多様画像表示機能のために分割サブ画素を有するディスプレイ
ディスプレイは、それぞれが複数のサブ領域に分割される複数のサブ画素を備えている。複数のサブ画素は、それぞれ、単独のゲートラインと、単独の信号ラインとを備えており、特定のサブ画素内の各サブ領域は、対応する蓄積キャパシタラインを備えている。光学部品は、上記サブ画素の対応するサブ領域に応じた別個の角度依存明度作用を引き起こすように、上記複数のサブ画素と協調的に組み合わされている。制御電子回路は、上記サブ画素に含まれる上記ゲートラインおよび上記信号ラインを介して、各サブ画素に含まれる各サブ領域に、信号データ電圧の形式で画像データレベルを供給し、対応する蓄積キャパシタラインを介して、上記サブ画素に含まれる各サブ領域に供給された上記信号データ電圧を独立して調整し、ディスプレイは、少なくとも２つの異なる画像機能に基づいて動作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイと、ディスプレイに含まれるサブ画素に関する。このようなディスプレイは、例えば、携帯電話、携帯型メディアプレイヤ、ゲーム機器、ノートパソコン、テレビ、デスクトップモニタなどの、指向性ディスプレイに使用することができる。このようなディスプレイ機器は、例えば、従来の表示、プライバシー用の表示、自動立体３Ｄ表示の中の少なくとも２つの異なる画像表示モードの性能がある。
【背景技術】
【０００２】
多数のユーザが、従来のディスプレイ機器上の同じ画像を、同時に見ることができる。該従来のディスプレイ機器の特性は、観察者が表示（以降「公共モード」）に対して異なる角度から同じ画像を見ることができることである。これは、多くのユーザが表示から同じ情報（例えば、空港や駅での出発時刻情報の表示など）を要求するような適用例において効果的である。しかしながら、個別のユーザまたは多数のユーザが、同じ表示から角度に依存した情報を見ることができることが好ましい適用例が多くある。例１「プライバシー」では、単独のディスプレイのユーザは、公共の場において機密の資料を見ることを望み、それゆえ、該機密の画像を主方向においてのみ（すなわちユーザの目にのみ）表示し、機密でない画像を第３者から見ることができる主方向外で表示することが好ましいと考える。例２「３Ｄ機能」では、ディスプレイから３Ｄ画像（知覚的奥行きを持つ画像）を見るために、単独のユーザは、異なる画像（「立体的ペア」）が各々の目に向くように要求する。
【０００３】
Ｊ．ＭａｔｈｅｒらによるＧＢ２４０５５４２（２００５年３月発行）において、指向性ディスプレイを生成するためにパララックス部材とディスプレイとを使用することが記載されている。ＧＢ２４０５５４２の実施形態は、２つの個別の画像が２つの異なる主要な方向から視認可能である、デュアルビューディスプレイの実現に焦点を合わせている。車内用途への適用例に重点が置かれており、したがって、１つの画像がディスプレイの垂直方向の左側において視認可能である一方、第２の画像がディスプレイの垂直方向の右側において視認可能である。ＧＢ２４０５５４２はさらに、切り替え可能なプライバシー表示も実現され、これにより公共広視野モードおよびプライベート狭視野モードが可能となることも言及している。しかしながら、ＧＢ２４０５５４２はどのようにプライバシー表示を実現するかを明示的に説明しておらず、どのように上述のプライバシー表示における公共広視野モードとプライベート狭視野モードを電気的に切り替えるかも説明していない。
【０００４】
２００６年９月２７日において、シャープ株式会社は、既存の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）機器とパララックス部材とを組み合わせることにより、３つの個別の画像を同時に表示する「３方向視ＬＣＤ」（以降「３視野ディスプレイ」）を発表した。該ディスプレイは、ディスプレイ機器と、基材上に形成されたパララックス部材とを含み、３つのビューを観賞範囲内で視認可能であるように表示する。このＬＣＤは以下の画像機能、すなわち公共広視野モードと３視野モードとを持つ。３視野モードにおいて、３つの独立した画像が異なる方向から視認可能であるように表示され、１つの画像が観察者の主方向において十分に視認可能であり、そして一方、他の画像が観察者から見てディスプレイの主方向外の方向における左側で十分に視認可能であり、そして一方、残る画像が観察者から見てディスプレイの主方向外の方向における右側で十分に視認可能である。３視野モードはプライバシーモードとしても働き、主方向のユーザはコンテンツを視認することができ、主方向外からは視認することができない。同じ画像を左、中央、そして右の視野に向けることで、通常の公共モードが３視野ディスプレイにおいて実現する。該公共モードの主な不利な点は、パララックス部材が取り付けられていない理想的な画像パネルと比較して、画像がたった３３％の解像度と約３３％の明度しかないことである。この比較的低い公共モードの性能が、このディスプレイモードの適用例を比較的狭い市場に制限している。
【０００５】
Ｅ．ＷａｌｔｏｎらによるＧＢ２４２６３５２（２００６年１１月発行）において、公共広視野モード、プライベート狭視野モード、そして自動立体３Ｄモードをもたらすことができるディスプレイが記載されている。Ａ．ＪａｃｏｂｓらによるＵＳ７３５９１０５（２００８年４月発行）には、公共広視野モード、プライベート狭視野モード、デュアルビューモード、そして自動立体３Ｄモードをもたらすことができるディスプレイが記載されている。ＧＢ２４０５５４２およびＵＳ７３５９１０５の両方の主な不利な点は、追加の画像機能を持つディスプレイを実現するために、追加の液晶切り替えセルを必要とすることである。該追加の液晶切り替えセルは、相対的なディスプレイモジュール全体の厚さと重さを約４０％増大させる。該追加される重さと厚さは非常に好ましくなく、特に、携帯電話、ノートパソコンなどの携帯ディスプレイ製品にとって好ましくない。追加の液晶セルを使用するディスプレイパネルにおいて視角特性を変更する手段は、Ｒ．ＷｉｎｌｏｗらによるＧＢ２４１３３９４（２００５年１０月発行）、Ｄ．ＫｅａｎらによるＧＢ２４２７０３３（２００６年１２月発行）、Ｎ．ＳｍｉｔｈらによるＧＢ２４３９９６１（２００８年１月発行）、Ｔ．ＴａｋａｔｏらによるＪＰ３６０７２７２（２００５年１月発行）、Ｔ．ＴａｋａｔｏらによるＪＰ３６０７２８６（２００５年１月発行）、Ｋ．ＫｎｉｇｈｔによるＵＳ５８２５４３６（１９９８年１０月発行）そしてＧ．ＷｏｏｄｇａｔｅらによるＷＯ０４０７０４５１（２００４年８月発行）においても記載されている。
【０００６】
切り替え不可能なプライバシー用の表示を生成するためのレンズとパララックス部材に使用される、関連する先行技術は、Ｎ．ＦｕｒｕｍｉｙａによるＪＰ２００２２９９０３９（２００２年１０月発行）、Ｋ．ＦｕｒｕｋａｗａらによるＪＰ２００６２３６６５５（２００６年９月発行）、Ｒ．ＭｏｒｌｅｙらによるＵＳ６８０９４７０（２００２年７月発行）、Ｒ．ＭｏｒｌｅｙらによるＵＳ７０９１６５２（２００６年８月発行）、Ａ．ＩｔｏらによるＵＳ６９３５９１４（２００５年９月発行）、Ｊ．ＳｔｕｒｍらによるＷＯ０１３３５９８（２００１年５月）、そしてＳ．ＭｏｅｌｌｅｒらによるＷＯ０３００７６６３（２００３年１月発行）を含む。公共広視野モードとプライベート狭視野モードとを切り替える性能を持たないディスプレイは、前記２つのモードを切り替え可能であるディスプレイに対して本質的に不利な点を持つ。
【０００７】
立体表示は、各々の目に対して、画像の異なる見え方を、現実で起こるように与えることで、画像に対して奥行きの錯覚を与える。次に脳は、これらの見え方を融合させ、脳内の画像の３次元表現を形成する。例えば、これは１つの見え方を１つの偏光によって表示し、他の見え方を異なる偏光によって表示することでなされる。観察者は次に、各接眼レンズが適切な偏光のみを通過させる眼鏡をかけることで、立体的な奥行きを見ることができる。
【０００８】
自動立体表示は、立体的な奥行きを与えるために、ユーザが眼鏡をかける必要がない表示である。該表示はこれを、各々の目に異なる画像を投影することで成す。これらの表示は、パララックス部材技術（パララックスバリヤやレンチキュラーレンズなど）を使用することにより達成することができる。
【０００９】
これらのタイプのディスプレイは、下記文献において周知である。例えば、３Ｄのためのパララックスバリヤにおける構成と操作について、Ｌ．ＨｉｌｌとＡ．Ｊａｃｏｂｓによる論文「３Ｄ液晶ディスプレイおよびそれらの適用例」（ＩＥＥＥ会報、９４巻、３号、２００６年３月発行、ページ５７５〜５９０）およびＨ．ＮａｍらによるＵＳ７５０５２０３Ｂ２（２００９年３月発行）において詳細に記載されている。
【００１０】
要約すると、図１はパララックスバリヤの操作と構成についての基本的な考え方を示す。図１は、自動立体パララックスバリヤ構成における断面図を示す。左目および右目に対しての画像は、先行の構成に関しては、交互の画素の列の上で交差する。パララックスバリヤ内のスリットによって、観察者は左目の位置からは左の画像画素のみを、右目の位置からは右の画像画素のみを見ることができる。観察者は、ディスプレイを主方向から観測する（すなわちディスプレイの面に対して垂直の方向から観察する）ことで立体的な景色を見ることができるが、なお、図１に破線で示すように、立体的な景色を主方向外から（ディスプレイの面に対して斜めの角度から観察する）も見ることができる。主方向からの景色は第１景色ウィンドウと呼び、主方向外からの景色は第２景色ウィンドウと呼ぶ。
【００１１】
同じ３Ｄ効果が、レンチキュラーレンズを使用することにより達成できる。各レンズは、パララックスバリヤ上のスリットに実質的に相当する。図２と図１１は、レンチキュラーレンズを使用する従来の３Ｄシステムを示す。該レンズは観察者に対して、画素の像を写す。図に示されるように、左の画素からの光は、観測者の左目に向けられており、逆の場合も同じである。これを達成するために、焦点距離は概して、レンズ画素の分離距離とほぼ等しくなるように設置されている（これにより、レンズの焦点距離はおおよそ該画素の面までの距離と等しくなる）。この構成は非常によく機能し、長年の間、良い立体表示を生成するために使用されてきた。
【００１２】
パララックスバリヤやレンチキュラー配列を使用する自動立体表示の主な不利な点は、下にあるディスプレイの各画素から照射される光は常に１つの目か他の目に向けられており、両方の目が同時に全てのディスプレイの画素を観察する方法がないことである。これは、もし該ディスプレイが２Ｄ画像モードで使用される場合（すなわち標準の２Ｄ表示のように、両眼に対して同じ画像が表示される場合）、観察される画像の解像度が半分になることを意味する。この欠点を避けるために、２Ｄ〜３Ｄ切り替え可能なディスプレイは、Ｊ．ＨａｒｒｏｌｄらによるＵＳ５９６９８５０（１９９９年１０月発行）、Ｇ．ＷｏｏｄｇａｔｅらによるＵＳ２００６００９８２９６Ａ１（２００６年５月発行）、およびＷ．ＩｊｚｅｒｍａｎらによるＷＯ２００７０９９４８８Ａ１（２００７年９月発行）において記載されているように作り出されてきた。これらのディスプレイは、電気的に３Ｄモードと２Ｄモードを切り替え可能であり、それゆえベースパネルの有する完全な明度と解像度を提供する一方、２Ｄ〜３Ｄ切り替え機能を提供するために、追加の動的光学部品をディスプレイに追加する必要がある。これによりディスプレイモジュール全体に対して、コストと厚さが加わる。コストと厚さとは、携帯ディスプレイ用途において決定的に重要な要素になり得る。
【００１３】
オフセットをデータ信号電圧に対して適用し、画素の輝度を完全なオフから完全な透過までの全範囲で作り出すために必要とされる信号電圧の範囲を最小限にすることと、全てのフレームにおける各画素領域内の液晶層にかかる電圧の極性を交互に変えるための効率的な電力手段を提供することとの両方のために、容量結合を動的マトリックスディスプレイ内の画素電極に対して使用する方法も周知である。ＴＦＴのゲートがオンである期間中、画素電極と蓄積キャパシタをデータ信号の電圧まで充電するために、ＴＦＴ要素を介して、信号データ電圧がソースデータ線から画素電極へと供給され、次にＴＦＴのゲートがスイッチオフされた後、画素電極の電圧に、画素電極との容量結合を介して、画素電極から絶縁された蓄積キャパシタの一端に印加されている第２電圧の画素電極との容量結合を介して、オフセットがかけられるような容量結合駆動が、Ｓ．ＮａｇａｔａらによるＥＰ００３３６５７０Ａ１（１９８９年１０月発行）と、Ｅ．ＴａｋｅｄａらによるＵＳ５２９６８４７（１９９４年３月発行）と、Ｔｓｕｎａｓｈｉｍａおよびその他の者による「上級容量結合駆動を使用した新しいガンマ補正手段（Novel Gamma Correction Method Using an Advanceapacitive Coupling Driving）」（２００７年ＳＩＤ摘要、１０１４ｐ〜１０１７ｐ）において記載されている。例えば、指示された信号電圧を、０Ｖから最小の範囲内の値で、画素に書き込み、次に、液晶層を望んだ構成へと切り替えることが可能なように、信号電圧を正しい範囲に変更するべく、画素の列全体に対する蓄積キャパシタラインに対して割り当てられた電圧オフセットを使用する手段が説明されている。
【００１４】
「分割サブ画素」配列を利用するＬＣＤディスプレイが製造されており、各個別にアドレスできるディスプレイ要素（例えば、ディスプレイ内の複合ＲＧＢホワイト画素の３つのカラーサブ画素の内の１つ）が、２つ以上のサブ領域に分割されており、該サブ領域はお互いに異なる明度を作り出すように設計される一方、該サブ領域が合わせて観察された時は全体としてまとまった明るさを作り出し、該明るさはアドレスされた信号に応じてサブ画素に求められた明るさに対応する。これらの分割サブ画素ディスプレイタイプの目的は、主方向外の輝度レンジを超えて、主方向の輝度の関数として計測される、画素からの主方向外輝度の非線形性を低減することである。多くのＬＣＤディスプレイは、主方向における輝度レスポンスに対して、固有に、非線形の主方向外輝度レスポンスを有している。これは、主方向外から観察された際に、色シフトなどの要因のために、表示された画像の画質の劣化を起こす。各サブ画素を異なる主方向輝度を有する複数の領域から成るようにすることで、各サブ画素サブ領域における非線形の主方向外輝度が平均化され、全体として、主方向外の画像精度を向上させることができる。
【００１５】
分割サブ画素における異なるサブ領域が、互いにオフセットの関係にある電圧を持つように、単独のデータ電圧を分割サブ画素に割り当てるいくつかの手段があり、例えば、異なる領域間の容量結合（Ｆ．ＳｈｉｍｏｓｈｉｋｉｒｙｏによるＵＳ７０７９２１４（２００６年７月発行）において記載）や、チャージシェアリング（電荷分割）（Ｓ．Ｓ．Ｋｉｍおよびその他の者による「新型駆動スキームと改良型超ＰＶＡ技術を使用している超分解能ＬＣＤ（Ultra Definition LCD Using New Driving Scheme and Advanced Super PVA Technology）」（２００８年ＳＩＤ摘要、１９６ｐ〜１９９ｐ））などである。なお、これらの手段では、単独のデータ電圧が各サブ画素に割り当てられており、分割サブ画素における各サブ領域上に生じる電圧が互いにオフセットである間は、該生じる電圧は互いに固定された関係性を持ち、全て同じ単独のデータ電圧に依存しており、「分割サブ画素」というフレーズに言及される。多数のサブ画素サブ領域を持った改良視野角タイプのディスプレイは、完全に独立してアドレス可能であり、それゆえ、少なくとも追加のゲートまたはサブ画素ごとのソースラインの追加により（Ｓ．Ｓ．Ｋｉｍおよびその他の者による「ＭｃＦｉと共に１２０Ｈｚ駆動を使用している動作ぶれ削減のための新型ＴＦＴ−ＬＣＤ技術（Novel TFT-LCD Technology for Motion Blur Reduction Using 120Hz Driving with McFi）」（２００７年ＳＩＤ摘要、１００３ｐ〜１００６ｐ）などにおいて記載）、互いに関連したいかなる電圧でも持つことができる。このタイプのディスプレイは、性能の半分の解像度の画像を写しており、本質的には倍の解像度のディスプレイである。同等の２Ｄディスプレイと比較すると、そのようなディスプレイはそれゆえ、２倍の数のデータドライバか、２倍の速さで動作可能なデータドライバのいずれかを必要とする。これらのディスプレイはさらに、倍の数のゲートドライバも必要とする。該ドライバは、ディスプレイのガラス上のＴＦＴ内で実現されてもよく、別個のＩＣとして実現されてもよい。これら各々の変更は、同等の２Ｄに対してディスプレイのサイズ、電力消費、およびコストを増大させる。
【００１６】
単独のデータ電圧を分割サブ画素に割り当てることで、互いにオフセットである電圧を持つ分割サブ画素における異なるサブ領域を生じさせる手段であり、分割サブ画素における異なるサブ領域の間の電圧オフセットが、受動光学部品と連携して、ディスプレイが公共とプライベートや、２Ｄと３Ｄなどの異なる観賞モードに切り替え可能なように制御される該手段はＢ．Ｂｒｏｕｇｈｔｏｎらによる特許文献ＷＯ２００９／１０４８１６（２００９年８月発行）によって与えられている。この手段は、ＯＬＥＤディスプレイが主眼に置かれており、画素電極が配置された能動マトリックス基板と相対する基板上のディスプレイ対向電極が、複数の共通電圧が各画素に印加可能なように、独立して制御可能な複数の領域を持つことを明記している。
【００１７】
ユーザがディスプレイに対して横方向に動くことができ、常に３Ｄ画像を見ることができるようなヘッドトラッキング３Ｄシステムを実現するために、光学部品と組み合わせた標準的な画素、ユーザを向いているカメラモジュール、顔認識画像処理ソフト、および関連制御メカニズムを利用することが、Ｇ．ＷｏｏｄｇａｔｅらによるＵＳ５８０８７９２（１９９８年９月発行）において先立って開示されている。
このシステムの不利な点は、２Ｄモードと３Ｄモードで感知される解像度が、ディスプレイパネルの本来の解像度の４分の１であるということである（ディスプレイパネルの本来の解像度は光学部品によって調整される）。
【００１８】
複数の画像機能モード（例えば、公共広視野２Ｄモード、プライベート狭視野２Ｄモード、３Ｄモード、プライベート狭視野３Ｄモード）の性能を持つディスプレイ機器を達成するために、光学部品と組み合わせた標準的な画素を使用することが、Ｎ．ＳｍｉｔｈらによるＷＯ２００９／１０４８１８（２００９年８月発行）において先立って開示されている。ＷＯ２００９／１０４８１８で説明されているシステムの不利な点は、ディスプレイシステムにおける主方向の解像度の損失であり、すなわち、複数の画像機能を持つディスプレイにおいて感知される解像度が、ディスプレイパネルの本来の解像度よりも低いということである。
【発明の概要】
【００１９】
一般的に、標準的なサブ画素（分割されていないサブ画素）、および先述のサブ画素のための別個の景色ウィンドウのセットを作るための受動パララックス部材から成るいかなるマルチビューディスプレイは、分割サブ画素および同様のタイプの受動パララックス部材から成るマルチビューディスプレイに比べて知覚度の低い２Ｄ解像度を持つ。
【００２０】
受動パララックス部材と連携して標準的なサブ画素（分割されていないサブ画素）を使用することにより、５０％の知覚的解像度を持つ２Ｄ画像の表示性能、および５０％の知覚的解像度を持つ３Ｄ画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。同様のタイプの受動パララックス部材と連携して分割サブ画素を使用することにより、１００％の知覚的解像度を持つ２Ｄ画像の表示性能、および５０％の知覚的解像度を持つ３Ｄ画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。先述の分割サブ画素ディスプレイと合わせた時分割多重化技術を使用することにより、３Ｄモードの知覚的解像度を１００％に改良することができる。それゆえ、基本ＬＣＤパネルに対して、２Ｄモードにおける１００％の知覚的解像度と３Ｄモードにおける１００％の知覚的解像度を持つ先行の２Ｄ〜３Ｄ切り替え可能なディスプレイのように、高価でかさばる追加の光学能動素子（すなわち機械的、電気的、または他の方法で切り替え可能なもの）を追加すること必要はない。
【００２１】
受動パララックス部材を使用することで２Ｄ画像と３Ｄ画像とを表示する性能を持つ標準的なサブ画素を持つディスプレイは、先述のパララックス部材が実質２Ｘミクロンのピッチを持つことを必要とする。同様のタイプの受動パララックス部材を使用することで２Ｄ画像と３Ｄ画像とを表示する性能を持つ同様のディスプレイは、先述のパララックス部材が実質Ｘミクロンのピッチを持つことを必要とする。パララックス部材のピッチの５０％の削減は、より小さいピッチのパララックス部材は２Ｄ画像モードと３Ｄ画像モードの両方において画像アーティファクトの差し込みをより少なくするという理由により利点となる。
【００２２】
受動パララックス部材と連携して標準的なサブ画素（分割されていないサブ画素）を使用することにより、５０％の知覚的解像度を持つ公共広視野２Ｄ画像の表示性能、および２５％の知覚的解像度を持つプライベート狭視野２Ｄ画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。受動パララックス部材と連携した分割サブ画素を使用することにより、１００％の知覚的解像度を持つ公共広視野２Ｄ画像の表示性能、および１００％の知覚的解像度を持つプライベート狭視野２Ｄ画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。
【００２３】
受動パララックス部材と連携して標準的なサブ画素（分割されていないサブ画素）を使用することにより、２５％の知覚的解像度を持つヘッドトラッキング四方向３Ｄモードの性能、および２５％の知覚的解像度を持つ２Ｄモードの性能を持つディスプレイをもたらすことができる。受動パララックス部材と連携して分割サブ画素を使用することにより、５０％の知覚的解像度を持つヘッドトラッキング四方向３Ｄモードの性能、および２５％の知覚的解像度を持つ２Ｄモードの性能を持つディスプレイをもたらすことができる。先述の分割サブ画素ディスプレイと合わせた時分割多重化技術を使用することにより３Ｄモードの知覚的解像度を５０％に改良することができる。
【００２４】
受動パララックス部材と連携して標準的なサブ画素（分割されていないサブ画素）を使用することにより、各画像に対して５０％の知覚的解像度を持つデュアルビュー画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。同様のタイプの受動パララックス部材と連携して分割サブ画素と時分割多重化技術を使用することにより、各画像に対して１００％の知覚的解像度を持つデュアルビュー画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。
【００２５】
ディスプレイの観賞モードを電気的に切り替える手段は、ディスプレイの基本パネル（すなわち、各サブ画素における異なるサブ領域の間の制御可能な電圧オフセットを持つ上記分割サブ画素配列）に含まれており、それゆえ、標準的な２ＤＬＣＤにおけるディスプレイの追加コストは、追加の受動光学配列のコストおよび能動マトリックス画素電子機器用の製造装置の調整のための１回限りのコストのみである。これは、ＷＯ２００９／１０４８１６で説明されているように、異なる分割されたサブ画素サブ領域の間で、制御可能な電圧オフセットを適用する性能を提供するために、ディスプレイ対向基盤を複雑化する要求に対して好適である。
【００２６】
分割サブ画素を持つマルチビューディスプレイは、ディスプレイが持つ本来の解像度に応じて駆動することが可能であり、追加の、またはより高速なドライバを必要とはしない。各分割サブ画素を個々に駆動させるための複雑化は最小限であり、概してディスプレイの各行に対して、１つの追加電圧参照接続と、２つの追加スイッチのみを必要とする。この追加は、ドライバのサイズと電力消費に対して与える影響が最小限となる。
【００２７】
たとえ各サブ画素における各サブ領域間の電圧オフセットが制御可能でなければならないとしても、このオフセットはディスプレイ全体に渡って設置されてもよく、それゆえ、現行の分割サブ画素タイプのディスプレイにおいて、追加の画素電極は必要とされない。唯一必要とされる調整は、ディスプレイの全画素上の電圧オフセットが、ディスプレイのための最適広視野特性を作り出すために常時固定されることよりも、１００％の解像度の２Ｄモードと第２画像機能モードとの切り替えを可能とするように、全体的な電圧オフセットを可変とすることである。
【００２８】
たとえ電圧オフセットが全体に渡って設定されなければならないとしても、容量結合駆動方式を使用する現行の分割サブ画素タイプのディスプレイは、概して画素のサブ領域の各行に対して単独の蓄積キャパシタラインを持ち、すなわち、各行の画素に対する２つの蓄積キャパシタラインを、各画素に対する２つのサブ領域を持つディスプレイに対して持つ。ＬＣＤディスプレイは概して、信号電圧を同時に受ける行内の全ての画素に対して行ごとにアドレスされ、全ての行がフレーム時間内にアドレスされることから、本発明に係るタイプのディスプレイが、各行上の各画素における異なるサブ領域間の電圧オフセットを制御することが可能となる。それゆえ上記ディスプレイは、フル解像度２Ｄ画像を表示する性能を持ち、上記ディスプレイの異なる領域において同時に第２画像機能モードを持つ。
【００２９】
本発明に係る一様態によれば、ディスプレイは、それぞれが複数のサブ領域に分割される複数のサブ画素と、光学部品と、制御電子回路とを備えており、上記複数のサブ画素は、それぞれ、単独のゲートラインと、単独の信号ラインとを備えており、特定のサブ画素内の各サブ領域は、対応する蓄積キャパシタラインを備えており、上記光学部品は、上記サブ画素の対応するサブ領域に応じた別個の角度依存明度作用を引き起こすように、上記複数のサブ画素と協調的に組み合わされており、上記制御電子回路は、上記サブ画素に含まれる上記ゲートラインおよび上記信号ラインを介して、各サブ画素に含まれる各サブ領域に、信号データ電圧の形式で画像データレベルを供給し、上記制御電子回路は、対応する蓄積キャパシタラインを介して、上記サブ画素に含まれる各サブ領域に供給された上記信号データ電圧を独立して調整し、少なくとも２つの異なる画像機能に基づいて動作する。
【００３０】
本発明に係る他の様態によれば、上記少なくとも２つの異なる画像機能は、公共広視野２Ｄモード、プライベート狭視野２Ｄモード、公共広視野３Ｄモード、プライベート狭視野３Ｄモード、およびデュアルビューモードからなる群より選択される。
【００３１】
本発明に係る他の様態によれば、上記制御電子回路は、対応する蓄積キャパシタラインを介して、特定のサブ画素の各サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、同じ大きさに調整する。
【００３２】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、上記制御電子回路は、上記サブ画素の各サブ領域が０でない画像データレベルに対して０でない明度を有するように、特定のサブ画素の各サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、異なる大きさに調整する。
【００３３】
本発明に係る他の様態によれば、上記制御電子回路は、上記少なくとも１つのサブ領域が全ての画像データレベルに対して実質的に明度を有しないように、特定のサブ画素の少なくとも１つのサブ領域に供給される上記信号データ電圧を調整する。
【００３４】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、上記制御電子回路は、時分割多重化方式で上記複数のサブ画素を駆動するように構成されており、第１の時間フレームの間、特定のサブ画素の第１セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルにかかわらず、実質的に明度を有さず、上記第１の時間フレームの間、上記特定のサブ画素の第２セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルに実質的に関連した明度を有し、上記第１の時間フレームに続く第２の時間フレームの間、上記サブ画素の上記第１セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルに実質的に関連した明度を有し、上記第１の時間フレームに続く上記第２の時間フレームの間、上記サブ画素の上記第２セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルにかかわらず、実質的に明度を有さない。
【００３５】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、上記光学部品は、実質的に上記サブ画素と同じピッチを持つパララックス部品であり、該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の角度依存明度作用を引き起こし、上記制御電子回路は、２Ｄおよび３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されている。
【００３６】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、上記光学部品は、上記サブ画素と実質的に同じピッチを持つパララックス部品であり、該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の主方向角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の主方向外角度依存明度作用を引き起こし、上記制御電子回路は、公共広視野２Ｄおよびプライベート狭視野３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、独立して調整するように構成されている。
【００３７】
本発明に係る他の様態によれば、各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、上記光学部品は、実質的に上記サブ画素の２倍のピッチを持つパララックス部品であり、上記パララックス部品は、上記複数のサブ画素のうちの隣接する第１サブ画素および第２サブ画素のペアに関して、上記第１サブ画素の上記第１サブ領域と協調して第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記第１サブ画素の上記第２サブ領域と協調して第２の角度依存明度作用を引き起こし、上記第２サブ画素の上記第１サブ領域と協調して第３の角度依存明度作用を引き起こし、上記第２サブ画素の上記第２サブ領域と協調して第４の角度依存明度作用を引き起こし、さらに、頭の動きを追跡するように構成され、動作可能なように上記制御電子回路と結合されたカメラを備え、上記制御電子回路は、２Ｄおよびヘッドトラッキング３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、独立して調整するように構成されている。
【００３８】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、上記光学部品は、実質的に上記サブ画素の２倍のピッチを持つパララックス部品であり、該パララックス部品は、第１サブ画素および第２サブ画素の上記第１サブ領域と協調して、主方向上の２Ｄ画像および３Ｄ画像の表示に用いるための角度依存明度作用を引き起こし、上記第１サブ画素および上記第２サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、主方向外の２Ｄ画像の表示に用いるための角度依存明度作用を引き起こし、上記制御電子回路は、２Ｄと、プライベート狭視野２Ｄと、３Ｄ表示モードとを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されている。
【００３９】
本発明に係る他の様態によれば、各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、上記光学部品は、実質的に上記サブ画素と同じピッチを持つパララックス部品であり、該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の角度依存明度作用を引き起こし、上記制御電子回路は、時分割多重化方式によるデュアルビューを実現するために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されている。
【００４０】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、上記光学部品は、透過領域、非透過領域、レンズアレイ、またはこれらの組み合わせから成るパララックスバリヤである。
【００４１】
本発明に係るさらなる様態にかかり、指定されたサブ画素内のサブ領域は実質的に同じサイズを持つことができる。指定されたサブ画素内のサブ領域は異なるサイズを持つこともできる。
【００４２】
本発明に係るさらなる様態によれば、パララックス部材は透明および不透明な領域から成るパララックスバリヤであってもよい。パララックス部材はレンズアレイから成ってもよい。パララックス部材はパララックスバリヤとレンズアレイから成ってもよい。パララックス部材は１次元において周期的であってもよい。パララックス部材は２次元において周期的であってもよい。レンズ部品は光を面（円柱レンズ）または点（球状レンズ）へと集光してもよい。
【００４３】
本発明に係るさらなる様態によれば、液晶ディスプレイ機器は、透過型機器、反射型機器、および半透過型機器のいずれか１つであってもよい。
【００４４】
本発明に係るさらなる様態によれば、パララックス部材の構造におけるピッチは、ディスプレイの中心軸の周辺に位置するユーザが、画像パネルディスプレイの範囲に渡って画像を等しく見ることができるように選ぶことができる。
【００４５】
上述および関連する目的を達成するために、本発明は、以下で十分に記載され、クレームによって部分的に指し示される特徴を含む。以下の記述および添付された図面は、本発明において示される実施形態の詳細を述べる。しかしながら、これらの実施形態は、本発明の原理が用いられる多様な方式のうちのいくつかを示す。本発明の他の目的、利点、および斬新な特徴は、添付図面を参照して、以下の発明の詳細な記載を考察することで、さらに容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
添付した図面において、同じ参照番号は同じ部品または特徴を指し示す。
【図１】図１ａは、パララックスバリヤを持つ従来の自動立体３Ｄディスプレイの正面図である。図１ｂは、図１ａで示されたパララックスバリヤを持つ従来の自動立体３Ｄディスプレイの断面側面図である。
【図２】図２ａは、レンズアレイを持つ従来の自動立体３Ｄディスプレイの正面図である。図２ｂは、図２ａで示されたレンズアレイを持つ従来の自動立体３Ｄディスプレイの断面側面図である。
【図３】図３ａは、本発明に係る典型的な実施形態における容量結合駆動分割サブ画素型マルチビューディスプレイの回路図である。図３ｂは、本発明に係る他の典型的な実施形態における容量結合駆動分割サブ画素型マルチビューディスプレイの回路図である。
【図４】図４ａは、本発明に係る典型的な実施形態における容量結合分割サブ画素の回路配置である。図４ｂは、図４ａで示された容量結合分割サブ画素の等価回路である。図４ｃは、本発明に係る典型的な実施形態における典型的な駆動スキームを示すタイムチャートである。
【図５】図５ａは、典型的なＬＣディスプレイにおける電圧／輝度応答特性を示す図である。図５ｂは容量結合駆動方式がどのようにＬＣディスプレイにおける電圧／輝度応答特性を利用するかを示す図である。
【図６】図６ａは、ＬＣディスプレイにおける電圧／輝度応答特性に沿ったプラス方向における全範囲の変換に電圧ＶＣＳを使用していることを示す図である。図６ｂは、ＬＣディスプレイにおける電圧／輝度応答特性に沿ったマイナス方向における全範囲の変換に電圧ＶＣＳを使用していることを示す図である。
【図７】標準的なサブ画素を示す図である。
【図８】本発明に係る典型的な配列における分割サブ画素を示す図である。
【図９】本発明に係る他の典型的な配列における分割サブ画素を示す図である。
【図１０】本発明に係る他の典型的な配列における分割サブ画素を示す図である。
【図１１】従来のディスプレイにおいて自動立体３Ｄ画像を生成するための２つの標準的なサブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１２】本発明に係る実施形態１における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１３】本発明に係る実施形態１における第１フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１４】本発明に係る実施形態１における第２フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１５】本発明に係る実施形態２における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１６】本発明に係る実施形態２における第１フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１７】本発明に係る実施形態２における第２フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１８】本発明に係る実施形態３における四方向ヘッドトラッキングシステムにおける２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１９】本発明に係る実施形態３における四方向ヘッドトラッキングシステムにおける第１フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２０】本発明に係る実施形態３における四方向ヘッドトラッキングシステムにおける第２フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２１】本発明に係る他の典型的な配列における非対称である分割サブ画素を示す図である。
【図２２】本発明に係る実施形態４における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２３】本発明に係る実施形態４におけるプライベートモード（主方向観測）における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２４】本発明に係る実施形態４におけるプライベートモード（主方向外観測）における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２５】本発明に係る典型的な配列における他の非対称である分割サブ画素を示す図である。
【図２６】本発明に係る実施形態５におけるプライベートモード（主方向観測）における自動立体３Ｄ画像および２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２７】本発明に係る実施形態５における非プライベートモード（主方向外観測）における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明を、図面を参照して説明し、図中において、同じ参照番号が同じ部品に使用されている。
【００４８】
図３ａは本願に係る典型的な実施形態における容量結合駆動分割サブ画素型マルチビューディスプレイ１００の回路図を示す。ディスプレイ１００は、制御電子回路１０２と液晶（ＬＣ）ディスプレイパネル１０４とを含む。制御電子回路１０２は、従来、デジタル画像データを受信し、液晶（ＬＣ）パネル１０４に含まれる各画素に対して、アナログ信号電圧を出力するように設計されている。加えて、制御電子回路１０２は、ＬＣパネル１０４内の全ての画素の対向電極に対するタイミングパルスと共通電圧を提供する。
【００４９】
より詳細には、制御電子回路１０２は、特にＬＣパネル１０４の電気光学特性にや対応するよう設定されており、入力画像データによって決まる信号電圧を出力し、表示された画像の知覚品質（すなわち、ディスプレイの面の垂直方向（主方向）から観察している主要観察者に対する解像度、コントラスト、明度、反応時間など）が最適化する。指定された画素に対する入力画像データ値とディスプレイから生じる観察輝度との間の関係性（ガンマ曲線）は、ディスプレイドライバにおける信号電圧マッピングに対するデータ値と、ＬＣパネル１０４における輝度反応に対する信号電圧とを組み合わせた効果によって決定される。
【００５０】
制御電子回路１０２は、ゲートラインＶｇを介してゲート制御電圧をＬＣパネル１０４に対して提供するゲートドライバ１０６と、ソース信号ラインＶｓｉｇを介して信号データ電圧（画像データレベル）を画素に対して出力するソースドライバ１０８とを含む。制御電子回路１０２はさらに、ここで説明されている本発明に係り、蓄積キャパシタラインＶｃｓ上の電圧を調整することで画素を駆動させるための蓄積キャパシタラインドライバ１１０を含む。
【００５１】
制御用特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）１１２は、ここで説明されているように、表示される画像データ信号を受信し、対応するデータ電圧およびタイミング信号をゲートドライバ１０６、ソースドライバ１０８、および蓄積キャパシタラインドライバ１１０に対して提供する。ディスプレイ１００はさらに、必要な直流電圧を提供するためのＤＣ／ＤＣコンバータ１１４と、バックライトランプ１１８に電力を提供するインバータ１１６とを含む。
【００５２】
より詳細に後述されるように、ディスプレイ１００はさらに、パララックス部材やレンズアレイのような光学部品６（図３ａには図示せず）を含む。ＬＣパネル１０４内の各画素は、サブ画素（例えば、図３ａに示されているサブ画素１〜４）から成る。たとえ他の分割サブ画素の構成が同様に該サブ画素に対して適用可能であると理解されているとしても、それぞれが複数のサブ領域（例えばサブ領域１と２）を持つ分割サブ画素を形成するように該サブ画素は分割される。上記光学部品は、別個の角度依存明度機能（角度依存明度作用）を、サブ画素内の対応するサブ領域に関連して生成するために、複数のサブ画素と協調的に結合している。
【００５３】
先行技術において説明されているタイプの容量結合駆動分割サブ画素ディスプレイにおいて、ＶＣＳライン上の電圧の調整は、固定された差異を持つ各サブ画素における第１および第２のサブ領域におけるＶＣＳラインに信号を印加することに限定されており、これにより、広視野角度特性を最適化するための、分割されたサブ画素サブ領域それぞれにおける電圧の固定オフセットを作り出す。
【００５４】
本発明に係る実施形態１において、図３ａに示される制御電子回路１０２は、上記ＶＣＳドライバ１１０が上記異なる分割されたサブ画素サブ領域に対して多様な信号を選択的に提供することができるように上記制御電子回路が調整されているという点で先行技術と異なっており、これにより、指定された分割サブ画素における上記２つのサブ領域間の上記電圧差を完全に制御することができる。本発明に係る前述の光学部品実施形態と組み合わせた時、指定されたサブ画素における各サブ領域上の上記電圧を（したがって上記輝度を）独立して制御または調整する能力により、上記ディスプレイ１００は、公共広視野２Ｄモードと、少なくとも第２の観賞モード（例えば自動立体３Ｄ）とを切り替えることが可能となる。
【００５５】
本発明に係る他の典型的な実施形態におけるディスプレイ１００’が、図３ｂに示されている。図３ｂにおける実施形態が持つ上記蓄積キャパシタＶＣＳラインの数が半分であるという点で、図３０における実施形態は図３ａにおける実施形態と実質的な部分で異なる。本質的に、上記蓄積キャパシタラインドライバ１１０’は、１つのＶＣＳラインを２つの隣接したサブ画素間で共有する。ＶＣＳラインの数の低減は、蓄積キャパシタラインドライバ１１０’の簡略化および各画素の開口率の改善に関して利点となる。
【００５６】
図４ａおよび４ｂは、図２９および３０における実施形態で実証される、本発明に係る典型的な分割サブ画素配列をより詳細に示す。図４ａは、上記ＬＣパネル１０４に含まれる、指定されたサブ画素１２０を示す。各サブ画素１２０は、それぞれ第１および第２のサブ画素サブ領域１および２へと分割される。各サブ領域における上記電極１２２は、それぞれのＴＦＴ（例えば、ＴＦＴ１とＴＦＴ２）を介して共通ゲートラインＶｇと接続されており、そして、それぞれの蓄積キャパシタ（例えば、Ｃｓ１とＣｓ２）を介して対応する蓄積キャパシタラインＶＣＳ（例えば、ＶＣＳ１とＶＣＳ２）と接続されている。図４ｂは、各サブ領域１、２を、該サブ領域の電気的に等価な要素、すなわちキャパシタンスＣｌＣ１およびＣｌＣ２によって、それぞれ示す。上記画素電極１２２と、Ｖｃｏｍによって表される上記共通電極との間の液晶体は、キャパシタンスＣｌＣとみなすことができることは、周知である。本明細書で記載されるＶＳＰは分割画素におけるＴＦＴ側の電圧であり、ＶＣＯＭは分割画素における非ＴＦＴ側の電圧である。標準的なＬＣＤ動作を仮定すると、ＶＣＯＭは全ての分割サブ画素における全てのサブ領域に対して同一である。ＶＬＣは、ＶＳＰとＶＣＯＭ間の電位差である。
【００５７】
本発明に係る典型的な光学上の実施形態は、上記ＬＣパネル１０４を介して提供される画素化された画像表示とパララックス部材型光学部品との組み合わせに関するものであり、該組み合わせによって一連の角度依存観賞区域を生成し、それぞれの区域が各自の、上記ディスプレイのサブ画素に対する角度依存明度機能を示す（すなわちマルチビューディスプレイである）。画像データは上記ＬＣパネル１０４に含まれるサブ画素に対して、適切なアドレス指定を使用した上記ゲートドライバ１０６およびソースドライバ１０８によって提供されており、そして、サブ画素サブ領域蓄積キャパシタ（例えば、Ｃｓ１とＣｓ２）に対する適切な電圧は、公共広視野２Ｄモードと、少なくとももう１つ他の画像機能モードとを持つディスプレイを実現するように、上記蓄積キャパシタラインドライバ１１０を介して提供されている。上記他の画像機能モードは、プライベート狭視野モード、自動立体３Ｄモード、プライベート自動立体３Ｄモード（３Ｄ画像のプライベート観賞）、およびデュアルビューモードなどを含むが、これらに限定されない。上記公共広視野モードにおいて、表示された画像は全方向から視認可能である。上記プライベート狭視野モードにおいて、画像はディスプレイと垂直な軸の周辺において十分に視認可能である。上記自動立体３Ｄモード（以降３Ｄモード）において、画像は奥行きを持って知覚されるように表示されており、従って３次元画像も実現している。上記デュアルビューモードにおいて、第１の画像が上記ディスプレイにおいて十分に左側に表示される一方、該第１の画像と独立した第２の画像は、記ディスプレイにおいて十分に右側に表示されている。
【００５８】
好適な実施形態では、上記分割サブ画素型ＬＣＤディスプレイ制御電子回路１０２、１０２’は、ＥＰ００３３６５７０Ａ１に記載された方式と一部で類似している容量結合方式によって、上記サブ画素サブ領域１、２を駆動させる。上記ディスプレイ１００、１００’の特徴は、各フレーム期間内のアドレス指定期間中、そして次のアドレス指定期間中、但し、なお同じフレーム期間の中で、上記ディスプレイ１００、１００’の各分割サブ画素１２０における全てのサブ領域（例えば、サブ領域１および２）に対して、単一の信号データ電圧を提供する性能を持ち、上記異なる分割サブ画素サブ領域における上記蓄積キャパシタラインＶＣＳに対して個別に制御可能な電圧を印加することで、上記分割サブ画素１２０における上記異なるサブ領域１、２上の電圧に対して個別に制御可能なオフセットを印加する性能を持つことである。
【００５９】
上記ディスプレイ１００、１００’の各サブ画素１２０に対してアドレス指定電圧を印加する順序は、図４ａ、４ｂ、および４ｃに表記された電圧に関して、以下のようにできる。サブ画素の各行は、上記フレーム時間中に順次的にアクティブ化される。行は、その行の全てのサブ画素の薄膜トランジスタＴＦＴ１およびＴＦＴ２を導通状態に切り替える、その行のゲートラインＶｇに対してのゲート電圧信号を適用することよってアクティブ化される。アクティブな行内の各サブ画素に対する上記信号データ電圧が、上記制御電子回路１０２、１０２’によって作り出され、上記ソースドライバ１０８から各サブ画素へと、対応するデータ信号ソースラインＶｓｉｇを介して送信される。蓄積キャパシタＣＳ１とＣＳ２、および各サブ画素における液晶セルキャパシタＣＬＣ１とＣＬＣ２は、ソース信号ラインＶｓｉｇを介して提供された該キャパシタの信号データ電圧へと充電される。一度この充電が行われると、上記ゲートラインＶｇ上のアクティブ化信号は上記ゲートドライバ１０６によって取り除かれ、上記ＴＦＴ（例えば、ＴＦＴ１とＴＦＴ２）をオフにし、各サブ画素サブ領域１、２の上の電荷を十分に絶縁する。上記サブ画素電極１２２とは反対側に位置する、上記蓄積キャパシタＣＳ１とＣＳ２の電圧ＶＣＳ１とＶＣＳ２はそれぞれ変更され、各サブ画素サブ領域１、２の上の電圧と容量結合し、そして、各サブ画素領域１、２において上記液晶層に渡って印加される意図した電位差（ＶＬＣ）、すなわちＶＳＰ１とＶＣＯＭ間の電位差およびＶＳＰ２とＶＣＯＭ間の電位差を生じさせるために必要とされる量へと、上記フレーム時間の残りにおいて、電圧のオフセットを行う。その結果、上記分割サブ領域１、２における輝度が実質同じになるように、上記ＶＳＰ１とＶＳＰ２の電圧が同じになってもよく、この動作モードは概して第１の公共広視野モードと結び付けられる。あるいは、上記分割サブ画素領域１、２の輝度（および結果として生じる明度）が、全ての０でない信号電圧に対して異なる輝度であるが０ではない輝度となるように、上記ＶＳＰ１とＶＳＰ２の電圧が異なっていてもよく、この動作モードは概して、第１の公共広視野モードに対して異なる角度依存観賞特性を持つ第２の公共広視野モードと結び付けられる。あるいは、上記指定された分割サブ画素領域（例えば領域１）の輝度が、全ての０でない信号電圧に対して０でない一方、先述の分割サブ画素のほかの領域（例えば領域２）の輝度が、全ての信号電圧に対して０であるように、上記ＶＳＰ１とＶＳＰ２の電圧が異なっていてもよく、この動作モードは概して、自動立体３Ｄモードやプライバシーモードなどの他の画像機能モードと結び付けられる。
【００６０】
図４ｃは、時間フレーム１において、上記ＶＣＳ２の電圧がほぼ０である一方、ＶＣＳ１は０でない電圧を持つことを示す。その結果、分割サブ画素領域１の上の上記電圧ＶＳＰ１は、前述の分割サブ画素における領域２の上の上記電圧ＶＳＰ２より大きくなる。今度は、分割サブ画素領域１における輝度が、分割サブ画素領域２における輝度よりも強くなる。時間フレーム１において、上記分割サブ画素領域２における輝度は０となることができる。上記ディスプレイ機器は、ユーザによって決定された、時間フレーム１に続くいくつかのフレームにおいて、上記ＶＣＳ２の電圧が実質０であり、それゆえ上記分割サブ画素領域２における輝度が０となることができるように動作することが可能である。すなわち、上記フレーム１の駆動スキームは、ユーザから制御命令を受け取るまで有効である。あるいは、時分割多重化駆動スキームを実現することができる。該時分割多重化駆動スキームにおいて、上記ＶＣＳ１の電圧が実質０である一方、０でない電圧がＶＣＳ２に印加されることにより、時間フレーム２において分割サブ画素領域２が分割サブ画素領域１よりも大きな輝度を持つように、時間フレーム２が時間フレーム１に続いて使用される。該時分割多重化駆動スキームにおいて、制御命令がユーザによって出されるまで、フレーム１などに続くフレーム２に、フレーム１は続く。該時分割多重化スキームは、表示された画像における知覚される解像度を増大させる点において利点がある。
【００６１】
図４ｃは単に例示を目的とした概念図であることは理解されるであろう。要求された効果を生じさせるために、アドレス指定電圧において必要とされるタイミングと大きさに関する詳細な説明がＥＰ００３３６５７０Ａ１に記載されており、その根本的な違いとして、本発明において多重ＶＣＳラインはサブ画素ごとに存在し、それぞれが該サブ画素における異なる分割サブ画素サブ領域１、２と結合しており、これらの異なるＶＣＳライン上のオフセット電圧は、上記蓄積キャパシタドライバ１１０、１１０’を介して個別に制御可能である。
【００６２】
慣例的に、上記容量結合駆動方式は、液晶層が完全にオフ（実質的に輝度を有さない）から完全にオン（実質的に最大輝度を有する）へ駆動させるために、上記信号電圧が及ばなければならない電圧範囲を最小限にするために使用されており、順次的なフレーム期間中に電力消費を削減するように、各画素に渡って印加されている電圧の極性を反転させるためにも、上記容量結合駆動方式は使用される。図５ａおよび５ｂにおいて、この方式を達成する方法が示されている。図５ａは、典型的な液晶セルにおける電圧透過率曲線を示し、ｘ軸ＶＬＣが上記液晶層に渡る電位差（すなわち図４ｂで表されるＶＳＰとＶＣＯＭ間の電位差）であり、ｙ軸が上記セルを通過する光の透過率である。ＶＬＣが増大しても、印加電場へのＬＣディレクタの結合が上記液晶体の弾性定数に打ち勝ち、ディレクタに歪みが生じる点閾値電圧ＶＴに、ＶＬＣが達するまでは、透過が起こらないことは明らかである。ＶＬＣがさらに増大するに従って、上記液晶が印加電場に完全に従うように歪み、さらなる透過率の増加が得られなくなる点ＶＭＡＸに達するまで、印可電場によるＬＣディレクタの新しい方向付けがさらに増大し、透過率が増大する。上記液晶セルを完全な黒色から完全な透過状態まで駆動するために必要とされる駆動電圧の総合範囲は、ΔＶ＝ＶＭＡＸ−ＶＴである。図５ｂは、上記容量結合駆動方式がどのように、−ΔＶ／２から＋ΔＶ／２のみの範囲内における全ての画素に対して上記データ信号電圧を書き込むことにおいて利点となるかを示し、一度この削減された大きさの信号電圧が上記画素に書き込まれると、上記画素における上記蓄積キャパシタラインに対して印加された上記電圧ＶＣＳは変更され、ＶＳＰ上の電圧をＶＯＦＦ＝ＶＴ＋ΔＶ／２だけオフセットし、上記画素を通過する光が必要な透過率となるようにする範囲へと上記信号電圧を変更する。順次的なフレームにおいて、各画素に対する上記データ信号および上記ＶＯＦＦの極性は、上記液晶層に渡る電圧の直流的なバランスを長期間に渡って取るために、逆転させることができる。これにより、大きなキャパシタンスを持ち、それゆえより多くの電力を消費する全てのフレームにおいて上記ＬＣ対向電極板上の電圧ＶＣＯＭの極性を逆転させる必要性を減らすことができる。上記液晶層が完全に切り替わるが０Ｖ（ゼロボルト）に中心があるような範囲と、ほぼ等しい幅の範囲に上記デ−タ電圧を書き込み、次に上記電圧ＶＣＳを使って、上記液晶切り替え範囲電圧を網羅する点に対して全範囲をプラス方向かマイナス方向のいずれかに変換する手段が、図６ａおよび６ｂに示されている。
【００６３】
本発明に係る、上記ディスプレイ１００、１１０’の駆動スキームにおいて、各サブ画素１２０における上記異なるサブ領域１、２に対して異なるＶＯＦＦが印加されてもよい。上記２Ｄモードにおいて、上記蓄積キャパシタラインドライ１１０、１１０’を介して上記異なるサブ領域に印加されたＶＯＦＦを実質的に等しくすることにより、上記各サブ画素１２０のサブ領域１、２が効果的に同じ明度を透過するか、または、ＶＯＦＦにおいて相対的に小さな差異を与えることにより、上記サブ画素における広視野角特性を向上させることができる。上記サブ画素における広視野特性を最適化するために、上記異なるサブ領域から必要とされる透過率の差異は、ＵＳ７０７９２１４においてより詳細に記載されている。
【００６４】
本発明に係る、上記ディスプレイ１００、１００’における指向性ディスプレイモード（すなわち上記プライベートモード、３Ｄモード、プライベート３Ｄモード）において、上記サブ画素サブ領域の一つ（例えば、サブ領域１）は、上記２Ｄモードにおける場合と同じＶＯＦＦを受け取る一方、他のサブ領域（例えば、サブ領域２）は、０であるＶＯＦＦを受け取る。この方法により、たとえ上記ソース信号ラインＶｓｉｇを介して、全ての上記サブ領域１、２に対して同じデータ電圧が書き込まれたとしても、上記液晶セルの閾値電圧が上記電圧駆動範囲の半分よりも大きかったならば（ＶＴ≧ΔＶ／２）、０であるＶＯＦＦが印加されたサブ領域は、実質的に透過性を生じさせない。この方法により、各々に対して独立してアドレス可能な画素から成る上記サブ領域の一部は、選択的にスイッチオフできる（例えば、輝度ゼロ）。
【００６５】
異なるサブ領域から異なる視野角範囲へ光を向ける受動パララックス部材と組み合わせた時、上記フレーム時間におけるデータ書き込み期間の間に上記サブ領域１、２が同じ信号電圧でアドレスされているにも関わらず、上記ディスプレイ１００、１００‘の各サブ画素１２０における上記サブ領域１，２の一部を、選択的にスイッチオフする能力により、と、、上記ディスプレイ１００、１００’は異なる表示モードの間で切り替え可能となる。上記ディスプレイ１００、１００’はそれゆえに、単純に各サブ画素サブ領域における上記異なる蓄積キャパシタラインＶＣＳに対して印可される電圧の差異を変えることによって、１つ以上の指向性ディスプレイモードにおける１００％の解像度を持った２Ｄ画像を表示する性能を有する。
【００６６】
図７に関して、液晶ディスプレイにおける従来のサブ画素３は、光変調領域３ａと、該光変調領域３ａを制御する電子機器領域３ｂから成る。上記光変調領域３ａはさらに、上記ＬＣＤを通過する光の量を調整する領域と、上記ＬＣＤから反射された光の量を調整する領域とに再分割されてもよい。ある場合において、上記ＬＣＤから反射された光を調整する領域は、上記電子機器領域３ｂの上部に配置されている。
【００６７】
図８、９、および１０は、本発明に係るディスプレイ１００、１００’において使用されるサブ画素１２０の異なる典型的な実施形態を示す。各実施形態において、上記サブ画素１２０は、２つのサブ領域１および２から成るが、上記サブ画素１２０は、本発明の請求項の範囲から外れることなくサブ領域をいくつでも含むことができることは理解されるであろう。上記領域１および２はさらに、２つの光変調サブ領域１ａおよび２ａ、そして該光変調サブ領域１ａおよび２ａをそれぞれ制御する２つの電子機器サブ領域１ｂおよび２ｂへと分割される。上記光変調サブ領域１ａおよび２ａはさらに、上記ＬＣパネル１０４を通過する光の量を調整する部分サブ領域（不図示）と、上記ＬＣパネル１０４から反射される光の量を調整する部分サブ領域とに分割される。ある場合において、上記ＬＣパネル１０４から反射される光を調整する上記部分サブ領域は、上記電子機器領域１ｂ、２ｂの上部に配置されている。図８から１０は全て、上記光変調サブ領域１ａと２ａおよび上記電子制御サブ領域１ｂと２ｂの配置によって互いを区別する分割サブ画素システムを説明する。
【００６８】
上記ディスプレイ１００、１００’は、図８、９、および１０で示される分割サブ画素１２０によって全体的に構成されてもよい。あるいは、上記ディスプレイ１００、１００’は、分割サブ画素、サブ画素、および／または標準的な画素の複合で構成されてもよい。上記ディスプレイがモノクロディスプレイである場合、そのディスプレイは分割画素によって成されてもよい。一般的に、ディスプレイは２つ以上の異なるタイプの標準的および図７から１０に示されるような分割サブ画素配列によって成されてもよい。
【００６９】
図１１は、標準的なサブ画素３の実質２倍のピッチを持つ光学部品６が、光変調領域３Ｌａおよび光変調領域３Ｒａのための２つの角度依存景色ウィンドウを形成するために使用されている、従来の配列を示す。上記ディスプレイユーザは、画素領域３Ｌａから左目５Ｌに対して情報を受け取り、画素領域３Ｒａから右目５Ｒに対して情報を受け取る。上記光学部品６は、例えば、レンズアレイ、パララックスバリヤレイ、またはレンズとパララックスバリヤ部品の組み合わせであってもよい。上記光学部品が受動的（切り替え不可能）である場合、２Ｄ画像および３Ｄ画像の解像度は、本来のディスプレイの解像度の５０％となる（すなわち、光学部品６が付属していないディスプレイの解像度の５０％）。
【００７０】
図１２は、本発明に係り、上記サブ画素１２０と連携した光学部品６の配列を示す。図１２に示されるように、分割サブ画素１２０と実質的に同じピッチを持つ光学部品６を使用して、光変調領域１Ｌａと１Ｌａ’のための第１の角度依存景色ウィンドウ、および光変調領域２Ｒａと２Ｒａ’のための該第１の角度依存景色ウィンドウとは異なる第２の角度依存景色ウィンドウを生成している。図１２における上記分割サブ画素配列は、図８における分割サブ画素配列に基づく。しかしながら、図９および図１０に示されるような他の分割サブ画素配列は、全て図１２で使用するために交換可能である。
【００７１】
図１２を参照すると、上記ディスプレイユーザは、サブ画素サブ領域１Ｌａと１Ｌａ’から左目５Ｌに対して情報を受け取り、画素サブ領域２Ｒａと２Ｒａ’から右目５Ｒに対して情報を受け取っている。上記光学部品６は、例えば、レンズアレイ、パララックスバリヤレイ、またはレンズとパララックスバリヤ部品の組み合わせであってもよい。
【００７２】
図１２を参照すると、２Ｄ画像の表示のために、各サブ領域１、２が実質的に同じ明度を持つように、分割サブ画素１２０のサブ領域１、２（例えば、１Ｌａと２Ｒａ）の両方に駆動電圧が印加されてもよい。
【００７３】
あるいは、図１２を参照して、２Ｄ画像の表示のために、最も暗いサブ領域（例えば、１Ｌａ）の輝度が、最も明るいサブ領域（例えば２Ｒａ）の輝度の５０％以上となるように、分割サブ画素１２０のサブ領域１、２（例えば、１Ｌａと２Ｒａ）の両方に駆動電圧が印加することができる。先述の、および先行技術において、２Ｄ画像の主方向外カラー再生を向上させるために、この駆動方法を使用することができる。図１２は、ユーザが同じ分割サブ画素１２０から両眼に対して情報を受け取り、その結果として上記２Ｄモードの解像度は本来のＬＣＤパネルの解像度の１００％であることを明瞭に実証する。
【００７４】
分割サブ画素スキームを使用している３Ｄ画像の表示のために、各画素の５０％（すなわちサブ領域の５０％）が実質的に輝度を有さない一方、上記画素サブ領域の残りの５０％が自動立体３Ｄ画像と結び付けられたそれぞれの目のデータと関連した輝度を持つように、駆動電圧が印加されてもよい。図１３は、３Ｄモードで駆動された時の図１２の実施形態を示す。より詳細には、サブ領域１Ｌａが自動立体３Ｄ画像における左目のデータに関連した輝度を持つ一方、サブ領域２Ｒａは実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。サブ領域２Ｒａ’が自動立体３Ｄ画像における右目のデータに関連した輝度を持つ一方、サブ領域１Ｌａ’は実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。簡潔に図４ａと４ｂを参照し直すと、同じサブ画素における２つのサブ領域に対する輝度に関するこの重要な差異は、上記蓄積キャパシタラインドライバ１００、１１０’によるＶＣＳ１とＶＣＳ２に対する適切な電圧の印加によって達成される。図１３によれば、上記３Ｄ画像の解像度は５０％である。再度、図１２および１３における上記分割サブ画素配列は、図８で示される配列に由来する。しかしながら、図９および図１０に示されるようなほかの分割サブ画素配列は、図１２および１３における実施形態で使用するために交換可能である。
【００７５】
図１４は、図１３のモードと比較した代替自動立体３Ｄモードを示す。図１４において、サブ領域２Ｒａが自動立体３Ｄ画像における右目のデータに関連した輝度を持つ一方、サブ領域１Ｌａは実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。サブ領域２Ｌａ’が自動立体３Ｄ画像における左目のデータに関連した輝度を持つ一方、サブ領域２Ｒａ’は実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。再度、図４ａ、４ｂおよび４ｃを簡潔に参照し直すと、同じサブ画素１２０における２つのサブ領域に対する輝度に関するこの重要な差異は、上記蓄積キャパシタラインドライバ１００、１１０’によるＶＣＳ１とＶＣＳ２に対する適切な電圧の印加によって達成される。図１４によれば、上記３Ｄ画像の解像度は再度５０％である。
【００７６】
図４ｃ、図１３および図１４は、３Ｄモードが２つの別個の方法により達成可能であることを実証する。その結果として、３Ｄ画像表示のための時分割多重化スキームは、第１の表示フレームに対応する図１３の内容を使用し、第１の表示フレームに続く第２の表示フレームに対応する図１４の内容を使用することで実現可能となる。図１３と図１４で使用されるスキーム間の表示フレームを切り替えることで、１００％の解像度の３Ｄ画像が実現できる。
【００７７】
図１２から１４における実施形態を参照すると、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つディスプレイは、ディスプレイ機器の最上部の表面に接着剤で接着されたレンズアレイで全体的に構成されたパララックス部材６により達成可能である。上記パララックス部材６は、同じサブ画素の上記光変調領域１Ｌａと２Ｒａに対して対称的に、中央に置かれている。上記サブ画素４の寸法は、幅１Ｌａ＝３０μｍ、幅１ｂ＝２０μｍ、幅２ｂ＝２０μｍ、幅２Ｒａ＝３０μｍである。サブ画素の幅の合計＝１００μｍである。上記レンズは、以下のパラメータを持ち、画素からレンズの頂点の距離＝４５０μｍ、レンズの幅＝１００μｍ、レンズの半径は２３０μｍである。上述の値および値の比は、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つシステムの典型例である。
【００７８】
図１５は、分割サブ画素１２０と実質同じピッチを持つ光学部品６が、光変調領域１Ｌａ’と１Ｌａ’’のための第１の角度依存景色ウィンドウ、および該第１の角度依存視点ウィンドウとは異なる、光変調領域２Ｒａと２Ｒａ’のための第２の角度依存景色ウィンドウを生成するために使用される実施形態を示す。図１５における上記分割サブ画素配列は、図８の構成に基づいている。しかしながら、図９および１０で示されたような他の分割サブ画素配列は全て、図１５で使用するために全て交換可能であることが、再度理解されることであろう。ディスプレイユーザは、サブ画素サブ領域２Ｒａと２Ｒａ’から左目５Ｌに対する情報を受け取り、サブ画素サブ領域１Ｌａ’と１Ｌａ’’から右目５Ｒに対する情報を受け取る。上記光学部品６は、例えば、レンズアレイ、パララックスバリヤレイ、またはレンズとパララックスバリヤ部品の組み合わせであってもよい。図１５における動作は、上記光学部品６と上記分割サブ画素１２０の配列が、上記光学部品６のピッチの半分と実質的に同じ量だけお互いにオフセットしていることを除いて、図１２の動作と基本的には同じである。
【００７９】
図１５を参照すると、２Ｄモードにおけるディスプレイに対して、各サブ領域（例えば、１Ｌａ’と２Ｒａ’）が実質的に同じ明度を持つように、分割サブ画素１２０（例えば、１Ｌａ’と２Ｒａ’）のサブ領域１、２の両方に駆動電圧を印加することができる。あるいは、図１５を参照して、２Ｄモードにおけるディスプレイに対して、最も暗いサブ領域（例えば、１Ｌａ’）における輝度が、最も明るいサブ領域（例えば、２Ｒａ’）における輝度の５０％以上となるように、サブ領域１、２の両方に駆動電圧を印加することができる。先述のように、２Ｄ画像の主方向外カラー解像度を向上させるために、この駆動方法を使用することができる。図１５は、ユーザが同じ分割サブ画素１２０から両眼に対して情報を受け取り、その結果として上記２Ｄモードの解像度は本来のＬＣパネル１０４の解像度の１００％であることを明瞭に実証する。
【００８０】
図１６および１７は、３Ｄモードにおける図１５の実施形態の動作を示す。分割サブ画素スキームを使用している３Ｄ画像の表示のために、各画素の５０％（すなわち上記サブ領域の５０％）が実質的に輝度を有さない一方、上記画素サブ領域の残りの５０％が自動立体３Ｄ画像と結び付けられたそれぞれの目のデータと関連した輝度を持つように（すなわち、左目画像データを持つサブ領域は左目に向けられており、逆の場合も同じである）、駆動電圧が印加されてもよい。再度、簡潔に図４ａ、４ｂおよび４ｃを参照し直すと、同じサブ画素１２０のサブ領域１、２に対する輝度に関するこの重要な差異は、上記蓄積キャパシタラインドライバ１００、１１０’によるＶＣＳ１とＶＣＳ２に対する適切な電圧の印加によって達成される。図１５によれば、上記３Ｄ画像の解像度は５０％である。図１６および図１７における動作は、上記光学部品６と上記分割サブ画素１２０の配列が、上記光学部品６のピッチの半分と実質的に同じ量だけお互いにオフセットしていることを除いて、図１３および図１４の動作と基本的には同じである。
【００８１】
図４ｃ、図１６および図１７は、上記３Ｄモードが２つの別個の方法により達成可能であることを実証する。その結果として、３Ｄ画像表示のための時分割多重化スキームは、第１の表示フレームに対応する図１６の内容を使用し、第１の表示フレームに続く第２の表示フレームに対応する図１７の内容を使用することで実現可能となる。図１６と図１７で使用されるスキーム間の表示フレームを切り替えることで、１００％の解像度の３Ｄ画像が実現できる。
【００８２】
図１５、図１６および図１７を参照すると、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つディスプレイは、ディスプレイ機器の最上部の表面に接着剤で接着されたレンズアレイで全体的に構成されたパララックス部材６により達成可能である。上記パララックス部材は、隣接するサブ画素の上記光変調領域１Ｌａと２Ｒａに対して対称的に、中央に置かれている。上記サブ画素４の寸法は、幅１Ｌａ＝３０μｍ、幅１ｂ＝２０μｍ、幅２ｂ＝２０μｍ、幅２Ｒａ＝３０μｍである。サブ画素の幅の合計＝１００μｍである。上記レンズは、以下のパラメータを持ち、画素からレンズの頂点の距離＝４５０μｍ、レンズの幅＝１００μｍ、レンズの半径２３０μｍである。上述の値および値の比は、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つシステムの典型例である。
【００８３】
ユーザがディスプレイに対して横方向に動くことができ、常に３Ｄ画像を見ることができるようなヘッドトラッキング３Ｄシステムを実現するために、光学部品と組み合わせた標準的な画素３、ユーザを向いているカメラモジュール、顔認識画像処理ソフト、および関連制御メカニズムを利用することが、ＵＳ５８０８７９２において先立って開示されている。ＵＳ５８０８７９２に開示された技術と組み合わせて分割サブ画素１２０を使用することにより（図２９と図３０においてカメラと顔認識ソフトウェア１３０として一まとめにして描写）、２倍の解像度を持つヘッドトラッキング３Ｄシステムが可能となる。ＵＳ５８０８７９２に開示された技術に基づく四方向３Ｄヘッドトラッキングシステムの光学的な詳細が、図１８、図１９および図２０を参照して説明されている。ＵＳ５８０８７９２に開示された技術と組み合わせて分割サブ画素１２０を使用することにより、２Ｄモードの２倍の解像度を持つヘッドトラッキング３Ｄシステムが可能となる。
【００８４】
図１８を参照すると、上記光学部品６は光学部品８によって置き換えられている。光学部品８のピッチは、分割サブ画素１２０のピッチの実質２倍であり、第１角度依存景色ウィンドウ９ａ、第２角度依存景色ウィンドウ９ｂ、第３角度依存景色ウィンドウ９ｃおよび第４角度依存景色ウィンドウ９ｄを生成するために使用されている。該視点ウィンドウ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄは、互いに角度的にはっきりと区別される。先の実施形態に関して上述されたサブ領域１ａ、２ａと同様に、光変調サブ領域７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄは、隣接するサブ画素１２０に渡って存在している。該光変調サブ領域７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄは、それぞれ前記ウィンドウ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄ内で見られる。指定された横方向位置のいずれにおいても、ユーザは実質２つの景色ウィンドウからの光のみを見る。図１８を参照すると、第１の横方向位置において、ユーザは一つの景色ウィンドウ（例えば、９ａ）からの光を一つの目で見て、異なる景色ウィンドウ（例えば、９ｃ）からの光を残りの目で見ている。第１の横方向位置におけるユーザについて、ユーザは景色ウィンドウ９ｂおよび９ｄからの光を見ることはない。前記第１の横方向位置とは十分異なる第２の横方向位置へとユーザが移動した場合、ユーザは景色ウィンドウ９ｂからの光を一つの目で見て、景色ウィンドウ９ｄからの光を残りの目で見る一方、今度は景色ウィンドウ９ａおよび９ｃが視界からよく見えなくなる。上記光学部品８は、例えば、レンズアレイ、パララックスバリヤレイ、またはレンズとパララックスバリヤ部品の組み合わせであってもよい。
【００８５】
図１８を参照すると、２Ｄ画像の表示のために、各サブ領域７ａおよび７ｂが実質的に同じ明度を持つように、上記制御電子回路１０２によって指定された分割サブ画素１２０のサブ領域（例えば、７ａと７ｂ）の両方に駆動電圧が印加されてもよい。あるいは、図１８を参照して、２Ｄ画像の表示のために上記制御電子回路１０２は、２Ｄ画像の主方向外カラー再生を向上させるために先述された方法で、上記サブ領域７ａおよび７ｂに対して駆動電圧を印加することができる。いずれの場合においても、ディスプレイユーザはサブ画素（例えば、１２０ａ）のサブ領域（例えば、７ａ）に結び付けられた１つの景色ウィンドウを１つの目で見て、異なるサブ画素（例えば、１２０ｂ）における異なるサブ領域（例えば、７ｃ）に結び付けられた異なる景色ウィンドウを残りの目で見る。その結果、上記ディスプレイＬＣパネル１０４の本来の解像度の半分の解像度を持つ２Ｄ画像をユーザは認識する。図１８における上記分割サブ画素１２０が標準的なサブ画素３に置き換えられた場合、必要とされる光学部品８のピッチが上記サブ画素３のピッチに対して実質４倍はなければならないことから、ディスプレイパネルの元々の解像度の４分の１の解像度を持つ２Ｄ画像をユーザは認識することは、注目に値する。その結果、分割サブ画素１２０を使用することにより、標準的なサブ画素３を使用した場合と比較して、四方向ヘッドトラッキングシステムにおける２Ｄ画像の解像度が効果的に２倍となる。図１８における上記分割サブ画素１２０の詳細な配列は、図８に示された配列に基づいている。しかしながら、図９および１０で示される上記分割サブ画素配列のような他の分割画素配列は全て、図１８から２０の実施形態で使用するために全て交換可能であることが、理解されることであろう。
【００８６】
図１９および２０を参照すると、３Ｄ画像の表示のために、各サブ画素１２０の５０％（すなわち、サブ領域の５０％）が実質的に輝度を有さない一方、上記サブ画素１２０サブ領域の残りの５０％が、自動立体３Ｄ画像と結び付けられたそれぞれの目のデータと関連した輝度を持つように、上記制御電子回路によって上記駆動電圧が印加されてもよい。再度、同じサブ画素１２０における２つのサブ領域に対する輝度に関するこの重要な差異は、上記蓄積キャパシタラインドライバ１００、１１０’によるＶＣＳ１とＶＣＳ２に対する適切な電圧の印加によって達成される。
【００８７】
図１９を参照すると、分割サブ画素１２０ａのサブ領域７ａが自動立体３Ｄ画像における左目のデータに関連した輝度を持つ一方、分割サブ画素１２０ａのサブ領域７ｂは実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。図１９を参照すると、分割サブ画素１２０ｂのサブ領域７ｃが自動立体３Ｄ画像における右目のデータに関連した輝度を持つ一方、分割サブ画素１２０ｂのサブ領域７ｄは実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。図１９を参照すると、分割サブ画素１２０ｃのサブ領域７ａが実質的に輝度を有さず（すなわち、黒色にスイッチされている）、そして、分割サブ画素１２０ｄのサブ領域７ｃも実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。分割サブ画素１２０ｃのサブ領域７ｂの輝度および分割サブ画素１２０ｄのサブ領域７ｄの輝度は、自動立体３Ｄ画像と結び付けられた左目または右目のいずれかのデータに関連する。分割サブ画素１２０ｃのサブ領域７ｂが、左目のデータを表示するか右目のデータを表示するかを判断する方法として、ユーザの横方向運動の向き（左または右）を確定するために、ＵＳ５８０８７９２に記載されているように、カメラと顔認識ソフトウェア１３０を使用する方法が利用されている。図１９および図２０によれば、３Ｄ画像の解像度は２５％となる。
【００８８】
図２０を参照すると、分割サブ画素１２０ｃのサブ領域７ａが自動立体３Ｄ画像における左目のデータに関連した輝度を持つ一方、分割サブ画素１２０ｄのサブ領域７ｃは自動立体３Ｄ画像における右目のデータに関連した輝度を持つ。分割サブ画素１２０ａのサブ領域７ｂの輝度および分割サブ画素１２０ｂのサブ領域７ｄは、自動立体３Ｄ画像と結び付けられた左目または右目のいずれかのデータに関連する。分割サブ画素１２０ｂのサブ領域７ｃが、左目のデータを表示するか右目のデータを表示するかを判断する方法として、ユーザの横方向運動の向き（左または右）を確定するために、ＵＳ５８０８７９２に記載されているように、カメラと顔認識ソフトウェア１３０を使用する方法が利用されている。
【００８９】
図４ｃ、図１９および図２０は、３Ｄモードが２つの別個の方法により達成可能であることを実証する。その結果として、３Ｄ画像表示のための時分割多重化スキームは、第１の表示フレームに対応する図１９の内容を使用し、第１の表示フレームに続く第２の表示フレームに対応する図２０の内容を使用することで実現可能となる。図１６と図１７で使用されるスキーム間の表示フレームを切り替えることで、四方向ヘッドトラッキング３Ｄシステムのための、５０％の解像度を持つ３Ｄ画像が実現できる。
【００９０】
図１８、１９および２０における実施形態を参照すると、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つディスプレイ１００、１１０’は、ＬＣパネル１０４の最上部の表面に接着剤で接着されたレンズアレイで全体的に構成されたパララックス部材８により達成可能である。２つのサブ画素１２０に渡る上記パララックス部材は、２つのサブ画素１２０に対して対称的に、中央に置かれている。上記サブ画素１２０の寸法は、幅７ａ＝７ｂ＝３０μｍである。サブ画素の幅の合計＝１００μｍである。上記レンズアレイ８は、以下のパラメータを持ち、画素からレンズの頂点の距離＝８００μｍ、レンズの幅＝２００μｍ、レンズの半径３００μｍである。上述の値および値の比は、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つシステムの典型例である。
【００９１】
図１２から１４および図１５から１７における実施形態は、上記光学部品６が、上記サブ画素１２０の実質半分のピッチと等しい幅だけ、上記ＬＣパネルに対して横方向にずらすことができ、切り替え可能な２Ｄ／３Ｄ表示システムをなお達成することが可能であることを示す。同様に、図１８から２０における実施形態で示された光学部品８も、サブ画素の半分のピッチの倍数だけ、ディスプレイに対して横方向にずらすことができ、切り替え可能な２Ｄ／３Ｄ表示システムをなお達成することが可能である。図１８から２０に示された実施形態に基づく２Ｄ／３Ｄ表示システムは、図８から１０で例証されたサブ画素配列のいずれの１つ、または組み合わせによって形成されてもよいことは理解されるであろう。
【００９２】
図２１を参照すると、非対称である分割サブ画素１２０は、２つのサブ領域１１と１２から成る。該領域１１と１２はさらに、光変調のための２つのサブ領域１１ａと１２ａ、および、該光変調サブ領域１１ａと１２ａを制御する２つの電子機器のサブ領域１１ｂと１２ｂに、それぞれ分割される。該光変調サブ領域１１ａと１２ａはさらに、上記ＬＣパネル１０４を通過する光の量を調整する部分サブ領域と、上記ＬＣパネル１０４から反射された光の量を調整する部分サブ領域とに分割されてもよい。ある場合において、上記ＬＣパネル１０４から反射された光を調整するサブ領域は、上記電子機器領域１１ｂ、１２ｂの上部に配置されている。
【００９３】
図２２を参照すると、上記非対称な分割サブ画素１２０と実質同じピッチを持つ光学部品６が、光変調領域１１ａのための第１の主方向外角度依存景色ウィンドウ、および、領域１１ａと対称的である第２の主方向外角度依存景色ウィンドウを、光変調領域１１ａ’と垂直なディスプレイに対して生成するために使用されている。該主方向外景色ウィンドウは、ディスプレイの垂直方向から１０度以上の角度からしか見えない。光変調領域１２ａのための第３の主方向角度依存景色ウィンドウも示されている。該主方向景色ウィンドウは、ディスプレイの垂直方向から５０度以下の角度からしか見えない。
【００９４】
図２２を参照すると、公共広視野２Ｄ画像表示のために、各サブ領域（例えば、１１ａと１２ａ）が実質的に同じ明度密度を持つように、非対称的な分割サブ画素１２０のサブ領域の両方（例えば、１１ａと１２ａ）に対して、上記制御電子回路１０２によって駆動電圧が印加されてもよい。それにより、同じ画像が全ての主方向および主方向外から見られる。
【００９５】
分割サブ画素スキームを使用したプライベート狭視野２Ｄ画像表示のために、各サブ画素１２０の５０％（すなわち、サブ領域の５０％）が実質的に輝度を有さない一方、上記サブ画素１２０サブ領域の残りの５０％が画像データと関連した輝度を持つように、上記制御電子回路１０２によって駆動電圧が印加されてもよい。図２３を参照すると、プライベート狭視野２Ｄ画像表示のために、プライペート画像と結び付けられた画像データが主方向で見られるようにサブ領域１２ａ、１２ａ’などに印可される駆動電圧（ＶＣＳ２）が上記蓄積キャパシタドライバ１１０、１１０’によって印加される一方、サブ領域１１ａ、１１ａ’などが実質的に輝度を有さないようにサブ領域１１ａ、１１ａ’などに印加される駆動電圧（ＶＣＳ１）が上記蓄積キャパシタドライバ１１０、１１０’によって印加されている。図２４を参照すると、非プライベート軸外２Ｄ画像表示のために、サブ領域１２ａ、１２ａ’などが実質的に輝度を有さないようにサブ領域１２ａ、１２ａ’などに駆動電圧（ＶＣＳ２）が印加される一方、非プライベート画像と結び付けられた画像データが主方向外で見られるようにサブ領域１１ａ、１１ａ’などに駆動電圧（ＶＣＳ１）が印加されている。
【００９６】
プライバシーモードの実装例１は、順次的に示される、２つの異なるフレームの時分割多重化を必要とする。プライベート狭視野主方向２Ｄ画像が、図２３に示されるように、時間フレーム１に表示されており、非プライベート主方向外２Ｄ画像が、図２４に示されるように、（時間フレーム１に続く）時間フレーム２に表示されている場合、ユーザがプライベート２Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は非プライベート２Ｄ画像を見ることによりプライバシー表示が実現する。
【００９７】
プライバシーモードの実装例２は、時分割多重化を必要としない。プライベート狭視野主方向２Ｄ画像が、図２３に示されるように、全てのフレームで表示される場合、ユーザがプライベート２Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は実質輝度を持たないディスプレイを見ることによりプライバシー表示が実現する。
【００９８】
プライバシーモードの実装例１（時分割多重化）は、非プライベート主方向外画像がさらに主方向画像を隠すことから、プライバシーモードの実装例２（非時分割多重化）よりも強いプライバシー強度を持つという点で利点がある。しかしながら、プライバシーモードの実装例２（非時分割多重化）は、実装例２における主方向画像が２倍多く時間フレームに表示されることから、プライベート主方向２Ｄ画像がプライバシーモードの実装例１（時分割多重化）よりも２倍明るいという点で利点がある。
【００９９】
図２１から２４における実施形態を参照すると、公共広視野画像モードおよびプライベート狭視野画像モードの性能を持つディスプレイは、上記ＬＣパネル１０４の最上部の表面に接着剤で接着されたレンズアレイで全体的に構成されたパララックス部材６を使用する。パララックス部材６は、上記光変調領域１２ａに対して対称的に、中央に置かれている。上記サブ画素の寸法は、１１ａ＝４５μｍ、１１ｂ＝２５μｍ、１２ｂ＝１５μｍ、１２ｂ＝１５μｍである。サブ画素の幅の合計＝１００μｍである。上記レンズは、以下のパラメータを持ち、画素からレンズの頂点の距離＝７５μｍ、レンズの幅＝１００μｍ、レンズの半径６０μｍである。上述の値および値の比は、公共広視野画像モードおよびプライベート狭視野画像モードの性能を持つシステムの典型例である。
【０１００】
図２５から２７を参照すると、以下の画像表示モード、すなわち、公共広視野２Ｄ画像モード、プライベート狭視野２Ｄ画像モード、自動立体３Ｄモード、およびプライベート自動立体３Ｄモード（３Ｄ画像のプライベート観賞）を持つ、分割サブ画素を利用する表示システムを実現することができる。公共広視野２Ｄ画像モードにおいて、広範囲の入射角に渡って画像が識別可能である。プライベート狭視野２Ｄ画像モードにおいて、限定範囲の主方向角度におけるユーザにとってプライベート画像が識別可能であるが、十分にディスプレイの主方向外である角度からディスプレイを観賞している第三者にとってライベート狭視野２Ｄ画像は識別不可能である。
【０１０１】
図２５および図２６を参照すると、分割サブ画素１２０は、輝度調整のための２つのサブ領域１４ａと１５ａ、および、サブ領域１４ａと１５ａためのそれぞれの制御電子回路１４ｂと１５ｂから成る。公共広視野２Ｄ画像の観賞のために、図１２、１５、１８および２２で先に示されたような従来のやり方で、画像がパネルに単純にアドレスされている。
【０１０２】
図２６を参照すると、プライベート狭視野２Ｄ画像を観賞するために、サブ領域１５ａ、１５ａ’などは、上記プライベート２Ｄ画像に関連した輝度を持つ。
【０１０３】
プライバシーモードの実装例１は、順次的に表示される、２つの異なるフレームの時分割多重化を必要とする。プライベート狭視野主方向２Ｄ画像が、図２６で説明されるように、時間フレーム１で表示されており、非プライベート主方向外２Ｄ画像が、図２７で説明されるように、（時間フレーム１に続く）時間フレーム２に表示されている場合、ユーザがプライベート２Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は非プライベート２Ｄ画像を見ることによりプライバシー表示が実現する。
【０１０４】
プライバシーモードの実装例２は、時分割多重化を必要としない。プライベート狭視野主方向２Ｄ画像が、図２６で説明されるように、全てのフレームで表示される場合、ユーザがプライベート２Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は実質輝度を持たないディスプレイを見ることによりプライバシー表示が実現する。
【０１０５】
プライバシーモードの実装例１（時分割多重化）は、非プライベート主方向外画像がさらに主方向画像を隠すことから、プライバシーモードの実装例２（非時分割多重化）よりも強いプライバシー強度を持つという点で利点がある。しかしながら、プライバシーモードの実装例２（非時分割多重化）は、実装例２における主方向画像が２倍多く時間フレームに表示されることから、プライベート主方向２Ｄ画像がプライバシーモードの実装例１（時分割多重化）よりも２倍明るいという点で利点がある。
【０１０６】
３Ｄ画像の観賞のために図２６を参照すると、分割サブ画素１２０のサブ領域１５ａが自動立体３Ｄ画像における左目のデータと関連した輝度を持つ一方、分割サブ画素１３のサブ領域１４ａは実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。
【０１０７】
図２６を参照すると、（隣接するサブ画素１２０に対して１８０度回転された）分割サブ画素１２０’のサブ領域１５ａ’は自動立体３Ｄ画像における右目のデータと関連した輝度を持つ一方、分割サブ画素１２０’のサブ領域１４ａ’は実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。
【０１０８】
３Ｄモードの実装例１は、順次的に表示される、２つの異なるフレームの時分割多重化を必要とする。プライベート狭視野主方向３Ｄ画像が、図２６で説明されるように、時間フレーム１で表示されており、非プライベート主方向外２Ｄ画像が、図２７で説明されるように、（時間フレーム１に続く）時間フレーム２に表示されている場合、ユーザがプライベート３Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は非プライベート２Ｄ画像を見ることによりプライバシー３Ｄ表示が実現する。
【０１０９】
３Ｄモードの実装例２は、時分割多重化を必要としない。プライベート狭視野主方向３Ｄ画像が、図２６で説明されるように、全てのフレームで表示される場合、ユーザがプライベート３Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は実質輝度を持たないディスプレイを見ることによりプライバシー３Ｄ表示が実現する。
【０１１０】
３Ｄモードの実装例１（時分割多重化）は、非プライベート主方向外画像がさらに軸上画像を隠すことから、３Ｄモードの実装例２（非時分割多重化）よりも強いプライバシー強度を持つという点で利点がある。しかしながら、３Ｄモードの実装例２（非時分割多重化）は、実装例２における主方向画像が２倍多く時間フレームに表示されることから、主方向３Ｄ画像が３Ｄモードの実装例１（時分割多重化）よりも２倍明るいという点で利点がある。
【０１１１】
図２５から２７における実施形態を参照すると、以下の画像表示モード、すなわち、公共広視野２Ｄ画像モード、プライベート狭視野２Ｄ画像モード、自動立体３Ｄモード、およびプライベート狭視野３Ｄモード（３Ｄ画像のプライベート観賞）を持つ、分割サブ画素を利用する表示システムを、ディスプレイ機器の最上部の表面に接着剤で接着されたレンズアレイで全体的に構成されたパララックス部材８を使用することで、実現することができる。上記パララックス部材８は、２つの隣接するサブ画素に対して対称的に、中央に置かれている。上記サブ画素の寸法は、１１ａ＝３０μｍ、１１ｂ＝２０μｍ、１２ａ＝１５μｍ、１２ｂ＝３５μｍである。サブ画素の幅の合計＝１００μｍである。上記レンズは、以下のパラメータを持ち、画素からレンズの頂点の距離＝１００μｍ、レンズの幅＝２００μｍ、レンズの半径１２０μｍである。上述の値および値の比は、公共広視野２Ｄ画像モード、プライベート狭視野２Ｄ画像モード、自動立体３Ｄモード、プライベート自動立体３Ｄモード（３Ｄ画像のプライベート観賞）の性能を持つシステムの典型例である。
【０１１２】
いくつかの好適な実施形態に関して本発明が示され説明されたが、本明細書および添付図面の解釈と理解に基づいて、同等の代替品および修正品が当該技術分分野の他の技術者により発想される可能性がある。特に、上述の要素（コンポーネント、アセンブリ、機器、構成など）によって実行される様々な機能に関して、それらの要素を説明するために使用されるターム（「手段」への参照を含む）は、他で指摘されない限り、たとえ本発明における本明細書の典型的な実施例での機能を果たす開示された構造と構造的に等価でないとしても、説明された要素における指定された機能を果たす（すなわち機能的に等価である）いずれの要素についても対応する意味を持つ。加えて、いかなる既知もしくは特定の適用例に対しても好ましくかつ有利であるように、本発明の特定の特徴は、いくつかの実施形態の１つのみかそれ以上に関して上述で説明されている一方、そのような特徴は他の実施形態の１つかそれ以上の他の特徴と結び付けられている。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
少なくとも２つの異なる画像表示機能の性能を持つディスプレイ機器である。該２つの異なる画像表示機能は、例えば、従来の表示、プライバシー表示、自動立体３Ｄ表示がある。このようなディスプレイは、例えば、携帯電話、携帯型メディアプレイヤ、ゲーム機器、ノートパソコン、テレビ、デスクトップモニタなど、指向性ディスプレイに使用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイと、ディスプレイに含まれるサブ画素に関する。このようなディスプレイは、例えば、携帯電話、携帯型メディアプレイヤ、ゲーム機器、ノートパソコン、テレビ、デスクトップモニタなどの、指向性ディスプレイに使用することができる。このようなディスプレイ機器は、例えば、従来の表示、プライバシー用の表示、自動立体３Ｄ表示の中の少なくとも２つの異なる画像表示モードの性能がある。
【背景技術】
【０００２】
多数のユーザが、従来のディスプレイ機器上の同じ画像を、同時に見ることができる。該従来のディスプレイ機器の特性は、観察者が表示（以降「公共モード」）に対して異なる角度から同じ画像を見ることができることである。これは、多くのユーザが表示から同じ情報（例えば、空港や駅での出発時刻情報の表示など）を要求するような適用例において効果的である。しかしながら、個別のユーザまたは多数のユーザが、同じ表示から角度に依存した情報を見ることができることが好ましい適用例が多くある。例１「プライバシー」では、単独のディスプレイのユーザは、公共の場において機密の資料を見ることを望み、それゆえ、該機密の画像を主方向においてのみ（すなわちユーザの目にのみ）表示し、機密でない画像を第３者から見ることができる主方向外で表示することが好ましいと考える。例２「３Ｄ機能」では、ディスプレイから３Ｄ画像（知覚的奥行きを持つ画像）を見るために、単独のユーザは、異なる画像（「立体的ペア」）が各々の目に向くように要求する。
【０００３】
Ｊ．ＭａｔｈｅｒらによるＧＢ２４０５５４２（２００５年３月発行）において、指向性ディスプレイを生成するためにパララックス部材とディスプレイとを使用することが記載されている。ＧＢ２４０５５４２の実施形態は、２つの個別の画像が２つの異なる主要な方向から視認可能である、デュアルビューディスプレイの実現に焦点を合わせている。車内用途への適用例に重点が置かれており、したがって、１つの画像がディスプレイの垂直方向の左側において視認可能である一方、第２の画像がディスプレイの垂直方向の右側において視認可能である。ＧＢ２４０５５４２はさらに、切り替え可能なプライバシー表示も実現され、これにより公共広視野モードおよびプライベート狭視野モードが可能となることも言及している。しかしながら、ＧＢ２４０５５４２はどのようにプライバシー表示を実現するかを明示的に説明しておらず、どのように上述のプライバシー表示における公共広視野モードとプライベート狭視野モードを電気的に切り替えるかも説明していない。
【０００４】
２００６年９月２７日において、シャープ株式会社は、既存の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）機器とパララックス部材とを組み合わせることにより、３つの個別の画像を同時に表示する「３方向視ＬＣＤ」（以降「３視野ディスプレイ」）を発表した。該ディスプレイは、ディスプレイ機器と、基材上に形成されたパララックス部材とを含み、３つのビューを観賞範囲内で視認可能であるように表示する。このＬＣＤは以下の画像機能、すなわち公共広視野モードと３視野モードとを持つ。３視野モードにおいて、３つの独立した画像が異なる方向から視認可能であるように表示され、１つの画像が観察者の主方向において十分に視認可能であり、そして一方、他の画像が観察者から見てディスプレイの主方向外の方向における左側で十分に視認可能であり、そして一方、残る画像が観察者から見てディスプレイの主方向外の方向における右側で十分に視認可能である。３視野モードはプライバシーモードとしても働き、主方向のユーザはコンテンツを視認することができ、主方向外からは視認することができない。同じ画像を左、中央、そして右の視野に向けることで、通常の公共モードが３視野ディスプレイにおいて実現する。該公共モードの主な不利な点は、パララックス部材が取り付けられていない理想的な画像パネルと比較して、画像がたった３３％の解像度と約３３％の明度しかないことである。この比較的低い公共モードの性能が、このディスプレイモードの適用例を比較的狭い市場に制限している。
【０００５】
Ｅ．ＷａｌｔｏｎらによるＧＢ２４２６３５２（２００６年１１月発行）において、公共広視野モード、プライベート狭視野モード、そして自動立体３Ｄモードをもたらすことができるディスプレイが記載されている。Ａ．ＪａｃｏｂｓらによるＵＳ７３５９１０５（２００８年４月発行）には、公共広視野モード、プライベート狭視野モード、デュアルビューモード、そして自動立体３Ｄモードをもたらすことができるディスプレイが記載されている。ＧＢ２４０５５４２およびＵＳ７３５９１０５の両方の主な不利な点は、追加の画像機能を持つディスプレイを実現するために、追加の液晶切り替えセルを必要とすることである。該追加の液晶切り替えセルは、相対的なディスプレイモジュール全体の厚さと重さを約４０％増大させる。該追加される重さと厚さは非常に好ましくなく、特に、携帯電話、ノートパソコンなどの携帯ディスプレイ製品にとって好ましくない。追加の液晶セルを使用するディスプレイパネルにおいて視角特性を変更する手段は、Ｒ．ＷｉｎｌｏｗらによるＧＢ２４１３３９４（２００５年１０月発行）、Ｄ．ＫｅａｎらによるＧＢ２４２７０３３（２００６年１２月発行）、Ｎ．ＳｍｉｔｈらによるＧＢ２４３９９６１（２００８年１月発行）、Ｔ．ＴａｋａｔｏらによるＪＰ３６０７２７２（２００５年１月発行）、Ｔ．ＴａｋａｔｏらによるＪＰ３６０７２８６（２００５年１月発行）、Ｋ．ＫｎｉｇｈｔによるＵＳ５８２５４３６（１９９８年１０月発行）そしてＧ．ＷｏｏｄｇａｔｅらによるＷＯ０４０７０４５１（２００４年８月発行）においても記載されている。
【０００６】
切り替え不可能なプライバシー用の表示を生成するためのレンズとパララックス部材に使用される、関連する先行技術は、Ｎ．ＦｕｒｕｍｉｙａによるＪＰ２００２２９９０３９（２００２年１０月発行）、Ｋ．ＦｕｒｕｋａｗａらによるＪＰ２００６２３６６５５（２００６年９月発行）、Ｒ．ＭｏｒｌｅｙらによるＵＳ６８０９４７０（２００２年７月発行）、Ｒ．ＭｏｒｌｅｙらによるＵＳ７０９１６５２（２００６年８月発行）、Ａ．ＩｔｏらによるＵＳ６９３５９１４（２００５年９月発行）、Ｊ．ＳｔｕｒｍらによるＷＯ０１３３５９８（２００１年５月）、そしてＳ．ＭｏｅｌｌｅｒらによるＷＯ０３００７６６３（２００３年１月発行）を含む。公共広視野モードとプライベート狭視野モードとを切り替える性能を持たないディスプレイは、前記２つのモードを切り替え可能であるディスプレイに対して本質的に不利な点を持つ。
【０００７】
立体表示は、各々の目に対して、画像の異なる見え方を、現実で起こるように与えることで、画像に対して奥行きの錯覚を与える。次に脳は、これらの見え方を融合させ、脳内の画像の３次元表現を形成する。例えば、これは１つの見え方を１つの偏光によって表示し、他の見え方を異なる偏光によって表示することでなされる。観察者は次に、各接眼レンズが適切な偏光のみを通過させる眼鏡をかけることで、立体的な奥行きを見ることができる。
【０００８】
自動立体表示は、立体的な奥行きを与えるために、ユーザが眼鏡をかける必要がない表示である。該表示はこれを、各々の目に異なる画像を投影することで成す。これらの表示は、パララックス部材技術（パララックスバリヤやレンチキュラーレンズなど）を使用することにより達成することができる。
【０００９】
これらのタイプのディスプレイは、下記文献において周知である。例えば、３Ｄのためのパララックスバリヤにおける構成と操作について、Ｌ．ＨｉｌｌとＡ．Ｊａｃｏｂｓによる論文「３Ｄ液晶ディスプレイおよびそれらの適用例」（ＩＥＥＥ会報、９４巻、３号、２００６年３月発行、ページ５７５〜５９０）およびＨ．ＮａｍらによるＵＳ７５０５２０３Ｂ２（２００９年３月発行）において詳細に記載されている。
【００１０】
要約すると、図１はパララックスバリヤの操作と構成についての基本的な考え方を示す。図１は、自動立体パララックスバリヤ構成における断面図を示す。左目および右目に対しての画像は、先行の構成に関しては、交互の画素の列の上で交差する。パララックスバリヤ内のスリットによって、観察者は左目の位置からは左の画像画素のみを、右目の位置からは右の画像画素のみを見ることができる。観察者は、ディスプレイを主方向から観測する（すなわちディスプレイの面に対して垂直の方向から観察する）ことで立体的な景色を見ることができるが、なお、図１に破線で示すように、立体的な景色を主方向外から（ディスプレイの面に対して斜めの角度から観察する）も見ることができる。主方向からの景色は第１景色ウィンドウと呼び、主方向外からの景色は第２景色ウィンドウと呼ぶ。
【００１１】
同じ３Ｄ効果が、レンチキュラーレンズを使用することにより達成できる。各レンズは、パララックスバリヤ上のスリットに実質的に相当する。図２と図１１は、レンチキュラーレンズを使用する従来の３Ｄシステムを示す。該レンズは観察者に対して、画素の像を写す。図に示されるように、左の画素からの光は、観測者の左目に向けられており、逆の場合も同じである。これを達成するために、焦点距離は概して、レンズ画素の分離距離とほぼ等しくなるように設置されている（これにより、レンズの焦点距離はおおよそ該画素の面までの距離と等しくなる）。この構成は非常によく機能し、長年の間、良い立体表示を生成するために使用されてきた。
【００１２】
パララックスバリヤやレンチキュラー配列を使用する自動立体表示の主な不利な点は、下にあるディスプレイの各画素から照射される光は常に１つの目か他の目に向けられており、両方の目が同時に全てのディスプレイの画素を観察する方法がないことである。これは、もし該ディスプレイが２Ｄ画像モードで使用される場合（すなわち標準の２Ｄ表示のように、両眼に対して同じ画像が表示される場合）、観察される画像の解像度が半分になることを意味する。この欠点を避けるために、２Ｄ〜３Ｄ切り替え可能なディスプレイは、Ｊ．ＨａｒｒｏｌｄらによるＵＳ５９６９８５０（１９９９年１０月発行）、Ｇ．ＷｏｏｄｇａｔｅらによるＵＳ２００６００９８２９６Ａ１（２００６年５月発行）、およびＷ．ＩｊｚｅｒｍａｎらによるＷＯ２００７０９９４８８Ａ１（２００７年９月発行）において記載されているように作り出されてきた。これらのディスプレイは、電気的に３Ｄモードと２Ｄモードを切り替え可能であり、それゆえベースパネルの有する完全な明度と解像度を提供する一方、２Ｄ〜３Ｄ切り替え機能を提供するために、追加の動的光学部品をディスプレイに追加する必要がある。これによりディスプレイモジュール全体に対して、コストと厚さが加わる。コストと厚さとは、携帯ディスプレイ用途において決定的に重要な要素になり得る。
【００１３】
オフセットをデータ信号電圧に対して適用し、画素の輝度を完全なオフから完全な透過までの全範囲で作り出すために必要とされる信号電圧の範囲を最小限にすることと、全てのフレームにおける各画素領域内の液晶層にかかる電圧の極性を交互に変えるための効率的な電力手段を提供することとの両方のために、容量結合を動的マトリックスディスプレイ内の画素電極に対して使用する方法も周知である。ＴＦＴのゲートがオンである期間中、画素電極と蓄積キャパシタをデータ信号の電圧まで充電するために、ＴＦＴ要素を介して、信号データ電圧がソースデータ線から画素電極へと供給され、次にＴＦＴのゲートがスイッチオフされた後、画素電極の電圧に、画素電極との容量結合を介して、画素電極から絶縁された蓄積キャパシタの一端に印加されている第２電圧の画素電極との容量結合を介して、オフセットがかけられるような容量結合駆動が、Ｓ．ＮａｇａｔａらによるＥＰ００３３６５７０Ａ１（１９８９年１０月発行）と、Ｅ．ＴａｋｅｄａらによるＵＳ５２９６８４７（１９９４年３月発行）と、Ｔｓｕｎａｓｈｉｍａおよびその他の者による「上級容量結合駆動を使用した新しいガンマ補正手段（Novel Gamma Correction Method Using an Advanceapacitive Coupling Driving）」（２００７年ＳＩＤ摘要、１０１４ｐ〜１０１７ｐ）において記載されている。例えば、指示された信号電圧を、０Ｖから最小の範囲内の値で、画素に書き込み、次に、液晶層を望んだ構成へと切り替えることが可能なように、信号電圧を正しい範囲に変更するべく、画素の列全体に対する蓄積キャパシタラインに対して割り当てられた電圧オフセットを使用する手段が説明されている。
【００１４】
「分割サブ画素」配列を利用するＬＣＤディスプレイが製造されており、各個別にアドレスできるディスプレイ要素（例えば、ディスプレイ内の複合ＲＧＢホワイト画素の３つのカラーサブ画素の内の１つ）が、２つ以上のサブ領域に分割されており、該サブ領域はお互いに異なる明度を作り出すように設計される一方、該サブ領域が合わせて観察された時は全体としてまとまった明るさを作り出し、該明るさはアドレスされた信号に応じてサブ画素に求められた明るさに対応する。これらの分割サブ画素ディスプレイタイプの目的は、主方向外の輝度レンジを超えて、主方向の輝度の関数として計測される、画素からの主方向外輝度の非線形性を低減することである。多くのＬＣＤディスプレイは、主方向における輝度レスポンスに対して、固有に、非線形の主方向外輝度レスポンスを有している。これは、主方向外から観察された際に、色シフトなどの要因のために、表示された画像の画質の劣化を起こす。各サブ画素を異なる主方向輝度を有する複数の領域から成るようにすることで、各サブ画素サブ領域における非線形の主方向外輝度が平均化され、全体として、主方向外の画像精度を向上させることができる。
【００１５】
分割サブ画素における異なるサブ領域が、互いにオフセットの関係にある電圧を持つように、単独のデータ電圧を分割サブ画素に割り当てるいくつかの手段があり、例えば、異なる領域間の容量結合（Ｆ．ＳｈｉｍｏｓｈｉｋｉｒｙｏによるＵＳ７０７９２１４（２００６年７月発行）において記載）や、チャージシェアリング（電荷分割）（Ｓ．Ｓ．Ｋｉｍおよびその他の者による「新型駆動スキームと改良型超ＰＶＡ技術を使用している超分解能ＬＣＤ（Ultra Definition LCD Using New Driving Scheme and Advanced Super PVA Technology）」（２００８年ＳＩＤ摘要、１９６ｐ〜１９９ｐ））などである。なお、これらの手段では、単独のデータ電圧が各サブ画素に割り当てられており、分割サブ画素における各サブ領域上に生じる電圧が互いにオフセットである間は、該生じる電圧は互いに固定された関係性を持ち、全て同じ単独のデータ電圧に依存しており、「分割サブ画素」というフレーズに言及される。多数のサブ画素サブ領域を持った改良視野角タイプのディスプレイは、完全に独立してアドレス可能であり、それゆえ、少なくとも追加のゲートまたはサブ画素ごとのソースラインの追加により（Ｓ．Ｓ．Ｋｉｍおよびその他の者による「ＭｃＦｉと共に１２０Ｈｚ駆動を使用している動作ぶれ削減のための新型ＴＦＴ−ＬＣＤ技術（Novel TFT-LCD Technology for Motion Blur Reduction Using 120Hz Driving with McFi）」（２００７年ＳＩＤ摘要、１００３ｐ〜１００６ｐ）などにおいて記載）、互いに関連したいかなる電圧でも持つことができる。このタイプのディスプレイは、性能の半分の解像度の画像を写しており、本質的には倍の解像度のディスプレイである。同等の２Ｄディスプレイと比較すると、そのようなディスプレイはそれゆえ、２倍の数のデータドライバか、２倍の速さで動作可能なデータドライバのいずれかを必要とする。これらのディスプレイはさらに、倍の数のゲートドライバも必要とする。該ドライバは、ディスプレイのガラス上のＴＦＴ内で実現されてもよく、別個のＩＣとして実現されてもよい。これら各々の変更は、同等の２Ｄに対してディスプレイのサイズ、電力消費、およびコストを増大させる。
【００１６】
単独のデータ電圧を分割サブ画素に割り当てることで、互いにオフセットである電圧を持つ分割サブ画素における異なるサブ領域を生じさせる手段であり、分割サブ画素における異なるサブ領域の間の電圧オフセットが、受動光学部品と連携して、ディスプレイが公共とプライベートや、２Ｄと３Ｄなどの異なる観賞モードに切り替え可能なように制御される該手段はＢ．Ｂｒｏｕｇｈｔｏｎらによる特許文献ＷＯ２００９／１０４８１６（２００９年８月発行）によって与えられている。この手段は、ＯＬＥＤディスプレイが主眼に置かれており、画素電極が配置された能動マトリックス基板と相対する基板上のディスプレイ対向電極が、複数の共通電圧が各画素に印加可能なように、独立して制御可能な複数の領域を持つことを明記している。
【００１７】
ユーザがディスプレイに対して横方向に動くことができ、常に３Ｄ画像を見ることができるようなヘッドトラッキング３Ｄシステムを実現するために、光学部品と組み合わせた標準的な画素、ユーザを向いているカメラモジュール、顔認識画像処理ソフト、および関連制御メカニズムを利用することが、Ｇ．ＷｏｏｄｇａｔｅらによるＵＳ５８０８７９２（１９９８年９月発行）において先立って開示されている。
このシステムの不利な点は、２Ｄモードと３Ｄモードで感知される解像度が、ディスプレイパネルの本来の解像度の４分の１であるということである（ディスプレイパネルの本来の解像度は光学部品によって調整される）。
【００１８】
複数の画像機能モード（例えば、公共広視野２Ｄモード、プライベート狭視野２Ｄモード、３Ｄモード、プライベート狭視野３Ｄモード）の性能を持つディスプレイ機器を達成するために、光学部品と組み合わせた標準的な画素を使用することが、Ｎ．ＳｍｉｔｈらによるＷＯ２００９／１０４８１８（２００９年８月発行）において先立って開示されている。ＷＯ２００９／１０４８１８で説明されているシステムの不利な点は、ディスプレイシステムにおける主方向の解像度の損失であり、すなわち、複数の画像機能を持つディスプレイにおいて感知される解像度が、ディスプレイパネルの本来の解像度よりも低いということである。
【発明の概要】
【００１９】
一般的に、標準的なサブ画素（分割されていないサブ画素）、および先述のサブ画素のための別個の景色ウィンドウのセットを作るための受動パララックス部材から成るいかなるマルチビューディスプレイは、分割サブ画素および同様のタイプの受動パララックス部材から成るマルチビューディスプレイに比べて知覚度の低い２Ｄ解像度を持つ。
【００２０】
受動パララックス部材と連携して標準的なサブ画素（分割されていないサブ画素）を使用することにより、５０％の知覚的解像度を持つ２Ｄ画像の表示性能、および５０％の知覚的解像度を持つ３Ｄ画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。同様のタイプの受動パララックス部材と連携して分割サブ画素を使用することにより、１００％の知覚的解像度を持つ２Ｄ画像の表示性能、および５０％の知覚的解像度を持つ３Ｄ画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。先述の分割サブ画素ディスプレイと合わせた時分割多重化技術を使用することにより、３Ｄモードの知覚的解像度を１００％に改良することができる。それゆえ、基本ＬＣＤパネルに対して、２Ｄモードにおける１００％の知覚的解像度と３Ｄモードにおける１００％の知覚的解像度を持つ先行の２Ｄ〜３Ｄ切り替え可能なディスプレイのように、高価でかさばる追加の光学能動素子（すなわち機械的、電気的、または他の方法で切り替え可能なもの）を追加すること必要はない。
【００２１】
受動パララックス部材を使用することで２Ｄ画像と３Ｄ画像とを表示する性能を持つ標準的なサブ画素を持つディスプレイは、先述のパララックス部材が実質２Ｘミクロンのピッチを持つことを必要とする。同様のタイプの受動パララックス部材を使用することで２Ｄ画像と３Ｄ画像とを表示する性能を持つ同様のディスプレイは、先述のパララックス部材が実質Ｘミクロンのピッチを持つことを必要とする。パララックス部材のピッチの５０％の削減は、より小さいピッチのパララックス部材は２Ｄ画像モードと３Ｄ画像モードの両方において画像アーティファクトの差し込みをより少なくするという理由により利点となる。
【００２２】
受動パララックス部材と連携して標準的なサブ画素（分割されていないサブ画素）を使用することにより、５０％の知覚的解像度を持つ公共広視野２Ｄ画像の表示性能、および２５％の知覚的解像度を持つプライベート狭視野２Ｄ画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。受動パララックス部材と連携した分割サブ画素を使用することにより、１００％の知覚的解像度を持つ公共広視野２Ｄ画像の表示性能、および１００％の知覚的解像度を持つプライベート狭視野２Ｄ画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。
【００２３】
受動パララックス部材と連携して標準的なサブ画素（分割されていないサブ画素）を使用することにより、２５％の知覚的解像度を持つヘッドトラッキング四方向３Ｄモードの性能、および２５％の知覚的解像度を持つ２Ｄモードの性能を持つディスプレイをもたらすことができる。受動パララックス部材と連携して分割サブ画素を使用することにより、５０％の知覚的解像度を持つヘッドトラッキング四方向３Ｄモードの性能、および２５％の知覚的解像度を持つ２Ｄモードの性能を持つディスプレイをもたらすことができる。先述の分割サブ画素ディスプレイと合わせた時分割多重化技術を使用することにより３Ｄモードの知覚的解像度を５０％に改良することができる。
【００２４】
受動パララックス部材と連携して標準的なサブ画素（分割されていないサブ画素）を使用することにより、各画像に対して５０％の知覚的解像度を持つデュアルビュー画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。同様のタイプの受動パララックス部材と連携して分割サブ画素と時分割多重化技術を使用することにより、各画像に対して１００％の知覚的解像度を持つデュアルビュー画像の表示性能を持つディスプレイをもたらすことができる。
【００２５】
ディスプレイの観賞モードを電気的に切り替える手段は、ディスプレイの基本パネル（すなわち、各サブ画素における異なるサブ領域の間の制御可能な電圧オフセットを持つ上記分割サブ画素配列）に含まれており、それゆえ、標準的な２ＤＬＣＤにおけるディスプレイの追加コストは、追加の受動光学配列のコストおよび能動マトリックス画素電子機器用の製造装置の調整のための１回限りのコストのみである。これは、ＷＯ２００９／１０４８１６で説明されているように、異なる分割されたサブ画素サブ領域の間で、制御可能な電圧オフセットを適用する性能を提供するために、ディスプレイ対向基盤を複雑化する要求に対して好適である。
【００２６】
分割サブ画素を持つマルチビューディスプレイは、ディスプレイが持つ本来の解像度に応じて駆動することが可能であり、追加の、またはより高速なドライバを必要とはしない。各分割サブ画素を個々に駆動させるための複雑化は最小限であり、概してディスプレイの各行に対して、１つの追加電圧参照接続と、２つの追加スイッチのみを必要とする。この追加は、ドライバのサイズと電力消費に対して与える影響が最小限となる。
【００２７】
たとえ各サブ画素における各サブ領域間の電圧オフセットが制御可能でなければならないとしても、このオフセットはディスプレイ全体に渡って設置されてもよく、それゆえ、現行の分割サブ画素タイプのディスプレイにおいて、追加の画素電極は必要とされない。唯一必要とされる調整は、ディスプレイの全画素上の電圧オフセットが、ディスプレイのための最適広視野特性を作り出すために常時固定されることよりも、１００％の解像度の２Ｄモードと第２画像機能モードとの切り替えを可能とするように、全体的な電圧オフセットを可変とすることである。
【００２８】
たとえ電圧オフセットが全体に渡って設定されなければならないとしても、容量結合駆動方式を使用する現行の分割サブ画素タイプのディスプレイは、概して画素のサブ領域の各行に対して単独の蓄積キャパシタラインを持ち、すなわち、各行の画素に対する２つの蓄積キャパシタラインを、各画素に対する２つのサブ領域を持つディスプレイに対して持つ。ＬＣＤディスプレイは概して、信号電圧を同時に受ける行内の全ての画素に対して行ごとにアドレスされ、全ての行がフレーム時間内にアドレスされることから、本発明に係るタイプのディスプレイが、各行上の各画素における異なるサブ領域間の電圧オフセットを制御することが可能となる。それゆえ上記ディスプレイは、フル解像度２Ｄ画像を表示する性能を持ち、上記ディスプレイの異なる領域において同時に第２画像機能モードを持つ。
【００２９】
本発明に係る一様態によれば、ディスプレイは、それぞれが複数のサブ領域に分割される複数のサブ画素と、光学部品と、制御電子回路とを備えており、上記複数のサブ画素は、それぞれ、単独のゲートラインと、単独の信号ラインとを備えており、特定のサブ画素内の各サブ領域は、対応する蓄積キャパシタラインを備えており、上記光学部品は、上記サブ画素の対応するサブ領域に応じた別個の角度依存明度作用を引き起こすように、上記複数のサブ画素と協調的に組み合わされており、上記制御電子回路は、上記サブ画素に含まれる上記ゲートラインおよび上記信号ラインを介して、各サブ画素に含まれる各サブ領域に、信号データ電圧の形式で画像データレベルを供給し、上記制御電子回路は、対応する蓄積キャパシタラインを介して、上記サブ画素に含まれる各サブ領域に供給された上記信号データ電圧を独立して調整し、少なくとも２つの異なる画像機能に基づいて動作する。
【００３０】
本発明に係る他の様態によれば、上記少なくとも２つの異なる画像機能は、公共広視野２Ｄモード、プライベート狭視野２Ｄモード、公共広視野３Ｄモード、プライベート狭視野３Ｄモード、およびデュアルビューモードからなる群より選択される。
【００３１】
本発明に係る他の様態によれば、上記制御電子回路は、対応する蓄積キャパシタラインを介して、特定のサブ画素の各サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、同じ大きさに調整する。
【００３２】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、上記制御電子回路は、上記サブ画素の各サブ領域が０でない画像データレベルに対して０でない明度を有するように、特定のサブ画素の各サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、異なる大きさに調整する。
【００３３】
本発明に係る他の様態によれば、上記制御電子回路は、上記少なくとも１つのサブ領域が全ての画像データレベルに対して実質的に明度を有しないように、特定のサブ画素の少なくとも１つのサブ領域に供給される上記信号データ電圧を調整する。
【００３４】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、上記制御電子回路は、時分割多重化方式で上記複数のサブ画素を駆動するように構成されており、第１の時間フレームの間、特定のサブ画素の第１セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルにかかわらず、実質的に明度を有さず、上記第１の時間フレームの間、上記特定のサブ画素の第２セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルに実質的に関連した明度を有し、上記第１の時間フレームに続く第２の時間フレームの間、上記サブ画素の上記第１セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルに実質的に関連した明度を有し、上記第１の時間フレームに続く上記第２の時間フレームの間、上記サブ画素の上記第２セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルにかかわらず、実質的に明度を有さない。
【００３５】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、上記光学部品は、実質的に上記サブ画素と同じピッチを持つパララックス部品であり、該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の角度依存明度作用を引き起こし、上記制御電子回路は、２Ｄおよび３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されている。
【００３６】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、上記光学部品は、上記サブ画素と実質的に同じピッチを持つパララックス部品であり、該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の主方向角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の主方向外角度依存明度作用を引き起こし、上記制御電子回路は、公共広視野２Ｄおよびプライベート狭視野３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、独立して調整するように構成されている。
【００３７】
本発明に係る他の様態によれば、各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、上記光学部品は、実質的に上記サブ画素の２倍のピッチを持つパララックス部品であり、上記パララックス部品は、上記複数のサブ画素のうちの隣接する第１サブ画素および第２サブ画素のペアに関して、上記第１サブ画素の上記第１サブ領域と協調して第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記第１サブ画素の上記第２サブ領域と協調して第２の角度依存明度作用を引き起こし、上記第２サブ画素の上記第１サブ領域と協調して第３の角度依存明度作用を引き起こし、上記第２サブ画素の上記第２サブ領域と協調して第４の角度依存明度作用を引き起こし、さらに、頭の動きを追跡するように構成され、動作可能なように上記制御電子回路と結合されたカメラを備え、上記制御電子回路は、２Ｄおよびヘッドトラッキング３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、独立して調整するように構成されている。
【００３８】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、上記光学部品は、実質的に上記サブ画素の２倍のピッチを持つパララックス部品であり、該パララックス部品は、第１サブ画素および第２サブ画素の上記第１サブ領域と協調して、主方向上の２Ｄ画像および３Ｄ画像の表示に用いるための角度依存明度作用を引き起こし、上記第１サブ画素および上記第２サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、主方向外の２Ｄ画像の表示に用いるための角度依存明度作用を引き起こし、上記制御電子回路は、２Ｄと、プライベート狭視野２Ｄと、３Ｄ表示モードとを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されている。
【００３９】
本発明に係る他の様態によれば、各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、上記光学部品は、実質的に上記サブ画素と同じピッチを持つパララックス部品であり、該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の角度依存明度作用を引き起こし、上記制御電子回路は、時分割多重化方式によるデュアルビューを実現するために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されている。
【００４０】
本発明に係るさらなる他の様態によれば、上記光学部品は、透過領域、非透過領域、レンズアレイ、またはこれらの組み合わせから成るパララックスバリヤである。
【００４１】
本発明に係るさらなる様態にかかり、指定されたサブ画素内のサブ領域は実質的に同じサイズを持つことができる。指定されたサブ画素内のサブ領域は異なるサイズを持つこともできる。
【００４２】
本発明に係るさらなる様態によれば、パララックス部材は透明および不透明な領域から成るパララックスバリヤであってもよい。パララックス部材はレンズアレイから成ってもよい。パララックス部材はパララックスバリヤとレンズアレイから成ってもよい。パララックス部材は１次元において周期的であってもよい。パララックス部材は２次元において周期的であってもよい。レンズ部品は光を面（円柱レンズ）または点（球状レンズ）へと集光してもよい。
【００４３】
本発明に係るさらなる様態によれば、液晶ディスプレイ機器は、透過型機器、反射型機器、および半透過型機器のいずれか１つであってもよい。
【００４４】
本発明に係るさらなる様態によれば、パララックス部材の構造におけるピッチは、ディスプレイの中心軸の周辺に位置するユーザが、画像パネルディスプレイの範囲に渡って画像を等しく見ることができるように選ぶことができる。
【００４５】
上述および関連する目的を達成するために、本発明は、以下で十分に記載され、クレームによって部分的に指し示される特徴を含む。以下の記述および添付された図面は、本発明において示される実施形態の詳細を述べる。しかしながら、これらの実施形態は、本発明の原理が用いられる多様な方式のうちのいくつかを示す。本発明の他の目的、利点、および斬新な特徴は、添付図面を参照して、以下の発明の詳細な記載を考察することで、さらに容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
添付した図面において、同じ参照番号は同じ部品または特徴を指し示す。
【図１】図１ａは、パララックスバリヤを持つ従来の自動立体３Ｄディスプレイの正面図である。図１ｂは、図１ａで示されたパララックスバリヤを持つ従来の自動立体３Ｄディスプレイの断面側面図である。
【図２】図２ａは、レンズアレイを持つ従来の自動立体３Ｄディスプレイの正面図である。図２ｂは、図２ａで示されたレンズアレイを持つ従来の自動立体３Ｄディスプレイの断面側面図である。
【図３】図３ａは、本発明に係る典型的な実施形態における容量結合駆動分割サブ画素型マルチビューディスプレイの回路図である。図３ｂは、本発明に係る他の典型的な実施形態における容量結合駆動分割サブ画素型マルチビューディスプレイの回路図である。
【図４】図４ａは、本発明に係る典型的な実施形態における容量結合分割サブ画素の回路配置である。図４ｂは、図４ａで示された容量結合分割サブ画素の等価回路である。図４ｃは、本発明に係る典型的な実施形態における典型的な駆動スキームを示すタイムチャートである。
【図５】図５ａは、典型的なＬＣディスプレイにおける電圧／輝度応答特性を示す図である。図５ｂは容量結合駆動方式がどのようにＬＣディスプレイにおける電圧／輝度応答特性を利用するかを示す図である。
【図６】図６ａは、ＬＣディスプレイにおける電圧／輝度応答特性に沿ったプラス方向における全範囲の変換に電圧ＶＣＳを使用していることを示す図である。図６ｂは、ＬＣディスプレイにおける電圧／輝度応答特性に沿ったマイナス方向における全範囲の変換に電圧ＶＣＳを使用していることを示す図である。
【図７】標準的なサブ画素を示す図である。
【図８】本発明に係る典型的な配列における分割サブ画素を示す図である。
【図９】本発明に係る他の典型的な配列における分割サブ画素を示す図である。
【図１０】本発明に係る他の典型的な配列における分割サブ画素を示す図である。
【図１１】従来のディスプレイにおいて自動立体３Ｄ画像を生成するための２つの標準的なサブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１２】本発明に係る実施形態１における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１３】本発明に係る実施形態１における第１フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１４】本発明に係る実施形態１における第２フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１５】本発明に係る実施形態２における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１６】本発明に係る実施形態２における第１フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１７】本発明に係る実施形態２における第２フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１８】本発明に係る実施形態３における四方向ヘッドトラッキングシステムにおける２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図１９】本発明に係る実施形態３における四方向ヘッドトラッキングシステムにおける第１フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２０】本発明に係る実施形態３における四方向ヘッドトラッキングシステムにおける第２フレーム自動立体３Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２１】本発明に係る他の典型的な配列における非対称である分割サブ画素を示す図である。
【図２２】本発明に係る実施形態４における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２３】本発明に係る実施形態４におけるプライベートモード（主方向観測）における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２４】本発明に係る実施形態４におけるプライベートモード（主方向外観測）における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２５】本発明に係る典型的な配列における他の非対称である分割サブ画素を示す図である。
【図２６】本発明に係る実施形態５におけるプライベートモード（主方向観測）における自動立体３Ｄ画像および２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【図２７】本発明に係る実施形態５における非プライベートモード（主方向外観測）における２Ｄ画像を生成するための分割サブ画素とレンズを示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明を、図面を参照して説明し、図中において、同じ参照番号が同じ部品に使用されている。
【００４８】
図３ａは本願に係る典型的な実施形態における容量結合駆動分割サブ画素型マルチビューディスプレイ１００の回路図を示す。ディスプレイ１００は、制御電子回路１０２と液晶（ＬＣ）ディスプレイパネル１０４とを含む。制御電子回路１０２は、従来、デジタル画像データを受信し、液晶（ＬＣ）パネル１０４に含まれる各画素に対して、アナログ信号電圧を出力するように設計されている。加えて、制御電子回路１０２は、ＬＣパネル１０４内の全ての画素の対向電極に対するタイミングパルスと共通電圧を提供する。
【００４９】
より詳細には、制御電子回路１０２は、特にＬＣパネル１０４の電気光学特性にや対応するよう設定されており、入力画像データによって決まる信号電圧を出力し、表示された画像の知覚品質（すなわち、ディスプレイの面の垂直方向（主方向）から観察している主要観察者に対する解像度、コントラスト、明度、反応時間など）が最適化する。指定された画素に対する入力画像データ値とディスプレイから生じる観察輝度との間の関係性（ガンマ曲線）は、ディスプレイドライバにおける信号電圧マッピングに対するデータ値と、ＬＣパネル１０４における輝度反応に対する信号電圧とを組み合わせた効果によって決定される。
【００５０】
制御電子回路１０２は、ゲートラインＶｇを介してゲート制御電圧をＬＣパネル１０４に対して提供するゲートドライバ１０６と、ソース信号ラインＶｓｉｇを介して信号データ電圧（画像データレベル）を画素に対して出力するソースドライバ１０８とを含む。制御電子回路１０２はさらに、ここで説明されている本発明に係り、蓄積キャパシタラインＶｃｓ上の電圧を調整することで画素を駆動させるための蓄積キャパシタラインドライバ１１０を含む。
【００５１】
制御用特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）１１２は、ここで説明されているように、表示される画像データ信号を受信し、対応するデータ電圧およびタイミング信号をゲートドライバ１０６、ソースドライバ１０８、および蓄積キャパシタラインドライバ１１０に対して提供する。ディスプレイ１００はさらに、必要な直流電圧を提供するためのＤＣ／ＤＣコンバータ１１４と、バックライトランプ１１８に電力を提供するインバータ１１６とを含む。
【００５２】
より詳細に後述されるように、ディスプレイ１００はさらに、パララックス部材やレンズアレイのような光学部品６（図３ａには図示せず）を含む。ＬＣパネル１０４内の各画素は、サブ画素（例えば、図３ａに示されているサブ画素１〜４）から成る。たとえ他の分割サブ画素の構成が同様に該サブ画素に対して適用可能であると理解されているとしても、それぞれが複数のサブ領域（例えばサブ領域１と２）を持つ分割サブ画素を形成するように該サブ画素は分割される。上記光学部品は、別個の角度依存明度機能（角度依存明度作用）を、サブ画素内の対応するサブ領域に関連して生成するために、複数のサブ画素と協調的に結合している。
【００５３】
先行技術において説明されているタイプの容量結合駆動分割サブ画素ディスプレイにおいて、ＶＣＳライン上の電圧の調整は、固定された差異を持つ各サブ画素における第１および第２のサブ領域におけるＶＣＳラインに信号を印加することに限定されており、これにより、広視野角度特性を最適化するための、分割されたサブ画素サブ領域それぞれにおける電圧の固定オフセットを作り出す。
【００５４】
本発明に係る実施形態１において、図３ａに示される制御電子回路１０２は、上記ＶＣＳドライバ１１０が上記異なる分割されたサブ画素サブ領域に対して多様な信号を選択的に提供することができるように上記制御電子回路が調整されているという点で先行技術と異なっており、これにより、指定された分割サブ画素における上記２つのサブ領域間の上記電圧差を完全に制御することができる。本発明に係る前述の光学部品実施形態と組み合わせた時、指定されたサブ画素における各サブ領域上の上記電圧を（したがって上記輝度を）独立して制御または調整する能力により、上記ディスプレイ１００は、公共広視野２Ｄモードと、少なくとも第２の観賞モード（例えば自動立体３Ｄ）とを切り替えることが可能となる。
【００５５】
本発明に係る他の典型的な実施形態におけるディスプレイ１００’が、図３ｂに示されている。図３ｂにおける実施形態が持つ上記蓄積キャパシタＶＣＳラインの数が半分であるという点で、図３０における実施形態は図３ａにおける実施形態と実質的な部分で異なる。本質的に、上記蓄積キャパシタラインドライバ１１０’は、１つのＶＣＳラインを２つの隣接したサブ画素間で共有する。ＶＣＳラインの数の低減は、蓄積キャパシタラインドライバ１１０’の簡略化および各画素の開口率の改善に関して利点となる。
【００５６】
図４ａおよび４ｂは、図２９および３０における実施形態で実証される、本発明に係る典型的な分割サブ画素配列をより詳細に示す。図４ａは、上記ＬＣパネル１０４に含まれる、指定されたサブ画素１２０を示す。各サブ画素１２０は、それぞれ第１および第２のサブ画素サブ領域１および２へと分割される。各サブ領域における上記電極１２２は、それぞれのＴＦＴ（例えば、ＴＦＴ１とＴＦＴ２）を介して共通ゲートラインＶｇと接続されており、そして、それぞれの蓄積キャパシタ（例えば、Ｃｓ１とＣｓ２）を介して対応する蓄積キャパシタラインＶＣＳ（例えば、ＶＣＳ１とＶＣＳ２）と接続されている。図４ｂは、各サブ領域１、２を、該サブ領域の電気的に等価な要素、すなわちキャパシタンスＣｌＣ１およびＣｌＣ２によって、それぞれ示す。上記画素電極１２２と、Ｖｃｏｍによって表される上記共通電極との間の液晶体は、キャパシタンスＣｌＣとみなすことができることは、周知である。本明細書で記載されるＶＳＰは分割画素におけるＴＦＴ側の電圧であり、ＶＣＯＭは分割画素における非ＴＦＴ側の電圧である。標準的なＬＣＤ動作を仮定すると、ＶＣＯＭは全ての分割サブ画素における全てのサブ領域に対して同一である。ＶＬＣは、ＶＳＰとＶＣＯＭ間の電位差である。
【００５７】
本発明に係る典型的な光学上の実施形態は、上記ＬＣパネル１０４を介して提供される画素化された画像表示とパララックス部材型光学部品との組み合わせに関するものであり、該組み合わせによって一連の角度依存観賞区域を生成し、それぞれの区域が各自の、上記ディスプレイのサブ画素に対する角度依存明度機能を示す（すなわちマルチビューディスプレイである）。画像データは上記ＬＣパネル１０４に含まれるサブ画素に対して、適切なアドレス指定を使用した上記ゲートドライバ１０６およびソースドライバ１０８によって提供されており、そして、サブ画素サブ領域蓄積キャパシタ（例えば、Ｃｓ１とＣｓ２）に対する適切な電圧は、公共広視野２Ｄモードと、少なくとももう１つ他の画像機能モードとを持つディスプレイを実現するように、上記蓄積キャパシタラインドライバ１１０を介して提供されている。上記他の画像機能モードは、プライベート狭視野モード、自動立体３Ｄモード、プライベート自動立体３Ｄモード（３Ｄ画像のプライベート観賞）、およびデュアルビューモードなどを含むが、これらに限定されない。上記公共広視野モードにおいて、表示された画像は全方向から視認可能である。上記プライベート狭視野モードにおいて、画像はディスプレイと垂直な軸の周辺において十分に視認可能である。上記自動立体３Ｄモード（以降３Ｄモード）において、画像は奥行きを持って知覚されるように表示されており、従って３次元画像も実現している。上記デュアルビューモードにおいて、第１の画像が上記ディスプレイにおいて十分に左側に表示される一方、該第１の画像と独立した第２の画像は、記ディスプレイにおいて十分に右側に表示されている。
【００５８】
好適な実施形態では、上記分割サブ画素型ＬＣＤディスプレイ制御電子回路１０２、１０２’は、ＥＰ００３３６５７０Ａ１に記載された方式と一部で類似している容量結合方式によって、上記サブ画素サブ領域１、２を駆動させる。上記ディスプレイ１００、１００’の特徴は、各フレーム期間内のアドレス指定期間中、そして次のアドレス指定期間中、但し、なお同じフレーム期間の中で、上記ディスプレイ１００、１００’の各分割サブ画素１２０における全てのサブ領域（例えば、サブ領域１および２）に対して、単一の信号データ電圧を提供する性能を持ち、上記異なる分割サブ画素サブ領域における上記蓄積キャパシタラインＶＣＳに対して個別に制御可能な電圧を印加することで、上記分割サブ画素１２０における上記異なるサブ領域１、２上の電圧に対して個別に制御可能なオフセットを印加する性能を持つことである。
【００５９】
上記ディスプレイ１００、１００’の各サブ画素１２０に対してアドレス指定電圧を印加する順序は、図４ａ、４ｂ、および４ｃに表記された電圧に関して、以下のようにできる。サブ画素の各行は、上記フレーム時間中に順次的にアクティブ化される。行は、その行の全てのサブ画素の薄膜トランジスタＴＦＴ１およびＴＦＴ２を導通状態に切り替える、その行のゲートラインＶｇに対してのゲート電圧信号を適用することよってアクティブ化される。アクティブな行内の各サブ画素に対する上記信号データ電圧が、上記制御電子回路１０２、１０２’によって作り出され、上記ソースドライバ１０８から各サブ画素へと、対応するデータ信号ソースラインＶｓｉｇを介して送信される。蓄積キャパシタＣＳ１とＣＳ２、および各サブ画素における液晶セルキャパシタＣＬＣ１とＣＬＣ２は、ソース信号ラインＶｓｉｇを介して提供された該キャパシタの信号データ電圧へと充電される。一度この充電が行われると、上記ゲートラインＶｇ上のアクティブ化信号は上記ゲートドライバ１０６によって取り除かれ、上記ＴＦＴ（例えば、ＴＦＴ１とＴＦＴ２）をオフにし、各サブ画素サブ領域１、２の上の電荷を十分に絶縁する。上記サブ画素電極１２２とは反対側に位置する、上記蓄積キャパシタＣＳ１とＣＳ２の電圧ＶＣＳ１とＶＣＳ２はそれぞれ変更され、各サブ画素サブ領域１、２の上の電圧と容量結合し、そして、各サブ画素領域１、２において上記液晶層に渡って印加される意図した電位差（ＶＬＣ）、すなわちＶＳＰ１とＶＣＯＭ間の電位差およびＶＳＰ２とＶＣＯＭ間の電位差を生じさせるために必要とされる量へと、上記フレーム時間の残りにおいて、電圧のオフセットを行う。その結果、上記分割サブ領域１、２における輝度が実質同じになるように、上記ＶＳＰ１とＶＳＰ２の電圧が同じになってもよく、この動作モードは概して第１の公共広視野モードと結び付けられる。あるいは、上記分割サブ画素領域１、２の輝度（および結果として生じる明度）が、全ての０でない信号電圧に対して異なる輝度であるが０ではない輝度となるように、上記ＶＳＰ１とＶＳＰ２の電圧が異なっていてもよく、この動作モードは概して、第１の公共広視野モードに対して異なる角度依存観賞特性を持つ第２の公共広視野モードと結び付けられる。あるいは、上記指定された分割サブ画素領域（例えば領域１）の輝度が、全ての０でない信号電圧に対して０でない一方、先述の分割サブ画素のほかの領域（例えば領域２）の輝度が、全ての信号電圧に対して０であるように、上記ＶＳＰ１とＶＳＰ２の電圧が異なっていてもよく、この動作モードは概して、自動立体３Ｄモードやプライバシーモードなどの他の画像機能モードと結び付けられる。
【００６０】
図４ｃは、時間フレーム１において、上記ＶＣＳ２の電圧がほぼ０である一方、ＶＣＳ１は０でない電圧を持つことを示す。その結果、分割サブ画素領域１の上の上記電圧ＶＳＰ１は、前述の分割サブ画素における領域２の上の上記電圧ＶＳＰ２より大きくなる。今度は、分割サブ画素領域１における輝度が、分割サブ画素領域２における輝度よりも強くなる。時間フレーム１において、上記分割サブ画素領域２における輝度は０となることができる。上記ディスプレイ機器は、ユーザによって決定された、時間フレーム１に続くいくつかのフレームにおいて、上記ＶＣＳ２の電圧が実質０であり、それゆえ上記分割サブ画素領域２における輝度が０となることができるように動作することが可能である。すなわち、上記フレーム１の駆動スキームは、ユーザから制御命令を受け取るまで有効である。あるいは、時分割多重化駆動スキームを実現することができる。該時分割多重化駆動スキームにおいて、上記ＶＣＳ１の電圧が実質０である一方、０でない電圧がＶＣＳ２に印加されることにより、時間フレーム２において分割サブ画素領域２が分割サブ画素領域１よりも大きな輝度を持つように、時間フレーム２が時間フレーム１に続いて使用される。該時分割多重化駆動スキームにおいて、制御命令がユーザによって出されるまで、フレーム１などに続くフレーム２に、フレーム１は続く。該時分割多重化スキームは、表示された画像における知覚される解像度を増大させる点において利点がある。
【００６１】
図４ｃは単に例示を目的とした概念図であることは理解されるであろう。要求された効果を生じさせるために、アドレス指定電圧において必要とされるタイミングと大きさに関する詳細な説明がＥＰ００３３６５７０Ａ１に記載されており、その根本的な違いとして、本発明において多重ＶＣＳラインはサブ画素ごとに存在し、それぞれが該サブ画素における異なる分割サブ画素サブ領域１、２と結合しており、これらの異なるＶＣＳライン上のオフセット電圧は、上記蓄積キャパシタドライバ１１０、１１０’を介して個別に制御可能である。
【００６２】
慣例的に、上記容量結合駆動方式は、液晶層が完全にオフ（実質的に輝度を有さない）から完全にオン（実質的に最大輝度を有する）へ駆動させるために、上記信号電圧が及ばなければならない電圧範囲を最小限にするために使用されており、順次的なフレーム期間中に電力消費を削減するように、各画素に渡って印加されている電圧の極性を反転させるためにも、上記容量結合駆動方式は使用される。図５ａおよび５ｂにおいて、この方式を達成する方法が示されている。図５ａは、典型的な液晶セルにおける電圧透過率曲線を示し、ｘ軸ＶＬＣが上記液晶層に渡る電位差（すなわち図４ｂで表されるＶＳＰとＶＣＯＭ間の電位差）であり、ｙ軸が上記セルを通過する光の透過率である。ＶＬＣが増大しても、印加電場へのＬＣディレクタの結合が上記液晶体の弾性定数に打ち勝ち、ディレクタに歪みが生じる点閾値電圧ＶＴに、ＶＬＣが達するまでは、透過が起こらないことは明らかである。ＶＬＣがさらに増大するに従って、上記液晶が印加電場に完全に従うように歪み、さらなる透過率の増加が得られなくなる点ＶＭＡＸに達するまで、印可電場によるＬＣディレクタの新しい方向付けがさらに増大し、透過率が増大する。上記液晶セルを完全な黒色から完全な透過状態まで駆動するために必要とされる駆動電圧の総合範囲は、ΔＶ＝ＶＭＡＸ−ＶＴである。図５ｂは、上記容量結合駆動方式がどのように、−ΔＶ／２から＋ΔＶ／２のみの範囲内における全ての画素に対して上記データ信号電圧を書き込むことにおいて利点となるかを示し、一度この削減された大きさの信号電圧が上記画素に書き込まれると、上記画素における上記蓄積キャパシタラインに対して印加された上記電圧ＶＣＳは変更され、ＶＳＰ上の電圧をＶＯＦＦ＝ＶＴ＋ΔＶ／２だけオフセットし、上記画素を通過する光が必要な透過率となるようにする範囲へと上記信号電圧を変更する。順次的なフレームにおいて、各画素に対する上記データ信号および上記ＶＯＦＦの極性は、上記液晶層に渡る電圧の直流的なバランスを長期間に渡って取るために、逆転させることができる。これにより、大きなキャパシタンスを持ち、それゆえより多くの電力を消費する全てのフレームにおいて上記ＬＣ対向電極板上の電圧ＶＣＯＭの極性を逆転させる必要性を減らすことができる。上記液晶層が完全に切り替わるが０Ｖ（ゼロボルト）に中心があるような範囲と、ほぼ等しい幅の範囲に上記デ−タ電圧を書き込み、次に上記電圧ＶＣＳを使って、上記液晶切り替え範囲電圧を網羅する点に対して全範囲をプラス方向かマイナス方向のいずれかに変換する手段が、図６ａおよび６ｂに示されている。
【００６３】
本発明に係る、上記ディスプレイ１００、１１０’の駆動スキームにおいて、各サブ画素１２０における上記異なるサブ領域１、２に対して異なるＶＯＦＦが印加されてもよい。上記２Ｄモードにおいて、上記蓄積キャパシタラインドライ１１０、１１０’を介して上記異なるサブ領域に印加されたＶＯＦＦを実質的に等しくすることにより、上記各サブ画素１２０のサブ領域１、２が効果的に同じ明度を透過するか、または、ＶＯＦＦにおいて相対的に小さな差異を与えることにより、上記サブ画素における広視野角特性を向上させることができる。上記サブ画素における広視野特性を最適化するために、上記異なるサブ領域から必要とされる透過率の差異は、ＵＳ７０７９２１４においてより詳細に記載されている。
【００６４】
本発明に係る、上記ディスプレイ１００、１００’における指向性ディスプレイモード（すなわち上記プライベートモード、３Ｄモード、プライベート３Ｄモード）において、上記サブ画素サブ領域の一つ（例えば、サブ領域１）は、上記２Ｄモードにおける場合と同じＶＯＦＦを受け取る一方、他のサブ領域（例えば、サブ領域２）は、０であるＶＯＦＦを受け取る。この方法により、たとえ上記ソース信号ラインＶｓｉｇを介して、全ての上記サブ領域１、２に対して同じデータ電圧が書き込まれたとしても、上記液晶セルの閾値電圧が上記電圧駆動範囲の半分よりも大きかったならば（ＶＴ≧ΔＶ／２）、０であるＶＯＦＦが印加されたサブ領域は、実質的に透過性を生じさせない。この方法により、各々に対して独立してアドレス可能な画素から成る上記サブ領域の一部は、選択的にスイッチオフできる（例えば、輝度ゼロ）。
【００６５】
異なるサブ領域から異なる視野角範囲へ光を向ける受動パララックス部材と組み合わせた時、上記フレーム時間におけるデータ書き込み期間の間に上記サブ領域１、２が同じ信号電圧でアドレスされているにも関わらず、上記ディスプレイ１００、１００‘の各サブ画素１２０における上記サブ領域１，２の一部を、選択的にスイッチオフする能力により、と、、上記ディスプレイ１００、１００’は異なる表示モードの間で切り替え可能となる。上記ディスプレイ１００、１００’はそれゆえに、単純に各サブ画素サブ領域における上記異なる蓄積キャパシタラインＶＣＳに対して印可される電圧の差異を変えることによって、１つ以上の指向性ディスプレイモードにおける１００％の解像度を持った２Ｄ画像を表示する性能を有する。
【００６６】
図７に関して、液晶ディスプレイにおける従来のサブ画素３は、光変調領域３ａと、該光変調領域３ａを制御する電子機器領域３ｂから成る。上記光変調領域３ａはさらに、上記ＬＣＤを通過する光の量を調整する領域と、上記ＬＣＤから反射された光の量を調整する領域とに再分割されてもよい。ある場合において、上記ＬＣＤから反射された光を調整する領域は、上記電子機器領域３ｂの上部に配置されている。
【００６７】
図８、９、および１０は、本発明に係るディスプレイ１００、１００’において使用されるサブ画素１２０の異なる典型的な実施形態を示す。各実施形態において、上記サブ画素１２０は、２つのサブ領域１および２から成るが、上記サブ画素１２０は、本発明の請求項の範囲から外れることなくサブ領域をいくつでも含むことができることは理解されるであろう。上記領域１および２はさらに、２つの光変調サブ領域１ａおよび２ａ、そして該光変調サブ領域１ａおよび２ａをそれぞれ制御する２つの電子機器サブ領域１ｂおよび２ｂへと分割される。上記光変調サブ領域１ａおよび２ａはさらに、上記ＬＣパネル１０４を通過する光の量を調整する部分サブ領域（不図示）と、上記ＬＣパネル１０４から反射される光の量を調整する部分サブ領域とに分割される。ある場合において、上記ＬＣパネル１０４から反射される光を調整する上記部分サブ領域は、上記電子機器領域１ｂ、２ｂの上部に配置されている。図８から１０は全て、上記光変調サブ領域１ａと２ａおよび上記電子制御サブ領域１ｂと２ｂの配置によって互いを区別する分割サブ画素システムを説明する。
【００６８】
上記ディスプレイ１００、１００’は、図８、９、および１０で示される分割サブ画素１２０によって全体的に構成されてもよい。あるいは、上記ディスプレイ１００、１００’は、分割サブ画素、サブ画素、および／または標準的な画素の複合で構成されてもよい。上記ディスプレイがモノクロディスプレイである場合、そのディスプレイは分割画素によって成されてもよい。一般的に、ディスプレイは２つ以上の異なるタイプの標準的および図７から１０に示されるような分割サブ画素配列によって成されてもよい。
【００６９】
図１１は、標準的なサブ画素３の実質２倍のピッチを持つ光学部品６が、光変調領域３Ｌａおよび光変調領域３Ｒａのための２つの角度依存景色ウィンドウを形成するために使用されている、従来の配列を示す。上記ディスプレイユーザは、画素領域３Ｌａから左目５Ｌに対して情報を受け取り、画素領域３Ｒａから右目５Ｒに対して情報を受け取る。上記光学部品６は、例えば、レンズアレイ、パララックスバリヤレイ、またはレンズとパララックスバリヤ部品の組み合わせであってもよい。上記光学部品が受動的（切り替え不可能）である場合、２Ｄ画像および３Ｄ画像の解像度は、本来のディスプレイの解像度の５０％となる（すなわち、光学部品６が付属していないディスプレイの解像度の５０％）。
【００７０】
図１２は、本発明に係り、上記サブ画素１２０と連携した光学部品６の配列を示す。図１２に示されるように、分割サブ画素１２０と実質的に同じピッチを持つ光学部品６を使用して、光変調領域１Ｌａと１Ｌａ’のための第１の角度依存景色ウィンドウ、および光変調領域２Ｒａと２Ｒａ’のための該第１の角度依存景色ウィンドウとは異なる第２の角度依存景色ウィンドウを生成している。図１２における上記分割サブ画素配列は、図８における分割サブ画素配列に基づく。しかしながら、図９および図１０に示されるような他の分割サブ画素配列は、全て図１２で使用するために交換可能である。
【００７１】
図１２を参照すると、上記ディスプレイユーザは、サブ画素サブ領域１Ｌａと１Ｌａ’から左目５Ｌに対して情報を受け取り、画素サブ領域２Ｒａと２Ｒａ’から右目５Ｒに対して情報を受け取っている。上記光学部品６は、例えば、レンズアレイ、パララックスバリヤレイ、またはレンズとパララックスバリヤ部品の組み合わせであってもよい。
【００７２】
図１２を参照すると、２Ｄ画像の表示のために、各サブ領域１、２が実質的に同じ明度を持つように、分割サブ画素１２０のサブ領域１、２（例えば、１Ｌａと２Ｒａ）の両方に駆動電圧が印加されてもよい。
【００７３】
あるいは、図１２を参照して、２Ｄ画像の表示のために、最も暗いサブ領域（例えば、１Ｌａ）の輝度が、最も明るいサブ領域（例えば２Ｒａ）の輝度の５０％以上となるように、分割サブ画素１２０のサブ領域１、２（例えば、１Ｌａと２Ｒａ）の両方に駆動電圧が印加することができる。先述の、および先行技術において、２Ｄ画像の主方向外カラー再生を向上させるために、この駆動方法を使用することができる。図１２は、ユーザが同じ分割サブ画素１２０から両眼に対して情報を受け取り、その結果として上記２Ｄモードの解像度は本来のＬＣＤパネルの解像度の１００％であることを明瞭に実証する。
【００７４】
分割サブ画素スキームを使用している３Ｄ画像の表示のために、各画素の５０％（すなわちサブ領域の５０％）が実質的に輝度を有さない一方、上記画素サブ領域の残りの５０％が自動立体３Ｄ画像と結び付けられたそれぞれの目のデータと関連した輝度を持つように、駆動電圧が印加されてもよい。図１３は、３Ｄモードで駆動された時の図１２の実施形態を示す。より詳細には、サブ領域１Ｌａが自動立体３Ｄ画像における左目のデータに関連した輝度を持つ一方、サブ領域２Ｒａは実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。サブ領域２Ｒａ’が自動立体３Ｄ画像における右目のデータに関連した輝度を持つ一方、サブ領域１Ｌａ’は実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。簡潔に図４ａと４ｂを参照し直すと、同じサブ画素における２つのサブ領域に対する輝度に関するこの重要な差異は、上記蓄積キャパシタラインドライバ１００、１１０’によるＶＣＳ１とＶＣＳ２に対する適切な電圧の印加によって達成される。図１３によれば、上記３Ｄ画像の解像度は５０％である。再度、図１２および１３における上記分割サブ画素配列は、図８で示される配列に由来する。しかしながら、図９および図１０に示されるようなほかの分割サブ画素配列は、図１２および１３における実施形態で使用するために交換可能である。
【００７５】
図１４は、図１３のモードと比較した代替自動立体３Ｄモードを示す。図１４において、サブ領域２Ｒａが自動立体３Ｄ画像における右目のデータに関連した輝度を持つ一方、サブ領域１Ｌａは実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。サブ領域２Ｌａ’が自動立体３Ｄ画像における左目のデータに関連した輝度を持つ一方、サブ領域２Ｒａ’は実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。再度、図４ａ、４ｂおよび４ｃを簡潔に参照し直すと、同じサブ画素１２０における２つのサブ領域に対する輝度に関するこの重要な差異は、上記蓄積キャパシタラインドライバ１００、１１０’によるＶＣＳ１とＶＣＳ２に対する適切な電圧の印加によって達成される。図１４によれば、上記３Ｄ画像の解像度は再度５０％である。
【００７６】
図４ｃ、図１３および図１４は、３Ｄモードが２つの別個の方法により達成可能であることを実証する。その結果として、３Ｄ画像表示のための時分割多重化スキームは、第１の表示フレームに対応する図１３の内容を使用し、第１の表示フレームに続く第２の表示フレームに対応する図１４の内容を使用することで実現可能となる。図１３と図１４で使用されるスキーム間の表示フレームを切り替えることで、１００％の解像度の３Ｄ画像が実現できる。
【００７７】
図１２から１４における実施形態を参照すると、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つディスプレイは、ディスプレイ機器の最上部の表面に接着剤で接着されたレンズアレイで全体的に構成されたパララックス部材６により達成可能である。上記パララックス部材６は、同じサブ画素の上記光変調領域１Ｌａと２Ｒａに対して対称的に、中央に置かれている。上記サブ画素４の寸法は、幅１Ｌａ＝３０μｍ、幅１ｂ＝２０μｍ、幅２ｂ＝２０μｍ、幅２Ｒａ＝３０μｍである。サブ画素の幅の合計＝１００μｍである。上記レンズは、以下のパラメータを持ち、画素からレンズの頂点の距離＝４５０μｍ、レンズの幅＝１００μｍ、レンズの半径は２３０μｍである。上述の値および値の比は、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つシステムの典型例である。
【００７８】
図１５は、分割サブ画素１２０と実質同じピッチを持つ光学部品６が、光変調領域１Ｌａ’と１Ｌａ’’のための第１の角度依存景色ウィンドウ、および該第１の角度依存視点ウィンドウとは異なる、光変調領域２Ｒａと２Ｒａ’のための第２の角度依存景色ウィンドウを生成するために使用される実施形態を示す。図１５における上記分割サブ画素配列は、図８の構成に基づいている。しかしながら、図９および１０で示されたような他の分割サブ画素配列は全て、図１５で使用するために全て交換可能であることが、再度理解されることであろう。ディスプレイユーザは、サブ画素サブ領域２Ｒａと２Ｒａ’から左目５Ｌに対する情報を受け取り、サブ画素サブ領域１Ｌａ’と１Ｌａ’’から右目５Ｒに対する情報を受け取る。上記光学部品６は、例えば、レンズアレイ、パララックスバリヤレイ、またはレンズとパララックスバリヤ部品の組み合わせであってもよい。図１５における動作は、上記光学部品６と上記分割サブ画素１２０の配列が、上記光学部品６のピッチの半分と実質的に同じ量だけお互いにオフセットしていることを除いて、図１２の動作と基本的には同じである。
【００７９】
図１５を参照すると、２Ｄモードにおけるディスプレイに対して、各サブ領域（例えば、１Ｌａ’と２Ｒａ’）が実質的に同じ明度を持つように、分割サブ画素１２０（例えば、１Ｌａ’と２Ｒａ’）のサブ領域１、２の両方に駆動電圧を印加することができる。あるいは、図１５を参照して、２Ｄモードにおけるディスプレイに対して、最も暗いサブ領域（例えば、１Ｌａ’）における輝度が、最も明るいサブ領域（例えば、２Ｒａ’）における輝度の５０％以上となるように、サブ領域１、２の両方に駆動電圧を印加することができる。先述のように、２Ｄ画像の主方向外カラー解像度を向上させるために、この駆動方法を使用することができる。図１５は、ユーザが同じ分割サブ画素１２０から両眼に対して情報を受け取り、その結果として上記２Ｄモードの解像度は本来のＬＣパネル１０４の解像度の１００％であることを明瞭に実証する。
【００８０】
図１６および１７は、３Ｄモードにおける図１５の実施形態の動作を示す。分割サブ画素スキームを使用している３Ｄ画像の表示のために、各画素の５０％（すなわち上記サブ領域の５０％）が実質的に輝度を有さない一方、上記画素サブ領域の残りの５０％が自動立体３Ｄ画像と結び付けられたそれぞれの目のデータと関連した輝度を持つように（すなわち、左目画像データを持つサブ領域は左目に向けられており、逆の場合も同じである）、駆動電圧が印加されてもよい。再度、簡潔に図４ａ、４ｂおよび４ｃを参照し直すと、同じサブ画素１２０のサブ領域１、２に対する輝度に関するこの重要な差異は、上記蓄積キャパシタラインドライバ１００、１１０’によるＶＣＳ１とＶＣＳ２に対する適切な電圧の印加によって達成される。図１５によれば、上記３Ｄ画像の解像度は５０％である。図１６および図１７における動作は、上記光学部品６と上記分割サブ画素１２０の配列が、上記光学部品６のピッチの半分と実質的に同じ量だけお互いにオフセットしていることを除いて、図１３および図１４の動作と基本的には同じである。
【００８１】
図４ｃ、図１６および図１７は、上記３Ｄモードが２つの別個の方法により達成可能であることを実証する。その結果として、３Ｄ画像表示のための時分割多重化スキームは、第１の表示フレームに対応する図１６の内容を使用し、第１の表示フレームに続く第２の表示フレームに対応する図１７の内容を使用することで実現可能となる。図１６と図１７で使用されるスキーム間の表示フレームを切り替えることで、１００％の解像度の３Ｄ画像が実現できる。
【００８２】
図１５、図１６および図１７を参照すると、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つディスプレイは、ディスプレイ機器の最上部の表面に接着剤で接着されたレンズアレイで全体的に構成されたパララックス部材６により達成可能である。上記パララックス部材は、隣接するサブ画素の上記光変調領域１Ｌａと２Ｒａに対して対称的に、中央に置かれている。上記サブ画素４の寸法は、幅１Ｌａ＝３０μｍ、幅１ｂ＝２０μｍ、幅２ｂ＝２０μｍ、幅２Ｒａ＝３０μｍである。サブ画素の幅の合計＝１００μｍである。上記レンズは、以下のパラメータを持ち、画素からレンズの頂点の距離＝４５０μｍ、レンズの幅＝１００μｍ、レンズの半径２３０μｍである。上述の値および値の比は、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つシステムの典型例である。
【００８３】
ユーザがディスプレイに対して横方向に動くことができ、常に３Ｄ画像を見ることができるようなヘッドトラッキング３Ｄシステムを実現するために、光学部品と組み合わせた標準的な画素３、ユーザを向いているカメラモジュール、顔認識画像処理ソフト、および関連制御メカニズムを利用することが、ＵＳ５８０８７９２において先立って開示されている。ＵＳ５８０８７９２に開示された技術と組み合わせて分割サブ画素１２０を使用することにより（図２９と図３０においてカメラと顔認識ソフトウェア１３０として一まとめにして描写）、２倍の解像度を持つヘッドトラッキング３Ｄシステムが可能となる。ＵＳ５８０８７９２に開示された技術に基づく四方向３Ｄヘッドトラッキングシステムの光学的な詳細が、図１８、図１９および図２０を参照して説明されている。ＵＳ５８０８７９２に開示された技術と組み合わせて分割サブ画素１２０を使用することにより、２Ｄモードの２倍の解像度を持つヘッドトラッキング３Ｄシステムが可能となる。
【００８４】
図１８を参照すると、上記光学部品６は光学部品８によって置き換えられている。光学部品８のピッチは、分割サブ画素１２０のピッチの実質２倍であり、第１角度依存景色ウィンドウ９ａ、第２角度依存景色ウィンドウ９ｂ、第３角度依存景色ウィンドウ９ｃおよび第４角度依存景色ウィンドウ９ｄを生成するために使用されている。該視点ウィンドウ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄは、互いに角度的にはっきりと区別される。先の実施形態に関して上述されたサブ領域１ａ、２ａと同様に、光変調サブ領域７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄは、隣接するサブ画素１２０に渡って存在している。該光変調サブ領域７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄは、それぞれ前記ウィンドウ９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄ内で見られる。指定された横方向位置のいずれにおいても、ユーザは実質２つの景色ウィンドウからの光のみを見る。図１８を参照すると、第１の横方向位置において、ユーザは一つの景色ウィンドウ（例えば、９ａ）からの光を一つの目で見て、異なる景色ウィンドウ（例えば、９ｃ）からの光を残りの目で見ている。第１の横方向位置におけるユーザについて、ユーザは景色ウィンドウ９ｂおよび９ｄからの光を見ることはない。前記第１の横方向位置とは十分異なる第２の横方向位置へとユーザが移動した場合、ユーザは景色ウィンドウ９ｂからの光を一つの目で見て、景色ウィンドウ９ｄからの光を残りの目で見る一方、今度は景色ウィンドウ９ａおよび９ｃが視界からよく見えなくなる。上記光学部品８は、例えば、レンズアレイ、パララックスバリヤレイ、またはレンズとパララックスバリヤ部品の組み合わせであってもよい。
【００８５】
図１８を参照すると、２Ｄ画像の表示のために、各サブ領域７ａおよび７ｂが実質的に同じ明度を持つように、上記制御電子回路１０２によって指定された分割サブ画素１２０のサブ領域（例えば、７ａと７ｂ）の両方に駆動電圧が印加されてもよい。あるいは、図１８を参照して、２Ｄ画像の表示のために上記制御電子回路１０２は、２Ｄ画像の主方向外カラー再生を向上させるために先述された方法で、上記サブ領域７ａおよび７ｂに対して駆動電圧を印加することができる。いずれの場合においても、ディスプレイユーザはサブ画素（例えば、１２０ａ）のサブ領域（例えば、７ａ）に結び付けられた１つの景色ウィンドウを１つの目で見て、異なるサブ画素（例えば、１２０ｂ）における異なるサブ領域（例えば、７ｃ）に結び付けられた異なる景色ウィンドウを残りの目で見る。その結果、上記ディスプレイＬＣパネル１０４の本来の解像度の半分の解像度を持つ２Ｄ画像をユーザは認識する。図１８における上記分割サブ画素１２０が標準的なサブ画素３に置き換えられた場合、必要とされる光学部品８のピッチが上記サブ画素３のピッチに対して実質４倍はなければならないことから、ディスプレイパネルの元々の解像度の４分の１の解像度を持つ２Ｄ画像をユーザは認識することは、注目に値する。その結果、分割サブ画素１２０を使用することにより、標準的なサブ画素３を使用した場合と比較して、四方向ヘッドトラッキングシステムにおける２Ｄ画像の解像度が効果的に２倍となる。図１８における上記分割サブ画素１２０の詳細な配列は、図８に示された配列に基づいている。しかしながら、図９および１０で示される上記分割サブ画素配列のような他の分割画素配列は全て、図１８から２０の実施形態で使用するために全て交換可能であることが、理解されることであろう。
【００８６】
図１９および２０を参照すると、３Ｄ画像の表示のために、各サブ画素１２０の５０％（すなわち、サブ領域の５０％）が実質的に輝度を有さない一方、上記サブ画素１２０サブ領域の残りの５０％が、自動立体３Ｄ画像と結び付けられたそれぞれの目のデータと関連した輝度を持つように、上記制御電子回路によって上記駆動電圧が印加されてもよい。再度、同じサブ画素１２０における２つのサブ領域に対する輝度に関するこの重要な差異は、上記蓄積キャパシタラインドライバ１００、１１０’によるＶＣＳ１とＶＣＳ２に対する適切な電圧の印加によって達成される。
【００８７】
図１９を参照すると、分割サブ画素１２０ａのサブ領域７ａが自動立体３Ｄ画像における左目のデータに関連した輝度を持つ一方、分割サブ画素１２０ａのサブ領域７ｂは実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。図１９を参照すると、分割サブ画素１２０ｂのサブ領域７ｃが自動立体３Ｄ画像における右目のデータに関連した輝度を持つ一方、分割サブ画素１２０ｂのサブ領域７ｄは実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。図１９を参照すると、分割サブ画素１２０ｃのサブ領域７ａが実質的に輝度を有さず（すなわち、黒色にスイッチされている）、そして、分割サブ画素１２０ｄのサブ領域７ｃも実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。分割サブ画素１２０ｃのサブ領域７ｂの輝度および分割サブ画素１２０ｄのサブ領域７ｄの輝度は、自動立体３Ｄ画像と結び付けられた左目または右目のいずれかのデータに関連する。分割サブ画素１２０ｃのサブ領域７ｂが、左目のデータを表示するか右目のデータを表示するかを判断する方法として、ユーザの横方向運動の向き（左または右）を確定するために、ＵＳ５８０８７９２に記載されているように、カメラと顔認識ソフトウェア１３０を使用する方法が利用されている。図１９および図２０によれば、３Ｄ画像の解像度は２５％となる。
【００８８】
図２０を参照すると、分割サブ画素１２０ｃのサブ領域７ａが自動立体３Ｄ画像における左目のデータに関連した輝度を持つ一方、分割サブ画素１２０ｄのサブ領域７ｃは自動立体３Ｄ画像における右目のデータに関連した輝度を持つ。分割サブ画素１２０ａのサブ領域７ｂの輝度および分割サブ画素１２０ｂのサブ領域７ｄは、自動立体３Ｄ画像と結び付けられた左目または右目のいずれかのデータに関連する。分割サブ画素１２０ｂのサブ領域７ｃが、左目のデータを表示するか右目のデータを表示するかを判断する方法として、ユーザの横方向運動の向き（左または右）を確定するために、ＵＳ５８０８７９２に記載されているように、カメラと顔認識ソフトウェア１３０を使用する方法が利用されている。
【００８９】
図４ｃ、図１９および図２０は、３Ｄモードが２つの別個の方法により達成可能であることを実証する。その結果として、３Ｄ画像表示のための時分割多重化スキームは、第１の表示フレームに対応する図１９の内容を使用し、第１の表示フレームに続く第２の表示フレームに対応する図２０の内容を使用することで実現可能となる。図１６と図１７で使用されるスキーム間の表示フレームを切り替えることで、四方向ヘッドトラッキング３Ｄシステムのための、５０％の解像度を持つ３Ｄ画像が実現できる。
【００９０】
図１８、１９および２０における実施形態を参照すると、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つディスプレイ１００、１１０’は、ＬＣパネル１０４の最上部の表面に接着剤で接着されたレンズアレイで全体的に構成されたパララックス部材８により達成可能である。２つのサブ画素１２０に渡る上記パララックス部材は、２つのサブ画素１２０に対して対称的に、中央に置かれている。上記サブ画素１２０の寸法は、幅７ａ＝７ｂ＝３０μｍである。サブ画素の幅の合計＝１００μｍである。上記レンズアレイ８は、以下のパラメータを持ち、画素からレンズの頂点の距離＝８００μｍ、レンズの幅＝２００μｍ、レンズの半径３００μｍである。上述の値および値の比は、自動立体３Ｄ画像を表示する性能を持つシステムの典型例である。
【００９１】
図１２から１４および図１５から１７における実施形態は、上記光学部品６が、上記サブ画素１２０の実質半分のピッチと等しい幅だけ、上記ＬＣパネルに対して横方向にずらすことができ、切り替え可能な２Ｄ／３Ｄ表示システムをなお達成することが可能であることを示す。同様に、図１８から２０における実施形態で示された光学部品８も、サブ画素の半分のピッチの倍数だけ、ディスプレイに対して横方向にずらすことができ、切り替え可能な２Ｄ／３Ｄ表示システムをなお達成することが可能である。図１８から２０に示された実施形態に基づく２Ｄ／３Ｄ表示システムは、図８から１０で例証されたサブ画素配列のいずれの１つ、または組み合わせによって形成されてもよいことは理解されるであろう。
【００９２】
図２１を参照すると、非対称である分割サブ画素１２０は、２つのサブ領域１１と１２から成る。該領域１１と１２はさらに、光変調のための２つのサブ領域１１ａと１２ａ、および、該光変調サブ領域１１ａと１２ａを制御する２つの電子機器のサブ領域１１ｂと１２ｂに、それぞれ分割される。該光変調サブ領域１１ａと１２ａはさらに、上記ＬＣパネル１０４を通過する光の量を調整する部分サブ領域と、上記ＬＣパネル１０４から反射された光の量を調整する部分サブ領域とに分割されてもよい。ある場合において、上記ＬＣパネル１０４から反射された光を調整するサブ領域は、上記電子機器領域１１ｂ、１２ｂの上部に配置されている。
【００９３】
図２２を参照すると、上記非対称な分割サブ画素１２０と実質同じピッチを持つ光学部品６が、光変調領域１１ａのための第１の主方向外角度依存景色ウィンドウ、および、領域１１ａと対称的である第２の主方向外角度依存景色ウィンドウを、光変調領域１１ａ’と垂直なディスプレイに対して生成するために使用されている。該主方向外景色ウィンドウは、ディスプレイの垂直方向から１０度以上の角度からしか見えない。光変調領域１２ａのための第３の主方向角度依存景色ウィンドウも示されている。該主方向景色ウィンドウは、ディスプレイの垂直方向から５０度以下の角度からしか見えない。
【００９４】
図２２を参照すると、公共広視野２Ｄ画像表示のために、各サブ領域（例えば、１１ａと１２ａ）が実質的に同じ明度密度を持つように、非対称的な分割サブ画素１２０のサブ領域の両方（例えば、１１ａと１２ａ）に対して、上記制御電子回路１０２によって駆動電圧が印加されてもよい。それにより、同じ画像が全ての主方向および主方向外から見られる。
【００９５】
分割サブ画素スキームを使用したプライベート狭視野２Ｄ画像表示のために、各サブ画素１２０の５０％（すなわち、サブ領域の５０％）が実質的に輝度を有さない一方、上記サブ画素１２０サブ領域の残りの５０％が画像データと関連した輝度を持つように、上記制御電子回路１０２によって駆動電圧が印加されてもよい。図２３を参照すると、プライベート狭視野２Ｄ画像表示のために、プライペート画像と結び付けられた画像データが主方向で見られるようにサブ領域１２ａ、１２ａ’などに印可される駆動電圧（ＶＣＳ２）が上記蓄積キャパシタドライバ１１０、１１０’によって印加される一方、サブ領域１１ａ、１１ａ’などが実質的に輝度を有さないようにサブ領域１１ａ、１１ａ’などに印加される駆動電圧（ＶＣＳ１）が上記蓄積キャパシタドライバ１１０、１１０’によって印加されている。図２４を参照すると、非プライベート軸外２Ｄ画像表示のために、サブ領域１２ａ、１２ａ’などが実質的に輝度を有さないようにサブ領域１２ａ、１２ａ’などに駆動電圧（ＶＣＳ２）が印加される一方、非プライベート画像と結び付けられた画像データが主方向外で見られるようにサブ領域１１ａ、１１ａ’などに駆動電圧（ＶＣＳ１）が印加されている。
【００９６】
プライバシーモードの実装例１は、順次的に示される、２つの異なるフレームの時分割多重化を必要とする。プライベート狭視野主方向２Ｄ画像が、図２３に示されるように、時間フレーム１に表示されており、非プライベート主方向外２Ｄ画像が、図２４に示されるように、（時間フレーム１に続く）時間フレーム２に表示されている場合、ユーザがプライベート２Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は非プライベート２Ｄ画像を見ることによりプライバシー表示が実現する。
【００９７】
プライバシーモードの実装例２は、時分割多重化を必要としない。プライベート狭視野主方向２Ｄ画像が、図２３に示されるように、全てのフレームで表示される場合、ユーザがプライベート２Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は実質輝度を持たないディスプレイを見ることによりプライバシー表示が実現する。
【００９８】
プライバシーモードの実装例１（時分割多重化）は、非プライベート主方向外画像がさらに主方向画像を隠すことから、プライバシーモードの実装例２（非時分割多重化）よりも強いプライバシー強度を持つという点で利点がある。しかしながら、プライバシーモードの実装例２（非時分割多重化）は、実装例２における主方向画像が２倍多く時間フレームに表示されることから、プライベート主方向２Ｄ画像がプライバシーモードの実装例１（時分割多重化）よりも２倍明るいという点で利点がある。
【００９９】
図２１から２４における実施形態を参照すると、公共広視野画像モードおよびプライベート狭視野画像モードの性能を持つディスプレイは、上記ＬＣパネル１０４の最上部の表面に接着剤で接着されたレンズアレイで全体的に構成されたパララックス部材６を使用する。パララックス部材６は、上記光変調領域１２ａに対して対称的に、中央に置かれている。上記サブ画素の寸法は、１１ａ＝４５μｍ、１１ｂ＝２５μｍ、１２ｂ＝１５μｍ、１２ｂ＝１５μｍである。サブ画素の幅の合計＝１００μｍである。上記レンズは、以下のパラメータを持ち、画素からレンズの頂点の距離＝７５μｍ、レンズの幅＝１００μｍ、レンズの半径６０μｍである。上述の値および値の比は、公共広視野画像モードおよびプライベート狭視野画像モードの性能を持つシステムの典型例である。
【０１００】
図２５から２７を参照すると、以下の画像表示モード、すなわち、公共広視野２Ｄ画像モード、プライベート狭視野２Ｄ画像モード、自動立体３Ｄモード、およびプライベート自動立体３Ｄモード（３Ｄ画像のプライベート観賞）を持つ、分割サブ画素を利用する表示システムを実現することができる。公共広視野２Ｄ画像モードにおいて、広範囲の入射角に渡って画像が識別可能である。プライベート狭視野２Ｄ画像モードにおいて、限定範囲の主方向角度におけるユーザにとってプライベート画像が識別可能であるが、十分にディスプレイの主方向外である角度からディスプレイを観賞している第三者にとってライベート狭視野２Ｄ画像は識別不可能である。
【０１０１】
図２５および図２６を参照すると、分割サブ画素１２０は、輝度調整のための２つのサブ領域１４ａと１５ａ、および、サブ領域１４ａと１５ａためのそれぞれの制御電子回路１４ｂと１５ｂから成る。公共広視野２Ｄ画像の観賞のために、図１２、１５、１８および２２で先に示されたような従来のやり方で、画像がパネルに単純にアドレスされている。
【０１０２】
図２６を参照すると、プライベート狭視野２Ｄ画像を観賞するために、サブ領域１５ａ、１５ａ’などは、上記プライベート２Ｄ画像に関連した輝度を持つ。
【０１０３】
プライバシーモードの実装例１は、順次的に表示される、２つの異なるフレームの時分割多重化を必要とする。プライベート狭視野主方向２Ｄ画像が、図２６で説明されるように、時間フレーム１で表示されており、非プライベート主方向外２Ｄ画像が、図２７で説明されるように、（時間フレーム１に続く）時間フレーム２に表示されている場合、ユーザがプライベート２Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は非プライベート２Ｄ画像を見ることによりプライバシー表示が実現する。
【０１０４】
プライバシーモードの実装例２は、時分割多重化を必要としない。プライベート狭視野主方向２Ｄ画像が、図２６で説明されるように、全てのフレームで表示される場合、ユーザがプライベート２Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は実質輝度を持たないディスプレイを見ることによりプライバシー表示が実現する。
【０１０５】
プライバシーモードの実装例１（時分割多重化）は、非プライベート主方向外画像がさらに主方向画像を隠すことから、プライバシーモードの実装例２（非時分割多重化）よりも強いプライバシー強度を持つという点で利点がある。しかしながら、プライバシーモードの実装例２（非時分割多重化）は、実装例２における主方向画像が２倍多く時間フレームに表示されることから、プライベート主方向２Ｄ画像がプライバシーモードの実装例１（時分割多重化）よりも２倍明るいという点で利点がある。
【０１０６】
３Ｄ画像の観賞のために図２６を参照すると、分割サブ画素１２０のサブ領域１５ａが自動立体３Ｄ画像における左目のデータと関連した輝度を持つ一方、分割サブ画素１３のサブ領域１４ａは実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。
【０１０７】
図２６を参照すると、（隣接するサブ画素１２０に対して１８０度回転された）分割サブ画素１２０’のサブ領域１５ａ’は自動立体３Ｄ画像における右目のデータと関連した輝度を持つ一方、分割サブ画素１２０’のサブ領域１４ａ’は実質的に輝度を有さない（すなわち、黒色にスイッチされている）。
【０１０８】
３Ｄモードの実装例１は、順次的に表示される、２つの異なるフレームの時分割多重化を必要とする。プライベート狭視野主方向３Ｄ画像が、図２６で説明されるように、時間フレーム１で表示されており、非プライベート主方向外２Ｄ画像が、図２７で説明されるように、（時間フレーム１に続く）時間フレーム２に表示されている場合、ユーザがプライベート３Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は非プライベート２Ｄ画像を見ることによりプライバシー３Ｄ表示が実現する。
【０１０９】
３Ｄモードの実装例２は、時分割多重化を必要としない。プライベート狭視野主方向３Ｄ画像が、図２６で説明されるように、全てのフレームで表示される場合、ユーザがプライベート３Ｄ画像を主方向で見る一方、主方向外の第三者は実質輝度を持たないディスプレイを見ることによりプライバシー３Ｄ表示が実現する。
【０１１０】
３Ｄモードの実装例１（時分割多重化）は、非プライベート主方向外画像がさらに軸上画像を隠すことから、３Ｄモードの実装例２（非時分割多重化）よりも強いプライバシー強度を持つという点で利点がある。しかしながら、３Ｄモードの実装例２（非時分割多重化）は、実装例２における主方向画像が２倍多く時間フレームに表示されることから、主方向３Ｄ画像が３Ｄモードの実装例１（時分割多重化）よりも２倍明るいという点で利点がある。
【０１１１】
図２５から２７における実施形態を参照すると、以下の画像表示モード、すなわち、公共広視野２Ｄ画像モード、プライベート狭視野２Ｄ画像モード、自動立体３Ｄモード、およびプライベート狭視野３Ｄモード（３Ｄ画像のプライベート観賞）を持つ、分割サブ画素を利用する表示システムを、ディスプレイ機器の最上部の表面に接着剤で接着されたレンズアレイで全体的に構成されたパララックス部材８を使用することで、実現することができる。上記パララックス部材８は、２つの隣接するサブ画素に対して対称的に、中央に置かれている。上記サブ画素の寸法は、１１ａ＝３０μｍ、１１ｂ＝２０μｍ、１２ａ＝１５μｍ、１２ｂ＝３５μｍである。サブ画素の幅の合計＝１００μｍである。上記レンズは、以下のパラメータを持ち、画素からレンズの頂点の距離＝１００μｍ、レンズの幅＝２００μｍ、レンズの半径１２０μｍである。上述の値および値の比は、公共広視野２Ｄ画像モード、プライベート狭視野２Ｄ画像モード、自動立体３Ｄモード、プライベート自動立体３Ｄモード（３Ｄ画像のプライベート観賞）の性能を持つシステムの典型例である。
【０１１２】
いくつかの好適な実施形態に関して本発明が示され説明されたが、本明細書および添付図面の解釈と理解に基づいて、同等の代替品および修正品が当該技術分分野の他の技術者により発想される可能性がある。特に、上述の要素（コンポーネント、アセンブリ、機器、構成など）によって実行される様々な機能に関して、それらの要素を説明するために使用されるターム（「手段」への参照を含む）は、他で指摘されない限り、たとえ本発明における本明細書の典型的な実施例での機能を果たす開示された構造と構造的に等価でないとしても、説明された要素における指定された機能を果たす（すなわち機能的に等価である）いずれの要素についても対応する意味を持つ。加えて、いかなる既知もしくは特定の適用例に対しても好ましくかつ有利であるように、本発明の特定の特徴は、いくつかの実施形態の１つのみかそれ以上に関して上述で説明されている一方、そのような特徴は他の実施形態の１つかそれ以上の他の特徴と結び付けられている。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
少なくとも２つの異なる画像表示機能の性能を持つディスプレイ機器である。該２つの異なる画像表示機能は、例えば、従来の表示、プライバシー表示、自動立体３Ｄ表示がある。このようなディスプレイは、例えば、携帯電話、携帯型メディアプレイヤ、ゲーム機器、ノートパソコン、テレビ、デスクトップモニタなど、指向性ディスプレイに使用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが複数のサブ領域に分割される複数のサブ画素と、
光学部品と、
制御電子回路とを備えており、
上記複数のサブ画素は、それぞれ、単独のゲートラインと、単独の信号ラインとを備えており、
特定のサブ画素内の各サブ領域は、対応する蓄積キャパシタラインを備えており、
上記光学部品は、上記サブ画素の対応するサブ領域に応じた別個の角度依存明度作用を引き起こすように、上記複数のサブ画素と協調的に組み合わされており、
上記制御電子回路は、上記サブ画素に含まれる上記ゲートラインおよび上記信号ラインを介して、各サブ画素に含まれる各サブ領域に、信号データ電圧の形式で画像データレベルを供給し、
上記制御電子回路は、対応する蓄積キャパシタラインを介して、上記サブ画素に含まれる各サブ領域に供給された上記信号データ電圧を独立して調整し、
少なくとも２つの異なる画像機能に基づいて動作することを特徴とするディスプレイ。
【請求項２】
上記少なくとも２つの異なる画像機能は、公共広視野２Ｄモード、プライベート狭視野２Ｄモード、公共広視野３Ｄモード、プライベート狭視野３Ｄモード、およびデュアルビューモードからなる群より選択されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項３】
上記制御電子回路は、対応する蓄積キャパシタラインを介して、特定のサブ画素の各サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、同じ大きさに調整することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項４】
上記制御電子回路は、上記サブ画素の各サブ領域が０でない画像データレベルに対して０でない明度を有するように、特定のサブ画素の各サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、異なる大きさに調整することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項５】
上記制御電子回路は、上記少なくとも１つのサブ領域が全ての画像データレベルに対して実質的に明度を有しないように、特定のサブ画素の少なくとも１つのサブ領域に供給される上記信号データ電圧を調整することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項６】
上記制御電子回路は、時分割多重化方式で上記複数のサブ画素を駆動するように構成されており、
第１の時間フレームの間、特定のサブ画素の第１セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルにかかわらず、実質的に明度を有さず、
上記第１の時間フレームの間、上記特定のサブ画素の第２セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルに実質的に関連した明度を有し、
上記第１の時間フレームに続く第２の時間フレームの間、上記サブ画素の上記第１セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルに実質的に関連した明度を有し、
上記第１の時間フレームに続く上記第２の時間フレームの間、上記サブ画素の上記第２セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルにかかわらず、実質的に明度を有さないことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項７】
各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、
上記光学部品は、実質的に上記サブ画素と同じピッチを持つパララックス部品であり、
該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の角度依存明度作用を引き起こし、
上記制御電子回路は、２Ｄおよび３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項８】
各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、
上記光学部品は、上記サブ画素と実質的に同じピッチを持つパララックス部品であり、
該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の主方向角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の主方向外角度依存明度作用を引き起こし、
上記制御電子回路は、公共広視野２Ｄおよびプライベート狭視野３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、独立して調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項９】
各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、
上記光学部品は、実質的に上記サブ画素の２倍のピッチを持つパララックス部品であり、
上記パララックス部品は、上記複数のサブ画素のうちの隣接する第１サブ画素および第２サブ画素のペアに関して、上記第１サブ画素の上記第１サブ領域と協調して第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記第１サブ画素の上記第２サブ領域と協調して第２の角度依存明度作用を引き起こし、上記第２サブ画素の上記第１サブ領域と協調して第３の角度依存明度作用を引き起こし、上記第２サブ画素の上記第２サブ領域と協調して第４の角度依存明度作用を引き起こし、
さらに、頭の動きを追跡するように構成され、動作可能なように上記制御電子回路と結合されたカメラを備え、
上記制御電子回路は、２Ｄおよびヘッドトラッキング３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、独立して調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、
上記光学部品は、実質的に上記サブ画素の２倍のピッチを持つパララックス部品であり、
該パララックス部品は、第１サブ画素および第２サブ画素の上記第１サブ領域と協調して、主方向上の２Ｄ画像および３Ｄ画像の表示に用いるための角度依存明度作用を引き起こし、上記第１サブ画素および上記第２サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、主方向外の２Ｄ画像の表示に用いるための角度依存明度作用を引き起こし、
上記制御電子回路は、２Ｄと、プライベート狭視野２Ｄと、３Ｄ表示モードとを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１１】
各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、
上記光学部品は、実質的に上記サブ画素と同じピッチを持つパララックス部品であり、
該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の角度依存明度作用を引き起こし、
上記制御電子回路は、時分割多重化方式によるデュアルビューを実現するために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１２】
上記光学部品は、透過領域、非透過領域、レンズアレイ、またはこれらの組み合わせから成るパララックスバリヤであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１】
それぞれが複数のサブ領域に分割される複数のサブ画素と、
光学部品と、
制御電子回路とを備えており、
上記複数のサブ画素は、それぞれ、単独のゲートラインと、単独の信号ラインとを備えており、
特定のサブ画素内の各サブ領域は、対応する蓄積キャパシタラインを備えており、
上記光学部品は、上記サブ画素の対応するサブ領域に応じた別個の角度依存明度作用を引き起こすように、上記複数のサブ画素と協調的に組み合わされており、
上記制御電子回路は、上記サブ画素に含まれる上記ゲートラインおよび上記信号ラインを介して、各サブ画素に含まれる各サブ領域に、信号データ電圧の形式で画像データレベルを供給し、
上記制御電子回路は、対応する蓄積キャパシタラインを介して、上記サブ画素に含まれる各サブ領域に供給された上記信号データ電圧を独立して調整し、
少なくとも２つの異なる画像機能に基づいて動作することを特徴とするディスプレイ。
【請求項２】
上記少なくとも２つの異なる画像機能は、公共広視野２Ｄモード、プライベート狭視野２Ｄモード、公共広視野３Ｄモード、プライベート狭視野３Ｄモード、およびデュアルビューモードからなる群より選択されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項３】
上記制御電子回路は、対応する蓄積キャパシタラインを介して、特定のサブ画素の各サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、同じ大きさに調整することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項４】
上記制御電子回路は、上記サブ画素の各サブ領域が０でない画像データレベルに対して０でない明度を有するように、特定のサブ画素の各サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、異なる大きさに調整することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項５】
上記制御電子回路は、上記少なくとも１つのサブ領域が全ての画像データレベルに対して実質的に明度を有しないように、特定のサブ画素の少なくとも１つのサブ領域に供給される上記信号データ電圧を調整することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項６】
上記制御電子回路は、時分割多重化方式で上記複数のサブ画素を駆動するように構成されており、
第１の時間フレームの間、特定のサブ画素の第１セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルにかかわらず、実質的に明度を有さず、
上記第１の時間フレームの間、上記特定のサブ画素の第２セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルに実質的に関連した明度を有し、
上記第１の時間フレームに続く第２の時間フレームの間、上記サブ画素の上記第１セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルに実質的に関連した明度を有し、
上記第１の時間フレームに続く上記第２の時間フレームの間、上記サブ画素の上記第２セットのサブ領域は、上記サブ画素に供給される上記画像データレベルにかかわらず、実質的に明度を有さないことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項７】
各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、
上記光学部品は、実質的に上記サブ画素と同じピッチを持つパララックス部品であり、
該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の角度依存明度作用を引き起こし、
上記制御電子回路は、２Ｄおよび３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項８】
各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、
上記光学部品は、上記サブ画素と実質的に同じピッチを持つパララックス部品であり、
該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の主方向角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の主方向外角度依存明度作用を引き起こし、
上記制御電子回路は、公共広視野２Ｄおよびプライベート狭視野３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、独立して調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項９】
各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、
上記光学部品は、実質的に上記サブ画素の２倍のピッチを持つパララックス部品であり、
上記パララックス部品は、上記複数のサブ画素のうちの隣接する第１サブ画素および第２サブ画素のペアに関して、上記第１サブ画素の上記第１サブ領域と協調して第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記第１サブ画素の上記第２サブ領域と協調して第２の角度依存明度作用を引き起こし、上記第２サブ画素の上記第１サブ領域と協調して第３の角度依存明度作用を引き起こし、上記第２サブ画素の上記第２サブ領域と協調して第４の角度依存明度作用を引き起こし、
さらに、頭の動きを追跡するように構成され、動作可能なように上記制御電子回路と結合されたカメラを備え、
上記制御電子回路は、２Ｄおよびヘッドトラッキング３Ｄ表示モードを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を、独立して調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、
上記光学部品は、実質的に上記サブ画素の２倍のピッチを持つパララックス部品であり、
該パララックス部品は、第１サブ画素および第２サブ画素の上記第１サブ領域と協調して、主方向上の２Ｄ画像および３Ｄ画像の表示に用いるための角度依存明度作用を引き起こし、上記第１サブ画素および上記第２サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、主方向外の２Ｄ画像の表示に用いるための角度依存明度作用を引き起こし、
上記制御電子回路は、２Ｄと、プライベート狭視野２Ｄと、３Ｄ表示モードとを作り出すために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１１】
各サブ画素は、第１サブ領域と第２サブ領域とを含み、
上記光学部品は、実質的に上記サブ画素と同じピッチを持つパララックス部品であり、
該パララックス部品は、特定のサブ画素の上記第１サブ領域と協調して、第１の角度依存明度作用を引き起こし、上記サブ画素の上記第２サブ領域と協調して、上記第１の角度依存明度作用とは異なる第２の角度依存明度作用を引き起こし、
上記制御電子回路は、時分割多重化方式によるデュアルビューを実現するために、上記対応する蓄積キャパシタラインを用いて、上記第１サブ領域および上記第２サブ領域に供給される上記信号データ電圧を独立して調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１２】
上記光学部品は、透過領域、非透過領域、レンズアレイ、またはこれらの組み合わせから成るパララックスバリヤであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図４ｃ】
【図５ａ）】
【図５ｂ）】
【図６ａ）】
【図６ｂ）】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図４ｃ】
【図５ａ）】
【図５ｂ）】
【図６ａ）】
【図６ｂ）】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公表番号】特表２０１３−５２１５１５（Ｐ２０１３−５２１５１５Ａ）
【公表日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３９８９８（Ｐ２０１２−５３９８９８）
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２０１１／０５５８６９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１１８４２３
【国際公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２０１１／０５５８６９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１１８４２３
【国際公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]