專利名稱：立體顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及能夠采用視差屏障系統(tǒng)或者透鏡系統(tǒng)執(zhí)行立體顯示的立體顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
最近，能夠?qū)崿F(xiàn)立體視頻的顯示設(shè)備(立體顯示設(shè)備)吸引了注意。在立體視頻的顯示中，相互之間存在視差(不同視點(diǎn))的左眼視頻和右眼視頻被顯示出來。所以，當(dāng)觀察者用他或她的左眼和右眼觀看左眼視頻和右眼視頻時(shí)，具有深度的立體視頻可以被辨認(rèn)出來。另外，這樣的顯示設(shè)備被開發(fā)出來，其中該顯示設(shè)備可以通過顯示相互之間存在視差的三個(gè)以上視頻為觀察者提供更自然的立體視頻。這種立體顯示設(shè)備大致可以分為必需使用專用眼鏡的類型和不必使用專用眼鏡的類型。由于使用專用眼鏡對(duì)于觀察者來說不方便，所以不必使用專用眼鏡的類型(換言之，可以形成對(duì)于裸眼的立體視頻的類型)是優(yōu)選的。作為可以形成對(duì)于裸眼的立體視頻的立體顯示設(shè)備，例如，采用視差屏障系統(tǒng)或者透鏡系統(tǒng)的立體顯示設(shè)備是已知的。在采用這種系統(tǒng)的立體顯示設(shè)備中，相互之間存在視差的多個(gè)視頻(視點(diǎn)視頻)被同時(shí)顯示，并且所看到的視頻根據(jù)顯示設(shè)備和觀察者的視點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系(角度)而不同。在具有多個(gè)視點(diǎn)的視頻被立體顯示設(shè)備顯示的情況中，視頻的實(shí)質(zhì)分辨率成為這樣的一個(gè)分辨率，該分辨率是通過用視點(diǎn)數(shù)目來除諸如CRT (陰極射線管)或者液晶顯示設(shè)備之類的顯示設(shè)備的分辨率獲取的。因此，存在圖像質(zhì)量劣化的問題。為了解決這個(gè)問題，作出了各種考慮。例如，在JP-A-2005-157033中，提出了這樣一種同等地改善分辨率的方法，其中通過在視差屏障系統(tǒng)中以時(shí)分方式在視差屏障的傳送狀態(tài)和遮擋狀態(tài)之間進(jìn)行切換來執(zhí)行時(shí)分顯示。但是，在視差屏障在屏幕垂直方向延伸的情況中，盡管屏幕水平方向的分辨率可以被改善，但是很難改善屏幕垂直方向的分辨率。所以，作為一種用于增強(qiáng)屏幕水平方向的分辨率和屏幕垂直方向的分辨率之間的平衡(分辨率平衡)的技術(shù)，開發(fā)出了一種階梯屏障系統(tǒng)(st印barrier system)。在這種階梯屏障系統(tǒng)中，打開視差屏障的校準(zhǔn)方向(或者延伸方向)或者雙凸透鏡的軸線方向被設(shè)置到屏幕的對(duì)角線方向，并且一個(gè)單位像素由在一行中被對(duì)準(zhǔn)從而在對(duì)角線方向相鄰的多種顏色(例如，R(紅色)、G(綠色)、和B(藍(lán)色))的子像素配置而成。

發(fā)明內(nèi)容
但是，最近，為了增加像素?cái)?shù)目或者為了保證較小屏幕上的預(yù)定數(shù)目或更多的像素?cái)?shù)目，子像素的排列間隔趨于減小。以上，在子像素的排列間隔減小的情況中，為了保證適當(dāng)?shù)囊暡睿仨殰p小光軸上的顯示單元的顯示設(shè)備和分光器設(shè)備之間的間隙。但是，一般，顯示設(shè)備被布置在透明玻璃襯底上。因此，分光器設(shè)備和顯示設(shè)備之間的間隙是根據(jù)能夠保證玻璃襯底的機(jī)械強(qiáng)度的最小厚度來自然確定的。另外，對(duì)于普通的二維圖像，要求更高的精確度，因而像素尺寸趨向于進(jìn)一步減小。在使用高精度像素顯示三維圖像的情況中，在以子像素為單位的階梯屏障系統(tǒng)中，存在這樣的問題必須形成薄到一定程度(難以保證充分的機(jī)械強(qiáng)度)的玻璃襯底。另外，在參考三維顯示器設(shè)置玻璃襯底的厚度的情況中， 像素尺寸增大，從而使得難以顯示高精度的二維圖像。所以，期望一種具有這樣的顯示單元的立體顯示設(shè)備，其中在該顯示單元中子像素的排列間隔被進(jìn)一步減小，同時(shí)機(jī)械強(qiáng)度不會(huì)劣化。所以，期望提供一種能夠高精度地執(zhí)行具有多個(gè)視點(diǎn)的立體顯示的顯示設(shè)備。本公開的一個(gè)實(shí)施例針對(duì)一種顯示設(shè)備，包括二維顯示單元，其在一個(gè)屏幕中顯示被空間分割的P個(gè)視點(diǎn)視頻(這里，P是等于或大于2的整數(shù))；以及光學(xué)設(shè)備，其對(duì)二維顯示單元上顯示的P個(gè)視點(diǎn)視頻進(jìn)行光學(xué)分割，以在使能P個(gè)視點(diǎn)處的立體視頻。這里，二維顯示單元包括多個(gè)單位像素，每個(gè)單位像素都是由顯示彩色視頻顯示所必需的r種類型的顏色的多個(gè)子像素形成的(這里，r是等于或大于3的整數(shù))，并且發(fā)射不同顏色的光的子像素被排列為在屏幕水平方向的同一行中相鄰。P個(gè)視點(diǎn)視頻中的每個(gè)視點(diǎn)視頻被顯示在多個(gè)η個(gè)子像素行中，每個(gè)子像素行由在不同于所述屏幕水平方向的第一方向上排列的多個(gè)子像素配置而成，并且所述η個(gè)子像素行在所述屏幕水平方向上是連續(xù)的且在所述屏幕水平方向上以(PXn)行的周期循環(huán)。在根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的顯示設(shè)備中，在空間上被劃分開的ρ個(gè)視點(diǎn)視頻被光學(xué)分割，從而使得P個(gè)視點(diǎn)處的立體視頻可以由光學(xué)設(shè)備形成。這里，每個(gè)視點(diǎn)視頻被顯示在η個(gè)子像素行中的多個(gè)子像素行中，其中該η個(gè)子像素行以預(yù)定間隙在屏幕水平方向中是連續(xù)的。因此，在不減小光學(xué)設(shè)備和二維顯示單元之間的間隙的條件下，二維顯示單元中的子像素的排列間隔小于每個(gè)視點(diǎn)視頻被顯示在預(yù)定間隙的多個(gè)子像素行中的情況中的子像素的排列間隙。本公開的另一實(shí)施例針對(duì)一種顯示設(shè)備，包括顯示單元，其包括分別由多個(gè)子像素形成的多個(gè)單位像素；以及光學(xué)設(shè)備，其對(duì)顯示單元上顯示的多個(gè)視點(diǎn)視頻進(jìn)行光學(xué)分害I]。光學(xué)設(shè)備包括傳送從顯示單元傳送的光、或者去往顯示單元的光的多個(gè)光傳送部件；以及遮擋從顯示單元傳送的光、或者去往二維顯示單元的光的多個(gè)光遮擋部件，并且在屏幕水平方向中，光傳送部件的最大寬度大于一個(gè)子像素的寬度并且小于相鄰的兩個(gè)子像素的總覓度°在根據(jù)本公開的另一實(shí)施例的顯示設(shè)備中，由光學(xué)設(shè)備顯示在顯示單元上的多個(gè)視點(diǎn)視頻被光學(xué)分割。這里，在屏幕水平方向中，光學(xué)設(shè)備的光傳送部件的最大寬度大于一個(gè)子像素的寬度，并且小于相鄰的兩個(gè)子像素的總寬度。因此，在不減小光學(xué)設(shè)備和顯示單元之間的間隙的條件下，顯示單元中的子像素的排列間隔小于每個(gè)視點(diǎn)視頻被顯示在預(yù)定間隙的多個(gè)子像素行中的情況中的子像素的排列間隔。根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的顯示設(shè)備，分別由光學(xué)設(shè)備光學(xué)分割的ρ個(gè)視點(diǎn)視頻包括在屏幕水平方向連續(xù)的η個(gè)子像素。另外，根據(jù)另一實(shí)施例的顯示設(shè)備，在屏幕水平方向中，光傳送部件的最大寬度大于一個(gè)子像素的寬度，并且小于相鄰的兩個(gè)子像素的總寬度。因此，在不減小光學(xué)設(shè)備(二維)和顯示單元之間的間隙的條件下，子像素的排列間隔小于每個(gè)視點(diǎn)視頻被顯示在預(yù)定間隙的多個(gè)子像素行中的情況中的子像素間隔。結(jié)果，例如，在配置二維顯示單元的玻璃襯底等被配置為具有預(yù)定厚度或更大厚度以保證機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，像素密度增大，從而可以高精度地顯示二維圖像，并且可以顯示三維圖像。


圖1是示出根據(jù)本公開的第一實(shí)施例的立體顯示設(shè)備的配置的截面圖。圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的立體顯示設(shè)備的液晶顯示面板的子像素排列的平面圖。圖3是示出被顯示在圖1中所示的液晶顯示面板等上的顯示圖案的示例的平面圖。圖4A至4D是示出被組合成圖3中所示的顯示圖案的四個(gè)視點(diǎn)視頻的原始圖像的概念性示圖。圖5A和5B是示出形成在圖1中所示的視差屏障上等的屏障圖案的示例的平面圖。圖6是示意性地示出立體視頻的狀態(tài)的示圖。圖7是示出根據(jù)本公開的第二實(shí)施例的立體顯示設(shè)備的液晶顯示面板的子像素排列的平面圖。圖8是示出根據(jù)第二實(shí)施例的被顯示在液晶顯示面板上的顯示圖案的示例的平面圖。圖9是示出根據(jù)第二實(shí)施例的被形成在切換液晶面板上的屏障圖案的示例的平面圖。圖10是示出根據(jù)本公開的第三實(shí)施例的立體顯示設(shè)備的配置的截面圖。圖11是示出圖10中所示的液晶透鏡的詳細(xì)配置的截面圖。圖12是示出圖10中所示的液晶透鏡的第二電極的配置示例的平面圖。圖13是示意性地示出在向圖10中所示的液晶透鏡施加電壓時(shí)該液晶透鏡的狀態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本公開的實(shí)施例(下文中，稱為實(shí)施例)。<第一實(shí)施例>[立體顯示設(shè)備的配置]圖1是示出根據(jù)本公開的第一實(shí)施例的立體顯示設(shè)備的配置的示意性截面圖。如圖ι中所示，該立體顯示設(shè)備包括液晶顯示面板1、視差屏障(parallax barrier) 2、以及背光3 (從觀察者一側(cè)開始的順序)。液晶顯示面板1和視差屏障2由粘合劑層AL固定，其中，該粘合劑層例如由紫外線固化樹脂等形成。液晶顯示面板1是具有二維排列的多個(gè)子像素(隨后將描述)的透射型液晶顯示器，并且是通過在面對(duì)面排列的一對(duì)透明襯底11和12之間裝入液晶層13獲取的。在透明襯底11和12的內(nèi)表面上，像素電極和反向電極(opposing electrode)(這兩個(gè)電極均未在圖中示出)被布置為其間插入有液晶層13。換言之，像素電極和反向電極之一被布置在透明襯底11的內(nèi)表面上，并且它們中的另一個(gè)被布置在透明襯底12的內(nèi)表面上。反向電極被布置為所有子像素共用，并且像素電極被布置為單獨(dú)用于每個(gè)子像素。另外，在透明襯底 11或透明襯底12的表面上，彩色顯示所必需的三種顏色R(紅色)、G(綠色)、和B(藍(lán)色)的濾色器被分配給每個(gè)子像素，并且被布置在每個(gè)子像素處。從背光3發(fā)射的光通過視差屏障2入射到液晶顯示面板1，然后被傳送通過三種顏色的濾色器，從而紅色光、綠色光、和藍(lán)色光被從液晶顯示面板1輸出。另外，在透明襯底11和12的外表面(與液晶層13相對(duì)一側(cè)上的表面)上，可以根據(jù)需要布置起偏振光片PPl和PP2。背光3包括被用于通過傳播從光源發(fā)射的光來執(zhí)行統(tǒng)一的表面光發(fā)射的諸如發(fā)光二極管(LED)和導(dǎo)光板之類的光源(發(fā)光二極管和導(dǎo)光板二者均沒有在圖中示出)。另夕卜，在背光3的發(fā)射側(cè)，可以根據(jù)需要布置起偏振光片PP3。圖2示出了液晶顯示面板1的子像素排列。如圖2中所示，在液晶顯示面板1中， 多個(gè)子像素R、G、和B被二維排列。更具體地，這樣的像素排列被形成，其中每種顏色的子像素在屏幕水平方向(X軸方向)的同一行中循環(huán)出現(xiàn)，并且相同顏色的子像素在屏幕垂直方向(Y軸方向)的同一行中被對(duì)準(zhǔn)。液晶顯示面板1以這樣的像素結(jié)構(gòu)對(duì)背光3針對(duì)每個(gè)像素發(fā)射的光進(jìn)行調(diào)制，從而執(zhí)行二維圖像顯示。另外，為了實(shí)現(xiàn)立體視頻，不同的視點(diǎn)視頻必需被左眼IOL和右眼IOR看到。因此， 包括右眼視頻和左眼視頻的至少兩個(gè)視點(diǎn)視頻是必需的。在三個(gè)或更多視點(diǎn)視頻被使用的情況中，可以實(shí)現(xiàn)多眼視頻。在本實(shí)施例中，將描述這樣的情況由圖1中的<1>至<4>表示的四個(gè)視點(diǎn)視頻(第一至第四視點(diǎn)視頻)被形成(換言之，視點(diǎn)的數(shù)目為4)，并且通過使用這四個(gè)視點(diǎn)視頻中的兩個(gè)視點(diǎn)視頻來執(zhí)行觀察。圖1示出了第三視點(diǎn)視頻被作為右眼視頻入射到右眼IOR并且第二視點(diǎn)視頻被作為左眼視頻入射到左眼IOL的狀況。液晶顯示面板1通過將四個(gè)視點(diǎn)視頻組合成一個(gè)屏幕來顯示在空間上被劃分開的四個(gè)視點(diǎn)視頻。在空間上被劃分開的四個(gè)視點(diǎn)視頻中的每個(gè)視點(diǎn)視頻被以屏幕水平方向中的GXn)行的周期在屏幕水平方向中相鄰地顯示在多個(gè)η子像素行中(這里，η是等于或大于2的整數(shù))。子像素行是由在不同于屏幕水平方向的方向(這里，對(duì)角線方向)中對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)子像素R、G、B形成的。圖3示出了作為被組合為顯示在一個(gè)屏幕中的四個(gè)視點(diǎn)視頻的示例的顯示圖案 10 (這里，η = 2)。在顯示圖案10中，第一至第四子像素群組41至44在對(duì)角線方向相互平行地延伸，并且在屏幕水平方向中被依次循環(huán)排列。第一子像素群組41具有由在對(duì)角線方向?qū)?zhǔn)的多個(gè)子像素形成的兩個(gè)連續(xù)的子像素行，其中參考符號(hào)Rl、G1、和Bl被分配給該多個(gè)子像素。類似地，第二子像素群組42具有由在對(duì)角線方向?qū)?zhǔn)的多個(gè)子像素形成的兩個(gè)連續(xù)的子像素行，其中參考符號(hào)R2、G2、和Β2被分配給該多個(gè)子像素。第三子像素群組 43具有由在對(duì)角線方向?qū)?zhǔn)的多個(gè)子像素形成的兩個(gè)連續(xù)的子像素行，其中參考符號(hào)R3、 G3、和Β3被分配給該多個(gè)子像素。第四子像素群組44具有由在對(duì)角線方向?qū)?zhǔn)的多個(gè)子像素形成的兩個(gè)連續(xù)的子像素行，其中參考符號(hào)R4、G4、和Β4被分配給該多個(gè)子像素。第一至第四子像素群組41至44顯示第一至第四視點(diǎn)視頻。更詳細(xì)地描述，在第一至第四子像素群組41至44中，作為原始圖像的二維圖像中的與第一至第四視點(diǎn)視頻相對(duì)應(yīng)的多個(gè)部分(與每個(gè)視點(diǎn)位置相對(duì)應(yīng)的多個(gè)部分)被剪出從而被顯示。換言之，在第一子像素群組41中，如圖4Α中所示的與第一視點(diǎn)視頻相對(duì)應(yīng)的二維圖像的局部圖像41Ζ被顯示。類似地，在第二至第四子像素群組42至44中，如圖4B、4C、和4D中所示的二維圖像中的與第二至第四視點(diǎn)視頻相對(duì)應(yīng)的局部圖像42Z、43Z、和44Z被顯示。另外，在圖3中，為了容易識(shí)別以及描述方便，第一和第三子像素群組41和43的子像素行被用陰影示出。
這里，對(duì)原始圖像(二維圖像)進(jìn)行采樣的方法沒有被特別限制。換言之，顯示第一至第四視點(diǎn)視頻的單位像素是由從第一至第四子像素群組41至44中任意選擇的三個(gè)子像素R、G、B配置而成的。例如，圖1中所示的視差屏障2是通過在面對(duì)面排列的一對(duì)透明襯底21和22之間裝入液晶層23獲取的，并且根據(jù)液晶層23中的液晶分子的定向狀態(tài)有選擇地傳送光。換言之，當(dāng)立體顯示被執(zhí)行時(shí)，視差屏障2處于這樣的狀態(tài)傳送從背光3入射的入射光的光傳送部件25和阻擋入射光的光遮擋部件M被排列在預(yù)定位置。因此，視差屏障2形成了用于對(duì)在液晶顯示面板1上顯示的第一至第四視點(diǎn)視頻進(jìn)行光學(xué)分割從而在四個(gè)視點(diǎn)處使能立體視頻的屏障圖案。圖5A和5B示出了由視差屏障2的液晶層23形成的屏障圖案20。屏障圖案20中的光傳送部件的排列位置和形狀被設(shè)置為，當(dāng)觀察者在預(yù)定方向中的預(yù)定位置觀看該立體顯示設(shè)備時(shí)每個(gè)不同的視點(diǎn)視頻的光被單獨(dú)入射到觀察者的左和右眼IOL和10R(圖1)。 另外，在圖5A和5B中，盡管光傳送部件25被以在對(duì)應(yīng)于圖3中所示的第一至第四子像素群組41至44的對(duì)角線方向延伸的階梯狀形成，但是其也可以具有在對(duì)角線方向延伸的條帶狀。這里，在屏幕水平方向中，優(yōu)選的是光傳送部件25的最大寬度W25大于一個(gè)子像素 R、G、或B的寬度Wl (圖3)，并且小于相鄰的兩個(gè)子像素R、G、和B的總寬度W2 (圖3) (Wl
<W25 < W2 =。原因在于，即使在期望的視點(diǎn)視頻能夠在視覺上被辨認(rèn)出來的預(yù)定視點(diǎn)位置和觀察者的左眼IOL和右眼IOR的位置之間存在一些差異的情況下，也避免了不必要的視點(diǎn)視頻被入射到觀察者的左眼IOL和右眼10R。特別地，如圖5B中所示，在屏幕垂直方向中光傳送部件25的最大長(zhǎng)度D25小于一個(gè)子像素R、G、或者B的長(zhǎng)度Dl (圖幻(D25
<Dl)的情況中，預(yù)定的視點(diǎn)位置和屏幕垂直方向中觀察者的雙眼的位置之間的偏離可以被控制，這是優(yōu)選地。在視差屏障2中，在透明襯底21和22的內(nèi)表面上，圖案電極和相對(duì)電極(均沒有在圖中示出)被布置為它們之間插入有液晶層23。換言之，像素電極和相對(duì)電極之一被布置在透明襯底21的內(nèi)表面上，并且它們中的另一個(gè)被布置在透明襯底22的內(nèi)表面上。相對(duì)電極被布置為至少在有效的屏幕區(qū)域中覆蓋液晶層23。同時(shí)，圖案電極被劃分為多個(gè)部分，并且在屏幕水平方向中被以1比GXn)子像素行的比例循環(huán)排列。圖案電極具有與光傳送部件25相同的階梯形狀。在具有這種配置的視差屏障2中，例如，當(dāng)電壓被施加在階梯狀圖案電極和相對(duì)電極之間時(shí)，與多個(gè)圖案電極的形狀相對(duì)應(yīng)的多個(gè)階梯狀光傳送部件25被以預(yù)定的間隙形成。換言之，例如，在液晶層23的液晶分子是由扭曲向列型液晶(其中，在沒有施加電壓的狀態(tài)中顯示白色(即，通常所說的白色))形成的情況中，液晶分子在圖案電極形成區(qū)域中被垂直定向，從而使得該區(qū)域形成了光遮擋部件對(duì)。液晶模式?jīng)]有被特別限制，例如，電場(chǎng)效應(yīng)雙折射模式可以被采用。替代地，只要可以通過適當(dāng)?shù)馗淖冸姌O配置等將白色顯示為二維圖像，就可以應(yīng)用常規(guī)黑垂直對(duì)準(zhǔn)(VA)模式(其中，在不施加電壓的情況下顯示黑色)或者平面那切換模式(IPS)。如以上所述，視差屏障2執(zhí)行用于在四個(gè)視點(diǎn)處使能立體視頻的對(duì)四個(gè)視點(diǎn)視頻進(jìn)行光學(xué)分割的功能。結(jié)果，觀察者可以在視覺上辨認(rèn)出作為三維圖像的被顯示在液晶面板1上的視頻。另一方面，在電壓沒有被施加在圖案電極和相對(duì)電極之間的狀態(tài)中，液晶層23的整個(gè)表面處于透射狀態(tài)。在這種情況中，視差屏障2不執(zhí)行對(duì)四個(gè)視點(diǎn)視頻進(jìn)行光學(xué)分割的功能。因此，在電壓沒有被施加在圖案電極和相對(duì)電極之間的狀態(tài)中，觀察者視覺地辨認(rèn)出了不是三維視頻而是二維視頻的被顯示在液晶顯示面板1上的視頻。[立體顯示設(shè)備的操作]根據(jù)該立體顯示設(shè)備，在液晶顯示面板1中，所有視點(diǎn)視頻被以空間劃分的方式顯示在一個(gè)屏幕中。更具體地，例如，如圖3中所示的顯示圖案10，第一至第四視點(diǎn)視頻被分配給第一至第四子像素群組41至44從而被顯示。這樣的顯示通過由視差屏障2形成的屏障圖案20(圖5A和5B)來觀察。在視差屏障2中，從背光3入射的光被有選擇地傳送， 從而使得顯示在液晶顯示面板1上的四個(gè)視點(diǎn)視頻被光學(xué)地相互分割，從而使能四個(gè)視點(diǎn)處的立體顯示。換言之，如圖6中所示，只有發(fā)射自形成第三視點(diǎn)視頻的子像素R3、G3、和 B3的光在觀察者的右眼IOR中被辨認(rèn)出來。另一方面，在觀察者的左眼IOL中，只有發(fā)射自形成第二視點(diǎn)視頻的子像素R2、G2、和B2的光被辨認(rèn)出來。因此，基于第二視點(diǎn)視頻和第三視點(diǎn)視頻的立體圖像被觀察者構(gòu)思出來。圖6是示出垂直于圖3中的由虛線圍繞的區(qū)域 V中的屏幕(XY平面)的截面配置。另外，在圖6中，示出了通過使用右眼IOR觀察第二視點(diǎn)視頻并使用左眼IOL觀察第三視點(diǎn)視頻來構(gòu)思出立體圖像的示例。但是，通過任意組合第一至第四視點(diǎn)視頻中的兩個(gè)視點(diǎn)視頻，可以觀察到立體圖像。[第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)]以上，根據(jù)本實(shí)施例，通過在第一至第四子像素群組41至44中的多個(gè)子像素群組中顯示第一至第四視點(diǎn)視頻形成了由視差屏障2光學(xué)分割的第一至第四視點(diǎn)視頻，其中第一至第四子像素群組是由預(yù)定間隙的在屏幕垂直方向中連續(xù)的兩個(gè)像素行形成的。因此， 相對(duì)于通過以預(yù)定間隙在多個(gè)子像素行中顯示視點(diǎn)視頻來形成每個(gè)視點(diǎn)視頻的情況，子像素R、G、和B的排列間隔可以在不在厚度方向(Z軸方向)減小視差屏障2的液晶層23和液晶顯示面板1的液晶層13之間的間隙的條件下而被減小。結(jié)果，通過在保證被形成為具有預(yù)定厚度或者更大厚度的視差屏障2的透明襯底22和液晶顯示面板1的透明襯底11的機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)增加像素密度，可以高精度地顯示二維圖像，并且可以顯示三維圖像。在相鄰的第二視點(diǎn)視頻的光束與第三視點(diǎn)視頻的光束之間的間隙E被設(shè)置為圖1中的65nm的情況中，適當(dāng)?shù)挠^看距離A大約為300mm。<第二實(shí)施例>接下來，將描述根據(jù)本公開的第二實(shí)施例的立體顯示設(shè)備。相同的參考標(biāo)號(hào)被分配給基本與根據(jù)上述第一實(shí)施例的立體顯示設(shè)備相同的配置，并且其描述被適當(dāng)省略。在上述第一實(shí)施例中，在液晶顯示面板1中，像素被排列為不同顏色的子像素在屏幕水平方向中的同一行中循環(huán)出現(xiàn)，并且相同顏色的子像素被排列在屏幕水平方向中的同一行中。與此相反，在該實(shí)施例中，如圖7中所示，液晶顯示面板IA被使用，其中像素被排列為不同顏色的子像素在屏幕水平方向中的同一行以及屏幕垂直方向中的同一行中循環(huán)出現(xiàn)，并且相同顏色的子像素被排列在屏幕對(duì)角線方向中的同一行中。圖7示出了根據(jù)本實(shí)施例的立體顯示設(shè)備的液晶顯示面板IA的子像素排列的示例。圖8示出了作為通過組合將四個(gè)視點(diǎn)視頻組合在液晶顯示面板IA中的一個(gè)屏幕上而顯示的四個(gè)視點(diǎn)視頻的示例的顯示圖案10A(這里，η = 2)。在顯示圖案IOA中，第一至第四子像素群組41至44在屏幕垂直方向延伸，并且在屏幕水平方向被依次循環(huán)排列。第一子像素群組41具有由排列在屏幕垂直方向的多個(gè)子像素Rl、G1、和Bl形成的兩個(gè)連續(xù)的子像素行。類似地，第二子像素群組42具有由排列在屏幕垂直方向的多個(gè)子像素R2、 G2、和B2形成的兩個(gè)連續(xù)的子像素行。第三子像素群組43具有由排列在屏幕垂直方向的多個(gè)子像素R3、G3、和B3形成的兩個(gè)連續(xù)的子像素行。第四子像素群組44具有由排列在屏幕垂直方向的多個(gè)子像素R4、G4、和B4形成的兩個(gè)連續(xù)的子像素行。第一至第四子像素群組41至44顯示第一至第四視點(diǎn)視頻。結(jié)果，在屏幕垂直方向延伸的條帶狀的第一至第四視點(diǎn)視頻被循環(huán)排列在屏幕水平方向中。另外，在圖8中，為了容易識(shí)別以及方便描述， 第一至第三子像素群組41和43的子像素行被用陰影表示。[立體顯示設(shè)備的操作]根據(jù)本實(shí)施例的立體顯示設(shè)備，類似于上述第一實(shí)施例，立體視頻可以被形成。換言之，在液晶顯示面板IA中，所有視點(diǎn)視頻被以空間劃分的方式顯示在一個(gè)屏幕中。更具體地，例如，作為圖8中所示的顯示圖案10A，第一至第四視點(diǎn)視頻被分配給第一至第四子像素群組41至44從而被顯示。通過由視差屏障2形成的屏障圖案20A(圖9)來觀察這樣的顯示器。在視差屏障2中，從背光3入射的光被有選擇地傳送，從而使得液晶顯示面板IA 上顯示的四個(gè)視點(diǎn)視頻被光學(xué)地相互分割，從而使能四個(gè)視點(diǎn)處的立體視頻。[第二實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)]如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，可以獲取類似于上述第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)。換言之，通過在第一至第四子像素群組41至44中顯示第一至第四視點(diǎn)視頻，形成了第一至第四視點(diǎn)視頻，其中該第一至第四像素群組是由以預(yù)定間隙在屏幕水平方向連續(xù)的兩個(gè)像素行形成的。因此，通過在保證液晶顯示面板IA和視差屏障2之間的充分距離并且保持它們的機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)增大像素密度，可以高精度地顯示二維圖像，并且可以顯示三維圖像。<第三實(shí)施例>接下來，將描述根據(jù)本公開的第三實(shí)施例的立體顯示設(shè)備。在以上所述的第一和第二實(shí)施例中，包括作為光學(xué)元件的多個(gè)光傳送部件25和多個(gè)光遮擋部件M的視差屏障2被使用。與此相反，在圖10中所示的本實(shí)施例的立體顯示設(shè)備中，如圖11中所示的液晶透鏡5代替視差屏障2被使用。該液晶透鏡5被排列到從液晶面板1開始的觀察者側(cè)。另外，除了上述點(diǎn)外，根據(jù)本實(shí)施例的立體顯示設(shè)備與根據(jù)上述第一實(shí)施例的立體顯示設(shè)備基本相同。所以，下文中，將描述液晶透鏡5，并且其他內(nèi)容的描述將被適當(dāng)省略。液晶透鏡5包括透明襯底51和透明襯底52、以及被排列在透明襯底51和透明襯底52之間的液晶層53，其中透明襯底51和52被以一定的間隔相對(duì)布置。透明襯底51和 52例如由玻璃材料或者樹脂材料形成。在透明襯底51的內(nèi)表面(面對(duì)透明襯底52的表面)上，由諸如ITO膜之類的透明導(dǎo)電膜形成的第一電極M被形成在幾乎整個(gè)表面上。盡管圖中沒有示出，但是在透明襯底51上，第一定向膜被形成為通過第一電極M接觸液晶層 53。在透明襯底52的內(nèi)表面(面對(duì)透明襯底51的表面)上，由諸如ITO膜之類的透明導(dǎo)電膜形成的第二電極陽被部分形成。在透明襯底52上，第二定向膜(圖中未示出)被形成為通過第二電極55與液晶層53接觸。液晶層53包括液晶分子56，并且通過根據(jù)由第一電極討和第二電極陽施加的電壓來改變液晶分子56的排列方向，透鏡效果被控制。液晶分子56具有介電各向異性和折射指數(shù)各向異性，并且例如具有指數(shù)橢圓，該指數(shù)橢圓對(duì)于在長(zhǎng)度方向傳送的光束和在短邊方向傳送的光束具有不同的折射指數(shù)。如圖12中所示的第二電極55是由多個(gè)線電極形成的，其中該多個(gè)線電極是按照其間存在間隙的方式排列的。第一電極陽具有預(yù)定的電極寬度并且在垂直方向(Y軸方向)延伸，多個(gè)第一電極陽被以預(yù)定的間隙在χ軸方向并列排列。通過采用這種配置，液晶透鏡5可以生成僅在一個(gè)方向(X軸方向)具有反射率的透鏡效果。根據(jù)施加到第一電極M和第二電極55的電壓的狀態(tài)，在不存在透鏡效果的狀態(tài) (圖11)和透鏡效果被生成的狀態(tài)(圖13)之間對(duì)液晶層53進(jìn)行電切換。例如，在Y軸方向?qū)D中沒有示出的第一和第二定向膜進(jìn)行摩擦處理。在沒有施加電壓的狀態(tài)中(圖11)， 液晶分子56幾乎被統(tǒng)一定向到與摩擦處理所限定的預(yù)定的定向方向相平行的方向中。另一方面，當(dāng)電壓被施加在第一電極討和第二電極陽之間時(shí)，液晶分子56被如圖12中所示地定向。換言之，在XY平面上，液晶分子56被定向?yàn)樵试S其較長(zhǎng)側(cè)面對(duì)Z軸方向，因?yàn)樗鼈兏咏徊贾迷诘谝浑姌O討和第二電極陽之間的區(qū)域。如圖13中所示，液晶分子56 的定向方向具有取決于XY平面上的位置的分布，從而液晶層53生成了透鏡效果。在該立體視覺顯示設(shè)備中，由通過液晶顯示面板1從被光3傳送的光形成的多個(gè)視點(diǎn)視頻被液晶透鏡5光學(xué)地分割，從而使得立體視頻可以被形成。例如，如圖10中所示， 通過液晶顯示面板1從背光3傳送的光通過液晶透鏡5被入射到觀察者的右眼IOR或左眼 IOL0此時(shí)，對(duì)應(yīng)于每個(gè)視點(diǎn)位置的像素信息被入射到觀察者的右眼IOR或者左眼10L。例如，在根據(jù)第二實(shí)施例的如圖8中所示的顯示圖案IOA被顯示在液晶顯示面板1上的情況中，從第二子像素行42傳送的光被右眼IOR辨認(rèn)出來，并且從第三子像素行43傳送的光被左眼IOL辨認(rèn)出來。因此，基于第二視點(diǎn)視頻和第三視點(diǎn)視頻的立體圖像被觀察者構(gòu)思出來。[第三實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)]以上，即使在液晶透鏡被用作光學(xué)地分割用于使能ρ個(gè)視點(diǎn)處的立體視頻的光學(xué)設(shè)備的情況中，每個(gè)視點(diǎn)視頻可以由在屏幕水平方向連續(xù)的多個(gè)子像素行形成，從而類似于第一和第二實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)可以被獲取。以上，描述了本公開的實(shí)施例。但是，本公開不限于上述實(shí)施例，并且在這里可以做出各種修改。例如，在上述實(shí)施例中，描述了二維顯示單元的單位像素由三種顏色R(紅色)、G(綠色)、B(藍(lán)色)的子像素配置而成的情況。但是，在本公開中，單位像素可以由四種以上顏色(R(紅色)、R(綠色)、B(藍(lán)色)、和W(白色)或Y(黃色)的組合)的子像素配置而成。另外，在上述實(shí)施例中，在二維顯示單元中被空間分割的四個(gè)視點(diǎn)視頻被一起顯示在一個(gè)屏幕上，并且每個(gè)視點(diǎn)視頻都是通過顯示四子像素群組中多個(gè)子像素群組中的視點(diǎn)視頻形成的，其中每個(gè)四子像素群組都是由在屏幕水平方向連續(xù)的兩個(gè)子像素行形成的。但是，在本公開中，配置每個(gè)視點(diǎn)視頻的子像素群組的子像素行的數(shù)目和視點(diǎn)視頻的數(shù)目不限于此，并且可以被設(shè)置為等于或者大于2的整數(shù)。換言之，根據(jù)本公開的實(shí)施例的二維顯示單元可以顯示在一個(gè)屏幕中被空間劃分的P個(gè)視點(diǎn)視頻(這里，P為等于或大于2的整數(shù))。這里，P個(gè)視點(diǎn)視頻中的每個(gè)視點(diǎn)視頻是由排列在不同于屏幕水平方向的第一方向中的多個(gè)子像素配置而成的，并且被顯示在(PXn)行的周期上的屏幕水平方向中的在屏幕水平方向連續(xù)的η子像素行中的多個(gè)子像素行中。另外，根據(jù)本公開的實(shí)施例的光學(xué)設(shè)備可以對(duì)顯示在二維顯示單元上的P個(gè)視點(diǎn)視頻進(jìn)行光學(xué)分割，從而使得立體視頻可以被形成在P個(gè)視點(diǎn)處。另外，優(yōu)選的是，在屏幕水平方向中，光傳送部件的最大寬度大于一個(gè)子像素的寬度，并且小于相鄰的η個(gè)子像素的寬度和。另外，優(yōu)選的是，光傳送部件具有在對(duì)應(yīng)于η個(gè)連續(xù)子像素行的對(duì)角線方向延伸的階梯狀或者條帶狀。另外，在上述實(shí)施例中，二維顯示單元、視差屏障、以及背光被從觀察者側(cè)開始順序排列。但是，本公開不限于此，并且在本公開中，視差屏障、二維顯示單元、以及背光可以從觀察者側(cè)開始被順序排列。另外，在上述實(shí)施例中，作為二維顯示單元的使用背光的彩色液晶顯示器已經(jīng)被作為示例進(jìn)行描述。但是，本公開不限于此。例如，使用有機(jī)EL設(shè)備的顯示器或者等離子顯示器可以被使用。另外，在上述實(shí)施例中，盡管視差屏障或者液晶透鏡被用作光學(xué)設(shè)備，但是本公開不限于此。例如，即使在多個(gè)圓柱形透鏡被排列在一維方向中的雙凸透鏡被用作光學(xué)設(shè)備的情況中，類似的優(yōu)點(diǎn)也可以被獲取。本公開包含涉及于2010年11月17日在日本專利局遞交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng) JP 2010-257042公開的內(nèi)容的主題，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不超出所附權(quán)利要求及其等同物的范圍的情況下，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素做出各種修改、組合、子組合、和改變。
權(quán)利要求
1.一種顯示設(shè)備，包括二維顯示單元，該二維顯示單元在一個(gè)屏幕中顯示在空間上被劃分開的P個(gè)視點(diǎn)視頻，其中，P是大于或等于2的整數(shù)；以及光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備對(duì)所述二維顯示單元上顯示的所述P個(gè)視點(diǎn)視頻進(jìn)行光學(xué)分害!]，以在P個(gè)視點(diǎn)處使能立體視圖，其中，所述二維顯示單元包括多個(gè)單位像素，其中每個(gè)單位像素由多個(gè)子像素構(gòu)成，所述多個(gè)子像素顯示彩色視頻顯示所必需的r種類型的顏色，其中r是等于或大于3的整數(shù)， 并且發(fā)射不同顏色的光的所述子像素被布置為在屏幕水平方向的同一行上彼此相鄰，并且其中所述P個(gè)視點(diǎn)視頻中的每個(gè)視點(diǎn)視頻被顯示在多個(gè)η個(gè)子像素行中，每個(gè)子像素行由在不同于所述屏幕水平方向的第一方向上排列的多個(gè)子像素配置而成，并且所述η個(gè)子像素行在所述屏幕水平方向上是連續(xù)的且在所述屏幕水平方向上以(PXn)行的周期循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，所述光學(xué)設(shè)備是包括多個(gè)光傳送部件和多個(gè)光遮擋部件的視差屏障，其中所述多個(gè)光傳送部件傳送從所述二維顯示單元傳送的光或者去往所述二維顯示單元的光，并且所述多個(gè)光遮擋部件遮擋從所述二維顯示單元傳送的光或者去往所述二維顯示單元的光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，其中，在所述屏幕水平方向中，所述光傳送部件的最大寬度大于一個(gè)子像素的寬度，并且小于相鄰的η個(gè)子像素的總寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的顯示設(shè)備，其中，所述光傳送部件具有與連續(xù)的η個(gè)子像素行相應(yīng)地在對(duì)角線方向上延伸的階梯狀或者條帶狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其中，在屏幕垂直方向中，所述光傳送部件的最大長(zhǎng)度小于所述一個(gè)子像素的長(zhǎng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，一個(gè)單位像素是由從在所述屏幕水平方向上延伸的連續(xù)的兩個(gè)或兩個(gè)以上并且(r-Ι)個(gè)或(r-Ι)個(gè)以下行中選擇的r種類型的子像素配置而成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示設(shè)備，其中，所述單位像素是由三種顏色R(紅色)、G (綠色)、和B(綠色)的子像素形成的，所述三種顏色的子像素中的兩種顏色的子像素在所述屏幕水平方向上被定位在同一行中，并且剩下的一種顏色的子像素被定位在與所述兩種顏色的子像素被定位在的行相鄰的行中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，在所述二維顯示單元中，相同顏色的子像素在所述屏幕水平方向和所述第一方向以外的第二方向上被排列在同一行中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，所述光學(xué)設(shè)備是液晶透鏡。
10.一種顯示設(shè)備，包括顯示單元，該顯示單元包括多個(gè)單位像素，每個(gè)所述單位像素由多個(gè)子像素形成；以及光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備對(duì)所述顯示單元上顯示的多個(gè)視點(diǎn)視頻進(jìn)行光學(xué)分割，其中，所述光學(xué)設(shè)備包括多個(gè)光傳送部件以及多個(gè)光遮擋部件，所述多個(gè)光傳送部件傳送由所述顯示單元傳送的光或者去往所述顯示單元的光，所述多個(gè)光遮擋部件遮擋由所述顯示單元傳送的光或者去往所述顯示單元的光，并且其中，在屏幕水平方向上，所述光傳送部件的最大寬度大于一個(gè)子像素的寬度，并且小于相鄰的兩個(gè)子像素的總寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示設(shè)備， 其中，所述光傳送部件具有階梯形狀，并且其中，在屏幕垂直方向上，所述光傳送部件的最大長(zhǎng)度小于一個(gè)子像素的長(zhǎng)度。
12.—種顯示設(shè)備，包括顯示單元，該顯示單元顯示多個(gè)視點(diǎn)視頻；以及光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備對(duì)所述顯示單元上顯示的所述多個(gè)視點(diǎn)視頻進(jìn)行光學(xué)分割， 其中，在所述顯示單元中，在屏幕水平方向上同一行中發(fā)射不同顏色的光的子像素被相鄰排列，并且其中，所述多個(gè)視點(diǎn)視頻中的每個(gè)視點(diǎn)視頻由在所述屏幕水平方向上連續(xù)的兩個(gè)子像素配置而成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示設(shè)備，其中，在所述屏幕水平方向上，所述光傳送部件的最大寬度大于所述子像素的寬度，并且小于相鄰的兩個(gè)子像素的總寬度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示設(shè)備，其中，所述光傳送部件具有階梯形狀，并且在屏幕垂直方向上，所述光傳送部件的最大長(zhǎng)度小于所述子像素的長(zhǎng)度。
全文摘要
公開了一種立體顯示設(shè)備。一種顯示設(shè)備包括二維顯示單元，其在一個(gè)屏幕中顯示被空間劃分的p個(gè)視點(diǎn)視頻；以及光學(xué)設(shè)備，其對(duì)顯示單元上顯示的p個(gè)視點(diǎn)視頻進(jìn)行光學(xué)分割，以使能p個(gè)視點(diǎn)處的立體視頻。顯示單元包括分別由顯示彩色視頻顯示所必需的r種類型的顏色的子像素形成的單位像素，發(fā)射不同顏色的光的子像素在屏幕水平方向中的同一行中被相鄰排列。p個(gè)視點(diǎn)視頻中的每個(gè)視點(diǎn)視頻被顯示在多個(gè)n個(gè)子像素行中，每個(gè)子像素行由在不同于所述屏幕水平方向的第一方向上排列的多個(gè)子像素配置而成，并且所述n個(gè)子像素行在所述屏幕水平方向上是連續(xù)的且在所述屏幕水平方向上以(p×n)行的周期循環(huán)。
文檔編號(hào)H04N13/00GK102469339SQ20111037219
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者大山毅, 濱岸五郎 申請(qǐng)人:索尼公司