(57)【要約】【解決手段】本発明は空間的な表示のための方法および配置に関し、特に数人のビューアーが同時に、三次元を補助装置なしで知覚する、自動立体視覚化として知られている表示に関する。発明された方法で、異なったビューＡ（ｋ）（ｋ＝１，…ｎ、およびｎ>１）からの部分情報の一部が行（ｉ）列（ｊ）の画素x(i、j)の格子上で見えるようにされ、少なくとも1つの視差のバリアスクリーン(2)が画素x(i、j)の格子(1)の前または後ろに距離s開けて配置される。視差バリアスクリーンは 少なくとも半透明なセグメントを含み、このセグメントは、直線縁によって区切られた縞に本質的に対応し、直線縁は、視差のバリアスクリーン（２）の1つの端から反対側または隣接する端までとぎれなく続き、それによって、少なくとも一つの視差バリアスクリーン（２）による見え方の制限により、１または数人のビューアー（３）がそれぞれ自身の２つの目(３ａ、３ｂ)で少なくとも部分的に異なる画素x(i、j)、および／または、その一部を見、その結果、２つの目(３ａ、３ｂ)の各々が、少なくとも部分的に異なるビューＡ（ｋ）を知覚し、そして、空間的な視覚印象を得る。【選択図】図２
2012512435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるビューＡ（ｋ）、ここで、ｋ＝１，…ｎ，ｎ＞１、からの部分情報の一部が行ｉ、列ｊの画素ｘ（ｉ，ｊ）の格子（１）上に可視化され、
少なくとも1個の視差のバリアスクリーン（２）が距離ｓだけ離れて画素x(i、j)の格子（１）の前、又は後ろに配置され、視差バリアスクリーン（２）は、縁で区切られた異なる伝達様式挙動のセグメントを有し、そのセグメントの少なくとも一つは、半透明にされ、縁は視差バリアスクリーンの一つの端から隣接または対向する端へ延びるように、視差バリアスクリーンに平行に配列され、
それによって、少なくとも一つの視差バリアスクリーン（２）によるビューの制限により、１以上のビューワ（３）は、ビューワのそれぞれの２つの目（３ａ，３ｂ）で、少なくとも部分的に異なる画素ｘ（ｉ，ｊ）および／または、その部分を見、その結果、それぞれの２つの目（３ａ，３ｂ）は少なくとも部分的に異なるビューＡ（ｋ）を見、このように、空間的な視覚印象を結果として生じる、空間的な表示のための方法。
【請求項２】
セグメントは周期パターンにしたがって不透明、半透明、および不透明にされることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
セグメントは周期パターンにしたがって半透明および透明にされることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
画素x(i、j)の格子(１)の上の異なるビューＡ(ｋ)からの部分情報の一部の配置は、２次元の周期パターンに従い、水平および垂直方向の周期長は、好ましくは、それぞれせいぜい３２画素であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
垂直方向の周期長は表示されるビューの数に等しいような方法で規定されるのを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
画素x(i、j)はカラー副画素(R、GまたはB)、カラー副画素の集団(例えば、RGかGB)、または、フルカラー画素に対応する、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
半透明なセグメントが中間濃度フィルタ、または中間濃度段付きフィルタとして設計されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
中間濃度フィルタまたは中間濃度ステップフィルタがもっぱら不透明および透明な部分領域を有するいわゆるディザリング方法を使用することで作られていることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
半透明セグメント上に少なくとも１つの透明セグメントが視差バリアスクリーン（２）の上に設けられることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
不透明、半透明、透明、半透明の周期で視差バリアスクリーン（２）上に縞が周期的に配置されていることを特徴とする、請求項１，２，４〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
縞は不透明、半透明、不透明、透明の周期で視差バリアスクリーン（２）上に周期的に配置されることを特徴とする、請求項１，２，４〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
縞は不透明、透明、半透明の周期で視差バリアスクリーン（２）上に周期的に配置されることを特徴とする、請求項１，２，４〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
縞は不透明、第１透過率の半透明、第２透過率の半透明、第２透過率の半透明、第１透過率の半透明、の周期で視差バリアスクリーン（２）上に周期的に配置されることを特徴とする、請求項１，２，４〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
視差のバリアスクリーン（２）上に、異なる透過率の少なくとも３種類の半透明セグメントが設けられることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
統計的分布で、透明または半透明セグメントが視差バリアスクリーン（２）上に２つの不透明セグメントごとに配置されることを特徴とする、請求項１，２，４〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
画素x(i、j)の格子（１）の上に視差のバリアスクリーン（２）の平行な投影が与えられたとき、透明および半透明セグメントは、画素x(i、j)の格子（１）の垂直方向に対して−９０から＋９０度傾くことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
平均して透明セグメントは半透明セグメントの幅と等しいかまたは異なることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
視差バリアスクリーン（２）の上の少なくとも1つの半透明なセグメントは段付き、または、連続して変わる透過率を有することを特徴とする、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
ビューＡ(ｋ)が静止画像か動画の連続に対応するのを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
対向区間または隣接区間としての前記２次元の周期パターンの前記水平および垂直長さを構成する角度は、垂直方向に対する、視差バリアスクリーン（２）上の透明および半透明のセグメントの平均傾斜角ａに対応することを特徴とする、請求項１〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
ビューＡ(ｋ)は場面または物の異なった見方に対応することを特徴とする、請求項１〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
行（ｉ）、列（ｊ）で格子（１）における画素x(i、j)を有する画像表示装置を含み、そこで、k=1、…n、およびｎ>１である異なるビューＡ(ｋ)からの部分情報の一部が目に見えるようにされ、
距離ｓで画素ｘ（ｉ，ｊ）の格子（１）の前または後に配置された少なくとも１つの視差バリアスクリーン（２）を含み、視差バリアスクリーン（２）は端縁によって区切られた異なる透過挙動を有するセグメントを有し、セグメントの少なくとも１つは、半透明にされ、端縁は視差バリアスクリーン（２）の一つの端から隣接、または、対向する端へ延び、
それによって、１または複数の見る人（３）が、少なくとも１つの視差バリアスクリーン（2）による見え方の制限の効果により、自身の２つの目（３ａ，３ｂ）で、少なくとも部分的に異なる画素ｘ（ｉ，ｊ）、および／または、その一部を見、それによって、２つの目の各々（３ａ，３ｂ）は少なくとも部分的に異なるビューＡ（ｋ）を知覚し、その結果、空間的な視覚印象を生じる、空間表示のための配置。
【請求項２３】
画素x(i、j)の格子(1)の上の異なるビューA(k)からの部分情報の一部は２次元の周期パターンに従い、水平および垂直方向の周期長さは好ましくはそれぞれ、せいぜい32画素x(i、j)であることを特徴とする、請求項２２に記載の配置。
【請求項２４】
垂直方向の周期長が表示されたビューの数nに等しいことを特徴とする、請求項２２に記載の配置。
【請求項２５】
画素x(i、j)がカラー副画素(R、GまたはB)、カラー副画素の束(たとえば、RGかGB)、またはフルカラー画素に対応することを特徴とする、請求項２２〜２４のいずれかに記載の配置。
【請求項２６】
半透明なセグメントが中間濃度フィルタ、または、中間濃度ステップフィルタであることを特徴とする、請求項２２〜２５のいずれかに記載の配置。
【請求項２７】
半透明なセグメントは特定の場所に依存する透過率を有することを特徴とする、請求項２６に記載の配置。
【請求項２８】
中間濃度フィルタまたは中間濃度ステップフィルタはもっぱら不透明および透明な部分領域を有するいわゆるディザ方法を用いて作成されていることを特徴とする、請求項２６または２７に記載の配置。
【請求項２９】
少なくとも1つの透明なセグメントが半透明なセグメントに隣接することを特徴とする、請求項２２〜２８のいずれかに記載の配置。
【請求項３０】
セグメントが不透明、半透明、透明、半透明の周期で視差バリアスクリーン（２）上に周期的に配置されていることを特徴とする、請求項２２〜２８のいずれかに記載の配置。
【請求項３１】
セグメントが視差のバリアスクリーン(2)に周期的に不透明、半透明、半透明、透明の周期で配置されていることを特徴とする、請求項２２〜２８のいずれかに記載の配置。
【請求項３２】
セグメントが視差のバリアスクリーン(2)に周期的に半透明、透明、半透明の周期で配置されていることを特徴とする、請求項２２〜２８のいずれかに記載の配置。
【請求項３３】
セグメントが、半透明、第１透過率の半透明、第２透過率の半透明、透明、第２透過率の半透明、第１透過率の半透明の周期で視差バリアスクリーン（２）に周期的に配置されるのを特徴とする、請求項２２〜２８のいずれかに記載の配置。
【請求項３４】
少なくとも３つの異なったタイプの異なった透過率の半透明なセグメントが視差のバリアスクリーン（２）に設けられることを特徴とする、請求項２２〜２８のいずれかに記載の配置。
【請求項３５】
透明または半透明なセグメントが視差のバリアスクリーン(2)の上の2つの不透明なセグメント毎の間に統計的分布で配置されるのを特徴とする、請求項２２〜２８のいずれかに記載の配置。
【請求項３６】
画素x(i、j)の格子(1)への視差のバリアスクリーン(2)の平行投影が与えられたとき、透明なセグメントと半透明なセグメントが画素x(i、j)の格子(1)の垂直方向に対して-９０から+９０度まで傾くのを特徴とする、請求項２２〜３５のいずれかに記載の配置。
【請求項３７】
透明なセグメントは平均して、半透明セグメントの幅と等しいか異なる幅を有する請求項２２〜３６のいずれかに記載の配置。
【請求項３８】
視差のバリアスクリーン(2)の上の少なくとも１つの半透明なセグメントは、段つき、または、連続して透過率が変化することを特徴とする、請求項２２〜３７のいずれかに記載の配置。
【請求項３９】
ビューＡ(ｋ)が静止画像または動画の連続に対応することを特徴とする、請求項２２〜３８のいずれかに記載の配置。
【請求項４０】
対向区間または隣接区間としての前記２次元の周期パターン前記水平および垂直長さは、本質的には垂直方向に対する、視差バリアスクリーン（２）上の透明および半透明のセグメントの平均傾斜角ａに対応することを特徴とする、請求項２２〜３９のいずれかに記載の配置。
【請求項４１】
ビューＡ(ｋ)は場面または物の異なった見方に対応することを特徴とする、請求項２２〜４０のいずれかに記載の配置。
【請求項４２】
画像表示装置がカラーＬＣＤスクリーン、プラズマディスプレイ、投影スクリーン、ＬＥＤベースのスクリーン、ＳＥＤスクリーンまたはＶＦＤスクリーンであることを特徴とする、請求項２２〜４１のいずれかに記載の配置。
【請求項４３】
ビューＡ（ｋ）の数が、５に等しく、前記水平周期長が５画素x(i、j)に対応することを特徴とする、請求項２２〜４２のいずれかに記載の配置。
【請求項４４】
視差バリアスクリーン（２）がガラス基板から成り、その裏面にバリア構造が適用されていることを特徴とする、請求項２２〜４３のいずれかに記載の配置。
【請求項４５】
バリア構造が露出され現像された写真用フィルムであり、それはガラス基板の裏面に積層され、写真用フィルムの乳剤層がガラス基板に好ましくは直面していることを特徴とする請求項４４に記載の配置。
【請求項４６】
バリア構造の不透明領域がガラス基板に適用されたインクか顔料によって形成されるのを特徴とする、請求項４５に記載の配置。
【請求項４７】
視差のバリアスクリーン（２）が散乱光の反射を避けるための手段、好ましくは、少なくとも1個の干渉光学の反射防止層を含むことを特徴とする、請求項２２〜４６のいずれかに記載の配置。
【請求項４８】
縁が並行な直線であることを特徴とする、請求項２２〜４７のいずれかに記載の配置。
【請求項４９】
縁が角度をなすように配置されていることを特徴とする、請求項２２〜４７のいずれかに記載の配置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空間的な表示の分野に関し、特に複数のビューアーが、補助装置を用いることなく同時に三次元として知覚できる、自動立体視覚化として知られている、表示に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記の分野へのアプローチが長い間存在している。この分野のパイオニアであるフレディリック・アイブスが、ＧＢ１９０４１８６７２Ａにおいて３Ｄ（三次元）表示用の「ラインスクリーン」付きのシステムを提供した。サム・Ｈ．キャプランは、ＳＭＰＴＥ  Ｖｏｌ．５９、Ｎｏ７，ｐｐ１１−２１，１９５２年７月号で、「視差のバリアの理論」という論文を発表し、そこには３Ｄ表示用のバリアスクリーンの使用に関する基本的な研究成果が述べられている。  
【０００３】
もっとも、自動立体視システムを普及使用する試みは長い間失敗してきた。１９８０年に初めて、利用可能なコンピューティングパワーと目新しい表示技術で、三次元系の何らかのルネッサンスが可能になった。 １９９０年代になって、立体視用のゴーグルを使用しない三次元視覚化に関する特許出願の数、および、刊行物の数が増えた。 目覚ましい成果は以下の発明者または供給者によって達成された。
【０００４】
特開平０８−３３１６０５ＡＡでマスタニタケシ他は段付きバリアを記載している。そこでは、透明のバリア要素がほぼカラーの副画素(R、GまたはB)のサイズを持っている。この技術で、複数の（少なくとも２つ、好ましくはより多くの）ビューを同時に表示することによってほとんどの自動立体視システムに発生する水平方向の解像度の損失を、縦方向に部分的に変換することが初めて可能になった。ここで、ちょうどすべての遮断法のように、不都合はハイライトの損失である。また、ビューアーが横に動くのに従って、立体のコントラストは、およそ100%から約50%に変化して、次に、再び100%まで増加する。これによって見るスペースにおける3D画質の変動につながる。
【０００５】
米国特許第５８０８５９９Ａ，第５９３６６０７Ａ，およびＷＯ００／１０３３２Ａ１の教示よって、ピアーアリオはまた、レンズの技術の顕著な進歩をするのに成功した。そこで彼は、ビューの副画素に基づく分割を使用している。
【０００６】
別の傑出している結果に関する特許はＥＰ７９１  ８４７Ａ１でシーズバンバーケルによって出願された。 ここで、垂直方向から傾向したレンチキュラレンズはまた、異なった透視ビューを示すディスプレイ上に重ねられる。 特徴として、n個のビューが少なくとも２つのスクリーンの行に分配され、それによって、解像度の損失は部分的に水平方向から垂直方向に変換される。
【０００７】
しかしながら、レンチキュラレンズは、生産が複雑でそれに基づく3D表示の製造の過程は複雑である。
【０００８】
米国特許第６１５７４２４Ａ，ＷＯ０２／３５２７７Ａ１，および他の多くの発明で、ジェシーアイチャンラウブは自動立体視に関する多くの画期的な成果を出した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＤＥ１００  ０３  ３２６Ｃ２で、アーミングラシニックは3Dの印象を生成するための、二次元構造の、波長選択性のあるフィルタアレイに関するバリア技術を発展されるのに成功した。この解決策は、二次元表示と比べて、三次元システムにおける明るさを大きく劣化した。
【００１０】
ＷＯ２００５／０２７５３４Ａ２で、アーミン・シュベルトナーは全て（原則として２）のビューにおけるフル解像度を有する三次元表示への革新的な技術的アプローチを見つけるのに成功した。しかしながら、このアプローチは多くの調整作業が必要であり、より大きなスクリーン対角線（約25インチ以上の）においては実行するのが非常に困難である。
【００１１】
本発明はバリア技術に基づいて、一度に数人のビューアーのために知覚性を改良するために、自動立体視表示の方法を生成するという課題に基づいている。特に限定されるものではないが、改良された知覚性は、可能な限り良い三次元チャネル分離と同時に明るさを改良したということを意味する。 
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、この課題は、以下を有する、空間的な表示のための方法で解決される。
【００１３】
異なるビューＡ（ｋ）、ここで、ｋ＝１，…ｎ，ｎ＞１、からの部分情報の一部が行ｉ、列ｊの画素ｘ（ｉ，ｊ）の格子上に可視化され、少なくとも1個の視差のバリアスクリーン2が距離ｓだけ離れて画素x(i、j)の格子1の前、又は後ろに配置され、視差バリアスクリーンは、縁で区切られた異なる伝達様式挙動のセグメントを有し、そのセグメントの少なくとも一つは、半透明にされ、縁は視差バリアスクリーンの一つの端から隣接または対向する端へ延びるように、視差バリアスクリーンに平行に配列され、それによって、少なくとも一つの視差バリアスクリーン２によるビューの制限により、１以上のビューワ（見る人）は、ビューワのそれぞれの２つの目で、少なくとも部分的に異なる画素ｘ（ｉ，ｊ）および／または、その部分を見、その結果、それぞれの２つの目は少なくとも部分的に異なるビューを見、このように、空間的な視覚印象を結果として生じる。
【００１４】
新しい方法は新規で、有利な手段と効果の関係を開拓する。まず第一に、従来技術で一般的であった、透明と不透明のセグメントの使用だけではなく、ビューアーが横へ移動したとき、ビューワによって見られたビューA(k)間の非常にソフトな遷移が可能になった。
【００１５】
第二に、本発明の多くの実施の形態において、視差のバリアスクリーンの1つのマージンから反対の、または、隣接しているマージンまでとぎれなく走る半透明なセグメントの使用は、ビューを制限する効果のために、いくつかの画素x(i、j)(完全な画素よりむしろ)の部分だけを見ると、ビューアーはいつも完全な明るさを有する画素x(i、j)のそのような部分を見るというわけではないということを確実にする。 その結果、視覚解像度と立体チャネル分離とは改良される。
【００１６】
不透明と透明なセグメントだけを有する普通のバリアと比べて、本発明では、例えば、立体チャネルセパレーションを顕著に損なわずに普通の透明なセグメントの周りに半透明なセグメントを提供することによって明るさを増加させることが可能になる。
【００１７】
また、視差バリアスクリーンに半透明なセグメントを設けるため、たとえば、バリア構造としての写真用フィルムを露出する際に起こりうる不快なモアレ効果を避けることができる。 さらに、本発明に従った視差のバリアスクリーンの実施の形態は、視覚重ね合わせ、すなわち、視差のバリアスクリーンを通る画素の格子の観測のため起こるかもしれないモアレ効果を避けるか、または少なくとも大いに減少させるのを助ける。これは、半透明なセグメントにより、不透明なセグメント間の通常の所与の周期的な距離は、一般に周期的に異なる距離になるように変化し、これによって、モアレ効果が大きく減少される、または、モアレ効果が生じない。
【００１８】
セグメントは、例えば、くさびか台形のような、縞以外の形状を有してもよい。
【００１９】
発明された方法において、異なるビューA(k)からの部分情報は、二次元周期パターンに画素x(i、j)の格子の上に有利に配置される。このとき、水平および垂直方向における周期長は、好ましくは、それぞれ、せいぜい３２画素x(i、j)を含む。この32画素ｘ（ｉ，ｊ）の上限からの例外は許される。
【００２０】
例えば、ＤＥ１０１  ４５  １３３Ｃ１に述べられているように、部分的な画像情報の表現の特定の実施の形態も可能である。
【００２１】
好ましくは、垂直方向の周期長は表示されたビューの数ｎに等しい。 例えば、このビューの数は、2、3、4、5、6、7、8、9以上であってもよい。
【００２２】
ある応用においては複数の視差バリアスクリーンを用いることが有利であるが、以下の全ての実施の形態において、ちょうど1個の視差のバリアスクリーンを想定している。
【００２３】
さらに、それぞれが単一のカラー副画素(R、GまたはB)か、カラー副画素の束（例えば、RG、GB、RGBRまたは他のもの）、または、フルカラー画素、ここでフルカラー画素とはRGBカラー副画素の白の混合した構成、すなわち、ＲＧＢ三色、および、画像生成技術に応じて、たとえば、投影スクリーンにおいてよく使用される実際のフルカラー画素も含むことを意味する。
【００２４】
半透明のセグメントは、特に、光強度の本質的に、波長に依存しない減衰用の中間の濃度フィルター、または、中間の濃度ステップフィルターとして好ましくは設計される。半透明セグメントは、場所に依存した伝達を行なうように、設計するのが有利である。そのような中間濃度フィルタか中間濃度ステップフィルタは、例えば、もっぱら、不透明と透明部分領域を有するいわゆる、ディザ方法を用いて作成されうる。これは、特定のグレーレベルの効果が、全体のセグメントに対応するグレーレベルを均一に提供しなければならないというよりも、単に不明瞭なドットか他の狭い面積パターンのディザによって定義された配置で達成されることを意味する。後者は、中間濃度ステップフィルタか中間濃度フィルタが不透明または透明状態を単に生成しうる露光方法によって作成されるとき、特に有利である。
【００２５】
有利には、視差のバリアスクリーンの上の少なくとも1つの透明なセグメントが半透明なセグメントに隣接している。 代わりに、視差バリアスクリーンの上のセグメントの連続が周期的に、不透明、半透明、透明、半透明、不透明、半透明、透明、半透明等のように、周期的であってもよい。
【００２６】
視差のバリアスクリーンの上のセグメントを連続にする別の有利な点は周期的に、不透明、半透明、不透明、透明、不透明、半透明、不透明、透明、不透明、等にすることである。
【００２７】
さらに、視差のバリアスクリーンにセグメント連続を次のように周期的にすることも可能である。不透明、透明、半透明、不透明、透明、半透明、不透明、透明、半透明等、またはその逆にしてもよい。
【００２８】
別の実施の形態として、視差のバリアスクリーンの上のセグメントの連続は周期的に、不透明、第１透過率の半透明、第２透過率の半透明、透明、第２透過率の半透明、第１透過率の半透明、不透明、等であってもよい。
【００２９】
第１透過率は例えば、33%であり、第２透過率は６６％であってもよい。さらに、「透明」はおよそ100%の透過率を意味し、技術的な理由で、多くの場合、ほぼこの値になる。
【００３０】
最後に、視差のバリアスクリーンで異なった透過率を有する少なくとも３つのタイプの半透明なセグメントを提供してもよい。例えば、透明、第１透過率の半透明、第２透過率の半透明、第３透過率の半透明、透明、第３透過率の半透明、第２透過率の半透明、第１透過率の半透明、不透明等。
【００３１】
ここで、第１透過率が20%、第２透過率が40%、第３透過率が80%であってもよいし、第１透過率が25%であり、第２透過率が49%であり、第３透過率が74%であってもよい。他の多くの分別がある構成が可能である。
【００３２】
代わりに、以下の通り上の構成を変えることも可能である。不透明、第１透過率の半透明、第３透過率の半透明、第２透過率の半透明、透明、第２透過率の半透明、第３透過率の半透明、第１透過率の半透明、不透明等。このような変形が、光学上の重ね合わせを減らすのに役立つ。
【００３３】
あるアプリケーションのために、例えばモアレを避けるために、1つの透明なセグメントまたは、1つの半透明なセグメントが各々、視差バリアスクリーン上の統計的な分布で2つの不透明なセグメントの間に配置されてもよい。これは、無作為に透明であるか半透明なセグメントの選択をすることを意味する。
【００３４】
有利には、画素x(i、j)の格子1へ視差のバリアスクリーン2の平行投影が与えられると、透明なセグメントと半透明なセグメントとは本質的には画素x(i、j)の格子の垂直方向から-90…+90(0を含む)度傾いており、０度の傾きは勿論、真の傾きではなく垂直方向に対応する。
【００３５】
平均して、透明なセグメントは、幅は半透明なセグメントの幅と等しいか異なっている。有利な実施の形態では、可能な限り良い立体チャンネル分離（ステレオチャネルセパレーション）を達成するために、すなわち、1目あたりの異なるビューの混合を減らすために、半透明なセグメントの合計は透明なセグメントのものよりも多くなる。
【００３６】
さらに、視差のバリアスクリーン2の上の少なくとも1つの半透明なセグメントは、特にそれぞれのセグメントの長手方向において、透過率の段付き、または、連続した変化を有してもよい。また、この実施の形態は例えば、モアレ効果の減少を可能にする。
【００３７】
原則として、対向区間および隣接区間としての前記二次元周期パターンの前記水平及び垂直周期長さを構成する角度は、垂直に対して視差のバリアスクリーン２上の透明および半透明なセグメントの平均傾斜角ａに本質的に対応する。このようにして、３Ｄ表示で最も良いチャネルセパレーションは達成される。言い換えれば、セグメントを制限する縁はすべて、角度ａで平行になる。また、隣接している縁が互いに平行にならないことも可能である。 
【００３８】
ちょうど他の様々な3D表示方法と同様に、ビューA(k)が場面か物の異なった透視図に対応する。ビューA(k)は静止画または動画の連続に対応してもよい。
【００３９】
視差のバリアスクリーン2のパラメータは、まず、カプランの論文に述べられた2つの方程式(1)と(2)の援助で容易に計算できる。これは視差のバリアスクリーン2からの画素x(i、j)の格子の距離sと、平均した人間の瞳孔間距離(通常65mm)と、見る距離と、バリアの透明であるか半透明なセグメントの(水平)の周期長と、前記の透明または半透明なセグメントの可能な縞の幅との間のすべての必要な関係を確立する。縞の幅は、このようにして決定する値に対して増加してもよいし、減少してもよい。
【００４０】
これは視差のバリアスクリーン2で使用される構造の期間（周期）に関して以下を注意すべきである。
【００４１】
すなわち、（格子1におけるビューA(k)の配置の）２次元周期パターンの前記の水平および垂直方向の周期長は、修正率yが0.98 <y<1.02である点を除いて、視差のバリアスクリーン２の透明なセグメントのそれぞれの水平および垂直な周期長と一致するべきである。場合によっては、透明なセグメントの水平および垂直な周期長が、それぞれ、それの平均の水平および垂直距離であることが理解されてもよい。
【００４２】
また、原則として、半透明なセグメントと透明なセグメントは視差のバリアスクリーン2上において、例えば、幅、および／または、透過率を変えることによって、厳密に周期的でない方法で配置されてもよい。
【００４３】
特別な実施の形態においては、発明された方法は完全に不透明なセグメントを含まなくてもよい。
【００４４】
その点で、例えば、もしこれらが低い透過率、例えば、0以上、1%、2%または3%あるなら半透明なセグメントのいくつかが不透明なセグメントを取り替えてもよい。
【００４５】
さらに、本発明の問題は以下を含む空間的な表示のための配置で解決される。
【００４６】
行i列jの格子1において、画素x(i、j)を有する画像表示装置であって、k=1，・・・，且つn>1で異なるビューA(k)から部分画像の一部が可視化され、距離sで画素x(i、j)の格子1の前または後ろに配置された少なくとも一つの視差のバリアスクリーン2を含み、視差のバリアスクリーン2は縁によって区切られた異なった透過挙動のセグメントを有し、そのセグメントの少なくとも1つが半透明にされ、縁は、視差のバリアスクリーン2の一つの端から隣接または反対の端まで延在し、それによって、少なくとも1個の視差のバリアスクリーン2による見ることに対する制限により、一または複数のビューアー3は少なくとも部分的に異なる画素x(i、j)、および／または、その部分を自らの2つの目で見、その結果、それぞれの2つの目が、少なくとも部分的に異なったビュー（視点）A(k)を知覚し、このように、空間的な視覚印象を結果として生じ、異なるビューA(k)から画素x(i、j)への部分情報の一部の割り当ては、二次元周期パターンに好ましくは従い、水平方向および垂直方向における周期長は好ましくは、多くともそれぞれ、３２画素x(i、j)を含む。特定の用途では、画像織り混ぜ規則を透明なセグメントのフォームに適合させることができる。
【００４７】
ここで、まず、唯一つの視差のバリアスクリーン２は以下のように想定される。ビュー（視点）nの数は、たとえば、2、3、4、5、6、7、8、9以上であってもよい。 例えば、もしビューA(k) n=5であれば、前記の水平な周期長が5画素x(i、j)に対応する。
【００４８】
限定されるわけではないが、好ましくは、垂直方向の周期長は表示されたビューの数と等しい。
【００４９】
さらに、画素x(i、j)はそれぞれが単一のカラー副画素(R、GまたはB)、または、カラー副画素の集団（例えば、RG、GB、RGBR、または、その他）、または、フルカラー画素に対応する。ここで、フルカラー画素という文言は、RGBカラー副画素の白が混ざった構成、すなわち、RGB の三つ、および、画像生成技術に応じて、例えば、投影スグリーンに頻繁に使用される実際のフルカラー画素を意味する。
【００５０】
半透明なセグメントは好ましくは、中間濃度フィルタまたは中間濃度ステップフィルタとして設計されるのが好ましい。特に本質的に光強度の波長に依存しない減衰用のフィルタとして設計されるのが好ましい。そのような中間濃度フィルタまたは中間濃度ステップフィルタは、例えば、全く不透明および透明な部分的な領域を有するいわゆるディザリング方法を使用することで作成される。 これは、特定のグレーレベルの効果が、特定のグレーレベルのドットかパターンを使用しなければならないというよりは、むしろ、単に不透明ドット、または、他の狭い面積パターンについてのディザによって定義された配置で達成されることを意味する。 後者は、不透明かまたは透明な状態を生成できる露光方法によって中間濃度ステップフィルタまたは中間濃度フィルタが作成される場合に特に有利である。
【００５１】
有利には、視差のバリアスクリーン2の上の少なくとも1つの透明なセグメントが半透明なセグメントに隣接している。代わりに、視差のバリアスクリーンの上のセグメントの連続が以下のように周期的とすることができる。不透明、半透明、透明、半透明、不透明、半透明、透明、半透明等。
【００５２】
視差のバリアスクリーン2の上のセグメントの別の有利な連続は周期的に次のとおりである。不透明、半透明、不透明、透明、不透明、半透明、不透明、透明、不透明等。
【００５３】
さらに、視差のバリアスクリーン2上のセグメントの連続は、周期的に以下のようにも可能である。不透明、透明、半透明、不透明、透明、半透明、不透明、透明、半透明等、または逆。
【００５４】
別の実施の形態において、視差のバリアスクリーン2の上のセグメントの連続は周期的に、不透明、第１透過率の半透明、第２透過率の半透明、透明、第２透過率の半透明、第1透過率の半透明、不透明等であってもよい。
【００５５】
最終的に、視差のバリアスクリーン2で異なった透過率の少なくとも3つのタイプの半透明なセグメントを設けることも可能である。たとえば、不透明、第１透過率の半透明、第２透過率の半透明、第３透過率の半透明、透明、第３透過率の半透明、第２透過率の半透明、第１透過率の半透明、不透明等。
【００５６】
ここで、第１透過率が20%、第２透過率が40%、第３透過率が80%であってもよいし、第１透過率が25%であり、第２透過率が49%であり、第３透過率が74%であってもよい。 他の多くの分別がある構成が可能である。
【００５７】
代わりに、上記の形態は以下のように構成を変えることができる。不透明、第１透過率の半透明、第３透過率の半透明、第２透過率の半透明、透明、第２透過率の半透明、第３透過率の半透明、第１透過率の半透明、不透明等。
【００５８】
そのような変形は光の重ね合わせを減らすのに役立つ。
【００５９】
あるアプリケーションのために、例えばモアレ効果を避けるために、視差のバリアスクリーン2の上で2つの不透明なセグメントの間に統計的分布で1つの透明なセグメント、または1つの半透明なセグメントが配置されてもよい。これは、無作為に透明または半透明のセグメントが選択されることを意味する。
【００６０】
有利には、画素x(i、j)の格子1上へ視差のバリアスクリーン2が平行に投影されると、透明なセグメントと半透明なセグメントとは本質的には画素x(i、j)の格子の垂直方向から−90度、…+90度(0を含む)傾いている。ここで、０度の傾斜とは、勿論、本当の傾斜ではなく、垂直に対応する。
【００６１】
さらに、透明なセグメントは、平均して、幅は半透明なセグメントの幅と等しいか異なる。幅の変化は、再びモアレ効果を減少させるとともに、立体コントラストに影響を及ぼす。
【００６２】
さらに、視差のバリアスクリーン2の上の少なくとも1つの半透明なセグメントは、段付き、または、透過率の連続的な変化を有してもよい。この実施の形態は、また、モアレ効果の減少を可能にする。
【００６３】
原則として、対向区間と隣接している区間としての二次元周期パターンの水平および垂直周期を構成する角度は、垂直方向に対して視差バリアスクリーン２上の透明および半透明のセグメントの平均傾斜角ａに本質的に対応する。このように、3D表示で最も良いチャネル分離が達成される。言い換えれば、セグメントを制限する縁はすべて、角度ａに平行になる。また、隣接している縁が平行にならないことも可能である。さらに、縁が本質的に直線であることに注意するべきである。もっとも、これは、必須ではなく、代わりに、縁の形が階段状や、直線の周りを蛇行してもよい。
【００６４】
ビューA(k)は場面または物の異なった見方に対応してもよい。また、ビューA(k)は静止画であってもよいし、動画の連続であってもよい。
【００６５】
好ましくは、画像表示装置は、カラーLCDスクリーン、プラズマディスプレイ、投影スクリーン、LEDベースのスクリーン、SEDスクリーンまたはVFDスクリーンであってもよい。
【００６６】
好ましくは、視差のバリアスクリーン2はバリア構造が裏面に適用されているガラス基板から成る。例えば、前記のバリア構造はガラス基板の後側に積層された写真用フィルムの露光された、現像されたシートである。好ましくは、写真用フィルムの乳剤層がガラス基板に面している。代わりに、バリア構造の不透明領域はガラス基板(例えば、印刷による)に適用されたインクまたは顔料によって形成されてもよい。
【００６７】
さらに、視差のバリアスクリーン２は、有利には、光の反射の乱れを減少させる手段、好ましくは、少なくとも1個の干渉光学の反反射コートを有する。また、一般的な眩しい輝きを防ぐマットを使用してもよい。
【００６８】
視差のバリアスクリーン2はたとえば、接着またはねじでスペーサを用いて画像表示装置に永久に取り付けられる。
【００６９】
視差のバリアスクリーン2で使用される構造の周期に関して以下を注意すべきである。
【００７０】
(格子1における視点A(k)の配置の)前記の二次元周期パターン前記の水平で垂直な周期長は98 <y<1.02である修正率yを除いて視差のバリアスクリーン2の透明なセグメントのそれぞれの水平および垂直方向の周期長と好ましくは一致すべきである。必要であれば、透明なセグメントの水平または垂直方向の周期長は、それの、それぞれ平均した水平または垂直方向の距離であると理解されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本願発明を実施するための模式的な構成を示す図である。
【図２】視差バリアスクリーン２の模式的構造を示す図である。
【図３】視差バリアスクリーン２の模式的構造を示す図である。
【図４】視差バリアスクリーン２の模式的構造を示す図である。
【図５】視差バリアスクリーン２の模式的構造を示す図である。
【図６】視差バリアスクリーン２の模式的構造を示す図である。
【図７】異なるビューからの部分情報の一部の画像組み合わせの例を示す図である。
【図８】図２および図７における関係に基づいて第１の見る人の目に対する見え方の例を示す図である。
【図９】図２および図７における関係に基づいて第２の見る人の目に対する見え方の例を示す図である。
【図１０】発明された方法に従った空間的印象の発生を図式的に示した図である。
【図１１】視差バリアスクリーン２の模式的構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
以下に、本発明が添付図面を参照して、模範的実施の形態が詳細に説明される。図面のいずれも実寸図示したものではない。また、これは特に角度についても同様である。
【００７３】
図１は空間的な表示のための発明された方法を実行するための概略の構成を示している。行ｉ列ｊにおける画素x(i、j)の格子1の上では、k=1，．．．，n、n>1である異なるビューＡ（ｋ）のからの部分情報の一部が見えている。視差バリアスクリーン２が距離sだけ離れて画素x(i、j)の格子1の正面に配置され、視差のバリアスクリーン2は不透明、半透明、および、透明なセグメントを含み、ます)、透明および半透明セグメントは本質的に直線の縁によって区切られる縞に対応し、直線の縁は視差のバリアスクリーン2の一つの端から反対側の端までとぎれなく連続する。そのような視差のバリアスクリーン2の例は図2において断面図として示されている。
【００７４】
少なくとも1個の視差のバリアスクリーン2によって見方が制限されるため、一または複数のビューア（見る人）の2つの目3a、3ｂは少なくとも部分的に異なった画素x(i、j)、および／または、その部分を見、それによって、それぞれ2つの目3a，3bの各々は、少なくとも部分的に異なったビューA(k)を知覚し、その結果、空間的な視覚印象をもつ。
【００７５】
発明された方法によれば、画素x(i、j)の格子の上の異なるビューA(k)からの部分情報の一部は図7に示されるように、二次元の周期パターンに有利には配置される。ここでは、ビューの数はn=7である。前記周期パターン水平および垂直周期長は表示されたビューの数n=7に等しい。これは破線によって示される。n=7以外の数は勿論可能である。
【００７６】
さらに、画素x(i、j)の各々は、単一のカラー副画素(R、GまたはB)に対応し、格子1は例えば、カラーLCディスプレイで実施されてもよい。
【００７７】
半透明セグメントは中間濃度フィルタ、特に、光強度の本質的には波長から独立している減衰のためのフィルタとして設計される。
【００７８】
図２の例において視差バリアスクリーン２の上のセグメントの連続は周期的に以下のとおりである。不透明、半透明、透明、半透明、不透明、半透明、透明、半透明、等。
【００７９】
図３に示すように、視差のバリアスクリーン2の上のセグメントの別の有利な連続は、周期的に以下のとおりである。不透明、半透明、不透明、透明、不透明、半透明、不透明、透明、不透明等。
【００８０】
図4に示すように、別の実施の形態においては、視差バリアスクリーン2のセグメントの連続は、周期的に次のとおりである。不透明、第１透過率の半透明、第２透過率の半透明、透明、第２透過率の半透明、第１透過率の半透明、不透明、等。
【００８１】
第1透過率は例えば33％であり、第２透過率は66%であってもよい。また、「透明」は透過率が１００％に近いことを意味し、これは、技術的な理由で、ほとんどの場合にこの値に到達するものをいう。また、第１透過率は20%であり、第２透過率は４０％であり、第３透過率は80%であってもよく、また、第１透過率は２５％であり、第２透過率は４９％であり、第３透過率は７４％であってもよい。他の多くの分別がある構成が可能である。
【００８２】
図５に示すように、視差バリアスクリーン２上の少なくとも一つの半透明セグメントは、特に夫々のセグメントの長手方向において、段付きのまたは連続した透過率の変化を示してもよい。この実施の形態はまた、例えばモアレ効果を少なくとも減少させる。
【００８３】
図６に示すように、他の例においては、視差バリアスクリーン2のセグメントの連続は周期的に以下のとおりである。不透明、透明、第２透過率の半透明、第１透過率の半透明、不透明、透明、第２透過率の半透明、第１透過率の半透明、等。
【００８４】
空間的印象の具体化のために、我々は、例えば、図７に示されているように、ビューの画像が織り混ぜられたパターンと相互作用した、図２に示されるような視差バリアスクリーン２を参照する。
【００８５】
少なくとも1個の視差のバリアスクリーン２によって実行される見え方の制限のために、一または数人のビューアーは自分の二つの目で少なくとも部分的に異なった画素x(i、j)、および／または、その部分を見る。その結果、2つの目3a，3bは、少なくとも部分的に異なったビューA(k)を知覚し、それによって、空間的な視覚印象をもつ。2つの異なった目の位置に対するこれを図８および図9に示す。図8に応じた関係が与えられると、目は主としてビューＡ（２）、すなわちｋ＝２から部分情報の一部を示すそのような画素x(i、j)またはその部分を見る。加えて、また、明るさを減らして、ビューＡ（１）、Ａ（３）、Ａ（４）またはその部分を示すそのような画素x(i、j)を見る。しかしながら、図9に従う関係を与えられる場合、目は主としてビューA(3)、すなわち、k=3からの部分情報の一部を示す画素x(i、j)、または、その一部を見る。また、それに加えて、明るさを減らして、ビューＡ（２）、Ａ（４）、Ａ（５）またはその部分を示すそのような画素x(i、j)を見る。
【００８６】
対向区間および隣接区間としての前記の二次元周期パターンの前記水平および垂直の周期長を構成する角度b(図7参照)は、垂直方向に対して（図2参照）視差バリアスクリーン2の透明および半透明セグメントの平均傾斜角ａに対応する。このようにして、3D表示で最も良いチャネル分離が達成される。
【００８７】
図10は発明された方法に従う空間的印象の具体化の別の計画を例示する。例示は断面であり、大いに簡略化している。ここで、視差のバリアスクリーン2が画素x(i、j)の格子1の正面に距離s開けて配置されている。従って、視差のバリアスクリーン2の透明であるか半透明なセグメントが、一または数人のビューアー3が少なくとも部分的に異なった画素x(i、j)および／または、その部分を各々自身の２つの目で見、それによって、それぞれ2つの目3a、3bが少なくとも部分的に異なったビューA(k)を知覚する。ビューA(k)は空間的な視覚印象をもたらす。これは破線および実線によって示される。実線は、光がセグメントを通過するとき、本質的には減衰しない１〜７の数によって図面上で示された画素x(ｉ,j)によって照射または伝達された光を意味する。ここで、これらの数はそれぞれの画素に送られた部分画像情報が生じたビューA(k)を示す。他方、破線はそれぞれの光が半透明のセグメントを通過し、それによってその強度を減衰したことを意味する。
【００８８】
ここで、図7に従うビューの画像を織り合わせたパターンとの相互作用した関係が図２に示される。しかし、上記したように、横方向の断面である。
【００８９】
したがって、1つの目３ｂはビューA(2)、すなわち、k=2の、からの部分情報の一部を示す画素x(i、j)またはその部分を主として見、加えて、減少された明るさで、ビューA(1)とA(3)およびその一部を示すそのような画素x(i、j)を見る。対照的に、目3aはビューA(3)、すなわち、k=3、からの部分情報の一部を示す画素x(i、j)またはその部分を主として見、加えて、減少された明るさで、ビューA(2)とA(4)およびその一部を示すそのような画素x(i、j)を見る。さらに、ビューA(k)は部分的に目に見えるかもしれない。適切な画像コンテンツが提供されると、ビューアー3は、このように空間的印象を持つ。半透明なセグメントのない従来の方法で、ビューA(2)およびA(3)は原則として目に見える。 対照的に、新しい方法は目3a，3bのそれぞれに対して見えるビューの間でより明るい状態でかつあまり多くのクロストーク（漏話）のない状態に備えます。言い換えれば、明るさが増加し、立体的コントラストの過度の減少を防ぐ。
【００９０】
ちょうど他の様々な3D表示方法と同様に、ビューA(k)はが場面か物の異なった見方に対応している。ビューA(k)は静止画像または動画の連続に対応してもよい。
【００９１】
ビューアの一対の目３ａ，３ｂが横に動くにつれて、ビューA(k)間での滑らかな変遷が保証される。
【００９２】
有利には、画素x(i、j)の格子1への視差のバリアスクリーン2に平行に投影されると、透明および半透明のセグメントは本質的に画素x(i、j)(図2〜図6参照)の格子の垂直方向から−90…+90(0を含む)度傾く。ここで０度の傾斜は勿論真の値ではなく垂直方向に対応する。しかしながら、この場合は、図11に示されているように、本発明の適用範囲に明らかに含まれる。
【００９３】
透明なセグメントは、平均して、幅は半透明なセグメントの幅と等しいかまたは異なっていてもよい。有利な実施の形態では、可能な限り良い立体チャネル分離、すなわち、目３ａ，３ｂごとに異なるビューＡ（ｋ）の混合を減らすために、半透明なセグメントの合計は透明なセグメントよりも多い。
【００９４】
視差バリアスクリーン２のパラメータは、最初に述べたようにキャプランの論文から知られている２つの方程式（１）と（２）を用いて容易に計算できる。これは、視差のバリアスクリーン2からの画素x(i、j)の格子の距離sと、平均した人間の瞳孔間距離(通常６５ｍｍ)と、見る距離と、バリアの透明または半透明なセグメントの(水平)の周期長との間の、すべての必要な関係を確立する。
【００９５】
視差のバリアスクリーン２で使用される構造の周期に関して以下を注意すべきである。（格子１上のビューＡ（ｋ）の配置の）前記の二次元周期パターンの水平および垂直な周期長は、修正率yが0.98 <y<1.02である点を除いて、視差のバリアスクリーン２の透明なセグメントのそれぞれの水平および垂直方向の周期長と好ましくは一致するべきである。必要に応じて、透明なセグメントの水平または垂直方向の周期長は、それの、それぞれの平均の水平または垂直距離であると理解されてもよい。
【００９６】
図１〜図１１に関連して説明した上記発明された方法は、格子１が例えば、カラーＬＣディスプレイのような、画像表示装置によって実施された、発明に従う配置に同様に適用される。
【００９７】
些細な事なので図面の上に示されていないが、もちろん、ソフトウェア付きのＰＣなどの画像表示装置のための適当な制御ユニットを提供してもよい。
【００９８】
本発明の利点は、多くであって様々である。特に、発明された方法と対応する配置は、特にもアレ効果が減少しているために、望ましい、多くのビューワに同時に改良された知覚を提供する、バリア技術に基づいた自動立体視表示を可能にする。
【００９９】
改良された知覚は、特にこれだけではないが、可能な限り良い立体チャネル分離と同時に改良された明るさを意味する。
【０１００】
本発明は比較的簡単な手段で実行できる。
【図１】
2012512435.tif 000003
【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】
2012512435.tif 000013
【国際調査報告】
2012512435.tif 000014
2012512435.tif 000015
2012512435.tif 000016
2012512435.tif 000017
2012512435.tif 000018
2012512435.tif 000019