立体图像显示装置及其驱动方法_5

文档序号:9769121阅读:来源:国知局
处,作为实现上述的方法,考虑减少透射状态的子开口210而不改变遮光状态的子开口 210的数量的方法和不改变透射状态的子开口 210的数量而减少遮光状态的子开口210的方法,但如后所述,减少透射状态的子开口 210的数量而不改变遮光状态的子开口 210的数量的方法具有不易感觉到亮度的时明时暗这样的效果,是优选的。
[0217]在图30中,示出向屏障模式转换边界270的附近的第I透明电极23施加电压的状态。图30是施加了图22所示的电压图案Nol5的电压的状态。电压图案Nol5是与视差屏障快门面板21配置于显示面板11的前侧且观察距离为近视距离(观察距离〈设计观察距离D)的情况对应地,从图22所示的电压图案中选择出的电压图案。此处,在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部配置有3条施加O电压且透射状态的第I透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的配置,在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部形成了屏障模式转换边界270。而且,在屏障模式转换边界270中,通过减少透射状态的子开口 210的数量而不改变遮光状态的子开口 210的数量,从而作为透射状态的子开口 210的数量与遮光状态的子开口 210的数量之和的局部的视差屏障间距缩小与I个子开口间距相当的量(与I条第I透明电极23相当的量)。换言之,作为透射状态的子开口 210的数量与遮光状态的子开口 210的数量之和的视差屏障间距在屏障模式转换边界270中局部地减少了与I条第I透明电极23相当的量。
[0218]另外,图22所示的电压图案Nol6的状态是同样地与观察者在比设计观察距离D近的观察距离处向右方向移动的情形对应地,使视差快门面板21的综合开口 300向右侧移动的情况。此处,也在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部配置有3条施加O电压且透射状态的第I透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的配置,在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部形成了屏障模式转换边界270。而且,在屏障模式转换边界270中,通过减少透射状态的子开口 210的数量而不改变遮光状态的子开口 210的数量,从而作为透射状态的子开口 210的数量与遮光状态的子开口 210的数量之和的局部的视差屏障间距缩小与I个子开口间距相当的量。
[0219]进而,在图22所示的电压图案Nol7的状态下,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部能够配置3条施加O电压且透射状态的第I透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部形成了屏障模式转换边界270。而且,在屏障模式转换边界270中,通过减少透射状态的子开口 210的数量而不改变遮光状态的子开口 210的数量,从而作为透射状态的子开口 210的数量与遮光状态的子开口 210的数量之和的局部的视差屏障间距缩小与I个子开口间距相当的量。
[0220]可知,这样在观察距离比设计观察距离D近的情况下,也与观察者向右方向移动的情况对应地,综合开口 300在屏障模式转换边界270的两侧的共通屏障模式区260内分别在维持相等的宽度和间距的同时向右方向按照第I透明电极23的间距移动。
[0221]这是因为采用了如下结构,S卩,在共通驱动区251中,将基准视差屏障间距P内的第I透明电极23的数量设为偶数N,配置了(N.M+N/2)条第I透明电极23。此处,M是任意的正整数。由此,在以透射状态与遮光状态的第I透明电极2 3的条数相等的(N/2)条的状态驱动的情况下,在共通驱动区251的左右端,综合开口300的相位偏移了半周期,所以在某一端必然出现光透射状态的第I透明电极。因此,能够在共通驱动区251的左右中的某一端,将光透射状态的第I透明电极23的条数减少I条,所以能够将共通驱动区251的左右中的某一端作为屏障模式转换边界270。
[0222]另外,在此前的说明中,说明了在所有共通驱动区251配置了(N.M+N/2)条第I透明电极23的结构,但不限于此,也可以采用在若干共通驱动区251配置了(N.M)条第I透明电极23的结构。虽然无法将配置了(N.M)条第I透明电极23的共通驱动区251设定为屏障模式转换边界270,但如果该数量少,则影响能被抑制得小。
[0223]〈遮光状态和透射状态的子开口的宽度与配光特性的关系〉
[0224]叙述在屏障模式转换边界270中改变了遮光状态和透射状态的子开口的数量的情况下的配光特性。
[0225]此处,设想图31所示的、显示面板11的子像素411以及视差屏障快门面板21的综合开口300的模型,利用几何光学进行了配光特性的计算。在图31中,左右的子像素411a、411b之间的遮光壁18的中央位置与综合开口 300a的中央位置对应。另外,在综合开口 300a的左侧配置了综合开口 300b,在右侧配置了综合开口 300c ο子像素对41的间距是0.12mm,显示面板11的开口的面与视差屏障快门面板21的开口的面之间的距离是1mm,子像素的开口宽度是0.03mm。设计观察距离D是800mm,基准视差屏障间距P内的子开口 210的数量是偶数N =12。液晶快门面板21的光透射状态与遮光状态的子开口 210的数量为N/2 = 6且相等,综合开口300的宽度是基准视差屏障间距的50%。另外,由遮光状态的6个子开口像素210形成了I个综合遮光部330。
[0226]图32所示的是将透射状态和遮光状态的子开口210的数量分别设为N/2 = 6条的情况下的配光特性的计算结果。这是在显示面内不存在屏障模式转换边界270的情况,相当于观察距离与设计观察距离D相等的情况。横轴是将显示面的正面方向设为O度的左右方向的角度,纵轴是相对亮度。如图31所示,针对从左右的子像素411a、411b出来并以综合开口300a为中心通过综合开口 300b、综合开口 300c的4个光LMl、LM2、LM3、LM4进行了计算。这是因为,这4个光朝向与观察者接近的方向。此处,用带标记的实线表示在左右的子像素411a、411b中分别进行了白色显示的情况下的合计亮度的分布。
[0227]此处,如果将观察者的眼间距离设为65mm,则眼间角度是4.6度。左右眼分别位于用粗的实线和粗的点线表示的、从子像素411a和411b出来并通过了综合开口 300a的光LM2、LM3的配光分布的峰值的中心。而且,合计亮度的分布在中央附近的宽的角度范围内是完全平坦的。因此,观察者在观察距离800mm处左右移动的情况下,不会感觉到亮度的变化所致的时明时暗。
[0228]g卩,为了使得在观察者横向移动时感觉不到亮度时明时暗,适合的是,液晶快门面板21的综合开口 300的宽度是基准视差屏障间距P的50%,显示面板11的构成子像素对41的两个子开口411a和子开口411b的中心为子像素对41的间距Po的一半。即,光透射状态和遮光状态的第I透明电极23的条数为N/2且相等是适合的。
[0229]接下来,考虑观察距离为1000mm,比设计观察距离D远的情况。在该情况下,需要在屏障模式转换边界270中,将作为透射状态的子开口 210的数量与遮光状态的子开口 210的数量之和的局部的视差屏障间距增加与I个子开口间距相当的量。图33所示的是,在图31所示的模型中,综合开口 300a的宽度是宽与I个子开口 210相当的量的与7个开口相当的量的情况。其它综合开口 300b和300c的宽度以及综合遮光部330a、330b、330c的宽度分别是与6个子开口 210相当的量,没有变化。在该情况下,在正面方向上产生亮度的波峰。这是起因于在屏障模式转换边界270将综合开口 300a的宽度设为与7个开口相当的量即将7条子开口210设为透射状态而产生的亮度的波峰,被视觉辨认为亮线。此处,如果将观察者的眼间距离设为65mm,则眼间角度为3.7度,与设计观察距离的情况相比窄。如图33所示,相比于亮度的波峰,眼间角度窄,所以存在观察者仅仅向左右少许移动就会感觉到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为亮线的亮度变化的危险性。
[0230]相对于此,图34所示的是,在图31所示的模型中,在维持综合开口300a的宽度为与6个开口相当的量的状态下,综合遮光部330a的宽度是宽与I个子开口相当的量的与7个开口相当的量的情况。其它综合开口 300b、300c的宽度以及综合遮光部330b、330c的宽度分别是与6条子开口 210相当的量,没有变化。在该情况下,正面方向的亮度是平坦的,且在右端产生亮度的波谷。这是起因于在屏障模式转换边界270中将综合遮光部330a的宽度设为与7个开口相当的量即将7条子开口 210设为遮光状态而产生的亮度的波谷,被视觉辨认为暗线。另外,图中的用粗的虚线表示的是对以综合开口300c为中心的3个综合开口300进行了计算的情况下的配光角度分布,是与以综合开口 300a为中心的配光分布左右对称的分布。另外,可知在哪一个配光分布中都在中央部有亮度的平坦域。此处,如果与观察者的眼间角度相比较,可知,存在即使观察者向左右稍微移动也感觉不到被视觉辨认为暗线的屏障模式转换边界270的亮度差的区域。
[0231]S卩,在观察距离比设计观察距离D远的情况下,观察者的眼间角度变小,所以在屏障模式转换边界270中增加综合遮光部330的子开口 210的数量时,相比于增加综合开口 300的子开口 210的数量的情况,在观察者左右移动时感觉到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为亮线、暗线的亮度变化的危险性变少。
[0232]接下来,考虑观察距离是600mm,比设计观察距离D近的情况。在该情况下,需要在屏障模式转换边界270中,将作为透射状态的子开口 210的数量与遮光状态的子开口 210的数量之和的局部的视差屏障间距减少与I个子开口 210相当的量。图35所示的是,在图31所示的模型中,综合开口 300a的宽度为窄与I个子开口 210相当的量的与5个开口相当的量的情况。其它综合开口 300b、300c的宽度以及综合遮光部330a、330b、330c的宽度分别为与6条子开口 210相当的量,没有变化。在该情况下,在正面方向上产生亮度的波谷。这是起因于在屏障模式转换边界270中将综合开口 300a的宽度设为与5个开口相当的量即将5条子开口210设为透射状态而产生的亮度的波谷,被视觉辨认为暗线。但是,如果将观察者的眼间距离设为65mm,贝帳间角度为6.2度之宽。因此,如图35所示,相比于亮度的波谷,眼间角度宽,所以存在即使观察者向左右移动也感觉不到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为暗线的亮度变化的区域。
[0233]相对于此,图36所示的是,在图31所示的模型中,在维持综合开口300a的宽度为与6个开口相当的量的状态下,综合遮光部330a的宽度是窄与I个子开口相当的量的与5个开口相当的量的情况。其它综合开口 300b、300c的宽度以及综合遮光部330b、330c的宽度分别是与6条子开口 210相当的量,没有变化。在该情况下,正面方向的亮度是平坦的,且在右端产生亮度的波峰。这是起因于在屏障模式转换边界270中将综合遮光部330a的宽度设为与5个开口相当的量即将5条子开口 210设为遮光状态而产生的亮度的波峰,被视觉辨认为亮线。图中的用粗的虚线表示的是,针对以综合开口 300c为中心的3个综合开口 300进行了计算的情况下的配光角度分布,是与以综合开口 300a为中心的配光分布左右对称的分布。另夕卜,可知在哪一个配光分布中都在中央部有亮度的平坦域。但是,此处,如果与观察者的眼间角度相比较,则存在若观察者向左右稍微移动就会感觉到由于左右的亮度的波峰而被视觉辨认为亮线的屏障模式转换边界270的亮度差的危险性。
[0234]S卩,在观察距离比设计观察距离D近的情况下,观察者的眼间角度变大,所以在屏障模式转换边界270中减少综合开口 300的子开口 210的数量时,相比于减少综合遮光部330的子开口 210的数量的情况,在观察者左右移动时感觉到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为亮线、暗线的亮度变化的危险性变少。
[0235]如以上那样,根据本实施方式I,在检测到观察者的位置比设计观察距离小的情况下,在横向上至少设置一处设为光透射状态的相邻的子开口的数量为(N/2 — I)个的部分,将设为遮光状态的相邻的子开口的数量全部设为(N/2)个,由此,即使处于比设计观察距离小的观察距离处的观察者在左右方向上移动,也不会感觉到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为亮线、暗线的亮度变化,能够视觉辨认立体图像。
[0236]另外,根据本实施方式I,在检测到观察者的位置比设计观察距离大的情况下,在横向上至少设置一处设为光透射状态的相邻的子开口的数量为(N/2+1)个的部分,将设为遮光状态的相邻的子开口的数量全部设为(N/2)个,由此,即使处于比设计观察距离大的观察距离处的观察者在左右方向上移动,也不会感觉到在屏障模式转换边界270中被视觉辨认为亮线、暗线的亮度变化,能够视觉辨认立体图像。
[0237]进而,根据本实施方式1,将配置在共通驱动区251内的(N.M+N/2)条(M:正整数)第I透明电极23每隔N条(以N条为周期,在之间隔开(N — I)条)电连接,由此能够削减布线数。
[0238]另外,在本实施方式I中,说明了(N.M+N/2)条第I透明电极23每隔N条电连接的结构的立体图像显示装置,但不限于此,也可以是针对每个第I透明电极23设置端子La的结构。
[0239]另外,根据需要,也可以仅在检测到观察者的位置比设计观察距离小时或者仅在检测到观察者的位置比设计观察距离大时,变更设为光透射状态的相邻的子开口的数量。
[0240]〈实施方式2>
[0241]在实施方式I的显示装置中,叙述了视差屏障快门面板21设置于显示面板11的观察者侧的情况,但此处,叙述使用透射型的液晶面板作为显示面板11,在与背光源之间设置视差屏障快门面板21,所述背光源设置在作为显示面板11的液晶面板的与观察者相反侧的情况。
[0242]在该情况下,能够通过相对离显示面板11的左右中央(横向上的中央)的距离X依照以下的式3设定最佳偏移量Z设定来实现,所述最佳偏移量Z是应该在构成子像素对41的子像素41 la、41 Ib之间的遮光壁18的中央位置与综合开口 300的中央位置之间设置的最佳偏移量。
[0243][式3]
[0244]Z = -X.T/(D.η)
[0245]此处,T是显示面板11的开口的面与视差屏障快门面板21的开口的面之间的距离,η是其之间的介质的折射率,D是设计观察距离。此处,在式3中,符号与式I相反。
[0246]此时,相对显示面板11的子像素对的间距Po,将视差屏障快门面板21的基准视差屏障间距P设定为以下的式4所示的值。
[0247][式4]
[0248]P = P0.{1+T/(D.η)}
[0249]在该情况下,将基准视差屏障间距P设计得比子像素对41的间距Po稍微大。
[0250]随着观察距离变大,理想的视差屏障间距如式4所示变小,接近子像素对41的间距Po。相反,随着观察距离变小,理想的视差屏障间距变大。
[0251]S卩,在观察距离比设计观察距离D大的情况下,为了减小显示面内的平均的视差屏障间距,需要在屏障模式转换边界270中,将作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距减小与I个子开口间距ASW相当的量。
[0252]相反,在观察距离小于设计观察距离D的情况下,为了增大显示面内的平均的视差屏障间距,需要在屏障模式转换边界270中,将作为透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口210的数量之和的局部的视差屏障间距,增大与I个子开口间距相当的量ASW。
[0253]进而,叙述具体的屏障的驱动方法。首先,在观察距离比设计观察距离D大的情况下,如先前所述,为了减小显示面内的平均的视差屏障间距,需要在屏障模式转换边界270中,将作为透射状态的子开口 210的数量与遮光状态的子开口 210的数量之和的局部的视差屏障间距减小与I个子开口间距相当的量ASW。此处,作为将综合开口 300间的距离减小与I个子开口间距相当的量的方法,有减少光透射状态的子开口 210而不改变遮光状态的子开口 210的数量的方法和不改变光透射状态的子开口 210的数量而减少遮光状态的子开口 210的方法。但是,如后所述,不改变光透射状态的子开口 210的数量而减少遮光状态的子开口210的方法具有在观察者移动时不易感觉到亮度的时明时暗这样的效果,是优选的。
[0254]在图37中,示出向屏障模式转换边界270的附近的第I透明电极23施加电压的状态。图37是施加了图22所示的电压图案Νο12的电压的状态。电压图案Νο12是与视差屏障快门面板21配置于显示面板11的后侧且观察距离为远视距离(观察距离〉设计观察距离D)的情况对应地,从图22所示的电压图案中选择出的电压图案。此处,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部配置有3条施加+电压而被遮光的第I透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部中有屏障模式转换边界270。另外,通过不改变光透射状态的子开口 210的数量而减少遮光状态的子开口 210,作为光透射状态的子开口 210的数量与遮光状态的子开口 210的数量之和的局部的视差屏障间距减小与I个子开口间距A SW相当的量。
[0255]另外,图22所示的电压图案Nol3的状态是同样地与观察者在比设计观察距离D远的观察距离处向左方向移动的情形对应地,使视差快门面板21的综合开口 300向右侧移动的情况。此处,也能够在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部配置3条施加+电压而被遮光的第I透明电极23。在其它处,维持透射4条、遮光4条的间距,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部中形成屏障模式转换边界270,通过不改变光透射状态的子开口 210的数量而减少遮光状态的子开口 210,从而作为光透射状态的子开口210的数量与遮光状态的子开口 210的数量之和的局部的视差屏障间距减小与I个子开口间距ASW相当的量。
[0256]另外,在图22所示的电压图案Nol4的状态下,在第一共通驱动区251a与第二共通驱动区251b的边界部无法配置3条施加+电压而被遮光的第I透明电极23,但在第二共通驱动区251b与第三共通驱动区251c的边界部能够配置3条施加+电压而被遮光的第一透明电极23。可知,在
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