立体图像显示设备、终端设备和显示控制器制造技术

本发明专利技术公开了立体图像显示设备、终端设备和显示控制器。立体图像显示设备包括：显示板，其中，以矩阵排布其中每一个使用以M（M是1或更大的自然数）种基色着色的子像素的N×N（N是2或更大的自然数）个构成的像素；以及，光学分离模块，其中，通过对应于所述像素的每一个而排布多个光学元件，这些光学元件在沿所述像素的布局的第一方向和第二方向上根据视差图像分布从所述像素的每一个出射的光。在所述像素内的相邻子像素具有不同的颜色，所述子像素的阵列间距在所述第一和第二方向上均匀，对于在所述像素内的所述第一方向和所述第二方向的每一个显示相同数目的所述视差图像；并且，在所述视差图像内的不同颜色的所述子像素的数目相等。

【技术实现步骤摘要】
立体图像显示设备、终端设备和显示控制器相关申请的交叉引用本申请基于并且要求源自于2013年2月27日提交的日本专利申请第2013-037250号和于2014年I月6日提交的第2014-000421号的优先权权益，它们公开的内容通过引用被整体并入于此。
本专利技术涉及图像显示设备。更具体地，本专利技术涉及一种立体图像显示设备和一种能够根据设备的定位状态来显示立体图像的终端设备。
技术介绍
传统上，已经引入了一种立体图像显示设备，使用该立体图像显示设备可以通过下述方式不使用眼镜也能实现立体视觉:通过向多个视点提供不同的图像来将不同视差的图像投影到观察者的左眼和右眼。作为在这样在设备中使用的立体图像显示方法，已知一种方法，使用该方法将用于每一个视点的图像数据合成和显示在显示单元上，并且，通过使用透镜或具有狭缝的屏障(遮光板)构成的光学分离模块来分离所显示的合成图像，并且向每一个视点、即向观察者的左眼和右眼提供分离的图像。作为光学分离模块，该方法一般采用视差屏障，使用具有大量的带图案狭缝的屏障或其中排布了在一个方向上展示透镜效果的圆柱透镜的柱状透镜构成该视差屏障。而且，已经提出了各种显示设备，其采用图像分布模块(以下也称为光学分离模块)，该图像分布模块能够不仅在作为法线观察方向的第一方向上而且在与第一方向垂直的第二方向上执行光学图像分离(例如，日本待审专利公布2011-17788 (专利文献I);日本待审专利公布2011-43623 (专利文献2);日本待审专利公布2011-69869 (专利文献3);日本待审专利公布2010-249954 (专利文献4);日本待审专利公布2011-164637 (专利文献5);日本待审专利公布2012-215853 (专利文献6))。即，这样的图像分离模块的使用使得可以将不同视差的图像投射到观察者的左眼和右眼，即使当该设备的布局方向相对于法线观察方向旋转90度并且显示图像被改变得适合于那个布局时，也使得可以从两个方向可视地识别立体图像。在专利文献I至3中，公开了一种显示设备，该显示设备使得可以在下述两个条件下可视地识别立体图像:其中，通过使用通常使用的垂直RGB带矩形子像素作为基础，通过使用斜梯型、Z型或针孔型视差屏障作为光学分离模块使得布局方向彼此相差90度。而且，专利文献4公开了一种显示设备，该显示设备使得可以在下述两种情况下可视地识别立体图像:其中，通过斜着地布置垂直RGB带矩形子像素，并且使用透镜阵列元件作为光学分离模块来使得布局方向彼此相差90度。而且，专利文献5公开了一种显示设备，该显示设备使得可以在下述两种情况下可视地识别立体图像:其中，通过采用下述结构来使得布局方向相差90度，在该结构中，采用其中每一个例如以2X2矩阵形式排布的相同颜色像素构成的像素矩阵以作为彼此不同的颜色的方式被重复地布置在水平方向和垂直方向上，并且通过对应于像素矩阵的每一个来提供光学分离模块。而且，专利文献6公开了一种显示设备，该显示设备采用下述结构:其中，在使用以例如3X3矩阵形式排布的三色的子像素构成的像素中，子像素以具有彼此不同的颜色的方式被重复地排布在水平方向和垂直方向上，并且以对应的方式向像素的每一个提供作为光学分离模块的视差屏障。在此，公开了一种
技术实现思路
，使得可以在其中通过下述方式来使得布局方向彼此相差90度的两种情况下可视地识别立体图像:通过经由在每一个像素的9个子像素中的三个子像素上提供显示而不在其他6个子像素上提供显示，并且经由采用正方形子像素来减小显示模具来抑制串音的生成。然而，对于在专利文献I至3中公开的显不设备的结构，存在一种布局方向，使用该布局方向，通过光学分离模块分离的光线分离方向变得与RGB布局方向平行。在该布局方向中，所谓的“颜色波纹”，即，当观察者变换视角时不均匀出现在每种颜色中，使得显示质量大大变差。而且，那些显示设备采用在图案化上具有大的通用性的视差屏障来作为光学分离模块，使得存在下述问题:因为由视差屏障的遮光部分引起的光的损失(在显示屏幕的亮度上的变差)导致在透射率上具有大的变差。同时，考虑采用透镜取代视差屏障以对应于在专利文献I至3中公开的像素的布局图案的情况，存在在制造的准备和成本上导致的不便性。因此，不可能克服在视差屏障的透射率上的变差的大问题。在专利文献4中公开的立体图像显示设备的结构中，没有下述布局方向:在该布局方向中，通过光学分离模块进行的光线分离的方向变得平行于RGB颜色布局方向。因此，可以减轻作为如上所述的专利文献I至3的
技术实现思路
的问题点的“颜色波纹”。然而，那种结构的矩形子像素的间距在水平方向和垂直方向上不同。由此，当改变设备的布局方向时出现颜色波纹和亮度不均匀，使得3D分辨率等根据布局方向而变化。而且，在垂直方向上布置当矩形子像素的长边沿着水平方向时的柱状透镜的同时，当矩形子像素的长边在垂直方向上时的柱状透镜通过相对于垂直方向倾斜而被排布。因此，增大了因为斜透镜引起的锯齿感(锯齿)。在专利文献5中公开的立体图像显示设备的结构中，也没有下述布局方向:在该布局方向中，通过光学分离模块进行的光线分离的方向变得平行于RGB颜色布局方向。因此，也可以减轻“颜色波纹”。然而，在垂直方向上的分辨率变为在水平方向上的分辨率的一半。因为这一点，在垂直方向和横向方向上的分辨率的度数变得不一致。在专利文献6中公开的立体图像显示设备的结构中，也没有下述布局方向:在该布局方向中，通过光学分离模块进行的光线分离的方向变得平行于RGB颜色布局方向。因此，也可以减轻“颜色波纹”。然而，除了需要使用两个像素来实现立体显示的事实之外，在构成每一个像素的多个子像素中的贡献于显示的子像素的数目是作为基色的数目的倒数的1/3至1/4。因此，因为子像素的低使用效率，并且因为在根据由于屏障导致的光损失引起的透射率上的变差，因此不仅3D显示分辨率变差，而且功耗也增大。因此本专利技术的示例性目的是改善上述传统情况的不方便，并且更具体地，提供了一种立体图像显示设备、一种立体图像显示方法和用于其的程序，它们能够显示显著的立体图像，而没有在垂直和横向方向上的分辨率的度数上的差别，在透射率上几乎没有变差，而与该设备的定位状态无关。
技术实现思路
为了实现上述目的，根据本专利技术的所述立体图像显示设备采用一种结构，所述结构包括:显示板，其中，以矩阵排布每一个都使用以M (M是I或更大的自然数)种基色着色的子像素的NXN (N是2或更大的自然数)个构成的多个像素；以及，光学分离模块，其中，通过对应于所述像素的每一个而排布多个光学元件，这些光学元件在沿着所述像素的布局的第一方向和第二方向上根据视差图像分布从所述像素的每一个出射的光，其中:在所述多个像素的每一个内的彼此相邻的所述子像素具有彼此不同的颜色；所述子像素的阵列间距在所述第一方向和第二方向上均匀；对于在所述多个像素的每一个内的所述第一方向和所述第二方向的每一个方向显示相同数目的所述视差图像；并且，在所述视差图像内的不同颜色的所述子像素的数目相等。而且，根据本专利技术的所述终端设备其特征在于包括所述立体图像显示设备和在其内部容纳所述立体图像显示设备的壳体。而且，根据本专利技术的所述显示控制器是一种用于控制立体图像显示设备的动作的显示控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体图像显示设备，包括：显示板，在该显示板中以矩阵排布多个像素，每一个像素都使用以M种基色着色的子像素的N×N个构成，其中M是1或更大的自然数，N是2或更大的自然数；以及，光学分离模块，在该光学分离模块中通过对应于所述多个像素的每一个而排布多个光学元件，所述多个光学元件沿着所述多个像素的布局的第一方向和第二方向根据视差图像分布从所述多个像素的每一个出射的光，其中：在所述多个像素的每一个内的彼此相邻的所述子像素具有彼此不同的颜色；所述子像素的阵列间距在所述第一方向和第二方向上均匀；对于在所述多个像素的每一个内的所述第一方向和所述第二方向的每一个方向显示相同数目的所述视差图像；并且，在所述视差图像内的不同颜色的所述子像素的数目相等。

【技术特征摘要】
2013.02.27 JP 2013-037250;2014.01.06 JP 2014-000421.一种立体图像显示设备，包括: 显示板，在该显示板中以矩阵排布多个像素，每一个像素都使用以M种基色着色的子像素的NXN个构成，其中M是I或更大的自然数，N是2或更大的自然数；以及， 光学分离模块，在该光学分离模块中通过对应于所述多个像素的每一个而排布多个光学元件，所述多个光学元件沿着所述多个像素的布局的第一方向和第二方向根据视差图像分布从所述多个像素的每一个出射的光，其中: 在所述多个像素的每一个内的彼此相邻的所述子像素具有彼此不同的颜色； 所述子像素的阵列间距在所述第一方向和第二方向上均匀； 对于在所述多个像素的每一个内的所述第一方向和所述第二方向的每一个方向显示相同数目的所述视差图像；并且， 在所述视差图像内的不同颜色的所述子像素的数目相等。2.根据权利要求1所述的立体图像显示设备，其中: 将所述N除以所述M而获得的余数是O (满足N mod M=0)。3.根据权利要求1所述的立体图像显示设备，其中: 所述第一方向和所述第二方向为正交关系；并且 以下述方式来排布所述多个光学元件的每个:通过连接彼此相邻的三个光学元件的中心而形成的形状是等腰三角形，所述等腰三角形相对于所述第一方向或所述第二方向横向对称。4.根据权利要求3所述的立体图像显示设备，其中: 取代所述矩阵布局，以下述方式来排布所述多个像素的每一个:通过连接彼此相邻的三个像素的中心而形成的形状是等腰三角形，所述等腰三角形相对于所述第一方向或所述第二方向横向对称。5.根据权利要求1所述的立体图像显示设备，其中: 在所述相邻像素的每个之间，所述子像素的颜色布局不同；并且在所述多个像素的每个的边界处彼此相邻的所述多个像素的所述各子像素具有彼此不同的颜色。6.根据权利要求1所述的立体图像显示设备，其中: 在所述第一方向和所述第二方向的每个方向中周期地组合和排布具有不同颜色布局的所述各子像素的所述M个所述像素。7.根据权利要求1所述的立体图像显示设备，其中: 向所述光学分离模块提供的所述光学元件总是对于所述第一方向和所述第二方向分布所述出射光。8.根据权利要求7所述的立体图像显示设备，其中: 向所述光学分离模块提供的所述光学元件包括:第一柱状透镜衬底和第二柱状透镜衬底，所述第一柱状透镜衬底对于所述第一方向分布所述出射光，所述第二柱状透镜衬底对于所述第二方向分布所述出射光。9.根据权利要求8所述的立体图像显示设备，其中: 所述第一柱状透镜衬底包括:用于在所述第一方向上分离光线的第一圆柱透镜、和通过围绕所述第一圆柱透镜的周边而设置的第一透镜周边平坦部分；所述第二柱状透镜衬底包括:用于在所述第二方向上分离光线的第二圆柱透镜、和通过围绕所述第二圆柱透镜的周边而设置的第二透镜周边平坦部分；以及 所述第一圆柱透镜的凸表面和所述第二圆柱透镜的凸表面被布置成彼此面对。10.根据权利要求9所述的立体图像显示设备，其中: 所述第一透镜周边平坦部分和所述第二透镜周边平坦部分处于结合或胶合状态。11.根据权利要求1所述的立体图像显示设备，其中: 向所述光学分离模块提供的所述光学元件是光电元件，所述光电元件能够单独地对于所述第一方向和所述第二方向的控制所述出射光的分布。12.根据权利要求1所述的立体图像显示设备，进一步包括显示控制器，所述显示控制器生成并输出用于所述第一方向和所述第二方向的视差图像。13.根据权利要求12所述的立体图像显示设备，其中，所述显示控制器包括: 检测单元，所述检测单元检测包括了所述显示板的设备主体的位移； 判断单元，所述判断单元基于由所述检测单元检测出的位移信息来判断观察者的双眼是否位于预先设置的立体视觉区域内； 图像生成单元，当所述判断单元判断出所述双眼位于所述区域内时，所述图像生成单元生成具有N个视点的视差的图像；以及 显示板驱动单元，所述显示板驱动单元向所述显示板输出由所述图像生成单元生成的所述图像。14.根据权利要求13所述的立体图像显示设备，其中: 所述判断单元包括下述功能:判断所述设备是在第一定位状态下还是在第二定位状态下，在所述第一定位状态下，作为与在所述观察者的左眼和右眼之间连接的直线平行的方向的水平方向大体平行于所述第一方向，而在所述第二定位状态下，所述水平方向大体平行于所述第二方向；并且 当被判断为正处于所述第一定位状态下时，所述图像生成单元生成对于仅对应于所述第一方向的所述N个视点具有视差的图像，以及当被判断为正处于所述第二定位状态下时，所述图像生成单元生成对于仅对应于所述第二方向的所述N个视点具有视差的图像。15.根据权利要求14所述的立体图像显示设备，其中: 所述光学分离模块是光电元件；并且 所述显示控制器包括图像分布控制单元，所述图像分布控制单元在所述第一定位状态的情况下操作所述光电元件以向垂直于所述显示板的平面上的、包括所述第一方向的每个方向分布所述出射光、以及在所述第二定位状态的情况下操作所述光电元件以向垂直于所述显示板垂直的平面上的、包括所述第二方向的每个方向分布所述出射光。16.根据权利要求13所述的立体图像显示设备，其中: 所述判断单元包括下述功能:判断所述设备是否处于第一定位状态下还是处于第二定位状态下，在所述第一定位状态下，作为与在所述观察者的左眼和右眼之间连接的直线平行的方向的水平方向大体平行于所述第一方向，在所述第二定位状态下，所述水平方向大体平行于所述第二方向；并且 在所述第一定位状态和所述第二定位状态下: 当作为基色的数目的所述M的平方根V M变为整数时，所述图像生成单元将通过将所述N除以所述V M而获得的商(L)作为在水平方向和在与所述水平方向成正交关系的垂直方向上的视点数目、并且生成对于与所述第一方向和第二方向的每个方向相对应的所述视点数目具有视差的图像，并且 当所述M的所述平方根V M未变为整数时，所述图像生成单元将通过将所述N除以所述M而获得的商(L)作为在所述水平方向和在所述垂直方向上的视点数目、并且生成对于与所述第一方向和第二方向的每个方向相对应的所述视点数目具有视差的图像。17.根据权利要求13所述的立体图像显示设备，其中: 所述判断单元包括下述功能:判断所述设备是否处于第一定位状态下还是处于第二定位状态下，在所述第一定位状态下，作为与在所述观察者的左眼和右眼之间连接的直线平行的方向的水平方向大体平行于所述第一方向，在所述第二定位状态下，所述水平方向大体平行于所述第二方向；并且 在所述第一定位状态和所述第二定位状态下: 所述图...

【专利技术属性】
技术研发人员：重村幸治，
申请(专利权)人：NLT科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP