專利名稱：顯示裝置和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及執(zhí)行立體圖像顯示的顯示裝置并涉及包括該顯示裝置的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
利用視差屏障來執(zhí)行可用裸眼感知的立體顯示的成像裝置是眾所周知的。視差屏障包括以某一周期布置的開口。當(dāng)經(jīng)由視差屏障觀察圖像顯示部分時(shí)，不同的圖像信號進(jìn)入觀察者的分別右眼和左眼。用觀察者的右眼和左眼觀察到不同的圖像，從而實(shí)現(xiàn)利用裸眼感知的立體顯示。

發(fā)明內(nèi)容
視差屏障方案以簡單方式實(shí)現(xiàn)利用裸眼感知的立體顯示。但是，視差屏障方案 具有下列問題。即，當(dāng)視差屏障方案與包括以二維方式布置來顯示圖像的多個像素的圖像顯示部分時(shí)，如在諸如液晶顯示面板和等離子體顯示裝置的顯示裝置中，會產(chǎn)生云紋(moire)現(xiàn)象。由于圖像顯示部分中的像素的周期與視差屏障中的開口的周期之間的差別所導(dǎo)致的差拍，產(chǎn)生這種云紋。云紋是由于亮度的周期性變化而在顯示的圖像中觀察到的條形圖案。因此，云紋被稱作嚴(yán)重不舒服的圖像質(zhì)量劣化。未審查日本專利申請公開No. 2004-118140 (JP2004-118140A)公開了解決云紋問題的技術(shù)。JP2004-118140A記載當(dāng)屏障間距(si或s2)和像素間距(p)滿足下列條件時(shí)，彩色云紋減少。si = (n+0. 5)p,其中 n 是整數(shù)s2 = (n+k/3)p,其中 k 等于 I 或 2這里，因?yàn)樽酉袼赜扇N類型的子像素R、G和B構(gòu)造，所以在pp是子像素間距的情況下，建立P = 3pp。JP2004-118140A的第
段公開以下內(nèi)容?！斑@里，關(guān)注標(biāo)記41G，沿著橫向方向以2sl的恒定間距重復(fù)地形成沿著縱向方向包括相同顏色的標(biāo)記41G的列。也就是說，當(dāng)滿足表達(dá)式(I)時(shí)，彩色云紋的周期變成圖案間距Si的兩倍，這是彩色云紋周期可以采用的最大值。該值與云紋條的間距一樣小。因此，彩色云紋被感知到的可能性不大，并且顯示出具有高圖像質(zhì)量的立體圖像”。如第
段所述，JP2004-118140A中公開的發(fā)明將彩色云紋的間距設(shè)置成2sl以解決彩色云紋問題。但是，盡管云紋的間距變得更小，但是沒有從根本上解決云紋產(chǎn)生問題。此外，因?yàn)镴P2004-118140A致力于解決彩色云紋，所以沒有解決由于亮度變化引起的云紋。期望提供能夠?qū)崿F(xiàn)具有較少云紋的高質(zhì)量圖像顯示的顯示裝置和電子設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供顯示裝置，該顯示裝置包括顯示部分，其包括多個像素，顯示部分將N個視點(diǎn)圖像分配到像素以顯示N個視點(diǎn)圖像，其中N是表示視點(diǎn)圖像的數(shù)量的整數(shù)；顯示驅(qū)動電路，其將視點(diǎn)圖像和像素之間的對應(yīng)關(guān)系從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，其中M是表示狀態(tài)的數(shù)量的整數(shù)；多個選擇器，每個選擇器選擇來自像素的視點(diǎn)圖像的出射角方向當(dāng)中的任一者；和選擇器驅(qū)動電路，其控制選擇器的位置從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，選擇器驅(qū)動電路與顯示驅(qū)動電路同步地進(jìn)行操作。建立O < M < N的關(guān)系，并且N是M的非整數(shù)倍。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供包括顯示裝置的電子設(shè)備，該顯示裝置包括顯示部分，其包括多個像素，顯示部分將N個視點(diǎn)圖像分配到像素以顯示N個視點(diǎn)圖像，其中N是表示視點(diǎn)圖像的數(shù)量的整數(shù)；顯示驅(qū)動電路，其將視點(diǎn)圖像和像素之間的對應(yīng)關(guān)系從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，其中M是表示狀態(tài)的數(shù)量的整數(shù)；多個選擇器，每個選擇器選擇來自像素的視點(diǎn)圖像的出射角方向當(dāng)中的任一者；和選擇器驅(qū)動電路，其控制選擇器的位置從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，選擇器驅(qū)動電路與顯示驅(qū)動電路同步地進(jìn)行操作。建立0 < M < N的關(guān)系，并且N是M的非整數(shù)倍。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的顯示裝置和電子設(shè)備中，視點(diǎn)圖像和像素之間的對應(yīng)關(guān)系從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性改變到另一狀態(tài)。此外，與這種改變同步地，多 個選擇器的位置從第一至第M狀態(tài)中的一個狀態(tài)周期性改變到另一狀態(tài)。在根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例的顯示裝置和電子設(shè)備中，N個視點(diǎn)圖像和像素之間的對應(yīng)關(guān)系從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性改變到另一狀態(tài)。除此之外，與這種改變同步地，多個選擇器的位置從第一至第M狀態(tài)中的一個狀態(tài)周期性改變到另一狀態(tài)。此外，滿足與N和M有關(guān)的預(yù)定條件。這能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量且少云紋的圖像顯示。應(yīng)當(dāng)理解，前文一般性描述和下文詳細(xì)描述都是示例性的，并且旨在提供對要求保護(hù)的發(fā)明的進(jìn)一步說明。


所包括的附圖提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且并入本說明書中并組成本說明書的一部分。附圖與說明書一起舉例說明實(shí)施例，并用于說明本發(fā)明的原理。圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的顯示裝置的構(gòu)造示例的框圖。圖2是示出圖像顯示部分和視差產(chǎn)生部分的構(gòu)造示例的外觀透視圖。圖3是示出圖像顯示部分和視差產(chǎn)生部分的構(gòu)造示例的側(cè)視圖。圖4是示出圖像顯示部分的構(gòu)造示例的俯視圖。圖5是示出視差產(chǎn)生部分(液晶屏障)的構(gòu)造示例的俯視圖。圖6是示出視差產(chǎn)生部分(液晶屏障)的構(gòu)造示例的側(cè)視圖。圖7是示出液晶屏障中的開口的分組的說明圖。圖8A是示出僅開口集合A處于透射狀態(tài)的情況的說明圖，圖SB是示出僅開口集合B處于透射狀態(tài)的情況的說明圖。圖9是示出立體顯示的原則的說明圖。圖10是示出開口的間距和像素的間距之間的關(guān)系的說明圖。圖11是示出在僅開口 A處于透射狀態(tài)的情況下開口 A和視點(diǎn)圖像之間的關(guān)系的說明圖。圖12是示出在僅開口 B處于透射狀態(tài)的情況下開口 B和視點(diǎn)圖像之間的關(guān)系的說明圖。圖13是示出在開口 A處于透射狀態(tài)的情況下光束的光聚集狀態(tài)、和在開口 B處于透射狀態(tài)的情況下光束的光聚集狀態(tài)的說明圖。圖14是示 出產(chǎn)生云紋的說明圖。圖15是示出從處于比最優(yōu)觀察距離更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)的說明圖。圖16是示出在僅開口 A處于透射狀態(tài)的情況下光束的光聚集狀態(tài)的說明圖。圖17是示出在僅開口 A處于透射狀態(tài)的情況下從處于比最優(yōu)觀察距離更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)。圖18是示出在僅開口 B處于透射狀態(tài)的情況下光束的光聚集狀態(tài)的說明圖。圖19是示出在僅開口 B處于透射狀態(tài)的情況下從處于比最優(yōu)觀察距離更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)。圖20A是示出在僅開口 A處于透射狀態(tài)的情況下從處于比最優(yōu)觀察距離更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)的說明圖。圖20B是示出在僅開口 B處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)的說明圖。圖20C是示出圖20A和圖20B中的視點(diǎn)圖像狀態(tài)疊加的狀態(tài)的說明圖。圖21A是示出在僅開口 A處于透射狀態(tài)的情況下從處于比最優(yōu)觀察距離更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的亮度分布的說明圖。圖21B是示出在僅開口集合B處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的亮度分布的說明圖。圖21C是示出圖21A和圖21B中的亮度分布疊加的狀態(tài)的說明圖。圖22是示出在將開口分成四個集合A至D的修改示例中在僅開口 A處于透射狀態(tài)的情況下開口 A和視點(diǎn)圖像之間的關(guān)系的說明圖。圖23是示出在將開口分成四個集合A至D的修改示例中在僅開口 B處于透射狀態(tài)的情況下開口 B和視點(diǎn)圖像之間的關(guān)系的說明圖。圖24是示出在將開口分成四個集合A至D的修改示例中在僅開口 C處于透射狀態(tài)的情況下開口 C和視點(diǎn)圖像之間的關(guān)系的說明圖。圖25是示出在將開口分成四個集合A至D的修改示例中在僅開口 D處于透射狀態(tài)的情況下開口 D和視點(diǎn)圖像之間的關(guān)系的說明圖。圖26A是示出在僅開口 A處于透射狀態(tài)的情況下從處于比最優(yōu)觀察距離更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)的說明圖。圖26B是示出在僅開口 B處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)的說明圖。圖26C是示出在僅開口 C處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)的說明圖。圖26D是示出在僅開口 D處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)的說明圖。圖26E是示出圖26A至圖26D所示的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)疊加的狀態(tài)的說明圖。圖27A是示出在僅開口 A處于透射狀態(tài)的情況下從處于比最優(yōu)觀察距離更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的亮度分布的說明圖。圖27B是示出在僅開口 B處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的亮度分布的說明圖。圖27C是示出在僅開口 C處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的亮度分布的說明圖。圖27D是示出在僅開口 D處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的亮度分布的說明圖。圖27E是示出圖27A至圖27D中的亮度分布疊加的狀態(tài)的說明圖。圖28是示出在雙凸透鏡用作視差產(chǎn)生部分的情況下的第一狀態(tài)的說明圖。圖29是示出在雙凸透鏡用作視差產(chǎn)生部分的情況下的第二狀態(tài)的說明圖。圖30是示出視差產(chǎn)生部分(液晶屏障)布置在背光源和圖像顯示部分之間的實(shí)施例的說明圖。圖31是示出應(yīng)用于集成成像的實(shí)施例的說明圖。圖32是示出電子設(shè)備的示例的外觀圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。 [第一實(shí)施例][顯示裝置的總體構(gòu)造]圖I示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的顯示裝置的構(gòu)造示例。顯示裝置包括圖像顯示部分I、視差產(chǎn)生部分2、圖像顯示驅(qū)動電路3和視差產(chǎn)生驅(qū)動電路4。圖像顯示驅(qū)動電路3從裝載的外部接收視差圖像信號SI。視差圖像信號SI是根據(jù)將再現(xiàn)的立體圖像的立體信息的深度而具有不同視差的圖像信號。將提供根據(jù)之后描述的視點(diǎn)數(shù)量的視差圖像信號SI。圖像顯示驅(qū)動電路3改變視差圖像信號SI的布置以產(chǎn)生圖像信號S2。圖像顯示驅(qū)動電路3將圖像信號S2供應(yīng)至圖像顯示部分I。圖像顯示驅(qū)動電路3還將與輸出的圖像信號S2相對應(yīng)的同步信號S3供應(yīng)至視差產(chǎn)生驅(qū)動電路4。視差產(chǎn)生驅(qū)動電路4根據(jù)同步信號S3向視差產(chǎn)生部分2提供與將由圖像顯示部分I顯示的圖像信號S2相對應(yīng)的視差產(chǎn)生信號S4，從而驅(qū)動視差產(chǎn)生部分2。視差產(chǎn)生部分2根據(jù)視差產(chǎn)生信號S4來操作。[圖像顯示部分I和視差產(chǎn)生部分2的構(gòu)造示例]圖2和圖3示出圖像顯示部分I和視差產(chǎn)生部分2的構(gòu)造示例。圖像顯示部分I在二維平面中顯示圖像。圖2和圖3示出構(gòu)造示例，其中圖像顯示部分I由液晶面板11和背光源12的組合構(gòu)成。但是，這不是限制性的，例如，圖像顯示部分I可以由電致發(fā)光面板等構(gòu)成。視差產(chǎn)生部分2布置在圖像顯示部分I和觀察者之間。因此，從圖像顯示部分I發(fā)出的光進(jìn)入視差產(chǎn)生部分2。視差產(chǎn)生部分2由利用液晶材料來控制光透射性的視差屏障(液晶屏障20)構(gòu)成。如圖4所示，圖像顯示部分I包括布置在二維平面上的多個像素10。每個像素10的亮度單獨(dú)改變，并且每個像素10可選地顯示圖像。每個像素10根據(jù)從圖像顯示驅(qū)動電路3(圖I)輸入的圖像信號S2來顯示圖像。像素10沿著水平方向的間距(水平像素間距)由PP表示。圖5和圖6示出與視差產(chǎn)生部分2相對應(yīng)的液晶屏障20的特定構(gòu)造示例。如圖5所示，液晶屏障20包括沿著豎直方向延伸的多個狹縫狀開口 21。開口 21之間的空間構(gòu)造成不透射光的屏蔽部分22。開口 21各自用作出射角方向選擇器，該出射角方向選擇器選擇將發(fā)出的來自圖像顯示部分I的每個像素10的每個視點(diǎn)圖像的光。開口 21各自根據(jù)像素10和開口 21之間的位置關(guān)系來選擇將被引導(dǎo)至觀察者的每個視點(diǎn)圖像的出射角方向。之后將描述其細(xì)節(jié)。
如圖6所示，液晶屏障20包括液晶材料23、第一透明電極24、第一透明平行板25、第一偏振器26、第二透明電極27、第二透明平行板28和第二偏振器29。液晶材料23被密封在第一透明平行板25和第二透明平行板28之間。由諸如ITO (氧化銦錫)的材料構(gòu)造的第一透明電極24設(shè)置在第一透明平行板25的更接近液晶材料23的表面上。類似地，第二透明電極27設(shè)置在第二透明平行板28的更接近液晶材料23的表面上。在液晶屏障20中，液晶材料23的取向根據(jù)施加到第一透明電極24和第二透明電極27的電壓而改變。當(dāng)光經(jīng)過第一偏振器26時(shí)，從圖像顯示部分I發(fā)出的光經(jīng)過線偏振。當(dāng)光穿過液晶材料23時(shí)，通過液晶材料23的取向來控制光的偏振。此外，當(dāng)光穿過第二偏振器29時(shí)，光的強(qiáng)度被調(diào)制。例如，液晶屏障20可以在所謂的常黑(normally-black)模式下操作，其中當(dāng)施加電壓時(shí)光被透射，而不施加電壓時(shí)光被屏蔽。可替換地，液晶屏障20可以在所謂的常白(normally-white)模式下操作,其中當(dāng)施加電壓時(shí)光被屏蔽,而不施加電壓時(shí)光被透射。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)?shù)诙衿?9是吸收型偏振器時(shí)，屏蔽的光被第二偏振器29吸收，當(dāng)?shù)诙衿?9是反射型偏振器時(shí)，屏蔽的光返回到圖像顯示部分I。
[顯示裝置的操作]在顯示裝置中，圖像顯示部分I將N個視點(diǎn)圖像(N是表示視點(diǎn)圖像的數(shù)量的整數(shù))分配給像素10并顯示視點(diǎn)圖像。圖像顯示驅(qū)動電路3從第一至第M狀態(tài)(M是表示狀態(tài)的數(shù)量的整數(shù))中的一個狀態(tài)到另一狀態(tài)周期性地改變視點(diǎn)圖像和像素10之間的對應(yīng)關(guān)系。多個出射角方向選擇器(開口 21)各自選擇來自像素10的透射圖像的出射角方向。與圖像顯示驅(qū)動電路3同步地，視差產(chǎn)生驅(qū)動電路4從第一至第M狀態(tài)中的一個狀態(tài)到另一狀態(tài)周期性地改變多個出射角方向選擇器的位置。此外，參數(shù)N和M設(shè)置成滿足關(guān)系0< M < N，并且使得N是M的非整數(shù)倍，如下文具體示例中所述。視差產(chǎn)生驅(qū)動電路4改變多個開口 21的位置以使得在第一至第M狀態(tài)中任意兩個狀態(tài)之間同一視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像的出射角方向彼此不同。視差產(chǎn)生驅(qū)動電路4還改變開口21的位置以使得在第一至第M狀態(tài)中任意兩個狀態(tài)之間與同一視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像相對應(yīng)的開口 21和像素10之間的位置關(guān)系彼此不同。將參照圖7、圖8A和圖8B來描述液晶屏障20的多個開口 21的操作示例。相鄰開口 21之間的間距相同，并且在這里由bp表示。狹縫狀開口 21可以交替地分成兩個集合，即開口的集合A(開口集合A)和開口的集合B(開口集合B)。在圖7中，從左側(cè)數(shù)的奇數(shù)開口 21屬于開口集合A，從左側(cè)數(shù)的偶數(shù)開口 21屬于開口集合B。屬于開口集合A的所有開口 21使用相同的光開關(guān)進(jìn)行操作，屬于開口集合B的所有開口 21使用另一相同的光開關(guān)進(jìn)行操作。具體地，例如，僅允許開口集合A被操作而處于打開狀態(tài)(透射狀態(tài))，而開口集合B經(jīng)操作而處于光屏蔽狀態(tài)(非透射狀態(tài))，或者相反地，僅允許開口集合B被操作而處于打開狀態(tài)(透射狀態(tài))，而開口集合A經(jīng)操作而處于光屏蔽狀態(tài)(非透射狀態(tài))圖8A示出僅開口集合A處于透射狀態(tài)的情況，圖SB示出僅開口集合B處于透射狀態(tài)的情況。因?yàn)殚_口 21被分成兩個集合，屬于同一集合的相鄰開口 21之間的間距限定為2Xbp。在圖7、圖8A和圖8B中，開口 21的集合的數(shù)量是兩個(M = 2)。但是，集合的數(shù)量可以是三個或四個、或更多個(M= 3、4或更大)，如之后在修改示例中描述的(圖22至圖 25)。
下面將參照圖9描述實(shí)現(xiàn)立體顯不的一個原則。圖9對應(yīng)于圖2的截面圖。開口集合A處于透射狀態(tài)，而開口集合B處于光屏蔽狀態(tài)。通過液晶屏障20的開口集合A來選擇從圖像顯示部分I的相應(yīng)像素10發(fā)出的光的出射角方向。開口集合A構(gòu)造成使得為圖9中每七個像素提供一個開口 A。被分配給每個像素10的數(shù)字I至7當(dāng)中的每一者表示立體顯示中的視點(diǎn)編號。被分配有相同視點(diǎn)編號的像素10顯示相應(yīng)的視點(diǎn)圖像。液晶屏障20的處于透射狀態(tài)的開口 21選擇視點(diǎn)圖像的出射角方向，以使得不同的視點(diǎn)圖像進(jìn)入到觀察者的左眼和右眼。這能夠?qū)崿F(xiàn)立體顯示。圖10示出液晶屏障20中開口集合的數(shù)量M、開口集合的間距bp、視點(diǎn)的數(shù)量N、以及圖像顯示部分I中像素10的間距pp之間的關(guān)系。在離開液晶屏障20的距離L2(最優(yōu)觀察距離)處，相同的視點(diǎn)圖像從整個圖像顯示部分I聚集在光聚集位置P1。圖10中的示 例示出分配到視點(diǎn)編號4的視點(diǎn)圖像的光聚集狀態(tài)。當(dāng)觀察者處于離開液晶屏障20的距離L2處時(shí)，觀察者用每只眼睛看到覆蓋整個圖像顯示部分I的單一視點(diǎn)圖像。不同視點(diǎn)圖像進(jìn)入觀察者分別的左眼和右眼。因此，實(shí)現(xiàn)立體顯示。屬于相同開口集合的開口使得相同視點(diǎn)圖像能夠聚集在處于最優(yōu)觀察距離L2處的單一點(diǎn)上。因此，通過將視點(diǎn)的數(shù)量N乘以圖像顯示部分I中的像素間距pp獲得的N*pp的值不同于屬于相同開口集合的開口的間距M bp的值。N pp的值大于M bp的值。當(dāng)LI表示最優(yōu)觀察距離L2、與液晶屏障20和圖像顯示部分I之間的距離的總和時(shí)，下列表達(dá)式成立。L2/L1 = (M bp) / (N pp)顯示裝置的一個特征是視點(diǎn)的數(shù)量N是開口集合的數(shù)量M的非整數(shù)倍。在上文描述中使用的條件N = 7、M = 2滿足這種關(guān)系。圖11示出在開口集合A處于透射狀態(tài)和開口集合B處于屏蔽狀態(tài)的情況下開口 A和視點(diǎn)圖像之間的關(guān)系。圖12示出在開口集合B處于透射狀態(tài)和開口集合A處于屏蔽狀態(tài)的情況下開口 B和視點(diǎn)圖像之間的關(guān)系。因?yàn)镹不是M的整數(shù)倍，所以在透射狀態(tài)下像素10和開口 21的位置關(guān)系在開口集合A處于透射狀態(tài)的情況和開口集合B處于透射狀態(tài)的情況之間改變。在圖11中，處于透射狀態(tài)的開口集合A中的每個開口 A在基本豎直地位于分配到視點(diǎn)編號4的每個像素上方的位置。但是，在圖12中，處于透射狀態(tài)的開口集合B中的每個開口 B并不在基本豎直地位于分配到視點(diǎn)編號4的每個像素上方的位置。因此，相同視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像的出射角方向在開口集合A處于透射狀態(tài)的情況和開口集合B處于透射狀態(tài)的情況之間改變。圖13示出對于開口集合A處于透射狀態(tài)的情況和開口集合B處于透射狀態(tài)的情況當(dāng)中的每一種情況、分配到視點(diǎn)編號4的視點(diǎn)圖像的光束聚集在最優(yōu)觀察距離L2處的位置的狀態(tài)。在遠(yuǎn)離液晶屏障20的距離L2處，相同視點(diǎn)的圖像的光束所聚集的位置在開口集合A處于透射狀態(tài)的情況和開口集合B處于透射狀態(tài)的情況之間改變。在開口集合A處于透射狀態(tài)的情況下，光束聚集在位置Pa，在開口集合B處于透射狀態(tài)的情況下，光束聚集在位置Pb。應(yīng)注意，在最優(yōu)觀察距離L2處位置Pa和Pb之間的偏移量設(shè)置到不影響感知立體顯示的程度。[減少云紋的原則]通過執(zhí)行圖11至圖13所示的顯示操作來減少云紋。下文將描述減少云紋的一個原則。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)在除最優(yōu)觀察距離L2之外的距離處觀察圖像時(shí)容易感知到云紋。例如，如圖14所示，當(dāng)觀察位置P2在比最優(yōu)觀察距離L2更遠(yuǎn)的距離處時(shí)，例如，如圖15所示觀察者的一只眼睛部分地觀察到多個視點(diǎn)圖像。多個視點(diǎn)圖像在它們的邊界處混合。例如，在視點(diǎn)圖像2和3的邊界附近，視點(diǎn)圖像3重疊在視點(diǎn)圖像2上。因此，視點(diǎn)圖像的亮度沒有保持在恒定水平。相應(yīng)地，在現(xiàn)有技術(shù)中會產(chǎn)生云紋，導(dǎo)致由于亮度不均勻而引起圖像質(zhì)量劣化。在本實(shí)施例中，多個開口集合高速切換以減少云紋。圖16示出在僅開口集合A處于透射狀態(tài)的情況下光束的光聚集狀態(tài)，圖17示出在僅開口集合A處于透射狀態(tài)的情況下從處于比最優(yōu)觀察距離L2更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)。圖18示出在僅開口集合B處于透射狀態(tài)的情況下光束的光聚集狀態(tài)，圖19示出在僅開口集合B處于透射狀態(tài)的情況下從處于比最優(yōu)觀察距離L2更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)。相同視點(diǎn)圖像的光束的出射角方向根據(jù)圖11至圖13所示的將處于透射狀態(tài)的開口集合而改變。因此，在將由觀察者的一只眼睛觀察的屏幕上的圖像中的視點(diǎn)圖像的位置 暫時(shí)改變。在開口集合A處于透射狀態(tài)的情況下，如圖17所示，從右側(cè)視點(diǎn)圖像6、7、1、2等以此順序布置。另一方面，在開口集合B處于透射狀態(tài)的情況下，如圖19所示，視點(diǎn)圖像
7、1、2、3等以此順序布置。以1/120秒的間隔在這兩種情況之間切換使得觀察者能夠感知到集成圖像。圖20C示出由觀察者的一只眼睛所感知的集成圖像。如圖17—樣，圖20A示出在僅開口集合A處于透射狀態(tài)的情況下從處于比最優(yōu)觀察距離L2更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)。圖20B示出在僅開口集合B處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)。圖20C示出圖20A中的視點(diǎn)圖像狀態(tài)和圖20B中的視點(diǎn)圖像狀態(tài)疊加的狀態(tài)。通過觀察圖20C所示的集成圖像，在僅開口集合A處于透射狀態(tài)的情況下的亮度不均勻狀態(tài)和在僅開口集合B處于透射狀態(tài)的情況下的亮度不均勻狀態(tài)也集成起來。圖21A至圖21C示出這種亮度不均勻集成。圖21A示出在僅開口集合A處于透射狀態(tài)的情況下從處于比最優(yōu)觀察距離L2更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的亮度分布。圖21B示出在僅開口集合B處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的亮度分布。圖21C示出圖2IA中的亮度分布和圖2IB中的亮度分布疊加的狀態(tài)。將處于透射狀態(tài)的開口 21的位置移動，從而視點(diǎn)圖像的邊界移動。因此，亮度不均勻的位置改變。但是，當(dāng)這兩種狀態(tài)高速集成時(shí)，亮度不均勻性降低。因此，改進(jìn)了由亮度不均勻引起的云紋，從而改進(jìn)圖像質(zhì)量。在上文描述中，將處于透射狀態(tài)的開口集合高速切換。就此而言，當(dāng)將處于透射狀態(tài)的開口集合以比1/25秒更快的速度切換時(shí)，在這種速度比人眼的響應(yīng)速度更快的情況下感知到閃爍的可能性很低。[效果]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，從第一至第M狀態(tài)中的一個狀態(tài)到另一狀態(tài)，N個視點(diǎn)圖像和像素10之間的對應(yīng)關(guān)系周期性改變，同時(shí)，與這種改變同步地，多個選擇器(開口 21)的位置從第一至第M狀態(tài)中的一個狀態(tài)到另一狀態(tài)周期性改變。除此之外，N和M設(shè)置成滿足預(yù)定條件。因此，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量且少云紋的圖像顯示。具體地，除了彩色云紋之外，降低了由亮度變化引起的云紋。[第一實(shí)施例的修改示例]
在上述實(shí)施例中，舉例描述了 N = 7和M = 2的情況。但是，N和M可以是其他值，只要滿足0 < M < N的條件和N是M的非整數(shù)倍的條件。在本修改示例中，將描述N = 7和M = 4的情況。因?yàn)镸 = 4，所以液晶屏障20的多個開口 21分成待操作的四個集合A、B、C和D。圖22至圖25示出每個集合中的開口 21和視點(diǎn)圖像之間的關(guān)系。圖22示出僅開口集合A處于透射狀態(tài)的情況，圖23示出僅開口集合B處于透射狀態(tài)的情況，圖24示出僅開口集合C處于透射狀態(tài)的情況，圖25示出僅開口集合D處于透射狀態(tài)的情況。同樣在此修改示例中，在透射狀態(tài)中像素10和開口 21之間的位置關(guān)系根據(jù)哪個開口集合處于透射狀態(tài)而改變。相同視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像的出射角方向也根據(jù)哪個開口集合處于透射狀態(tài)而改變。因此，改善了云紋。圖26A示出在僅開口集合A處于透射狀態(tài)的情況下(圖22)從處于比最優(yōu)觀察距離L2(圖14)更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)。圖26B示出在僅開口集合B處于透射狀態(tài)的情況下(圖23)從觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)。圖26C示出在僅開口集合C處于透射狀態(tài)的情況下(圖24)從觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的 狀態(tài)。圖26D示出在僅開口集合D處于透射狀態(tài)的情況下(圖25)從觀察位置P2觀察到的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)。圖26E示出圖26A至圖26D所示的視點(diǎn)圖像的狀態(tài)疊加的狀態(tài)。如圖26A至圖26D所示，觀察者的一只眼睛觀察到的屏幕的圖像根據(jù)哪個開口集合處于透射狀態(tài)而不同。如圖26E所示圖像經(jīng)集成而被感知，從而經(jīng)過分別的開口集合感知的亮度不均勻狀態(tài)集成起來。結(jié)果，改善了亮度不均勻性。圖27A至圖27E示出這種亮度不均勻集成。圖27A示出在僅開口集合A處于透射狀態(tài)的情況下從處于比最優(yōu)觀察距離L2更遠(yuǎn)的距離處的觀察位置P2觀察到的亮度分布。圖27B示出在僅開口集合B處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的亮度分布。圖27C示出在僅開口集合C處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的亮度分布。圖27D示出在僅開口集合D處于透射狀態(tài)的情況下從觀察位置P2觀察到的亮度分布。圖27E示出圖27A至圖27D所示的亮度分布疊加的狀態(tài)。由圖27E可以看出，經(jīng)過分別的開口集合感知的亮度不均勻狀態(tài)集成起來。結(jié)果，改善了亮度不均勻性。應(yīng)當(dāng)注意，開口 21的改變順序不限于集合順序地從一種集合到相鄰集合轉(zhuǎn)變成透射狀態(tài)的情況，例如，A(圖22) — B(圖23) — C(圖24) — D(圖25) — A(圖22)等?？商鎿Q地，集合可以以此順序改變，其中，一個集合轉(zhuǎn)變成透射狀態(tài)，隨后與該集合不相鄰的集合轉(zhuǎn)變成透射狀態(tài)，例如A — C — B — D — A等。在本修改示例中，M增大，從而亮度不均勻狀態(tài)以更小的尺度改變而集成起來。因此，進(jìn)一步改善亮度不均勻性。經(jīng)過分別的開口集合觀察到的圖像之間的偏移量更小。因此，也抑制了屏幕中感知的閃爍。[第二實(shí)施例]然后，將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的顯示裝置。應(yīng)當(dāng)注意，相同的附圖標(biāo)記用于表示與根據(jù)第一實(shí)施例的顯示裝置基本相同的組件，并適當(dāng)?shù)厥÷詫ζ涞拿枋?。在第一?shí)施例中，利用將視差屏障(液晶屏障20)用作視差產(chǎn)生部分2的示例進(jìn)行描述。但是，如圖28和圖29所示，雙凸透鏡30可以用作視差產(chǎn)生部分2。雙凸透鏡30包括多個圓柱透鏡元件31。透鏡元件各自具有作為出射角方向選擇器的功能，出射角方向選擇器選擇將發(fā)出的來自圖像顯示部分I的每個像素10的每個視點(diǎn)圖像的光。
圖28和圖29示出N為7且M為2的示例。因?yàn)镸為2,所以每個透鏡元件31的位置在圖28和圖29所示的兩個位置之間暫時(shí)改變。每個透鏡元件31的位置例如使用壓電裝置等在物理上高速移動?？商鎿Q地，當(dāng)使用由液晶材料制成并利用折射率各向異性的液體透鏡時(shí)，每個透鏡元件31的位置還可以利用透明電極布置和施加的電場之間的關(guān)系來改變?？商鎿Q地，可以使用液體透鏡。在圖28和圖29所示的示例中，使用與圖10所示相對應(yīng)的LI和L2來建立L2/L1=(M *bp)/(N *pp)。M *bp對應(yīng)于在圖28和圖29所示的每個狀態(tài)中透鏡元件31的間距。在本實(shí)施例中，雙凸透鏡30用作視差產(chǎn)生部分2。因此，本實(shí)施例與使用視差屏障的情況相比具有更明亮地顯示圖像的優(yōu)點(diǎn)。[第三實(shí)施例]
然后，將描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的顯示裝置。應(yīng)當(dāng)注意，相同的附圖標(biāo)記用于表示與根據(jù)第一和第二實(shí)施例的顯示裝置基本相同的組件，并適當(dāng)?shù)厥÷詫ζ涞拿枋?。在第一?shí)施例中，視差產(chǎn)生部分2(液晶屏障20)設(shè)置在圖像顯示部分I (液晶面板11)和觀察者之間。可替換地，如圖30所示，液晶面板11可以設(shè)置在液晶屏障20和觀察者之間。在這種情況下，液晶屏障20設(shè)置在液晶面板11和背光源12之間。在這種情況下，建立L2/L1 = (N ^ppV(MAp)。在這種情況中同樣N是M的非整數(shù)倍。N pp的值小于M bp的值。[第四實(shí)施例]然后，將描述根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的顯示裝置。應(yīng)當(dāng)注意，相同的附圖標(biāo)記用于表示與根據(jù)第一至第三實(shí)施例的顯示裝置基本相同的組件，并適當(dāng)?shù)厥÷詫ζ涞拿枋?。根?jù)本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)可應(yīng)用于如圖31所示的集成成像。在這種情況下，建立(M bp) = (N pp)。在這種情況中同樣參數(shù)N和M設(shè)置成滿足0 < M < N的條件和N為M的非整數(shù)倍的條件。[其他實(shí)施例]本發(fā)明的技術(shù)不限于上述實(shí)施例和修改示例中所述的內(nèi)容，可以進(jìn)行各種改變。例如，在第一、第三和第四實(shí)施例中，液晶屏障20的開口 21可以具有所謂的斜線屏障構(gòu)造，其中開口 21沿著斜線方向而非豎直方向布置?？商鎿Q地，液晶屏障20的開口 21可以具有階梯屏障構(gòu)造。此外，在第二實(shí)施例中，雙凸透鏡30的透鏡元件31可以具有斜線柱狀構(gòu)造，其中透鏡元件31沿著斜線方向布置成具有一斜度。此外，在圖I所示的電路中，左右(LR)圖像信號可以作為視差圖像信號SI輸入到圖像顯示驅(qū)動電路3，以基于該圖像信號的視差信息而在圖像顯示驅(qū)動電路3中產(chǎn)生N數(shù)量的多重視點(diǎn)圖像。根據(jù)任意上述實(shí)施例和修改示例的顯示裝置可應(yīng)用于具有顯示功能的各種電子設(shè)備。圖32示出作為這種電子設(shè)備的示例的電視機(jī)的外觀構(gòu)造。該電視機(jī)包括圖像顯示屏部分200，圖像顯示屏部分200包括前面板210和濾色玻璃220。除電視機(jī)之外，根據(jù)任意上述實(shí)施例和修改形式的顯示裝置可應(yīng)用于各種裝置，例如但不限于數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)、移動電話和筆記本型個人計(jì)算機(jī)。從本發(fā)明的上述示例性實(shí)施例和修改形式可以實(shí)現(xiàn)至少下列構(gòu)造。(I) 一種顯示裝置，其包括
顯示部分，其包括多個像素，顯示部分將N個視點(diǎn)圖像分配到像素以顯示所述N個視點(diǎn)圖像，其中N是表示視點(diǎn)圖像的數(shù)量的整數(shù)；顯示驅(qū)動電路，其將視點(diǎn)圖像和像素之間的對應(yīng)關(guān)系從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，其中M是表示狀態(tài)的數(shù)量的整數(shù)；多個選擇器，每個選擇器選擇來自像素的視點(diǎn)圖像的出射角方向當(dāng)中的任一者；和選擇器驅(qū)動電路，其控制選擇器的位置從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，選擇器驅(qū)動電路與顯示驅(qū)動電路同步地進(jìn)行操作，其中建立0 < M < N的關(guān)系，并且N是M的非整數(shù)倍。(2)根據(jù)(I)的顯示裝置，其中，選擇器驅(qū)動電路控制改變選擇器的位置，以使得 視點(diǎn)圖像的出射角方向在第一至第M狀態(tài)中的任意兩個狀態(tài)之間彼此不同。(3)根據(jù)⑴或⑵的顯示裝置，其中，選擇器驅(qū)動電路控制改變選擇器的位置，以使得在視點(diǎn)圖像中選擇器和像素之間的位置關(guān)系在第一至第M狀態(tài)中的任意兩個狀態(tài)之間彼此不同。(4)根據(jù)⑴至(3)中任一者的顯示裝置,其中，N-pp的值不同于M bp的值,bp是在第一至第M狀態(tài)的每個狀態(tài)中多個選擇器中的任意兩個相鄰選擇器之間的間距，pp表示像素的間距。(5)根據(jù)⑴至⑶中任一者的顯示裝置,其中，N pp的值等于M bp的值，bp是在第一至第M狀態(tài)的每個狀態(tài)中多個選擇器中的任意兩個相鄰選擇器之間的間距，pp表示像素的間距。(6)根據(jù)(I)至(5)中任一者的顯示裝置，包括視差屏障，視差屏障具有多個開口，其中開口分別用作選擇器。(7)根據(jù)(I)至(5)中任一者的顯示裝置，包括雙凸透鏡，雙凸透鏡具有多個透鏡元件，其中透鏡元件分別用作選擇器。(8)根據(jù)(I)至(7)中任一者的顯示裝置，其中，選擇器設(shè)置在顯示部分和觀察者之間。(9)根據(jù)(I)至(7)中任一者的顯示裝置，其中，顯示部分設(shè)置在選擇器和觀察者之間。(10) 一種包括顯示裝置的電子設(shè)備，顯示裝置包括 顯示部分，其包括多個像素，顯示部分將N個視點(diǎn)圖像分配到像素以顯示所述N個視點(diǎn)圖像，其中N是表示視點(diǎn)圖像的數(shù)量的整數(shù)；顯示驅(qū)動電路，其將視點(diǎn)圖像和像素之間的對應(yīng)關(guān)系從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，其中M是表示狀態(tài)的數(shù)量的整數(shù)；多個選擇器，每個選擇器選擇來自像素的視點(diǎn)圖像的出射角方向當(dāng)中的任一者；和選擇器驅(qū)動電路，其控制選擇器的位置從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，選擇器驅(qū)動電路與顯示驅(qū)動電路同步地進(jìn)行操作，其中建立0 < M < N的關(guān)系，并且N是M的非整數(shù)倍。本申請包含與2011年8月30日遞交于日本特許廳的日本在先專利申請JP2011-187457中公開的內(nèi)容相關(guān)的主題，上述專利申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只要在權(quán)利要求書的范圍或其等價(jià)的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè) 計(jì)需要和其他因素可以產(chǎn)生各種修改、組合、變形和替換。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其包括 顯示部分，其包括多個像素，所述顯示部分將N個視點(diǎn)圖像分配到所述像素以顯示所述N個視點(diǎn)圖像，其中N是表示所述視點(diǎn)圖像的數(shù)量的整數(shù)； 顯示驅(qū)動電路，其將所述視點(diǎn)圖像和所述像素之間的對應(yīng)關(guān)系從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，其中M是表示狀態(tài)的數(shù)量的整數(shù)； 多個選擇器，每個選擇器選擇來自所述像素的視點(diǎn)圖像的出射角方向當(dāng)中的任一者；和 選擇器驅(qū)動電路，其控制所述選擇器的位置從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，所述選擇器驅(qū)動電路與所述顯示驅(qū)動電路同步地進(jìn)行操作，其中建立O < M < N的關(guān)系，并且N是M的非整數(shù)倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中，所述選擇器驅(qū)動電路控制改變所述選擇器的位置，以使得所述視點(diǎn)圖像的出射角方向在第一至第M狀態(tài)中的任意兩個狀態(tài)之間彼此不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中，所述選擇器驅(qū)動電路控制改變所述選擇器的位置，以使得在視點(diǎn)圖像中所述選擇器和所述像素之間的位置關(guān)系在第一至第M狀態(tài)中的任意兩個狀態(tài)之間彼此不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中，N pp的值不同于M bp的值，bp是在第一至第M狀態(tài)的每個狀態(tài)中所述多個選擇器中的任意兩個相鄰選擇器之間的間距，pp表示所述像素的間距。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中，N pp的值等于M bp的值，bp是在第一至第M狀態(tài)的每個狀態(tài)中所述多個選擇器中的任意兩個相鄰選擇器之間的間距，pp表示所述像素的間距。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示裝置，包括視差屏障，所述視差屏障具有多個開口，其中所述開口分別用作所述選擇器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示裝置，包括雙凸透鏡，所述雙凸透鏡具有多個透鏡元件，其中所述透鏡元件分別用作所述選擇器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中，所述選擇器設(shè)置在所述顯示部分和觀察者之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中，所述顯示部分設(shè)置在所述選擇器和觀察者之間。
10.一種包括顯示裝置的電子設(shè)備，所述顯示裝置包括 顯示部分，其包括多個像素，所述顯示部分將N個視點(diǎn)圖像分配到所述像素以顯示所述N個視點(diǎn)圖像，其中N是表示所述視點(diǎn)圖像的數(shù)量的整數(shù)； 顯示驅(qū)動電路，其將所述視點(diǎn)圖像和所述像素之間的對應(yīng)關(guān)系從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，其中M是表示狀態(tài)的數(shù)量的整數(shù)； 多個選擇器，每個選擇器選擇來自所述像素的視點(diǎn)圖像的出射角方向當(dāng)中的任一者；和 選擇器驅(qū)動電路，其控制所述選擇器的位置從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，所述選擇器驅(qū)動電路與所述顯示驅(qū)動電路同步地進(jìn)行操作，其中建立0 < M < N的關(guān)系，并且N是M的非整數(shù)倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及顯示裝置和電子設(shè)備。顯示裝置包括顯示部分，其包括多個像素，顯示部分將N個視點(diǎn)圖像分配到像素以顯示N個視點(diǎn)圖像，其中N是表示視點(diǎn)圖像的數(shù)量的整數(shù)；顯示驅(qū)動電路，其將視點(diǎn)圖像和像素之間的對應(yīng)關(guān)系從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，其中M是表示狀態(tài)的數(shù)量的整數(shù)；多個選擇器，每個選擇器選擇來自像素的視點(diǎn)圖像的出射角方向當(dāng)中的任一者；和選擇器驅(qū)動電路，其控制選擇器的位置從第一至第M狀態(tài)當(dāng)中的一個狀態(tài)周期性地改變到另一狀態(tài)，選擇器驅(qū)動電路與顯示驅(qū)動電路同步地進(jìn)行操作。建立0＜M＜N的關(guān)系，并且N是M的非整數(shù)倍。
文檔編號G02F1/133GK102967940SQ201210310439
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者佐藤能久 申請人:索尼公司