立体显示装置及图像显示方法制造方法及图纸

提供一种立体显示装置及图像显示方法，能够抑制波纹或者色波纹，使高速图像处理变得容易，且在平面图像显示时和立体图像显示时都可以得到充分的图像质量。该立体显示装置包括：在显示面内排列有像素的显示装置，和在上述显示装置的前面设置的、具有光学开口部在纵方向成直线状延伸的多个孔或者多个透镜的光线控制元件，该光线控制元件通过控制从上述像素来的光线方向把所述显示装置的所述显示面分割为对应所述光线控制元件的所述孔或者所述透镜的每一个的要素图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
在能够显示运动图像的立体视觉图像显示装置、即所谓的三维显示器中，已知有各种方式。近年来，特别是平板类型中，希望不使用专用眼镜的方式的要求增高。已知，在这种类型的立体运动图像显示装置中，有利用全息摄影术原理的显示装置，但是难于实用化，在直视型或者投影型的液晶显示装置或者等离子体显示装置那样的像素位置固定的显示面板(显示装置)正前方设置控制从显示面板来的光线使其朝向观察者的光线控制元件的方式，比较容易实现。光线控制元件，一般也称为视差障板，它能控制光线使得即使在光线控制元件上的同一位置使依据不同的角度看到不同的图像。具体说，在只有左右视差(水平视差)的场合，使用狭缝或者双凸透镜片(柱面透镜阵列)，在还包含上下视差(垂直视差)的场合，使用针孔阵列或者透镜阵列。在使用视差障板的方式中，进一步分为二眼式、多眼式、超多眼式(多眼式的超多眼条件)、集成摄影(以下也称为IP)。它们的基本原理，和100年左右前专利技术的立体照相用的装置实质上相同。一般，IP方式和LS(双凸透镜片)方式的不同之处在于，像素在像面上还是焦点平面上的不同。但是现实设计，特别是在像素多的场合，像面和焦点平面的不同，即使没有像差也在0.1mm以下，精度上难于区别，此外，也难于区别在观察距离上光线有无会聚。在本说明书中所称的IP方式不区别像面和焦点平面的位置，取在观察距离上可以看到正常的立体图像的横方向的视点位置为任意(连续的)的结构。另外，本说明书中所称的多眼方式和LS不等价(不管光线有无会聚)，取在观察距离上可以看到正常的立体图像的横方向的视点位置基于眼间距离确定的结构。无论是IP方式还是多眼方式，因为通常观察距离有限，因此以实际上能看到在该观察距离上的透视投影图像的方式制作显示图像。在IP方式中，因为从眼的位置看的场合的视差障板间距Ps不是像素间间距Pp的整数倍，因此在不能忽视黑矩阵的场合，有时可以看到波纹。特别是，如果使用水平方向的开口率小的狭缝或者双凸透镜片的话，容易可见波纹。即使在观察距离上眼能看见的视差障板间距Ps是像素间间距Pp的整数倍的多眼式的场合，把观察距离在前后离开的话，由于同样的原理也能看见波纹，但是公知像素的水平方向的开口率为50％且三角形排列的话，可以消除波纹，即使其他的像素形状也可以消除波纹(例如参照日本专利申请特开平7-15752号公报)。另外，还公知通过把双凸透镜片倾斜9.5度左右消除波纹(例如参照特表2001-501073号公报)。通过利用三角形排列或者斜方向的双凸透镜片，可以把水平方向的视差分配在垂直方向即2行以上，使纵横的分辨率的差变小，有能够赢得视差数这样的优点。此外，还公知通过扩散膜或者散焦也可以减低波纹或色波纹(例如参照特开平8-149502号公报)。在显示立体图像的场合，来自多个摄像机拍摄的影像等、作为基础的图像数据，因为和通常的平面显示用图像数据同样，像素排列是正方形排列，像素形状是正方形，所以为通过高速图像处理变换为立体图像，即使在立体显示装置侧也希望有效像素是正方形排列而且是正方形形状。在立体显示装置中，为要使水平方向和垂直方向的分辨率一致，即为使有效像素的纵横比为1，在条纹状排列色过滤器的场合，需要使视差数为3的倍数。但是在这样设定视差数的场合，因为在沿水平方向的色过滤器的色的周期和视差障板周期接近，所以存在看见色波纹的问题。作为其应对措施，有把视差数从3的倍数错开的方法，但是有效像素的纵横比不为1，需要变换图像。作为其他的应对措施，提议把色过滤器作成镶嵌图案排列的方法。再有，已知公开了可以把立体显示装置在立体显示方式和平面显示方式之间切换的方式，用液晶元件构成视差障板开关、切换离双凸透镜片的显示面的距离、利用液晶透镜等的方法。如上所述，在现有的立体显示装置中，对于消除波纹的方法，在上述几个文献中进行了公开。但是，对于在抑制波纹或者色波纹、而且要适合高速图像处理那样使像素的纵横比为1的同时使正方形排列，存在难于使每一视差的颜色信息不缺失或者颜色分布不偏离的问题。另外，在现有的立体显示装置中，在切换平面图像(二维)显示和立体图像(三维)显示时分辨率变化大，由于颜色分布偏离等使平面显示时的图像质量降低这样的问题仍然存在。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于这样的问题提出的，其目的是提供一种立体显示装置，该装置能够抑制波纹或者色波纹、而且在像素的纵横比为1的同时使正方形排列，每一视差的颜色信息不缺失，即使切换平面图像显示和立体图像显示分辨率或者图像质量也不会有大的变化。根据本专利技术的第一实施例的立体显示装置，其特征在于包括在显示面内排列有呈现红、绿、蓝中的任一颜色的像素的显示装置，和在上述显示装置的前面设置的、具有光学开口部在纵方向成直线状延伸的多个孔或者多个透镜的光线控制元件，该光线控制元件通过控制从上述像素来的光线方向把所述显示装置的所述显示面分割为对应所述光线控制元件的所述孔或者所述透镜的每一个的要素图像，由在横方向并置成1行的所述像素组成的像素行的纵周期是所述像素的横周期的3倍，在同一行内在横方向使呈现红、绿、蓝的所述像素交互并置地排列，在纵方向上相邻的两行中的其中一行的所述像素，相对于另一行的所述像素的横方向位置错开所述像素的横周期的1/2来排列，相隔一行在同一列中相邻的行的所述像素是呈现红、绿、蓝中的不同颜色的所述像素，所述要素图像的间距等于18n(n＝1，2，3...)个所述像素的宽度，且所述光线控制元件的横间距比18n个所述像素的宽度小。根据本专利技术的第二实施例的立体显示装置，其特征在于包括在显示面内排列有呈现红、绿、蓝中的任一颜色的像素的显示装置，和在上述显示装置的前面设置的、具有光学开口部在纵方向成直线状延伸的多个孔或者多个透镜的光线控制元件，该光线控制元件通过控制从上述像素来的光线方向把所述显示装置的所述显示面分割为对应所述光线控制元件的所述孔或者所述透镜的每一个的要素图像，由在横方向并置成1行的所述像素组成的像素行的纵周期是所述像素的横周期的3倍，在同一行内在横方向使呈现红、绿、蓝的所述像素交互并置地排列，在纵方向上相邻的两行中的其中一行的所述像素，相对于另一行的所述像素的横方向位置错开所述像素的横周期的1/2来排列，相隔一行在同一列中相邻的行的所述像素是呈现红、绿、蓝中的不同颜色的所述像素，所述要素图像的间距的平均值比18n(n＝1，2，3...)个所述像素的宽度大，且所述光线控制元件的横间距等于18n个所述像素的宽度。根据本专利技术的第三实施例的立体显示装置，其特征在于包括在显示面内排列有呈现红、绿、蓝中的任一颜色的像素的显示装置，和在上述显示装置的前面设置的、具有光学开口部在纵方向成直线状延伸的多个孔或者多个透镜的光线控制元件，该光线控制元件通过控制从上述像素来的光线方向把所述显示装置的所述显示面分割为对应所述光线控制元件的所述孔或者所述透镜的每一个的要素图像，在所述显示装置的像素面和所述光线控制元件之间的具有≥20且≤70的光学雾值的扩散层，由在横方向并置成1行的所述像素组成的像素行的纵周期是所述像素的横周期的3倍，在同一行内在横方向使呈现红、绿、蓝的所述像素交互并置地排列，在同一列内在纵方向上使呈现红、绿、蓝的所述像素交互并置地排列，所述要素图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体显示装置，其特征在于包括：在显示面内排列有呈现红、绿、蓝中的任一颜色的像素的显示装置，和在上述显示装置的前面设置的、具有光学开口部在纵方向成直线状延伸的多个孔或者多个透镜的光线控制元件，该光线控制元件通过控制从上述像 素来的光线方向把所述显示装置的所述显示面分割为对应所述光线控制元件的所述孔或者所述透镜的每一个的要素图像，由在横方向并置成１行的所述像素组成的像素行的纵周期是所述像素的横周期的３倍，在同一行内在横方向使呈现红、绿、蓝的所述像 素交互并置地排列，在纵方向上相邻的两行中的其中一行的所述像素，相对于另一行的所述像素的横方向位置错开所述像素的横周期的１／２来排列，相隔一行在同一列中相邻的行的所述像素是呈现红、绿、蓝中的不同颜色的所述像素，所述要素 图像的间距等于１８ｎ（ｎ＝１，２，３…）个所述像素的宽度，且所述光线控制元件的横间距比１８ｎ个所述像素的宽度小。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：最首达夫，福岛理惠子，平和树，平山雄三，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]