显示单元和电子装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了显示单元和电子装置。该显示单元包括：显示部，其包括多个像素和形成于相邻像素间的黑矩阵，并且所述显示部通过将具有各自视点的n个视点图像分别分配给n个相邻像素来显示所述n个视点图像，n是2以上的整数；以及视差器件，其包括多个分离元件，这些分离元件中的两个以上相邻分离元件与所述n个相邻像素对应地布置，所述视差器件将所述n个视点图像分离到相应的n个方向上。所述两个以上相邻分离元件中的单个特定分离元件允许从特定视点位置看到多个视点图像中的单个特定视点图像，所述两个以上相邻分离元件中的其它分离元件允许从所述特定视点位置看到所述黑矩阵。本发明能够在不改变观看条件的前提下改变视差器件的布置。
【专利说明】显示单元和电子装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用视差器件基于裸眼方案进行立体显示的显示单元，还涉及包括这样的显示单元的电子装置。
【背景技术】
[0002]用于进行立体显示的方法包括使用立体视觉眼镜的眼镜方案和不使用专用的立体视觉眼镜而是利用裸眼来获得立体视觉的裸眼方案。裸眼方案的一般方法是视差屏障(parallax barrier)方案和柱状透镜(lenticular lens)方案。在视差屏障方案和柱状透镜方案中，在显示部(二维显示面板)上以空间分割的方式显示用于立体视觉的多个视点图像(在两个视点的情况下，是指用于右眼的视点图像和用于左眼的视点图像)，并且所显示的视点图像被所述视差器件在水平方向上分离。由此，获得了立体视觉。在视差屏障方案中，使用包括狭缝状开口部的视差屏障作为所述视差器件。在柱状透镜方案中，使用包括并排布置的多个柱面透镜元件的柱状透镜作为所述视差器件。
[0003]然而，在上述裸眼方案中，所述视差器件的布置位置(与所述显示部相距的距离)取决于诸如观看距离等设计条件而被固定在特定位置。例如，日本待审专利申请第2005-92103号公报批露了一种显示单元，其能够允许在视差屏障的面内方向上的屏障宽度和屏障位置根据观看距离而变化。然而，与所述显示部相距的距离是固定的。另一方面，在某些情况下，较佳的是将所述视差器件布置在与根据设计条件而确定的位置不同的位置处。例如，当想要减小整个单元的厚度时，就可能必须将所述视差器件布置在比根据设计条件而确定的位置更靠近所述显示部的位置处。与此相反，当想要增大整个单元的厚度时，就必须将所述视差器件布置在比根据设计条件而确定的位置更远离所述显示部的位置处。例如，为了使所述视差器件与所述显示部之间的距离保持均一，在某些情况下在所述视差器件与所述显示部之间可以插入有由诸如玻璃等材料制成的间隔件。然而，在那种情况下，由于所述视差器件与所述显示部之间的距离增大了，就需要更大厚度的间隔件，并且整个单元的重量因此就增大了。于是，将所述视差器件布置在靠近所述显示部的位置处可能是优选的。反之，当由于诸如显示部的分辨率的提高等原因使得在制造过程中难以减小该单元的厚度时，将所述视差器件布置在较远的位置处可能是优选的。然而，当打算将所述视差器件布置在与根据设计条件而确定的位置更接近(或更远离)的位置处时，可能就会出现例如观看距离变短(或变长)的问题等。
【发明内容】
[0004]鉴于上述情形，期望提供一种能够在不改变诸如观看距离等观看条件的前提下使视差器件的布置发生变化的显示单元和电子装置。
[0005]根据本发明的实施方案，提供了一种显示单元。所述显示单元包括:显示部，所述显示部包括多个像素和形成于相邻像素间的黑矩阵，并且所述显示部通过如下方式来显示具有各自视点的η个视点图像:将所述η个视点图像分别分配给η个相邻像素，由此使得所述多个像素的每一者能够被分配给所述η个视点图像中的任一者，这里η是2以上的整数；以及视差器件，所述视差器件包括多个分离元件，所述多个分离元件中的两个以上相邻分离元件与所述η个相邻像素对应地布置，所述视差器件将显示在所述显示部上的所述η个视点图像分离到互不相同的相应的η个方向上。所述两个以上相邻分离元件中的单个特定分离元件允许从特定视点位置看到多个视点图像中的单个特定视点图像，并且所述两个以上相邻分离元件中的其它分离元件允许从所述特定视点位置看到所述黑矩阵。
[0006]根据本发明的实施方案，提供了一种具有显示单元的电子装置。所述显示单元包括:显示部，所述显示部包括多个像素和形成在相邻像素间的黑矩阵，并且所述显示部通过如下方式来显示具有各自视点的η个视点图像:将所述η个视点图像分别分配给η个相邻像素，由此使得所述多个像素的每一者能够被分配给所述η个视点图像中的任一者，这里η是2以上的整数；以及视差器件，所述视差器件包括多个分离元件，所述多个分离元件中的两个以上相邻分离元件与所述η个相邻像素对应地布置，所述视差器件将显示在所述显示部上的所述η个视点图像分离到互不相同的相应的η个方向上。所述两个以上相邻分离元件中的单个特定分离元件允许从特定视点位置看到多个视点图像中的单个特定视点图像，并且所述两个以上相邻分离元件中的其它分离元件允许从所述特定视点位置看到所述黑矩阵。
[0007]在本发明的上述各实施方案的显示单元和电子装置中，所述两个以上相邻分离元件中的单个特定分离元件使得从所述特定视点位置能够看到多个视点图像中的单个特定视点图像，并且所述两个以上相邻分离元件中的其它分离元件使得从所述特定视点位置能够看到所述黑矩阵。
[0008]根据本发明的上述各实施方案的显示单元和电子装置，两个以上相邻分离元件是与相邻的用于η个视点的像素对应地布置的，并且通过除了所述特定分离元件之外的其它分离元件看到的是所述黑矩阵。因此，能够在不改变诸如观看距离等观看条件的前提下改变所述视差器件的布置。
[0009]需要理解的是，上文中的一般性说明和下文中的详细说明都是示例性的，且都旨在为本发明要求保护的技术提供进一步的解释。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]这里所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，这些附图被并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图图示了实施方案，并且与本说明书一起用来解释本发明的原理。
[0011]图1是图示了本发明第一实施例的显示单元的构造示例的断面图。
[0012]图2是图示了在比较例的设计方法中像素、视差器件(柱状透镜)和视点位置之间的关系的断面图。
[0013]图3是图示了在比较例的设计方法中像素、视差器件(视差屏障)和视点位置之间的关系的断面图。
[0014]图4是图示了在比较例的设计方法中视差器件的构造示例的断面图。
[0015]图5是图示了在第一实施例的显示单元中像素、视差器件和视点位置之间的关系的断面图。[0016]图6是图5的局部放大图。
[0017]图7是图示了当将视差器件布置在图1中的Al位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0018]图8是图示了当将视差器件布置在图1中的Al位置时像素的构造条件的说明图。
[0019]图9是图示了当将视差器件布置在图1中的Al位置时像素的构造条件的说明图。
[0020]图10是图示了当将视差器件布置在图1中的A2位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0021]图11是图示了当将视差器件布置在图1中的A位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0022]图12是图示了当将视差器件布置在图1中的A位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0023]图13是图示了当将视差器件布置在图1中的A位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0024]图14是图示了当将视差器件布置在图1中的A位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0025]图15是图示了当将视差器件布置在图1中的A位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0026]图16是图示了当将视差器件布置在图1中的B位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0027]图17是图示了当将视差器件布置在图1中的B位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0028]图18是图示了当将视差器件布置在图1中的B位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0029]图19是图示了当将视差器件布置在图1中的B位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0030]图20是图示了当将视差器件布置在图1中的B位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0031]图21是图示了第二实施例的显示单元的构造示例的断面图。
[0032]图22是图示了在比较例的设计方法中视差器件的构造示例的断面图。
[0033]图23是图示了当将视差器件布置在图21中的A位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0034]图24是图示了当将视差器件布置在图21中的B位置时该视差器件的设计方法的说明图。
[0035]图25是图示了电子装置的示例的外观图。
【具体实施方式】
[0036]下面将参照附图详细地说明本发明的优选实施例。将按照下列顺序进行说明。
[0037]1、第一实施例
[0038]将视差器件布置在前面的构造示例[0039]2、第二实施例
[0040]将视差器件布置在后面的构造示例
[0041]3、其它实施例
[0042]电子装置的构造示例等
[0043]1、第一实施例
[0044][显示单元的总体构造]
[0045]图1图示了本发明实施例的显示单元的构造示例。该显示单元包括显示部I和视差器件2。通过稍后将要说明的设计方法，在该显示单元中，能够在不改变诸如观看距离Z等观看条件的前提下使视差器件2的布置发生改变。换言之，视差器件2的布置位置可以采用各种各样的形式。在图1中，Cl示出了在一般设计方法中的视差器件2的布置位置。此外，A1、A2、B1、B2和B3示出了在稍后将要说明的根据本实施例的设计方法中的可能的布置位置的示例。通过本实施例的设计方法，使得视差器件2能够被布置在比Cl位置更靠近显示部I的A位置处或者比Cl位置更远离显示部I的B位置处。
[0046]在显示部I的显示屏上，二维地布置有多个像素11。在显示部I中的相邻像素11之间形成有黑矩阵12。显示部I中的多个像素11分别被赋予从I到η (η是大于或等于2的整数)的数字。用于η个视点的多个视点图像被分配给不同的像素以在其上被显示出来。需要注意的是，图1示出了 η为4的示例。
[0047]在显示部I中，多个像素11中的各者可以优选地具有如稍后说明的充分小的有效宽度。因此，显示部I例如可以优选由能够使各像素11的有效宽度充分小的LED (发光二极管)显示器构成。除此之外，显示部I可以由诸如液晶显示面板、电致发光显示面板或等离子体显示器等二维显示器构成。
[0048]所述显示单元基于裸眼方案进行立体显示。所述显示单元的立体显示方案可以是使用了例如视差屏障方案、柱状透镜方案等中的视差器件2的方案。显示部I显示如下的视差合成图像:在该视差合成图像中，用于多个视点的视差图像(视点图像)被合成在一个屏中。换言之，所述多个视点图像是以空间分割的方式而被显示的。视差器件2包括多个分离元件，并且将显示在显示部I上的各视点图像分离到互不相同的方向上。
[0049]在柱状透镜方案中，例如，如图2所示，可以使用如下的柱状透镜2Β作为视差器件2:在该柱状透镜2Β中，例如可以并排布置着多个柱面透镜元件23 (分离元件)。需要注意的是，图2图示了在如下情况下的构造示例:柱状透镜2Β被布置在一般设计方法中的布置位置Cl处。柱状透镜2Β将显示在显示部I上的多个视点图像在空间上分离以使这些视点图像向观看者出射。因此，显示在显示部I上的各个视点图像被分离到不同的方向上并且不同的视点图像到达观看者的左眼和右眼，这样就实现了立体视觉。柱状透镜2Β可以是可变透镜(variable lens)。例如，柱状透镜2B可以是诸如液晶透镜等透镜:其中，该透镜的透镜效果以电气的方式被接通或断开。在这种情况下，模式在全屏二维(2D)显示模式与全屏三维(3D)显示模式之间以任意方式选择性地切换。
[0050]在视差屏障方案中，例如，如图3所示，可以使用视差屏障2A作为视差器件2。需要注意的是，图3图示了在如下情况下的构造示例:视差屏障2A被布置在一般设计方法中的布置位置Cl处。视差屏障2A包括透过光的开口部21(分离元件)和遮挡光的遮蔽部22。视差屏障2A将显示在显示部I上的多个视点图像在空间上分离以使这些视点图像向观看者出射。因此，显示在显示部I上的各个视点图像被分离到不同的方向上并且不同的视点图像到达观看者的左眼和右眼，这样能够实现立体视觉。视差屏障2A可以是例如固定式或可变式。当视差屏障2A是固定式时，例如，可以使用这样的透明平行平面板(基材):其表面设置有包括开口部21和遮蔽部22的图案，遮蔽部22例如是由金属薄膜形成的。当视差屏障2A是可变式时，例如，可以使用由背光式的液晶显示器件实现的显示功能(光调制功能)来选择性地形成包括开口部21和遮蔽部22的图案。在此情况下，如同在上述的使用可变透镜作为柱状透镜2B的情况中一样，模式在全屏二维(2D)显示模式与全屏三维(3D)显示模式之间以任意方式选择性地切换。
[0051]在下文中，在本实施例中将主要说明使用柱状透镜2B作为视差器件2的情况的设计方法。然而，类似的设计方法同样适用于使用视差屏障2A的情况。
[0052][比较例(一般设计方法)中的视差器件2的构造示例]
[0053]作为比较例，将会说明在参照图4的一般设计方法中视差器件2 (柱状透镜2B)的构造示例。在该一般设计方法中，显示部I与视差器件2之间的距离d被设计为如下。而且，视差器件2中的分离元件的布置间隔(图4中，两个相邻透镜元件23之间的布置间隔)L被设计为如下。需要注意的是，在视差器件2是视差屏障2A的情况下，所述分离元件的布置间隔L对应于两个相邻开口部21 (见图3)的布置间隔。
[0054]d=Z.P/ (E+P)
[0055]L=nP.E/ (E+P)
[0056]在上述这些表达式中，η是视点的个数，Z是观看距离，E是瞳孔间距离，并且P是像素间距。
[0057]当使用距离d和布置间隔L作为设计值时，一个分离元件是针对用于η个视点的相邻像素11而布置的。例如，在四个视点的情况下，如同在图2所示的示例中那样，一个透镜元件23是针对用于四个视点的相邻像素11而布置的。在用于四个视点的相邻像素11中显示的第一视点图像至第四视点图像被一个透镜元件23分离到不同视点位置的方向上。布置了多个透镜元件23。然而，所有的透镜元件23都以相同的方式将在用于四个视点的相应像素11中显示的第一视点图像至第四视点图像分离到不同视点位置的方向上。
[0058][本实施例的设计方法中的视差器件2的构造示例]
[0059]相比于上述的一般设计方法，在本实施例的设计方法中，针对用于η个视点的相邻像素11布置有两个以上的相邻分离元件。当从特定视点位置观看时，通过所述两个以上的相邻分离元件中的单个特定分离元件能够看到单个特定视点图像。此外，通过除所述特定分离元件之外的其它分离元件能够看到形成在用于η个视点的相邻像素11附近的黑矩阵12。此外，如后面将要说明的那样，视差器件2中的所述分离元件的布置间隔S被设定为比上述一般设计方法中的布置间隔L小的值。换言之，所述分离元件是以比上述一般设计方法中的间距小的间距布置的。
[0060][将视差器件2布置在Al位置的情况]
[0061]首先，将说明这样的示例:该示例中，视差器件2 (柱状透镜2Β)布置在比基于一般设计方法的Cl位置更靠近显示部I的Al位置(见图1)。图5图示了这样的状态:其中，当柱状透镜2Β布置在Al位置时，从特定视点位置(第三视点位置)观看显示部I。在图6中以放大的方式示出了图5中用虚线围绕的区域150中的部分。[0062]在图5和图6所示的示例中，五个透镜元件23针对用于四个视点的相邻像素11布置着。当从作为特定视点位置的第三视点位置观看时，通过五个相邻透镜元件23中的单个特定透镜元件23看到了单个特定视点图像(第三视点图像)。并且，通过除所述单个特定透镜元件23之外的其它透镜元件23 (图6中的区域160中的透镜)看到了形成在用于四个视点的相邻像素11附近的黑矩阵12。如上所述，当视差器件2布置在Cl位置时，通过所有透镜元件23都看到了特定视点图像。然而，在如图5和图6所示的示例中，只能通过这些透镜元件23中的一部分看到特定视点图像。
[0063]参照图7，将说明用来实现图5和图6中所示的构造示例的设计方法。显示部I与视差器件2之间的距离“t”被设计为如下。此外，视差器件2中的分离元件的布置间隔(相邻透镜元件23之间的布置间隔)S被设计为如下。需要注意的是，当视差器件2是视差屏障2A时，所述分离元件的布置间隔S对应于两个相邻开口部21 (见图3)的布置间隔。此外，在使用视差屏障2A的情况下，各开口部21优选具有等于或小于各像素11的有效宽度“a”(稍后将会说明)的尺寸。这防止了串扰的发生。
[0064]t=Z.P/{E(n+l)+P}
[0065]S=nP.E/{E(n+l)+P}
[0066]在上述这些表达式中，η是视点的个数，Z是观看距离，E是瞳孔间距离，并且P是像素间距。
[0067][像素11的有效宽度“a”的条件]
[0068]这里，为了实现如图5和图6中的示例所示的观看状态，需要实现如下的状态:通过除特定透镜元件23之外的其它透镜元件23 (图6中的区域160中的透镜)看到的是黑矩阵12。为了达到这种状态，可能必须使得像素11的有效宽度“a”足够小从而除了满足关于距离“t”与布置间隔S的上述条件之外还满足下列条件。通过满足该条件，阻止了所谓的串扰的发生，当该串扰发生时会看到与所期望的视点图像不同的图像。当假设透镜元件23具有理想的集光功能时，在观看位置处`不会导致串扰的像素11的有效宽度“a”的最大容许值如下所述(见图8和图9)。
[0069]如图8和图9所示，满足下列条件是较佳的。
[0070]P-u^a/2, u2_P>a/2，...[0071]这里，参数U1, u2，...分别表示除特定透镜元件23之外的其它透镜元件23 (图6中的区域160中的透镜)的落在显示部I上的焦点与该特定透镜元件23的落在显示部I上的焦点之间的距离。
[0072]因此,有效宽度a的容许值满足下列条件:
[0073]a〈2.P {1-m/ (n+1)}和 a〈2.P {m/ (n+1)}
[0074]其中m=l,2,..., n。
[0075][将视差器件2布置在A2位置的情况]
[0076]类似于针对Al位置的上述设计方法，当将视差器件2 (柱状透镜2B)布置在A2位置(见图1)时，将显示部I与视差器件2之间的距离“t”设计为如下。同样，将视差器件2中的所述分离元件的布置间隔(两个相邻透镜元件23的布置间隔)S (见图10)设计为如下。
[0077]t=Z.P (η-1) / {E (2n_l) +P (η-1)}
[0078]S=nP.E/ {E (2n_l) +P (n_l)}[0079][将视差器件2布置在BI位置的情况]
[0080]此外，当将视差器件2 (柱状透镜2B)布置在比基于一般设计方法的Cl位置更远离显示部I的BI位置(见图1)时，将显示部I与视差器件2之间的距离“t”设计为如下。同样，将视差器件2中的所述分离元件的布置间隔(两个相邻透镜元件23的布置间隔)S设计为如下。[0081 ] t=Z.P (2n+l) / {E (n+1) +P (2n+l)}
[0082]S=nP.E/ {E (n+1) +P (2n+1)}
[0083][在将视差器件2布置于A位置(t〈d)的情况下的统一表达式]
[0084]参照图11至图15，将会说明当把视差器件2布置在比Cl位置更靠近显示部I的A位置时该设计方法中的统一表达式。当把视差器件2布置在A位置(t〈d)时，可以用下面的统一表达式来设计显示部I与视差器件2之间的距离“t”。此外，用下面的统一表达式来设计视差器件2中的所述分离元件的布置间隔(两个相邻透镜元件23的布置间隔)S。需要注意的是，图11图示了其中n=4、B1=I和b=l的情况，图12图示了其中n=4、a2=3和b=l的情况，图13图示了其中n=4、a3=5和b=l的情况，图14图示了其中n=4、a4=7和b=l的情况，图15图示了其中n=4、B1=I和b=2的情况。
[0085]t=Z.amP/ {(bn+am) E+amP}
[0086]S=nE.P/ {(bn+am) E+amP}
[0087]在上述这些表达式中，满足下列条件。
[0088]S2^1=Ii (m-1) +1
[0089]a2m=nm_l
[0090]m=l，2，3，…
[0091]b=l，2，3，...[0092]如图11至图15所示，A位置处的每个透镜元件23被布置在将各个像素11与Cl位置处的各个透镜元件23连接起来的用于各个视点的主光线的每个交叉点处。在此情况下，所述主光线能够将am个像素11中的各者与Cl位置处的b个透镜元件23中的各者连接起来。
[0093][在将视差器件2布置于B位置(t>d)的情况下的统一表达式]
[0094]参照图16至图20，将会说明当把视差器件2布置在比Cl位置更远离显示部I的B位置时该设计方法中的统一表达式。当把视差器件2布置在B位置(t>d)时，用下面的统一表达式来设计显示部I与视差器件2之间的距离“t”。此外，用下面的统一表达式来设计视差器件2中的所述分离元件的布置间隔(两个相邻透镜元件23的布置间隔)S。需要注意的是，图16图示了其中Ii=^a1=I和b=l的情况，图17图示了其中n=4、a2=3和b=l的情况，图18图示了其中n=4、a3=5和b=l的情况，图19图示了其中n=4、a4=7和b=l的情况，图20图示了其中n=4、B1=I和b=2的情况。
[0095]t=Z.(bn+am) P/ {amE+ (bn+am) P}
[0096]S=nE.P/ {amE+ (bn+am) P}
[0097]在上述这些表达式中，满足下列条件。
[0098]S2^1=Ii (m-1) +1
[0099]a2m=nm_l[0100]m=l，2，3，…
[0101]b=l，2，3，...[0102]如图16至图20所示，B位置处的每个透镜元件23被布置在将各个像素11与Cl位置处的各个透镜元件23连接起来的用于各个视点的主光线的每个交叉点处。在此情况下，所述主光线能够将am个像素11中的各者与Cl位置处的b个透镜元件23中的各者连接起来。
[0103][效果]
[0104]如上所述，根据本实施例的显示单元，针对用于η个视点的相邻像素11布置有两个以上相邻分离元件，并且通过除所述特定分离元件之外的其它分离元件观看到的是黑矩阵12。因此，能够在不改变诸如观看距离等观看条件的前提下对视差器件2的布置进行改变。于是，减小单元的厚度和重量就变得容易。同样，与此相反，当由于诸如提高显示部I的分辨率等原因使得难以制造厚度被减小的器件时，设计出具有大厚度的整体单元就变得容易。
[0105]2、第二实施例
[0106]接下来，将说明第二实施例的显示单元。需要注意的是，用相同的数字来表示与第一实施例的显示单元的组件大体相同的组件，并且适当地省略对它们的说明。
[0107][显示单元的总体构造]
[0108]图21图示了本发明第二实施例的显示单元的构造示例。在图1中，已经示出了这样的示例(前面布置的示例):该示例中，视差器件2被布置在显示部I的显示面侧(观看侧)。然而，可以采用如图21所示的将视差器件2布置在显示面侧的相反侧(显示部I的背面侧)的构造(后面布置)。例如，当使用背光式的液晶显示面板作为显示部I时，视差器件2可以在该液晶显示面板的背面侧布置在背光30 (见图22)与该液晶显示面板之间。
[0109]在具有这样的后面布置的显`示单元中，像在上述第一实施例中那样，同样能够在不改变诸如观看距离Z等观看条件的前提下对视差器件2的布置进行改变。具体地，视差器件2的布置位置可以采用各种各样的形式。在图21中，Cll示出了在一般设计方法中的视差器件2的布置位置。同样，用Α11、Α12、Α13、Β11、Β12和Β13示出了在稍后说明的本实施例的设计方法中的可能的布置位置的示例。通过本实施例的设计方法，能够使视差器件2布置在比Cll位置更靠近显示部I的A位置或比Cll位置更远离显示部I的B位置。
[0110]在下文中，在本实施例中主要说明了使用视差屏障2Α作为视差器件2的情况的设计方法。然而，如上述第一实施例中那样，类似的设计方法也同样适用于使用柱状透镜2Β的情况。
[0111][比较例(一般设计方法)中的视差器件2的构造示例]
[0112]作为比较例，将会说明在参照图22的后面布置的情况下在一般设计方法中的视差器件2 (视差屏障2Α)的构造示例。在该一般设计方法中，将显示部I与视差器件2之间的距离“d”设计为如下。此外，将视差器件2中的所述分离元件的布置间隔(图22中两个相邻开口部21之间的布置间隔)L设计为如下。
[0113]d=Z.P/ (E-P)
[0114]L=nP.E/ (E-P)
[0115]在上述这些表达式中，η是视点的个数，Z是观看距离，E是瞳孔间距离，并且P是像素间距。
[0116]当使用距离d和布置间隔L作为设计值时，针对用于η个视点的相邻像素11布置有一个分离元件。例如，在四个视点的情况下，一个开口部21是针对用于四个视点的相邻像素11而布置的。通过一个开口部21将在用于四个视点的相邻像素11中显示的第一视点图像至第四视点图像分离到不同视点位置的方向上。布置了多个开口部21。然而，所有开口部21都以类似的方式将在用于四个视点的相应像素11中显示的第一视点图像至第四视点图像分离到不同视点位置的方向上。
[0117][本实施例的设计方法中的视差器件2的构造示例]
[0118]对比于上述的一般设计方法，在本实施例的设计方法中，对应于用于η个视点的相邻像素11布置有两个以上的相邻分离元件。通过所述两个以上的相邻分离元件中的单个特定分离元件，能够从特定视点位置看到单个特定视点图像。此外，通过除所述特定分离元件之外的其它分离元件能够看到形成在用于η个视点的相邻像素11附近的黑矩阵12。此外，视差器件2中的分离元件的布置间隔S被设定为比上述一般设计方法中的布置间隔L小的值。换言之，分离元件是以比上述一般设计方法中的间距更小的间距而被布置的。
[0119][在将视差器件2布置于A位置(t〈d)的情况下的统一表达式]
[0120]参照图23，将会说明当把视差器件2布置在比Cll位置更靠近显示部I的A位置时该设计方法中的统一表达式。当把视差器件2布置在A位置(t〈d)时，可以根据下面的统一表达式来设计显示部I与视差器件2之间的距离“t”。此外，可以根据下面的统一表达式来设计视差器件2中的分离元件的布置间隔(两个相邻开口部21的布置间隔)S。需要注意的是，图23图示了其中n=4、B1=I和b=l的情况。
[0121 ] t=Z.amP/ {(bn+am) E_amP}
[0122]S=nE.P/ {(bn+am) E_amP}
[0123]在上述这些表达式中，满足下列条件。
[0124](m-1)+1
[0125]a2m=nm_l
[0126]m=l，2，3，…
[0127]b=l，2，3，...[0128]如图23所示，A位置处的每个开口部21被布置在将各个像素11与Cll位置处的各个开口部21连接起来的用于各个视点的主光线的每个交叉点处。在此情况下，所述主光线能够将&111个像素11中的各者与Cll位置处的b个开口部21中的各者连接起来。
[0129][在将视差器件2布置于B位置(t>d)的情况下的统一表达式]
[0130]参照图24，将会说明当把视差器件2布置在比Cll位置更远离显示部I的B位置时该设计方法中的统一表达式。当把视差器件2布置在B位置(t>d)时，用下面的统一表达式来设计显示部I与视差器件2之间的距离“t”。此外，可以基于下面的统一表达式来设计视差器件2中的分离元件的布置间隔(两个相邻开口部21的布置间隔)S。需要注意的是，图24图示了其中n=4、a3=5和b=l的情况。
[0131]t=Z.(bn+am) P/{amE_ (bn+am) P}
[0132]S=nE.P/ {amE_ (bn+am) P}
[0133]在上述这些表达式中，满足下列条件。[0134]S2^1=Ii (m-1) +1
[0135]a2m=nm_l
[0136]m=l，2，3，…
[0137]b=l，2，3，...[0138]如图24所示，B位置处的每个开口部21被布置在将各个像素11与Cll位置处的各个开口部21连接起来的用于各个视点的主光线的每个交叉点处。在此情况下，所述主光线能够将&111个像素11中的各者与Cll位置处的b个开口部21中的各者连接起来。
[0139]3、其它实施例
[0140]本发明的技术并不限于上述的对各优选实施例的说明，并且可以进行各种改变。例如，上述各优选实施例的任一种显示单元都适用于具有显示功能的各种各样的电子装置。图25图示了作为这类电子装置的示例的电视机的外观构造。该电视机包括图像显示屏部200，该图像显示屏部200包括前面板210和滤光玻璃220。
[0141]根据本发明的上述各示例性实施例，能够实现至少下列构造。
[0142](I) 一种显示单元，其包括:
[0143]显示部，所述显示部包括多个像素和形成在相邻像素间的黑矩阵，并且所述显示部通过如下方式来显示具有各自视点的η个视点图像:将所述η个视点图像分别分配给η个相邻像素，从而使得所述多个像素的每一者能够被分配给所述η个视点图像中的任一者，这里η是2以上的整数；以及
[0144]视差器件，所述视差器件包括多个分离元件，所述多个分离元件中的两个以上相邻分离元件与所述η个相邻像素对应地布置，所述视差器件将显示在所述显示部上的所述η个视点图像分离到互不相同的相应的η个方向上，
[0145]其中，所述两个以上相邻分离元件中的单个特定分离元件使得从特定视点位置能够看到多个视点图像中的单个特定视点图像，并且所述两个以上相邻分离元件中的其它分离元件使得从所述特定视点位置能够看到所述黑矩阵。
[0146](2)根据(I)所述的显示单元，其中，所述视差器件在与所述显示部相距一定的距离处布置在所述显示部的观看者侧并且与所述显示部相对，所述距离短于或长于由下列表达式表示的d的值，
[0147]d=Z.P/ (E+P)
[0148]这里Z是观看距离，E是瞳孔间距离，并且P是像素间距。
[0149](3)根据(I)或(2)所述的显示单元，其中，所述视差器件布置在所述显示部的观看者侧并且与所述显示部相对，所述视差器件中的所述相邻分离元件的布置间隔小于由下列表达式表不的L的值，
[0150]L=nP.E/ (E+P)
[0151]这里η是视点的个数，E是瞳孔间距离，并且P是像素间距。
[0152](4)根据(I)所述的显示单元，其中，所述视差器件在与所述显示部相距一定的距离处布置在所述显示部的观看者侧的相反侧并且与所述显示部相对，所述距离短于或长于由下列表达式表示的d的值，
[0153]d=Z.P/ (E-P)
[0154]这里Z是观看距离，E是瞳孔间距离，并且P是像素间距。[0155](5)根据(I)或(4)所述的显示单元，其中，所述视差器件布置在所述显示部的观看者侧的相反侧并且与所述显示部相对，所述视差器件中的所述相邻分离元件的布置间隔小于由下列表达式表示的L的值，
[0156]L=nP.E/ (E-P)
[0157]这里η是视点的个数，E是瞳孔间距离，并且P是像素间距。
[0158](6 )根据(I)至(5 )所述的显示单元，其中，所述视差器件是柱状透镜，所述柱状透镜包括充当所述分离元件的多个透镜元件。
[0159](7)根据(I)至(5)所述的显示单元，其中所述视差器件是视差屏障，所述视差屏障包括充当所述分离元件的多个开口。
[0160](8) 一种电子装置，其具有显示单元，所述显示单元包括:
[0161]显示部，所述显示部包括多个像素和形成在相邻像素间的黑矩阵，并且所述显示部通过如下方式来显示具有各自视点的η个视点图像:将所述η个视点图像分别分配给η个相邻像素，从而使得所述多个像素的每一者能够被分配给所述η个视点图像中的任一者，这里η是2以上的整数；以及
[0162]视差器件，所述视差器件包括多个分离元件，所述多个分离元件中的两个以上相邻分离元件与所述η个相邻像素对应地布置，所述视差器件将显示在所述显示部上的所述η个视点图像分离到互不相同的相应的η个方向上，
[0163]其中，所述两个以上相邻分离元件中的单个特定分离元件使得从特定视点位置能够看到多个视点图像中的单个特定视点图像，并且所述两个以上相邻分离元件中的其它分离元件使得从所述特定视点位置能够看到所述黑矩阵。
[0164]本申请包含与2012年8月6日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2012-174277所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
[0165]本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其它因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。
【权利要求】
1.一种显示单元，其包括: 显示部，所述显示部包括多个像素和形成在相邻像素间的黑矩阵，并且所述显示部通过如下方式来显示具有各自视点的η个视点图像:将所述η个视点图像分别分配给η个相邻像素，由此使得所述多个像素的每一者能够被分配给所述η个视点图像中的任一者，这里η是2以上的整数；以及 视差器件，所述视差器件包括多个分离元件，所述多个分离元件中的两个以上相邻分离元件与所述η个相邻像素对应地布置，所述视差器件将显示在所述显示部上的所述η个视点图像分离到互不相同的相应的η个方向上， 其中，所述两个以上相邻分离元件中的单个特定分离元件允许从特定视点位置看到多个视点图像中的单个特定视点图像，并且所述两个以上相邻分离元件中的其它分离元件允许从所述特定视点位置看到所述黑矩阵。
2.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述视差器件在与所述显示部相距一定的距离处布置在所述显示部的观看者侧并且与所述显示部相对，所述距离短于或长于由下列表达式表不的d的值，
d=Z.P/(E+P) 这里Z是观看距离，E是瞳孔间距离，并且P是像素间距。
3.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述视差器件布置在所述显示部的观看者侧并且与所述显示部相对，所述视差器件中的所述相邻分离元件的布置间隔小于由下列表达式表不的L的值，
L=nP.E/(E+P)· 这里η是视点的个数，E是瞳孔间距离，并且P是像素间距。
4.根据权利要求2所述的显示单元，其中，所述视差器件中的所述相邻分离元件的布置间隔小于由下列表达式表示的L的值，
L=nP.E/(E+P) 这里η是视点的个数。
5.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述视差器件在与所述显示部相距一定的距离处布置在所述显示部的观看者侧的相反侧并且与所述显示部相对，所述距离短于或长于由下列表达式表示的d的值，
d=Z.P/(E-P) 这里Z是观看距离，E是瞳孔间距离，并且P是像素间距。
6.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述视差器件布置在所述显示部的观看者侧的相反侧并且与所述显示部相对，所述视差器件中的所述相邻分离元件的布置间隔小于由下列表达式表示的L的值，
L=nP.E/(E-P) 这里η是视点的个数，E是瞳孔间距离，并且P是像素间距。
7.根据权利要求5所述的显示单元，其中，所述视差器件中的所述相邻分离元件的布置间隔小于由下列表达式表示的L的值，
L=nP.E/(E-P) 这里η是视点的个数。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的显示单元，其中，所述视差器件是柱状透镜，所述柱状透镜包括充当所述分离元件的多个透镜元件。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的显示单元，其中所述视差器件是视差屏障，所述视差屏障包括充当所述分离元件的多个开口。
10.一种电子装置，其具有权利要求1至9中任一项所述的显示单元。
【文档编号】G02B27/22GK103581643SQ201310309565
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2012年8月6日
【发明者】坂本祥, 今井裕 申请人:索尼公司