專利名稱：立體顯示單元和屏障器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能通過視差屏障方式實現(xiàn)立體視覺的立體顯示單元和屏障器件。
背景技術：
視差屏障方式的立體顯示單元是已知的一種允許無需佩戴專用眼鏡通過裸眼即可感受立體視覺的立體顯示系統(tǒng)。作為通過視差屏障方式的立體顯示單元的常規(guī)構造實例，存在這樣的構造，其中視差屏障設置為與正對液晶板等的顯示部的前表面相對。還存在這樣的構造，其中將透射型顯示板用于顯示部，且視差屏障被配置在顯示板的背側(在背光側)，如日本未審查專利申請公開第2007-187823號(圖3)所公開的那樣。在視差屏障方式中，通過對顯示部上的用于立體視覺的視差圖像(雙視點情況下的右眼視差圖像和左眼視差圖像)進行空間分割并顯示，并且在水平方向上由用作視差分離器的視差屏障根據(jù)視差對視差圖像進行分離來實現(xiàn)立體視覺。作為視差屏障的常規(guī)構造，存在這樣的構造，其中透過光的狹縫和遮擋光的遮擋部在水平方向上(在橫向上)交替設置。

發(fā)明內(nèi)容
在視差屏障方式的立體顯示單元中，立體視覺是通過利用視差屏障的視差分離功能、允許來自分離的視差圖像的光進入觀看者的左右眼來實現(xiàn)的。因此，為實現(xiàn)良好的立體視覺，需要根據(jù)設計值將例如顯示板的各像素和視差屏障的狹縫之間的相對位置關系精確對準。例如，如果由于某些因素狹縫的位置偏離設計值，那么立體視覺的質(zhì)量就可能劣化。然而，例如，當在視差屏障被設置于顯示板的背側的結構中，在顯示部和狹縫之間夾置具有折射率差的多個層(例如，空氣層和視差屏障的基底)時，狹縫的光學位置會由于折射率差的存在而偏離設計值。因此，可能無法進行良好的立體顯示。期望提供一種能進行良好的立體顯示的立體顯示單元及屏障器件。根據(jù)本技術的實施方式的一種立體顯示單元包括顯示部；以及屏障器件，設置于該顯示部的背側，包括多個狹縫，多個狹縫允許圖像顯示光束從其通過而射向顯示部。多個狹縫以水平間隔而配置成陣列的方式，該水平間隔隨著從陣列的中心位置向外的距離增加而減小。根據(jù)本技術的實施方式的一種屏障器件包括多個狹縫，允許圖像顯示光束從其通過。多個狹縫以水平間隔而配置成陣列，該水平間隔隨著從陣列的中心位置向外的距離增加而減小。在根據(jù)本技術的實施方式的立體顯示單元及屏障器件中，多個狹縫的間隔(或屏
障間距)隨著從陣列的中心位置向外的距離增加而減小。因此，例如，當具有折射率差的
多個層被夾置在顯示部和狹縫之間時，由折射率差所引起的狹縫位置的光學偏移得到了補 m
te ο根據(jù)本技術的實施方式的立體顯示單元及屏障器件，多個狹縫的間隔隨著從陣列的中心位置向外的距離增加而減小。這使得當具有折射率差的多個層被夾置在顯示部和狹縫之間時，例如可以補償由折射率差所引起的狹縫位置的光學偏移。因此，可進行良好的立體顯示。


本發(fā)明包括附圖以提供對本發(fā)明的進一步理解，而且這些附圖結合至本說明書中并成為本說明書的一部分。附圖與說明書一起示出了實施方式，從而闡明本技術的原理。圖1是示出了根據(jù)本技術的實施方式的立體顯示單元的整體結構的實例的截面圖。圖2A和圖2B是分別示出了具有屏障功能的背光的構造實例的截面圖。圖3是示出了在圖2A和圖2B所示的背光中的光調(diào)制器件的電極構造的透視圖。圖4描述了在圖2A和圖2B所示的背光中的光束出射的狀態(tài)。圖5是示出了屏障器件的基本設計實例的截面圖。圖6描述了由折射率差引起的相對于設計值的位置的光學偏移。圖7描述了入射角與位置的光學偏移量。圖8描述了九視點情況下相對于第一視點的入射角。圖9描述了九視點情況下相對于第九視點的入射角。圖10描述了最小入射角和最大入射角。圖11描述了入射角與位置的光學偏移量。圖12描述了偏移量的計算。圖13描述了相對于第一視點位置的偏移量的計算。圖14描述了相對于第二視點位置的偏移量的計算。圖15描述了經(jīng)優(yōu)化后的狹縫位置。圖16是示出了狹縫配置的第一具體實例的平面圖。圖17是示出了狹縫配置的第二具體實例的平面圖。圖18是示出了狹縫配置的第三具體實例的平面圖。
具體實施例方式下文中，將參考附圖詳細描述本技術的實施方式。[立體顯示單元的整體構造]圖1示出了根據(jù)本技術的實施方式的立體顯示單元的構造實例。立體顯示單元設置有顯示部1，進行圖像顯示；屏障器件(視差屏障)2，設置于顯示部1的背側且允許用于圖像顯示的光從其中出射(即，從其中通過)；以及面光源3。顯示部1是由透射型二維顯示板(諸如但不限于透射型液晶顯示板)構成。顯示部1可具有例如包括R(紅色)像素，G(綠色)像素和B (藍色)像素的多個像素。這些像素可被配置成矩陣形式。對于每個像素，顯示部1都根據(jù)圖像數(shù)據(jù)對來自屏障器件2和面光源3的光進行調(diào)制，以進行二維圖像顯示。當屏障器件2由可變型視差屏障構成時，立體顯示單元能夠選擇性地在二維OD) 顯示模式和三維(3D)顯示模式之間任意切換。二維顯示模式和三維顯示模式之間的切換可通過執(zhí)行在顯示部1上顯示的圖像數(shù)據(jù)的切換控制和通過執(zhí)行屏障器件2的視差分離功能的開關切換控制來實現(xiàn)。在本實施方式中，顯示部1選擇性地在基于三維圖像數(shù)據(jù)的圖像和基于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像之間切換以顯示這些圖像。這里所用的術語“三維圖像數(shù)據(jù)” 是指在三維顯示中包括對應于多個視角方向的多個視差圖像的數(shù)據(jù)。例如，三維圖像數(shù)據(jù)可以是在進行雙目式三維顯示時包括用于右眼顯示的視差圖像和用于左眼顯示的視差圖像的數(shù)據(jù)。例如，在基于三維顯示模式進行顯示時，可在一個畫面內(nèi)顯示包括多個條狀視差圖像的合成圖像。面光源3例如由諸如CCFL (冷陰極熒光燈)之類的熒光燈，或LED (發(fā)光二極管) 等構成。在進行三維顯示時，屏障器件2在多個視點方向上對在顯示部1上顯示的視差合成圖像中所包括的多個視點圖像進行分離從而實現(xiàn)立體視覺。屏障器件2設置為與顯示部 1相對，相對于顯示部1有預定位置關系，從而產(chǎn)生立體視覺。屏障器件2具有基底21、遮光用的遮擋部23以及用作視差分離部的狹縫22。狹縫22的每一個均允許光從其中透光過或允許光從其中出射，并以預定條件與顯示部1的每個像素11相關聯(lián)以產(chǎn)生立體視覺。屏障器件2可以是固定型視差屏障，或是可變型視差屏障。例如，在使用固定視差屏障的一個實施方式中，可以使用這樣的視差屏障，其中，用作狹縫22的圖樣(諸如薄膜金屬)和遮擋部23形成在透明平行平板(諸如基底21)的表面上。例如，在使用可變視差屏障的一個實施方式中，通過背光型液晶顯示裝置的顯示功能(光調(diào)制功能)可用于選擇性地形成用作狹縫22的圖樣和遮擋部23。在分別使用固定型構造和可變型構造的兩種實施方式中，采用如下結構其中，屏障器件2設置在顯示部1的背側，以隔著空氣層4 (第一層)與顯示部1相對，并且其中，具有與空氣層4不同的折射率的基底21 (第二層)設置在狹縫22 (以及遮擋部2 與空氣層 4之間。狹縫22的配置間隔進行優(yōu)化以補償由空氣層4和基底21之間的折射率差而引起的狹縫位置的光學偏移。在本實施方式中，狹縫22通過水平方向上在中間的間距而進行配置，并且被配置為在水平方向上間距隨著從其中心區(qū)域靠近周邊區(qū)域而變窄。換言之，多個狹縫22以水平間隔配置成陣列形式，該水平間隔隨著從陣列的中心位置向外的距離增加而減小。狹縫22的位置的光學偏移及其優(yōu)化將在稍后進行詳細描述。[屏障器件2的修改例]圖1示出了具有使用屏障器件2和面光源3的構造的實施方式。可選地，在采用可變型視差屏障的實施方式中，例如，可以使用PDLC(聚合物分散型液晶)來采用邊緣光構造。例如，可使用圖2A和圖2B所示的具有屏障功能的背光來代替屏障器件2和面光源3。具有該屏障功能的背光設置有諸如導光板和導光片的導光構件(后續(xù)在本實施方式中被稱作“導光板10”)；設置在導光板10側面的光源20 ；以及光調(diào)制裝置30和反射器40，二者均設置在導光板10背側。導光板10將來自設置于導光板10側面的光源20的光，導向?qū)Ч獍?0的上表面。 導光板10具有與設置在導光板10上表面的顯示部1 (圖1所示)相對應的形狀。例如，導光板10具有由上表面，下表面和側面圍成的長方體形狀。例如，導光板10具有散射從側面進入的光源20的光并使之均勻化的功能。導光板10主要包括透明熱塑性樹脂，可以是聚碳酸酯樹脂(PC)、丙烯酸樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))或其他合適材料。光源20是線光源，例如，可以是熱陰極熒光燈(HCFL)、CCFL、以直線設置的多個LED或其他合適的發(fā)光器。如圖2A所示，光源20可僅設置在導光板10的一個側面上，或者可以設置在兩個側面上、三個側面上、或?qū)Ч獍?0的所有側面上。反射器40將從導光板10背面通過光調(diào)制裝置30漏出的光反射回導光板10，而且例如具有諸如反射、漫射和散射的功能。因此，反射器40能夠有效利用來自光源20的發(fā)射光，而且也可用于提高正面亮度。反射器40包括這樣的材料或構件，其可以是發(fā)泡聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、銀沉積膜、多層反射膜、白色PET或其他合適的材料或構件。在本實施方式中，光調(diào)制裝置30與導光板10的背側(S卩，下表面)緊密相接使其間不隔有空氣層。例如，光調(diào)制裝置30通過粘合劑(未示出)粘附至導光板10的背側。如圖2B所示，光調(diào)制裝置30可設置有透明基底31、下電極32、取向膜33、光調(diào)制層34、取向膜35、上電極36以及透明基底37組成，它們例如從設置反射器40的一側起依次設置。透明基底31和37中的每一個均支撐光調(diào)制層34，且在某些實施方式中，是由對可見光透明的基底構成的，該基底可以是玻璃板、塑料膜或其他合適的透明構件。下電極32 設置在透明基底31面向透明基底37的表面上。例如，如圖3中光調(diào)制裝置30的部分截圖所示，下電極32具有沿平面內(nèi)的一個方向延伸的條狀形狀。上電極36設置在透明基底37 面向透明基底31的表面上。例如，上電極36具有沿平面內(nèi)的與下電極32的延伸方向交叉 (即，正交)的一個方向延伸的條狀形狀，如圖3所示。下電極32和上電極36中的每一個的構造(或形狀)取決于驅(qū)動方式。例如，在如上所述這些電極32和電極36均具有條狀形狀的實施方式中，電極32和電極36中的每一個可通過簡單矩陣驅(qū)動方式進行驅(qū)動。在下電極32和上電極36其中之一具有固態(tài)膜而下電極32和上電極36中的另一個具有微小矩形形狀的實施方式中，下電極32和上電極36 中的每一個可通過有源矩陣驅(qū)動方式進行驅(qū)動。同樣，在下電極32和上電極36其中之一具有固態(tài)膜而下電極32和上電極36中的另一個具有設置有微小互連線的塊狀構造的實施方式中，例如，可采用分割方式(segment scheme)，其中對塊狀構造的各個被分割的塊單獨進行驅(qū)動。在下電極32和上電極36中至少上電極36 (背光上表面?zhèn)壬系碾姌O)包括透明導電材料，可以是銦錫氧化物(ITO)或其他合適的材料。下電極32(背光下表面?zhèn)壬系碾姌O) 可不包括透明材料。例如，下電極32可包括金屬。在下電極32是由金屬構成的實施方式中，如同反射器40 —樣，下電極32也具有反射從導光板10背側進入光調(diào)制裝置30的光的功能。因此，在該情況下，可不設置反射器40。當從光調(diào)制裝置30的法線方向觀看下電極32和上電極36時，光調(diào)制裝置30中與下電極32和上電極36彼此面對的部分相應的各個區(qū)域構成光調(diào)制單元30-1。各個光調(diào)制單元30-1可通過向下電極32和上電極36施加預定電壓來分別且單獨地進行驅(qū)動，且相應于施加到下電極32和上電極36的電壓值大小來表現(xiàn)對于來自光源20的光的透明或散射特性。背光能夠響應于施加到光調(diào)制裝置30的下電極32和上電極36之間的電壓對黑顯示和白顯示進行部分切換。這使得能夠形成等同于通過如圖1所示的屏障器件2的狹縫 22和遮擋部23所獲得的圖樣的屏障圖樣。例如，如圖2B所示，光調(diào)制層34是包括塊體34A和散布于塊體34A中的多個微粒 34B的復合層。塊體34A與微粒34B均具有光學各向異性。優(yōu)選但不必要地，塊體34A的平常光折射率和微粒34B的彼此相等，而且塊體34A的異常光折射率和微粒34B的也彼此相等。在該情況下，例如，在沒有電壓施加到下電極32和上電極36之間的區(qū)域(S卩，圖4 的(A)所示的透明區(qū)域30A)中包括正向和傾斜方向的所有方向上的折射率幾乎沒有任何差異，因此獲得了高透明度。從而，例如，沿正向傳播的光和沿傾斜方向傳播的光透過光調(diào)制層34，而不在光調(diào)制層34中被散射。結果，例如，如圖4的(A)和(B)所示，來自光源20 的光L被透明區(qū)域30A的界面(即，透明基底31或?qū)Ч獍?0與空氣之間的界面)所全反射。因此，透明區(qū)域30A的亮度(黑顯示的亮度)變得比未設置光調(diào)制裝置30情況下(由圖4的(B)中的長短虛線表示)的亮度更低。這使得透明區(qū)域30A用作如圖1所示的屏障器件2的遮擋部23。同樣，在將電壓施加到下電極32和上電極36之間的區(qū)域(即，圖4的㈧所示的散射區(qū)域30B)中，光調(diào)制層34中包括正向和傾斜方向的所有方向上的折射率差都會增大， 因此獲得了高散射特性。從而，例如，沿正向傳播的光和沿傾斜方向傳播的光將在光調(diào)制層 ；34中被散射。結果，例如，如圖4的(A)和(B)所示，來自光源20的光L將透過散射區(qū)域 30B的界面(即，透明基底31或?qū)Ч獍?0與空氣之間的界面)，而且透過其射向反射器40 的光將被反射器40反射并隨后又透過光調(diào)制裝置30。因此，散射區(qū)域30B的亮度比未設置光調(diào)制裝置30情況下(由圖4的(B)中的長短虛線表示)的亮度明顯變得極高，而且，部分的白顯示的亮度(亮度突出)以透明區(qū)域30A的亮度的降低量而增大。這使得散射區(qū)域 30B用作如圖1所示的屏障器件2的狹縫22。在使用具有屏障功能的背光的實施方式中，也采用如下構造其中，背光設置在顯示部1的背側以隔著空氣層4 (第一層)與顯示部1相對，并且其中，具有與空氣層4不同的折射率的第二層(主要是導光板10和透明基底37)被設置在狹縫22和遮擋部23(即， 光調(diào)制層34)與空氣層4之間，如同圖1所示的屏障器件2中那樣。[狹縫22的設計值與位置的光學偏移]例如，圖5示出了采用雙目方式時立體顯示單元中各部分配置的基本設計的實例。應注意的是，圖5中，未考慮由顯示部1與屏障器件2的狹縫22及遮擋部23之間的折射率差導致的位置的光學偏移。圖5中，“L”表示顯示部1中像素11 (左眼像素IlL與右眼像素11R)的間距(像素間距)，“R”表示觀看者(左眼51L與右眼51R)與顯示部1之間的觀看距離，而“r”表示顯示部1 (像素11)與屏障器件2的狹縫22及遮擋部23之間的距離(屏障距離)。而且，“P”表示狹縫22在水平方向上的間距(屏障間距)，“E”表示左眼 51L和右眼51R之間的間距(視點間距離)，而“LC0”表示顯示部1的中心位置(顯示的中心位置)。當假設顯示部1和狹縫22之間沒有具有折射率差的層存在時，通過使各部分的配置具有滿足如下關系的設計值，則進入觀看者左眼5IL的光束LlB將僅是來自左眼像素1IL 的光而進入右眼51R的光束LlA將僅是來自右眼像素IlR的光。這樣可以實現(xiàn)雙目立體視覺。L:r = Ε: (R+r)2L:R = P: (R+r)然而，實際上，具有與空氣層4不同的折射率的基底21被設置于狹縫22及遮擋部 23與空氣層4之間。因此，如果構建了根據(jù)上述設計值的構造，則會發(fā)生如圖6所示的位置的光學偏移。圖6示出了例示進入右眼51R的光束LlA的情況，而這對于進入左眼51L的光束LlB的情況也適用。根據(jù)斯涅耳定律(Snell’ s law)建立如下關系，其中“ θ 1”是光 LlA從空氣層4到基底21的入射角，“ θ 2”是光LlA從基底21到空氣層4的入射角，“nl” 是空氣層4的折射率(nl = 1.0)，而“ri2”是基底21的折射率。n2 = Sin θ 1/Sin θ 2在將在沒有折射率差的前提下從右眼51R觀看到的狹縫22的中心位置(優(yōu)化折射率之前狹縫的中心位置)定義為LCm時，由于折射率差的影響而被光學偏移了(偏移量 OffMA)的位置LCm’是在存在折射率差的狀態(tài)下當從右眼51R觀看到折射率的優(yōu)化之前的中心位置LCm時而被觀看到的。這導致原本應當從右眼51R看到的右眼像素IlR被遮擋的狀態(tài)。這也導致原本應當對于右眼51R遮擋的來自左眼像素IlL的光束L1A’被右眼51R 看到的狀態(tài)。[狹縫22的配置的優(yōu)化的概述]如上所述根據(jù)斯涅耳定律，入射角θ 1和θ 2以正弦曲線的形式成比例關系。因此，如圖7示意性地所示，上述偏移量OfTMA隨入射角θ 1變大而變大。換言之，偏移量 OfTMA并不是一致的，而且其依賴于觀察位置(視點位置)而改變。圖8和圖9各自示出了具有九視點的實例中位于最外側位置(分別是第一視點位置和第九視點位置)的視點位置處的入射角關系。視差屏障方式被設計為使得即使當視點位置相對于畫面移動了適當視覺距離(proper distance of vision)時，除了逆視 (reverse viewing)之外，也能保證3D質(zhì)量。如圖8和圖9所示，視點位置與像素11之間的角度關系依賴于各個視點位置而不同。另一方面，屏障器件2的狹縫22對于任何視點位置是共用的。所期望的是，單個狹縫22被設計為對于有效視角θ 0的范圍內(nèi)所有的視點和像素都保證3D質(zhì)量。然而，由于如上所述偏移量根據(jù)入射角而改變，所以可能無法對所有這些視點和像素都完全保證3D質(zhì)量。為解決這一問題，通過利用最小入射角處的偏移量和最大入射角處的偏移量的平均值，在有效視角θ 0的范圍內(nèi)對任何狹縫22的配置進行優(yōu)化。如圖10所示，將顯示部1 的中心位置(顯示的中心位置)LCO確定為觀看中心以定義有效視角Θ0。有效視角Θ0通過諸如適當視覺距離和視點數(shù)來確定。例如，當顯示部1的畫面尺寸是40英寸且視點數(shù)是 9時，適當視覺距離是1.5米而且有效視角θ 0是22度。如圖10所示，在將相互位于有效視角θ 0的范圍內(nèi)最外側位置處的第一觀察位置和第二觀察位置分別定義為A和B時，第一觀察位置A的右眼51R(第一視點位置)和第二觀察位置B的左眼51L(第二視點位置)分別在相互位于有效視角θ 0的范圍內(nèi)最外側位置的視點位置處。這里，當從第一觀察位置A的右眼51R看到第二端“b”(光束LlAb)時， 以及當從第二觀察位置B的左眼51L看到第一端“a”(光束LlBa)時，入射角變?yōu)樽畲蟆．攺牡诙^察位置B的左眼51L看到第二端“b”(光束LlBb)時，以及當從第一觀察位置A的右眼51R看到第一端“a”(光束LlAa)時，入射角變?yōu)樽钚?。狹縫22的配置可被優(yōu)化成使得對于第一視點位置(第一觀察位置A的右眼51R) 和第二視點位置(第二觀察位置B的左眼51L)，偏移量變?yōu)樽钚≈?。圖11示出了以下情況，其中在不存在折射率差的前提下從第一和第二視點位置觀看的優(yōu)化前的狹縫22的中心位置被定義為LCm ；當在存在折射率差的狀態(tài)下、從第一視點位置觀看優(yōu)化前的中心位置LCm時，由于折射率差的影響而被觀看為光學偏移的第一偏移位置被定義為LOMA ；以及當在存在折射率差的狀態(tài)下、從第二視點位置觀看優(yōu)化前的中心位置LCm時，由于折射率差的影響而被觀看為光學偏移的第二偏移位置被定義為L0MB。在該情況下，對狹縫22優(yōu)化后的中心位置LOm可被設定為第一偏移位置LOMA和第二偏移位置LOMB的中點。順便提及，圖11中的“d”表示屏障器件2的基底21的厚度。[狹縫22的配置的具體計算實例]例如，現(xiàn)將參照圖12至圖15對如圖11所示的對狹縫22的配置進行優(yōu)化的具體設計實例進行描述。應注意，圖12至圖15中那些與圖5至圖11中相同或等同的元件均用了相同的參考標號來表示以具有相同含義，而且將不再詳細描述。圖12示出了如圖5的基于雙目方式的設計實例。在本設計實例中，如上所述建立了以下關系L:r = Ε: (R+r)2L:R = P: (R+r)通過這些關系，建立了下面的表達式r = LR/ (E-L)P = 2L+2Lr/R這里，關于顯示部1的顯示器中心位置LCO處的線建立對稱，且僅考慮對稱中的一側。狹縫22的坐標的中心為0(零)。位于中心右側第η個優(yōu)化前的狹縫22的中心位置 LCm的坐標被定義為LCm = ηΡ。當?shù)谝灰朁c位置(右眼51R)的適當視覺距離的坐標被定義為LCA以及第二視點位置(左眼51L)的適當視覺距離的坐標被定義為LCB時，與第一視點位置LCA相對應的光束LlA相對于優(yōu)化前狹縫22的中心位置LCm的入射角θ η1Α定義如下。θ nlA = tarT1 {(LCm-LCA) / (R+r)}類似地，與第二視點位置LCB相對應的光束LlB相對于優(yōu)化前狹縫22的中心位置 LCm的入射角θη1Β定義如下。θ nlB = tarT1 {(LCm-LCB) / (R+r)}相對于與第一視點位置LCA相對應的光束LlA的折射角θ ^a定義如下。Qn2A= sin^{sin(0nlA/n2)}類似地，相對于與第二視點位置LCB相對應的光束LlB的折射角θ _定義如下。θ n2B = sin^{sin( Θη1β/η2)}當從第一視點位置LCA觀看優(yōu)化前的中心位置LCm時，可看到中心位置LCm由于折射率差的影響而被光學偏移到第一偏移位置LOMA處，如圖13所示。在該情況下偏移量 OffMA定義如下，其中“d”為基底21的厚度。OffMA = d {tan ( θ nlA) -tan ( θ ^a) }第一偏移位置LOMA定義如下。LOMA = LCm-OffMA類似地，當從第二視點位置LCB觀看優(yōu)化前的中心位置LCm時，可看到中心位置 LCm由于折射率差的影響而被光學偏移到第二偏移位置LOMB處，如圖14所示。在該情況下偏移量OfTMB定義如下。
OffMB = d {tan ( θ nlB) -tan ( θ ^b) }第二偏移位置LOMB定義如下。LOMB = LCm-OffMB之前的描述針對的是對畫面右側的計算。實際上，對畫面左側也可進行類似的計算。然而，應注意，由于線對稱，相對于第一視點位置LCA和第二視點位置LCB，各部分在水平方向上的位置關系是相反的。在采用雙視點(雙目方式)的一個實施方式中，考慮在單個觀察位置處包括右眼 51R和左眼51L的兩個視點。在采用多視點(三個以上視點)的實施方式中，最外側的觀察位置分別被定義為第一觀察位置A和第二觀察位置B，如圖10所示，而且第一觀察位置A 中的右眼51R被定義為第一視點位置而第二觀察位置B中的左眼51L被定義為第二視點位置，以進行類似計算。如圖15所示，對狹縫22進行優(yōu)化后的中心位置LOm可被設定為第一偏移位置 LOMA和第二偏移位置LOMB的中點。換言之，將建立如下關系。LOM = (L0MA+L0MB)/2[狹縫22的配置的具體實例]現(xiàn)將參照圖16至圖18對根據(jù)上述優(yōu)化方式構造的屏障器件2中狹縫22的配置的具體實例進行描述。圖16的(A)部分示出了在優(yōu)化前狹縫22的配置的第一具體實例。圖16的(B) 部分示出了在優(yōu)化后狹縫22的配置的第一具體實例。在如圖16的(A)所示的優(yōu)化前的配置中，狹縫22以及遮擋部23被交替配置成豎條紋形式。用寬度Wl表示的屏障寬度(遮擋部23的寬度或“屏障間距”)在中心區(qū)域和周邊區(qū)域均相同。單個狹縫22的寬度在中心區(qū)域和周邊區(qū)域也都相同。因此，相鄰狹縫22的間距(或“狹縫間距”，可以是中心到中心的距離)在中心區(qū)域和周邊區(qū)域也都相同。與此對比，在如圖16的⑶所示的優(yōu)化后的配置中，屏障寬度在中心區(qū)域具有寬度W1，而屏障寬度在周邊區(qū)域具有寬度W2(<W1)。因此， 屏障寬度隨著靠近外側而變窄。單個狹縫22的寬度在中心區(qū)域和周邊區(qū)域均相同。所以， 相鄰狹縫22的間距(狹縫間距)，即，狹縫間隔，在中心區(qū)域和周邊區(qū)域不同，且因此間距隨著靠近外側而變窄。換言之，狹縫22的間隔隨著從陣列的中心位置向外的距離增加而減 圖17的(A)部分示出了優(yōu)化前狹縫22的配置的第二具體實例。圖17的(B)部分示出了優(yōu)化后狹縫22的配置的第二具體實例。在如圖17的(A)所示的優(yōu)化前的配置中， 狹縫22以及遮擋部23被交替配置成斜條紋形式。用寬度Wl表示的屏障寬度在中心區(qū)域和周邊區(qū)域均相同。單個狹縫22的寬度在中心區(qū)域和周邊區(qū)域都相同。因此，相鄰狹縫22 的間距在中心區(qū)域和周邊區(qū)域也都相同。與此對比，在如圖17的⑶所示的優(yōu)化后的配置中，狹縫22以及遮擋部23被交替配置成斜條紋形式以形成字母S狀的曲線(反S狀的曲線)。換言之，多個狹縫22被配置成斜條紋形式，而且多個狹縫22的每一個都形成大致反S 狀的曲線。屏障寬度在中心區(qū)域具有寬度W1，而屏障寬度在周邊區(qū)域具有寬度W2 (<ffl), 因此，屏障寬度隨著靠近外側而變窄。單個狹縫22的寬度在中心區(qū)域和周邊區(qū)域均相同。 所以，相鄰狹縫22的間距在中心區(qū)域和周邊區(qū)域不同，因此間距隨著靠近外側而變窄。換言之，狹縫22的間隔隨著從陣列的中心位置向外的距離增加而減小。
圖18的㈧部分示出了優(yōu)化前狹縫22的配置的第三具體實例。圖18的⑶部分示出了優(yōu)化后狹縫22的配置的第三具體實例。在如圖18的(A)所示的優(yōu)化前的配置中， 狹縫22在傾斜方向上被配置成直線狀的階梯形式。用寬度Wl表示的屏障寬度在中心區(qū)域和周邊區(qū)域均相同。單個狹縫22的寬度在中心區(qū)域和周邊區(qū)域都相同。因此，相鄰狹縫22 的間距在中心區(qū)域和周邊區(qū)域也都相同。與此對比，在如圖18的⑶所示的優(yōu)化后的配置中，狹縫22在傾斜方向上被配置成階梯形式以形成字母S狀的曲線(反S狀的曲線)。換言之，多個狹縫22被配置為形成多個狹縫組，而且狹縫組的每一個均包括在傾斜方向上以階梯形式配置從而形成大致反S狀的曲線的狹縫22。屏障寬度在中心區(qū)域具有寬度W1，而屏障寬度在周邊區(qū)域具有寬度W2( < Wl)，因此，屏障寬度隨著靠近外側而變窄。單個狹縫 22的寬度在中心區(qū)域和周邊區(qū)域均相同。所以，相鄰狹縫22的間距在中心區(qū)域和周邊區(qū)域不同，因此間距隨著靠近外側而變窄。換言之，狹縫22的間隔隨著從陣列的中心位置向外的距離增加而減小。[效果]根據(jù)上述本發(fā)明實施方式的立體顯示單元和屏障器件2，多個狹縫22的間隔隨著從中心區(qū)域靠近周邊區(qū)域而變窄。換言之，多個狹縫的間隔隨著從陣列的中心位置向外的距離增加而減小。這使得當在顯示部1和狹縫22之間夾置了具有折射率差的多個層時，可以補償由折射率差引起的狹縫22位置的光學偏移。因此，可進行良好的立體顯示。[其他實施方式]盡管前面已經(jīng)參照實施方式通過實例的形式對本技術進行了描述，但本技術并不局限于此，而可以廣泛的多種方式進行修改。因此，從前述的本發(fā)明的示例性實施方式中至少可提煉出如下構造。(1) 一種立體顯示單元，包括顯示部；以及屏障器件，設置于所述顯示部的背側，包括多個狹縫，所述多個狹縫允許圖像顯示光束從其通過而射向所述顯示部，其中，所述多個狹縫以水平間隔而配置成陣列的方式，所述水平間隔隨著從所述陣列的中心位置向外的距離增加而減小。(2)根據(jù)(1)所述的立體顯示單元，還包括第一層，設置在所述屏障器件與所述顯示部之間，所述屏障器件設置為隔著所述第一層面向所述顯示部；以及第二層，設置在所述多個狹縫與所述第一層之間，并且具有與所述第一層不同的折射率。(3)根據(jù)(2)所述的立體顯示單元，其中，所述多個狹縫的水平間隔被優(yōu)化，以補償由所述第一層與所述第二層之間的折射率差所引起的狹縫位置的光學偏移。(4)根據(jù)( 所述的立體顯示單元，其中，所述多個狹縫的每一個的經(jīng)優(yōu)化的中心位置位于第一偏移位置LOMA和第二偏移位置LOMB之間的中點，其中所述第一偏移位置LOMA被定義為在存在所述折射率差的情況下從第一視點位置觀察未經(jīng)優(yōu)化的中心位置LCm時所得的、由于所述折射率差的影響而光學偏移的觀察位置，所述第一視點位置被定義為在有效視角的范圍內(nèi)的最外側位置之一；
所述第二偏移位置LOMB被定義為在存在所述折射率差的情況下從第二視點位置觀察未經(jīng)優(yōu)化的中心位置LCm時所得的、由于所述折射率差的影響而光學偏移的觀察位置，所述第二視點位置被定義為在所述有效視角的范圍內(nèi)的另一個最外側位置；以及所述未經(jīng)優(yōu)化的中心位置LCm被定義為通過優(yōu)化前在不存在所述折射率差的情況下從所述第一視點位置和所述第二視點位置觀看所述多個狹縫的每一個的中心位置所獲得的觀察位置。(5)根據(jù)( 至中任一項所述的立體顯示單元，其中，空氣層對應于所述第一層，并且所述屏障器件的基底對應于所述第二層。(6)根據(jù)⑴至(5)中任一項所述的立體顯示單元，其中，所述多個狹縫以斜條紋形式配置，所述多個狹縫的每一個均形成大致反S狀的曲線。(7)根據(jù)(1)至(5)中任一項所述的立體顯示單元，其中，所述多個狹縫被配置為形成多個狹縫組，而所述狹縫組的每一個均包括在傾斜方向上以階梯狀形式配置從而形成大致反S狀的曲線的狹縫。(8) 一種屏障器件，包括多個狹縫，允許圖像顯示光束從其通過，其中，所述多個狹縫以水平間隔而配置成陣列，所述水平間隔隨著從所述陣列的中心位置向外的距離增加而減小。本發(fā)明包含涉及于2010年12月觀日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP 2010-2918 所公開的主題，將其全部內(nèi)容結合于此作為參考。本領域的技術人員應當理解，根據(jù)設計要求和其他因素，可以進行各種修改、組合、子組合以及替換，只要它們在所附權利要求或其等同物的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種立體顯示單元，包括顯示部；以及屏障器件，設置于所述顯示部的背側，包括多個狹縫，所述多個狹縫允許圖像顯示光束從其通過而射向所述顯示部，其中，所述多個狹縫以水平間隔而配置成陣列方式，所述水平間隔隨著從所述陣列的中心位置向外的距離增加而減小。
2.根據(jù)權利要求1所述的立體顯示單元，還包括第一層，設置在所述屏障器件與所述顯示部之間，所述屏障器件設置為隔著所述第一層面向所述顯示部；以及第二層，設置在所述多個狹縫與所述第一層之間，并且具有與所述第一層不同的折射率。
3.根據(jù)權利要求2所述的立體顯示單元，其中，所述多個狹縫的水平間隔被優(yōu)化，以補償由所述第一層與所述第二層之間的折射率差所引起的狹縫位置的光學偏移。
4.根據(jù)權利要求3所述的立體顯示單元，其中，所述多個狹縫的每一個的經(jīng)優(yōu)化的中心位置位于第一偏移位置LOMA和第二偏移位置LOMB之間的中點，其中所述第一偏移位置LOMA被定義為在存在所述折射率差的情況下從第一視點位置觀察未經(jīng)優(yōu)化的中心位置LCm時所得的、由于所述折射率差的影響而光學偏移的觀察位置，所述第一視點位置被定義為在有效視角的范圍內(nèi)的最外側位置之一；所述第二偏移位置LOMB被定義為在存在所述折射率差的情況下從第二視點位置觀察未經(jīng)優(yōu)化的中心位置LCm時所得的、由于所述折射率差的影響而光學偏移的觀察位置，所述第二視點位置被定義為在所述有效視角的范圍內(nèi)的另一個最外側位置；以及所述未經(jīng)優(yōu)化的中心位置LCm被定義為通過優(yōu)化前在不存在所述折射率差的情況下從所述第一視點位置和所述第二視點位置觀看所述多個狹縫的每一個的中心位置所獲得的觀察位置。
5.根據(jù)權利要求2所述的立體顯示單元，其中，空氣層對應于所述第一層，并且所述屏障器件的基底對應于所述第二層。
6.根據(jù)權利要求1所述的立體顯示單元，其中，所述多個狹縫以斜條紋形式配置，所述多個狹縫的每一個均形成大致反S狀的曲線。
7.根據(jù)權利要求1所述的立體顯示單元，其中，所述多個狹縫被配置為形成多個狹縫組，而所述狹縫組的每一個均包括在傾斜方向上以階梯狀形式配置從而形成大致反S狀的曲線的狹縫。
8.根據(jù)權利要求1所述的立體顯示單元，其中，所述屏障器件是固定型視差屏障或可變型視差屏障。
9.一種屏障器件，包括多個狹縫，允許圖像顯示光束從其通過，其中，所述多個狹縫以水平間隔而配置成陣列，所述水平間隔隨著從所述陣列的中心位置向外的距離增加而減小。
全文摘要
本發(fā)明提供了立體顯示單元和屏障器件，該屏障器件包括多個狹縫，允許圖像顯示光束從其通過。多個狹縫以水平間隔而配置成陣列，該水平間隔隨著從陣列的中心位置向外的距離增加而減小。
文檔編號H04N13/00GK102566066SQ20111043312
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權日2010年12月28日
發(fā)明者高橋雄治 申請人:索尼公司