る、図１Ａの３Ｄ画像表示装置の画像タイプおよびそれらの領域マップを表している。
【図４Ａ】左眼用の画素および右眼用の画素上の非合焦領域の上面図を表している。
【図４Ｂ】左眼用の画素および右眼用の画素上の非合焦領域の上面図を表している。
【図４Ｃ】左眼用の画素および右眼用の画素上の非合焦領域の上面図を表している。
【図４Ｄ】左眼用の画素および右眼用の画素上の非合焦領域の上面図を表している。
【図５Ａ】異なる位置で観察者が見る、図４Ａ−４Ｄの３Ｄ画像表示装置の画像タイプおよびそれらの領域マップを表している。
【図５Ｂ】異なる位置で観察者が見る、図４Ａ−４Ｄの３Ｄ画像表示装置の画像タイプおよびそれらの領域マップを表している。
【図５Ｃ】異なる位置で観察者が見る、図４Ａ−４Ｄの３Ｄ画像表示装置の画像タイプおよびそれらの領域マップを表している。
【図５Ｄ】異なる位置で観察者が見る、図４Ａ−４Ｄの３Ｄ画像表示装置の画像タイプおよびそれらの領域マップを表している。
【図６Ａ】本発明の１つの実施形態のバリアタイプの３Ｄ画像表示装置の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの右眼用の画素および左眼用の画素の上面図を表している。
【図７】異なる位置で観察者が見る、異なるＷ３／Ｐ４の比率を有する３Ｄ画像表示装置の画像タイプおよびそれらの領域マップを表している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の説明は、本発明を実施するベストモードが開示されている。この説明は、本発明の一般原理を例示する目的のためのもので本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、添付の請求の範囲を参考にして決定される。
【００１４】
図３Ａは、本発明の１つの実施形態のレンチキュラーレンズタイプの３Ｄ画像表示装置を表している。画像表示装置、例えばＬＣＤは、アレイ基板３１、カラーフィルター基板３３、およびその間に配置された液晶層３４を含む。複数の右眼用の画素３２Ｒおよび左眼用の画素３２Ｌは、交互に配置されてアレイ基板３１上にピクセル層３２を構成する。偏光板３５、接着層３７、ＰＥＴフィルム３９、および複数のレンズを有するレンチキュラーレンズ層４１などの３Ｄ装置は、カラーフィルター基板３３上に順次に配置される。レンチキュラーレンズ層４１の上部および画素層３２の上部は、その間に空気の光学距離Ｄ３を有する。空気の光学距離は、各層の屈折率で割った各層の厚さの和によって定義される。レンチキュラーレンズ層４１の各レンズは、１つの右眼用の画素３２Ｒおよび１つの左眼用の画素３２Ｌと実質的に一直線に並ぶ。図３Ａに示されるように、観察者の右眼は、レンチキュラーレンズ層４１を通過して右眼用の画素３２Ｒから右眼用の画像を見て、且つ観察者の左眼は、レンチキュラーレンズ層４１を通過して左眼用の画素３２Ｌから左眼用の画像をそれぞれ見る。右眼Ｒは、右眼用の画素３２Ｒ上の非合焦領域４３Ｒを見て、且つ左眼Ｌは、左眼用の画素３２Ｌ上のもう１つの４３Ｌを見る。右眼用の画像および左眼用の画像は、観察者の脳で統合されて３Ｄ画像を見る。注意するのは、画像表示装置は、図３Ａに示されたＬＣＤに限定されるものではない。例えば、画像表示装置は、電子ペーパー、電子書籍リーダー、エレクトロルミネッセントディスプレイ（ＥＬＤ）、有機エレクトロルミネッセントディスプレイ（ＯＥＬＤ）、蛍光表示管ディスプレイ（ＶＦＤ）、発光ダイオードディスプレイ（ＬＥＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、デジタル光処理（ＤＬＰ）表示、反射型液晶パネル（ＬＣｏＳ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（ＳＥＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、レーザーテレビ（量子ドットレーザー;  液晶レーザー）、強誘電性液晶ディスプレイ（Ferro liquid display；ＦＬＤ）、干渉計測型変調方式ディスプレイ（ｉＭｏＤ）、厚膜誘電体エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＴＤＥＬ）、量子ドットディスプレイ（ＱＤ−ＬＥＤ）、テレスコーピックピクセルディスプレイ（telescopic pixel； ＴＰＤ）、有機発光トランジスタ（ＰＬＥＤ）、エレクトロクロミックディスプレイ、レーザー蛍光体ディスプレイ（laser phosphor display；  ＬＰＤ）などであることができる。液晶層３４は、他の画像表示装置では省略されることができることが理解されている。また注意するのは、レンチキュラーレンズ層４１は、固定タイプのレンチキュラーレンズ層だけに限られず、２つのガラス、液晶層、偏光板、および他の構成要素を含む切り換え可能なレンチキュラーレンズセル（ｃｅｌｌ）でもよい。
【００１５】
図３Ｂは、図３Ａの右眼用の画素および左眼用の画素の上面図を表している。右眼用の画素３２Ｒは、右眼用の画素３２Ｒは、赤色画素となる上部、緑色画素となる中間部、および青色画素となる底部を含む。同様に、左眼用の画素３２Ｌは、赤色画素となる上部、緑色画素となる中間部、および青色画素となる底部を含む。赤色、緑色、および青色画素の各々は、例えばＴＦＴおよび／または蓄積コンデンサなどの制御素子４５を含み、その輝度を制御する。右眼用の画素３２Ｒおよび左眼用の画素３２Ｌは、同じ幅Ｗ３を有する。右眼用の画素３２Ｒの中心にある非合焦領域４３Ｒおよび左眼用の画素３２Ｌの中心にあるもう１つの非合焦領域４３Ｌは、その間に非合焦中心距離Ｐ３を有する。図３Ｂに示されるように、右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３と非合焦中心距離Ｐ３は、１００：５０の比率を有する。
【００１６】
図３Ｃは、異なる位置で観察者が見る、図３Ａの３Ｄ画像表示装置の画像（view image）タイプおよびそれらの領域マップを表している。図３Ａの３Ｄ画像表示装置４７は、図３Ｃの底部中心に位置される。図３Ｃでは、ｘ位置は、観察者と３Ｄ画像表示装置４７との間の水平距離を意味し、ｚ位置は、観察者と３Ｄ画像表示装置４７との間の垂直距離を意味する。観察者は、図１Ｃに見られる斜線領域からなる右眼用の画像領域の２Ｄ右眼用の画像を見ることができる。２Ｄ左眼用の画像は、図１Ｃに見られる逆斜線領域からなる左眼用の画像領域に見られることができる。３Ｄ画像は、図１Ｃに見られるグリッド領域からなる３Ｄ画像領域に見られることができる。図３Ｃの他の位置では、観察者は、右眼から２Ｄ左眼用の画像を見ることができ、左眼から２Ｄ右眼用の画像を見ることができ、且つ対象でない（unintended）眼から見られる２Ｄ右眼用の画像および２Ｄ左眼用の画像は、脳で統合され、疑似３Ｄ画像を見る。図３Ａ〜３ＢのＷ３：Ｐ３の比率は、図１Ａ〜１ＢのＷ１：Ｐ１の比率より大きいため、図３Ｃの２Ｄ右眼用の画像領域および２Ｄ左眼用の画像領域は、図１Ｃの２Ｄ右眼用の画像領域および２Ｄ左眼用の画像領域より大きい。よって、図３Ｃの観察者は、図１Ｃに見られるよりも疑似３Ｄ画像を見難い。また、図３Ｃの３Ｄ画像領域は、図１Ｃの３Ｄ画像領域よりも大きい。
【００１７】
よって、非合焦中心距離Ｐ３がより短い時、および／または右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３がより長い時、疑似３Ｄ画像領域は、減少され、２Ｄ／３Ｄ画像領域は、増加される。１つの実施形態では、幅Ｗ３および非合焦中心距離Ｐ３は、１００：Ｘの比率を有し、且つＸは８５より小さい。高過ぎるＷ３／Ｐ３比率は、より薄い膜層とガラスが必要なため、量産が難しく、低過ぎるＷ３／Ｐ３比率は、２Ｄおよび３Ｄ画像領域を効果的に拡大することができない。注意するのは、幅Ｗ３／非合焦中心距離Ｐ３の比率は、幅Ｗ３と空気の光学距離Ｄ３（図３Ａを参照）との間の比率によって制御されることができる。空気の光学距離Ｄ３が長ければ、非合焦中心距離Ｐ３も長くなり、空気の光学距離Ｄ３が短ければ、非合焦中心距離Ｐ３も短くなる。１つの実施形態では、幅Ｗ３と空気の光学距離Ｄ３は、１：Ｙの比率を有し、Ｙは、４.１より小さい。幅Ｗ３が定値の時、長過ぎる空気の光学距離Ｄ３は、２Ｄおよび３Ｄ画像領域を効果的に拡大することができず、短過ぎる空気の光学距離Ｄ３は、より薄い膜層とガラスが必要なため、量産が難しい。レンチキュラーレンズ層４１の曲率半径は、画素層３２上に適切な焦点を当てるように調整されることができる。しかしながら、半径の値は、実施形態の目的に対して制限されるものではない。
【００１８】
図４Ａ−４Ｄは、左眼用の画素および右眼用の画素上の非合焦領域の上面図を表している。図５Ａ−５Ｄは、異なる位置で観察者が見る、図４Ａ−４Ｄの３Ｄ画像表示装置の画像タイプおよびそれらの領域マップを表している。３Ｄ画像表示装置４７は、図５Ａ〜５Ｄの底部中心にそれぞれ位置される。図５Ａ〜５Ｄでは、ｘ位置は、観察者と３Ｄ画像表示装置４７との間の水平距離を意味し、ｚ位置は、観察者と３Ｄ画像表示装置４７との間の垂直距離を意味する。１つの実施形態では、右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３は、約９４.５μｍ、空気の光学距離Ｄ３は、５５９μｍ、レンチキュラーレンズ層４１の曲率半径は、３１５μｍであり、右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３および非合焦中心距離Ｐ３は、図４Ａに示されるように１００：１００の比率を有する。よって、２Ｄ右眼用の画像領域、２Ｄ左眼用の画像領域、および３Ｄ画像領域は、図５Ａに示されるように狭くなる。
【００１９】
１つの実施形態では、右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３は、約９４.５μｍ、空気の光学距離Ｄ３は、４４５μｍ、レンチキュラーレンズ層４１の曲率半径は、２５５μｍであり、右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３および非合焦中心距離Ｐ３は、図４Ｃに示されるように１００：８０の比率を有する。よって、図５Ｂに示される２Ｄ右眼用の画像領域、２Ｄ左眼用の画像領域、および３Ｄ画像領域は、図５Ａの領域よりも大きい。
【００２０】
１つの実施形態では、右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３は、約９４.５μｍ、空気の光学距離Ｄ３は、３８４μｍ、レンチキュラーレンズ層４１の曲率半径は、２５５μｍであり、右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３および非合焦中心距離Ｐ３は、図４Ｃに示されるように１００：６６の比率を有する。よって、図５Ｃに示される２Ｄ右眼用の画像領域、２Ｄ左眼用の画像領域、および３Ｄ画像領域は、図５Ａおよび５Ｂの領域よりも大きい。
【００２１】
１つの実施形態では、右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３は、約９４.５μｍ、空気の光学距離Ｄ３は、２９６μｍ、レンチキュラーレンズ層４１の曲率半径は、１８０μｍであり、右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３および非合焦中心距離Ｐ３は、図４Ｄに示されるように１００：５０の比率を有する。よって、図５Ｄに示される２Ｄ右眼用の画像領域、２Ｄ左眼用の画像領域、および３Ｄ画像領域は、図５Ａ、５Ｂ、および５Ｃの領域よりも大きい。言い換えれば、より高いＷ３／Ｐ３比率を有する３Ｄ画像領域は、より大きな２Ｄ右眼用の画像領域、より大きな２Ｄ左眼用の画像領域、およびより大きな３Ｄ画像領域を有する。
【００２２】
上述の設計は、レンチキュラーレンズタイプの３Ｄ画像表示装置に有用なだけでなく、３Ｄバリアタイプの３Ｄ画像表示装置にも有用である。図６Ａは、本発明の１つの実施形態のバリアタイプの３Ｄ画像表示装置を表している。画像表示装置、例えばＬＣＤは、アレイ基板３１、カラーフィルター基板３３、およびその間に配置された液晶層３４を含む。複数の右眼用の画素３２Ｒおよび左眼用の画素３２Ｌは、交互に配置されてアレイ基板３１上にピクセル層３２を構成する。偏光板３５、接着層３７、ＰＥＴフィルム３９、および３Ｄバリア４９などの３Ｄ装置は、カラーフィルター基板３３上に順次に配置される。３Ｄバリア４９の上部および画素層３２の上部は、その間に空気の光学距離Ｄ３を有する。３Ｄバリア４９は、ライトバリア４９Ａとの間に配置された開口４９Ａを含み、開口４９Ａは、右眼用の画素３２Ｒと左眼用の画素３２Ｌとの間のインターフェースと実質的に一直線に並ぶ。図６Ａに示されるように、観察者の右眼Ｒは、３Ｄバリア４９の開口４９Ａを通過して右眼用の画素３２Ｒから右眼用の画像を見て、且つ観察者の左眼Ｌは、３Ｄバリア４９の開口４９Ａを通過して左眼用の画素３２Ｌから左眼用の画像をそれぞれ見る。右眼Ｒは、右眼用の画素３２Ｒ上の３Ｄ開口領域５１Ｒを見て、且つ左眼Ｌは、左眼用の画素３２Ｌ上のもう１つの３Ｄ開口領域５１Ｌを見る。右眼用の画像および左眼用の画像は、観察者の脳で統合されて３Ｄ画像を見る。注意するのは、画像表示装置は、図６Ａに示されたＬＣＤに限定されるものではない。例えば、画像表示装置は、電子ペーパー、電子書籍リーダー、エレクトロルミネッセントディスプレイ（ＥＬＤ）、有機エレクトロルミネッセントディスプレイ（ＯＥＬＤ）、蛍光表示管ディスプレイ（ＶＦＤ）、発光ダイオードディスプレイ（ＬＥＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、デジタル光処理（ＤＬＰ）表示、反射型液晶パネル（ＬＣｏＳ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（ＳＥＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、レーザーテレビ（量子ドットレーザー;  液晶レーザー）、強誘電性液晶ディスプレイ（Ferro liquid display；ＦＬＤ）、干渉計測型変調方式ディスプレイ（ｉＭｏＤ）、厚膜誘電体エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＴＤＥＬ）、量子ドットディスプレイ（ＱＤ−ＬＥＤ）、テレスコーピックピクセルディスプレイ（telescopic pixel； ＴＰＤ）、有機発光トランジスタ（ＰＬＥＤ）、エレクトロクロミックディスプレイ、レーザー蛍光体ディスプレイ（laser phosphor display；  ＬＰＤ）などであることができる。液晶層３４は、他の画像表示装置では省略されることができることが理解されている。また注意するのは、３Ｄバリア４９は、固定タイプのバリアだけに限られず、２つのガラス、液晶層、偏光板、および他の構成要素を含む切り換え可能なバリアセル（ｃｅｌｌ）でもよい。また、３Ｄバリアは、画像表示装置の下方に配置されることができる。
【００２３】
図６Ｂは、図６Ａの右眼用の画素および左眼用の画素の上面図を表している。右眼用の画素３２Ｒは、右眼用の画素３２Ｒは、赤色画素となる上部、緑色画素となる中間部、および青色画素となる底部を含む。同様に、左眼用の画素３２Ｌは、赤色画素となる上部、緑色画素となる中間部、および青色画素となる底部を含む。赤色、緑色、および青色画素の各々は、例えばＴＦＴおよび／または蓄積コンデンサなどの制御素子４５を含み、その輝度を制御する。右眼用の画素３２Ｒおよび左眼用の画素３２Ｌは、同じ幅Ｗ３を有する。右眼用の画素３２Ｒの中心にある３Ｄ開口領域５１Ｒおよび左眼用の画素３２Ｌの中心にあるもう１つの３Ｄ開口領域５１Ｒは、その間に３Ｄ開口距離Ｐ４を有する。図６Ｂに示されるように、右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３と３Ｄ開口距離Ｐ４は、１００：５０の比率を有する。
【００２４】
図７は、異なる位置で観察者が見る、異なるＷ３／Ｐ４の比率を有する３Ｄ画像表示装置の画像タイプおよびそれらの領域マップを表している。図７では、ｘ軸は、Ｗ３／Ｐ４比率を意味し、ｙ軸は、観察者と３Ｄ画像表示装置４７との間の水平距離を意味する。観察者は、図７に見られる逆斜線領域からなる右眼用の画像領域の２Ｄ右眼用の画像を見ることができる。２Ｄ左眼用の画像は、図７に見られる斜線領域からなる左眼用の画像領域に見られることができる。２Ｄ画像は、図７に見られるグリッド領域からなる３Ｄ画像領域に見られることができる。図７の他の位置では、観察者は、右眼から２Ｄ左眼用の画像を見ることができ、左眼から２Ｄ右眼用の画像を見ることができ、且つ対象でない（unintended）眼から見られる２Ｄ右眼用の画像および２Ｄ左眼用の画像は、脳で統合され、疑似３Ｄ画像を見る。Ｗ１／Ｐ２の比率が１００：１００（例えば従来技術の図２のように）の時、右眼用の画像領域は、左眼用の画像領域とほぼ重複する。Ｗ３／Ｐ４の比率が１００：５０（例えば図６のように）の時、２Ｄ右眼用の画像領域および２Ｄ左眼用の画像領域は、大きく増加される。言い換えれば、より高いＷ３／Ｐ４比率を有する３Ｄ画像領域は、より大きな２Ｄ右眼用の画像領域およびより大きな２Ｄ左眼用の画像領域を有する。
【００２５】
よって、３Ｄ開口距離Ｐ４がより短い時、および／または右眼用の画素３２Ｒ（または左眼用の画素３２Ｌ）の幅Ｗ３がより長い時、疑似３Ｄ画像領域は、減少され、２Ｄ画像領域は、増加される。１つの実施形態では、幅Ｗ３および３Ｄ開口距離Ｐ４は、１００：Ｘの比率を有し、且つＸは８５より小さい。高過ぎるＷ３／Ｐ４比率は、より薄い膜層とガラスが必要なため、量産が難しく、低過ぎるＷ３／Ｐ４比率は、２Ｄおよび３Ｄ画像領域を効果的に拡大することができない。注意するのは、幅Ｗ３／３Ｄ開口距離Ｐ４の比率は、幅Ｗ３と空気の光学距離Ｄ３（図６Ａを参照）との間の比率によって制御されることができる。空気の光学距離Ｄ３が長ければ、３Ｄ開口距離Ｐ４も長くなり、空気の光学距離Ｄ３が短ければ、３Ｄ開口距離Ｐ４も短くなる。１つの実施形態では、幅Ｗ３と距離Ｄ３は、１：Ｙの比率を有し、Ｙは、４.１より小さい。幅Ｗ３が定値の時、長過ぎる空気の光学距離Ｄ３は、２Ｄおよび３Ｄ画像領域を効果的に拡大することができず、短過ぎる空気の光学距離Ｄ３は、より薄い膜層とガラスが必要なため、量産が難しい。
【００２６】
よって、従来の擬似３Ｄ画像の問題は、本発明の好適なＷ３／Ｐ４比率（レンチキュラーレンズタイプ）または好適なＷ３／Ｐ４比率（バリアタイプ）を有する３Ｄ画像表示装置によって解決されることができる。言い換えれば、非合焦中心距離Ｐ３（または３Ｄ開口距離Ｐ４）は、右眼用の画素および左眼用の画素の幅Ｗ３より短くなければならない。
【００２７】
この発明は、実施例の方法及び望ましい実施の形態によって記述されているが、本発明は、これらを限定するものではないことは理解される。逆に、種々の変更及び同様の配置をカバーするものである（当業者には明白なように）。よって、添付の請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。
【符号の説明】
【００２８】
Ｄ３  空気の光学距離
Ｌ  左眼
Ｐ１、Ｐ３  非合焦中心距離
Ｐ２、Ｐ４  ３Ｄ開口距離
Ｒ  右眼
Ｗ１、Ｗ３  右眼用の画素または左眼用の画素の幅
１１、３１  アレイ基板
１２、３２  画素層
１２Ｌ、３２Ｌ  左眼用の画素
１２Ｒ、３２Ｒ  左眼用の画素
１３、３３  カラーフィルター基板
１４、３４  液晶層
１５、３５  偏光板
１７、３７  接着層
１９、３９  ＰＥＴフィルム
２１、４１  レンチキュラーレンズ層
２３Ｒ、２３Ｌ、４３Ｒ、４３Ｌ  非合焦領域
２５、４５  制御素子
２７、４７  ３Ｄ画像表示装置
２９、４９  ３Ｄバリア
２９Ａ、４９Ａ  開口
２９Ｂ、４９Ｂ  ライトバリア
３０Ｒ、３０Ｌ、５１Ｒ、５１Ｌ  ３Ｄ開口領域
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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