JP2025519311A - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、表示装置及びその駆動方法を提供する。表示パネルは、行方向および列方向に沿ってアレイ状に配置された複数の画素島を含み、各画素島は、行方向に沿って間隔をあけて配置されたｎ個の副画素を含む。光分割要素は、表示パネルの表示側に位置し、列方向に沿って延在し、行方向に沿って連続的に配置された複数の光分割繰り返し単位を含み、繰り返し単位は、列方向に沿って延在し、行方向に沿って連続的に配置されたＭ個の光分割構造を含み、各分光繰り返し単位は、ピクセルアイランドのＫ列を覆うことに対応し、放出される光によって形成されるメインローブ視野角は等しくない。Ｋ×ｎ個の副画素は、表示装置の最適視距離において瞳孔の２／３以上の投影幅を有する。

Description

本発明は、表示技術の分野に関し、特に、表示装置及びその駆動方法に関する。

表示技術の継続的な発展に伴い、三次元（ｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ，３Ｄ）表示技術はますます注目を集めている。３次元表示技術により、表示画像を３次元的かつリアルにすることができる。その原理は、人間の左目と右目でそれぞれ一定の視差を持った左目用画像と右目用画像を受け取ると、脳が受け取った視差画像を重ね合わせて融合すると、３Ｄ画像の視覚的な表示効果を構築するというものである。

しかし、既存の３Ｄ表示製品には視覚疲労という問題がある。

本発明の実施例によって提供される表示装置は、表示パネルと、
前記表示パネルの表示側に配置される光分割要素と、を含み、
前記表示パネルは、行方向および列方向に沿ってアレイ状に配列された複数の画素島を含み、各画素島は、行方向に沿って間隔をおいて配列されたｎ個の副画素を含み、ここで、ｎは、より大きい整数であり、
前記光分割要素は、列方向に沿って延在し、行方向に沿って連続的に配列された複数の光分割繰り返しユニットを含み、前記光分割繰り返しユニットは、列方向に沿って延在し、行方向に沿って連続的に配列されたＭ個の光分割構造を含み、各光分割繰り返しユニットは、Ｋ列の画素島を対応的にカバーし、ＭとＫは同じではなく、前記表示装置の最適な観察距離におけるＫ＊ｎ個の前記副画素から発せられる光によって形成されるメインローブ視野角の投影幅は、瞳孔間距離の２／３以上である。

いくつかの実施形態では、Ｋ×ｎとＭが互いに素である。

いくつかの実施形態では、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域からの出射光がＭ個の光分割構造によって分光された後、空間的に連続した発光領域を形成する。

いくつかの実施形態では、水平方向において、Ｍ個の光分割構造の幅は、Ｋ列の前記画素島幅と同じである。

いくつかの実施形態では、副画素は、副画素開口領域を含み、行方向において、ｎ個の副画素開口領域の合計幅と画素島の幅との比は、０．９／Ｍ以上１以下である。

いくつかの実施形態では、行方向において、副画素開口領域の幅と画素島の幅との比は、ｉ／Ｍであり、ｉは、１より大きいかＭ－１以下の整数である。

いくつかの実施形態では、ｉ＝１であり、行方向において、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域は、空間的に補完的に接合される。

いくつかの実施形態では、ｉ＞１であり、行方向において、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域の間は、空間的に重なっている。

いくつかの実施形態では、行方向において、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域は、空間的に均一に重なっている。

いくつかの実施形態では、行方向において、異なる副画素開口領域の幅の差の絶対値は、２．５μｍ以下である。

いくつかの実施形態では、表示装置は、光分割要素と前記表示パネルとの間に配置されるペーサ誘電体層をさらに含む。

いくつかの実施形態では、光分割構造は、シリンドリカルレンズである。

いくつかの実施形態では、シリンドリカルレンズは、突起を有する第１の樹脂層と、第１の樹脂層の表示パネルから離れる側に配置される平坦化樹脂層とを含み、前記平坦化樹脂層の屈折率は、第１の樹脂層の屈折率より小さい。

いくつかの実施形態では、シリンドリカルレンズは、液晶レンズである。

いくつかの実施形態では、シリンドリカルレンズの曲率半径は、１．０１ｒ以上１．２２ｒ以下であり、
ここで、

ｎ１は第１の樹脂層の屈折率または液晶レンズのｅ－光の屈折率であり、ｎ２は平坦化樹脂層の屈折率または液晶レンズのｏ－光の屈折率であり、ｎ３はペーサ誘電体層の屈折率であり、Ｌ１は前記表示装置の最適な観察距離であり、Ｐ１は、前記行方向における前記シリンドリカルレンズの幅であり、Ｗは、前記最適な観察距離における、前記副画素から発せられる光によって形成されるメインローブ視野角の投影幅である。

いくつかの実施形態では、Ｍが３、Ｋが１、ｎが１０、または、Ｍが３、Ｋが１、ｎが３２、または、Ｍが３、Ｋが２、ｎが３２、または、Ｍが３、Ｋが４、ｎが３２である。

いくつかの実施形態では、列方向上の連続的に配列された３つの前記画素島ごとが１つの画素繰り返しユニットであり、
１つの前記画素繰り返しユニット内では、同じ画素島の副画素の表示色は同じであり、異なる画素島の副画素の表示色は異なる。

いくつかの実施形態では、表示装置は、ユーザーの目の位置をリアルタイムで決定するために使用される視線追跡システムをさらに含む。

本発明の実施例によって提供される表示装置の駆動方法は、
２次元表示モードでは、表示待機の画像に基づき、各画素島に対応する第１の画像駆動信号を決定し、２次元画像を形成するために、対応の第１の画像駆動信号を画素島内のすべての副画素にロードするステップと、
３次元表示モードでは、前記表示装置におけるユーザーの注視領域および非注視領域を決定し、表示待機の画像に基づき、画像を表示するように第１の解像度で前記注視領域を駆動し、画像を表示するように第２の解像度で前記非注視領域を駆動するステップとを含み、
ここで、第１の解像度は第２の解像度よりも高い。

いくつかの実施形態では、前記表示装置におけるユーザーの注視領域および非注視領域を決定するステップは、
視線追跡システムを通じて表示装置上のユーザーの目の注視領域を取得するステップと、
前記表示装置における前記注視領域以外の他の領域を非注視領域として決定するステップとを含む。

いくつかの実施形態では、表示待機の画像に基づき、画像を表示するように第１の解像度で前記注視領域を駆動し、画像を表示するように第２の解像度で前記非注視領域を駆動するステップは、
視線追跡システムを通じてユーザーの目の座標を決定し、ユーザーの目の座標に基づき、左目のビューと右目のビューを決定するステップと、
前記左目のビューおよび前記右目のビューに基づき、第１の解像度に対応する複数の第１の解像度画像および第２の解像度に対応する複数の第２の解像度画像をレンダリングするステップと、
各画素島グループ内の前記左目のビューに対応する前記副画素および前記右目のビューに対応する前記副画素を決定するステップと、
注視領域では、第１の解像度画像に基づき、前記左目のビューに対応する前記副画素に前記左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供するステップと、
非注視領域では、第２の解像度画像に基づき、前記左目のビューに対応する前記副画素に前記左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供するステップとを含み、
ここで、各画素島グループは、１つの光分割繰り返しユニットによってカバーされるＫ列の画素島を含み、ユーザーの左目と右目を結ぶ線の方向は、行方向と平行である。

いくつかの実施形態では、視線追跡システムは、Ｎ／２個の第１のカメラと、Ｎ／２個の第２のカメラとを含み、ここで、Ｎ＝Ｋ×ｎ，Ｋ×ｎは偶数であり、視線追跡システムを通じてユーザーの目の座標を決定し、ユーザーの目の座標に基づき、左目のビューと右目のビューを決定するステップは、
ユーザーの両眼の中心の座標および前記ユーザーの両眼の中心の座標に対応する中心視点を決定するステップと、
中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザーの左目に対応する領域においてＮ－１個の第１の視点を設定し、中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザー右目に対応する領域においてＮ個の第２の視点を設定するステップと、
前記Ｎ／２個の第１のカメラをＮ／２番目の第１の視点からＮ－１番目の第１の視点にそれぞれ設定し、前記Ｎ／２個の第２のカメラを（Ｎ／２）＋１番目の第２の視点からＮ番目の第２の視点にそれぞれ設定し、前記Ｎ／２個の第１のカメラで前記左目のビューを取得し、前記Ｎ／２個の第２のカメラで前記右目のビューを取得するステップとを含む。

いくつかの実施形態では、各画素島グループ内の前記左目のビューに対応する前記副画素および前記右目のビューに対応する前記副画素を決定するステップは、
各前記副画素の発光角度スペクトルを取得し、角度スペクトル境界データベースを取得するステップと、
ユーザーの目の座標に基づいてユーザーの両眼の中心の座標を決定するステップと、
ユーザーの両眼の中心と各前記画素島グループの中心の間の角度を決定するステップと、
前記ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心の間の角度および各前記副画素の発光角度スペクトルに基づき、前記ユーザーの両眼の中心に対応する中心副画素を決定するステップと、
ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、中心副画素およびその右側にある（Ｎ／２－１）個の副画素は、前記左目のビューに対応し、中心副画素の左側にあるＮ／２個の副画素は、前記右目のビューに対応するステップと、
ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、前記中心副画素の右側にあるＮ／２個の副画素は、前記左目のビューに対応し、前記中心副画素およびその左側にある（Ｎ／２－１）個の副画素は、前記右目のビューに対応するテップとを含む。

いくつかの実施形態では、視線追跡システムは、（Ｎ＋１）／２個の第１のカメラと、（Ｎ＋１）／２個の第２のカメラとを含み、ここで、Ｎ＝Ｋ×ｎ，Ｋ×ｎは奇数であり、視線追跡システムを通じてユーザーの目の座標を決定し、ユーザーの目の座標に基づき、左目のビューと右目のビューを決定するステップは、
ユーザーの両眼の中心の座標および前記ユーザーの両眼の中心の座標に対応する中心視点を決定するステップと、
中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザーの左目に対応する領域においてＮ個の第１の視点を設定し、中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザー右目に対応する領域においてＮ個の第２の視点を設定するステップと、
（Ｎ＋１）／２個の第１のカメラを（Ｎ＋１）／２番目の第１の視点からＮ番目の第１の視点それぞれに設定し、前記（Ｎ＋１）／２個の第２のカメラを（Ｎ＋１）／２番目の第２の視点からＮ番目の第２の視点それぞれに設定し、（Ｎ＋１）／２個の第１のカメラで前記左目のビューを取得し、（Ｎ＋１）／２個の第２のカメラで前記右目のビューを取得するステップとを含む。

いくつかの実施形態では、各画素島グループ内の前記左目のビューに対応する前記副画素および前記右目のビューに対応する前記副画素を決定するステップは、
各前記副画素の発光角度スペクトルを取得し、角度スペクトル境界データベースを取得するステップと、
ユーザーの目の座標に基づいてユーザーの両眼の中心の座標を決定するステップと、
ユーザーの両眼の中心と各前記画素島グループの中心の間の角度を決定するステップと、
前記ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心の間の角度および各前記副画素の発光角度スペクトルに基づき、前記ユーザーの両眼の中心に対応する中心副画素を決定するステップと、
中心副画素の右側にある（Ｎ－１）／２個の副画素は、右目のビューに対応し、中心副画素の左側にある（Ｎ－１）／２個の副画素は、左目のビューに対応し、ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、中心副画素は、左目のビューに対応し、ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、中心副画素は、右目のビューに対応するステップとを含む。

本開示の実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、実施形態の説明に使用する必要がある図面を以下に簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における図面は一部の実施形態にすぎない。当業者は、創造的な努力をすることなく、これらの図面に基づいて他の図面を取得することもできる。
関連技術における３Ｄ表示原理の概略図である。 本発明の実施例によって提供される表示装置の概略構造図である。 本発明の実施例によって提供される表示装置の副画素の発光の光路図である。 本発明の実施例によって提供される表示装置の副画素の接合後の発光の光路図である。 本発明の実施例によって提供される別の表示装置の副画素の発光の光路図である。 本発明の実施例によって提供される別の表示装置の副画素の接合後の発光の光路図である。 本発明の実施例によって提供される別の表示装置の概略構造図である。 本発明の実施例によって提供される曲率半径に応じて変化する隣接視点間のクロストークの関係図である。 本発明の実施例によって提供される異なる位置にある副画素の概略図である。 本発明の実施例によって提供される副画素開口偏差に応じて変化するモアレコントラストの概略図である。 本発明の実施例によって提供される別の曲率半径に応じて変化する隣接視点間のクロストークの関係図である。 本発明の実施例によって提供される別の異なる位置にある副画素の概略図である。 本発明の実施例によって提供される別の副画素開口偏差に応じて変化するモアレコントラストの概略図である。 本発明の実施例によって提供される、曲率半径に応じて変化する隣接視点間のクロストークの関係を示す別の図である。 本発明の実施例によって提供される、異なる位置にある副画素の別の概略図である。 本発明の実施例によって提供される、副画素開口偏差に応じて変化するモアレコントラストの別の概略図である。 本発明の実施例によって提供される表示装置の駆動方法の概略的なフローチャートである。 本発明の実施例によって提供される表示装置の表示領域分割を示す模式図である。 本発明の実施例によって提供される表示装置の解像度圧縮の概略図である。 本発明の実施例によって提供される視点分布およびカメラ配置の概略図である。 本発明の実施例によって提供される副画素角度スペクトル境界の概略図である。 本発明の実施例によって提供される左目のビューおよび右目のビューに対応する副画素の概略図である。 本発明の実施例によって提供される人間の目で見える視覚効果の概略図である。 本発明の実施例によって提供される実際の対応する視点番号と画素島内の副画素の実際の物理的配置番号との間の変換を示す概略図である。 本発明の実施例によって提供される視点分布およびカメラ配置の別の概略図である。 本発明の実施例によって提供される左目のビューおよび右目のビューに対応する副画素の別の概略図である。 本発明の実施例によって提供される人間の目で見える視覚効果の別の概略図である。 本発明の実施例によって提供される実際の対応する視点番号と画素島内の副画素の実際の物理的配置番号との間の変換を示す別の概略図である。 本発明の実施例によって提供される、視点分布およびカメラ配置の別の概略図である。 本発明の実施例によって提供される、左目のビューおよび右目のビューに対応する副画素の概略図である。 本発明の実施例によって提供される、人間の目で見える視覚効果の別の概略図である。 本発明の実施例によって提供される、実際の対応する視点番号と画素島内の副画素の実際の物理的配置番号との間の変換を示す別の概略図である。

本発明の実施形態の目的、技術的解決策および利点をより明確にするために、本発明の実施形態の技術的解決策を、本発明の実施形態の図面と併せて以下に明確かつ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく、一部である。本発明の説明された実施形態に基づいて、創造的な努力なしに当業者によって得られる他のすべての実施形態は、本発明の保護の範囲内に入る。

他に定義されていない限り、本発明で使用される技術用語または科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって理解される通常の意味を有するものとする。本発明で使用される「第１」、「第２」および同様の単語は、順序、量、または重要性を示すものではなく、異なる構成要素を区別するためにのみ使用される。「含む」または「含有」などの言葉は、その言葉の前に現れる要素または物が、他の要素または物を排除することなく、その言葉の後に列挙される要素または物およびそれらの等価物を含むことを意味する。「接続された」または「結合された」などの言葉は、物理的または機械的な接続に限定されず、直接的または間接的な電気的接続を含む場合がある。

なお、図面中の各グラフィックスの大きさや形状は、実際の寸法を反映するものではなく、本発明を説明するためのものに過ぎない。図面全体を通じて、同一または類似の参照番号は、同一または類似の要素、または同一または類似の機能を有する要素を示す。

なお、関連技術の３Ｄ表示製品は、図１に示すように、単一視点が瞳孔全体をカバーするため、人間の目は表示画面に焦点を合わせるが、脳が生成する３Ｄ画像は表示画面の外側にある。つまり単眼の焦点深度は両眼の輻輳深度と一致しないため、視覚疲労が生じ、ユーザーにめまいなどの不快感を与えることがある。

関連技術に存在する上記の問題に対処するために、本開示の実施形態は、図２に示すように、以下表示パネル０１と、光分割要素０２を含む表示装置を提供する。

前記表示パネル０１は、行方向ｘおよび列方向ｙに沿ってアレイ状に配列された複数の画素島Ｓを含む。各画素島Ｓは行方向ｘに沿って間隔をおいて配列されたｎ個の副画素０８を含む。ここで、ｎは、より大きい整数である。

前記光分割要素０２は、表示パネル０１の表示側に位置する。光分割要素０２は、列方向Ｙに沿って延在し、行方向Ｘに沿って連続的に配列された複数の光分割繰り返しユニット０３を含む。光分割繰り返しユニット０３は、列方向Ｙに沿って延在し、行方向Ｘに沿って連続的に配列されたＭ個の光分割構造Ａを含む。各光分割繰り返しユニットは、Ｋ列の画素島Ｓを対応的にカバーする。ＭとＫは同じではなく、前記表示装置の最適な観察距離におけるＫ＊ｎ個の前記副画素から発せられる光によって形成されるメインローブ視野角の投影幅は、瞳孔間距離の２／３以上である。

本発明の実施例によって提供される表示装置において、前記表示装置の最適な観察距離におけるＫ＊ｎ個の前記副画素から発せられる光によって形成されるメインローブ視野角の投影幅は、瞳孔間距離の２／３以上であるため、左右の目の視差が適正な状態で複数の異なる視差画像が瞳孔に入ることができ、単眼の焦点深度が両眼の輻輳深度と一致し、視聴時にめまいが起こらず、視覚疲労が回避される。

視野角には、メインローブ視野角とサイドローブ視野角があることに留意する必要がある。メインローブ視野角とは、副画素によって放出された光が、副画素の直上の光分割構造によって分割された後に空間に形成される視野角を指す。サイドローブ視野角とは、副画素から発せられる光が副画素の真上の光分割構造の近くの光分割構造を通過した後の空間に形成される視野角を指す。例えば、光が副画素の真上の光分割構造に隣接する１番目の光分割構造を通過した後に一次サイドローブ視野角が形成され、光が副画素の真上の光分割構造に隣接する２番目の光分割構造を通過した後に二次サイドローブ視野角が形成される、などである。

なお、本発明の実施形態により提供される表示装置は、３次元（３Ｄ）表示に適用可能であり、３Ｄ表示は、例えば、超多視点ライトフィールドディスプレイであり、３Ｄ表示と２Ｄ表示との切り替えも実現できる。画素島は２Ｄ表示のサブ画素として使用できる。画素島には複数の副画素が含まれるため、３Ｄ表示モードでも２Ｄ表示と同じ解像度を維持でき、視線追跡システム（ｅｙｅ－ｔｒａｃｋｉｎｇ）を組み合わせることで、広い視野角を持つマルチビュー（ｖｉｅｗ）表示を実現でき、さらに、１インチあたりの画素数（ｐｐｉ）が多い３Ｄ表示を実現でき、より多くの情報が得られ、隣接する視点間のカラークロストークが少なくなる。

画素島の数が２Ｄ表示の解像度であるため、画素島のサイズは、網膜レベルの解像度の２Ｄ表示を達成するためのものであることに留意されたい。すなわち、画素島の人間の目に対する角度は１′である。対応する表示装置には上記の要件を満たす最適な視距離を有する。最適観察距離で３Ｄ表示の左目と右目の間にクロストークがないようにするには、最適観察距離での左目と右目の視点間隔の数が最大になるように設計する必要がある。最適な観察距離における繰り返し視点のない場合の視点幅の合計と瞳孔間距離Ｄは次の条件を満たす。

ここで、ｍは０以上の整数である。Ｗは、最適な観察距離における繰り返し視点のない視点の幅の合計であり、すなわち、最適な観察距離におけるメインローブ角の投影幅である。ｍが増加するにつれて、視点密度は徐々に増加する。輻輳競合による視覚疲労を解決するには、瞳孔に入る複数の視点を確保する必要があるため、

であり、したがって

は瞳孔に入る複数の視点を実現できる。しかしながら、ｍが増加するにつれて、視点密度は徐々に増加するが、人間の目の移動範囲は徐々に減少するため、視点密度と人間の目の移動範囲とのバランスをとるために、いくつかの実施形態では、ｍ＝１、Ｗ＝２Ｄ／３であり、すなわち、前記表示装置の最適な観察距離におけるＫ＊ｎ個の前記副画素から発せられる光によって形成されるメインローブ視野角の投影幅は、２／３瞳孔間距離に等しい。

特定の実施形態では、光分割構造は、各サブ画素の発光角度を制御するために使用され、指向性を持って光を放射する。

特定の実施形態では、表示パネルは、液晶表示パネル（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示パネル、量子ドット発光ダイオード（ＱＬＥＤ）、マイクロ無機発光ダイオード（ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ）表示パネルおよびミニ発光ダイオード（ｍｉｎｉ ＬＥＤ）表示パネルのうちの１つである。

いくつかの実施形態では、図２に示すように、列方向Ｙに連続的に配列された３つの画素島Ｓごとが画素繰り返しユニット０４である。

１つの画素繰り返しユニット０４において、同じ画素島Ｓの副画素０８は同じ表示色を有し、異なる画素島Ｓの副画素０８は異なる表示色を有する。

いくつかの実施形態では、図２に示すように、１つの画素繰り返しユニット０４は、第１の画素島０５、第２の画素島０６および第３の画素島０７を含み、第１の画素島０５は、複数の赤色のサブ画素Ｒを含み、第２の画素島０６は、複数の緑色のサブ画素Ｇを含み、第３の画素島０７は、複数の青色のサブ画素Ｂを含む。

いくつかの実施形態では、図２に示すように、１行の画素島Ｓにおける各副画素０８の表示色は、同じである。

いくつかの実施形態では、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域からの出射光がＭ個の光分割構造によって分光された後、空間的に連続した発光領域を形成する。

特定の実施形態では、行方向の光分割構造のサイズが小さいため、Ｍ個の光分割構造に対応するＫ×ｎ個の副画素について、どの分光構造が具体的に発光するかを人間の目は識別することができない。人間の目には、Ｋ×ｎ個の副画素から発せられた光が、その上にあるＭ個の光分割構造によって分割された後、空間的に連続した発光領域を形成するように見えるが、人間の目は可視空間内を移動するときに「黒いゾーン」を見ることはできない。

いくつかの実施形態では、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域は空間的に千鳥状に配置されており、その結果、Ｋ個の画素島内の各副画素によって放射される光が、Ｍ個の光分割構造によって分割された後に、空間的に連続した発光領域を形成するため、モアレを除去する。

「Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域が空間的に千鳥状に配置されている」における空間は、表示装置の可視空間である。

いくつかの実施形態では、副画素は、副画素開口領域を含み、行方向において、各副画素開口領域の幅は同じである。

次に、この解決策をよりよく理解するために、メインローブ視野角を例として、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域が空間的に千鳥状に配置され、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域からの出射光がＭ個の光分割構造によって分光された後、空間的に連続した発光領域を形成する例を挙げて説明する。

特定の実施形態では、各行方向に配列されたＭ個の光分割構造のうち、各光分割構造に対応する複数の副画素のうち、隣接する２つの副画素の視点の差はＭである。

いくつかの実施形態では、Ｋは１、Ｍは３、ｎは１０であり、Ｋ列画素島の光路図は、図３および図４に示されるとおりである。３つの光分割構造に対応する１つの画素島は１０個の副画素を含み、それぞれ第１の副画素１～第１０の副画素１０と表記する。各副画素の番号は対応する視点を表す。画素島内の各副画素は、対応する視点の順序で次のように配列され、第１の副画素１、第４の副画素４、第７の副画素７、第１０の副画素１０、第３の副画素３、第６の副画素６、第９の副画素９、第２の副画素２、第５の副画素５、および第８の副画素８。１０個の副画素に対応する光分割構造を第１の光分割構造Ａ１～第３の光分割構造Ａ３と表記する。ここで、図３に示すように、第１の光分割構造Ａ１は第１の副画素１、第４の副画素４、第７の副画素７、第１０の副画素１０をカバーし、第２の光分割構造Ａ２は、第３の副画素３、第６の副画素６、第９の副画素９をカバーし、第３の光分割構造Ａ３は第２の副画素２、第５の副画素５、第８の副画素８をカバーする。図３に示すように、１個の画素島内の各副画素と光分割構造の相対的な位置関係は繰り返しユニットを構成しない。各副画素を視点順に接合と、各副画素と光分割構造の相対位置は変わらない。図４に示すように、各光分割構造に対応する副画素が接合された後、副画素の位置は相補的になる。すなわち、各副画素間のギャップは０であり、光分割構造との相対的な位置関係は、千鳥状の相補的な配列となり、また、１個の画素島内の各副画素の発光領域は空間的に千鳥状に配置されており、１個の画素島内の各副画素の発光領域は、空間的に千鳥状の相補的な配列となり、図３に示すようである。副画素にはギャップがあるため、同じ光分割構造に対応する隣接の副画素から発せられた光は、同じ光分割構造Ａを通過した後、空間的に不連続な発光角度を有することになる。１個の画素島内の各副画素と３つの光分割構造Ａの相対位置は千鳥状に配置されており、１個の画素島内の各副画素の発光領域は空間的に千鳥配置となり、したがって、各光分割構造Ａの発光角度も千鳥状の相補的な配列となる。光分割構造Ａのサイズが非常に小さいため、どの分光構造Ａか発せられたのかを人間の目は識別することができないため、図４に示すように、人間の目には、１個の画素島内の１０個の副画素から発せられた光が、３つの光分割構造によって分割された後、空間的に連続した発光領域を形成するように見えるが、人間の目は可視空間内を移動するときに「黒いゾーン」を見ることはできない。

サイドローブ視野角の連続性は、前述のメインローブ視野角の連続性と同じである。隣接する光分割構造を通過するＫ個の画素島の２つの不連続な一次サイドローブ視野角は、互いに補完し合うことで連続的な一次サイドローブ視野角になる。また、水平方向のＭ個の光分割構造の幅は、Ｋ列の前記画素島幅と同じである。メインローブ視野角境界は、サイドローブ視野角境界と平行になる。人間の目はメインローブ視野角境界とサイドローブ視野角境界との間の距離を区別できないため、メインローブ視野角とサイドローブ視野角も連続しているように見える。同様に、一次サイドローブ視野角と二次サイドローブ視野角も連続し、二次サイドローブ視野角と三次サイドローブ視野角も連続する。このようにして、連続的な視野角が得られる。

いくつかの実施形態では、Ｋ×ｎとＭが互いに素である。

いくつかの実施形態では、水平方向において、Ｍ個の光分割構造の幅は、Ｋ列の前記画素島幅と同じである。

いくつかの実施形態では、副画素は、副画素開口領域を含み、行方向において、ｎ個の副画素開口領域の合計幅と画素島の幅との比は、０．９／Ｍ以上１以下である。

いくつかの実施形態では、行方向において、副画素開口領域の幅と画素島の幅との比は、ｉ／Ｍであり、ｉは、１より大きいかＭ－１以下の整数である。

いくつかの実施形態では、ｉ＝１，行方向において、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域は、空間的に補完的に接合される。

いくつかの実施形態では、ｉ＝１である場合、図３に示すように、行方向Ｘにおいて、ｎ個の副画素０８開口領域の合計幅と画素島１の幅との比は１／Ｍである。すなわち、画素島内の副画素の開口率は１／Ｍである。このような配置により、各分光繰り返しユニットの下のサブ画素を、対応する分光構造の位置に関してオフセットさせて相補的に配列することができ、その結果、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域は、空間的に補完的に接合される。すなわち、各視点の光路が密接に接続され、モアレパターンが除去され、表示効果が向上する。

または、いくつかの実施形態では、ｉ＞１であり、行方向において、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域の間は、空間的に重なっている。

いくつかの実施形態では、行方向において、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域は、空間的に均一に重なっている。

次に、メインローブの視野角を例として、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域からの出射光がＭ個の光分割構造によって分光された後、空間的に連続した発光領域を形成する例を説明する。

いくつかの実施形態では、Ｋは１、Ｍは３、ｎは１０であり、Ｋ列画素島の光路図は図５および図６に示されるとおりである。３つの光分割構造に対応する１個の画素島は１０個の副画素を含み、それぞれ第１の副画素１～第１０の副画素１０と表記する。各副画素の番号は対応する視点を表す。図５に示すように、１個の画素島内の各副画素光分割構造との相対的な位置関係は繰り返しユニットを構成しない。各副画素を視点順で接合されると、各副画素と光分割構造の相対位置は変化しない。図６に示すように、各光分割構造に対応する副画素が接合された後、副画素の位置は重なり、光分割構造との相対的な位置関係は千鳥状に重なる配列となり、これに応じて、１個の画素島内の各副画素の発光領域は空間的に千鳥状に配置されており、また、１個の画素島内の各副画素の発光領域は、空間的に千鳥状の相補的な配列となる。図５に示すように、副画素にはギャップがあるため、同じ光分割構造に対応する隣接の副画素から発せられた光は、同じ光分割構造Ａを通過した後、空間的に不連続な発光角度を有することになる。しかし、１個の画素島内の各副画素と３つの光分割構造Ａの相対位置が千鳥状に均一な重なり配列の関係であるため、１個の画素島内の各副画素の発光領域が空間的に均一に重なって配列され、その結果、各光分割構造Ａの発光角度も千鳥状で均一に重なる。光分割構造Ａのサイズが非常に小さいため、どの分光構造Ａか発せられたのかを人間の目は識別することができないため、図６に示すように、人間の目には、１個の画素島内の１０個の副画素から発せられた光が、３つの光分割構造によって分割された後、空間的に連続した発光領域を形成するように見えるが、人間の目は可視空間内を移動するときに「黒いゾーン」を見ることはできない。

いくつかの実施形態では、図５に示すように、行方向において、ｎ個の副画素開口領域の合計幅ｎ×ｈ１と画素島の幅ｈ２との比は、ｉ／Ｍであり、ｉは１より大きいかＭ－１以下の整数である。すなわち、画素島内の副画素の開口率はｉ／Ｍである。このような配置により、各光分割繰り返しユニット下方の各副画素を、対応する光分割構造に対する位置に千鳥状で均一に重なり合わせて配置することができ、その結果、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域は、空間的に均一に重なり、すなわち、各視点の光路が均等に重なるため、モアレが解消され、表示効果が向上する。

特定の実施形態では、ｉ＞１、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域が空間的に均一に重なる場合、番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の発光領域の面積との比は（ｉ－１）／ｉである。番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の面積との比は（ｉ－１）／Ｍである。

なお、図５では、行方向Ｘにおける副画素０８の開口領域の幅と画素島Ｓの幅との比を２／３としており、すなわち、行方向において、ｎ個の副画素開口領域の合計幅と画素島の幅との比が（Ｍ－１）／Ｍである。すなわち、図５における画素島内の副画素の開口率は２／３である。画素島内の副画素の開口率が（Ｍ－１）／Ｍであるとき、行方向上のＫ個の画素島内の各副画素の発光領域が空間的に均一に重なる条件を満たす場合、副画素の開口率を最大限に向上させる。

特定の実施形態では、Ｋ個の画素島内の各副画素の発光領域が空間内で均一に重なるとき、番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の発光領域の面積との比は（ｉ－１）／ｉである。番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の面積との比は（ｉ－１）／Ｍである。

なお、行方向上のｎ個の副画素開口領域の合計幅と画素島の幅との比が１／Ｍであるとき、すなわち、ｉ＝１のとき、各副画素の発光領域は空間内で重ならない。ｉ＝２のとき、番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の発光領域の面積との比は１／２であり、番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の面積との比は１／Ｍである。ｉ＝３のとき、番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の発光領域の面積との比は２／３であり、番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の面積との比は２／Ｍである。ｉ＝４のとき、番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の発光領域の面積との比は３／４であり、番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の面積との比は３／Ｍである。ｉ＝Ｍ－１のとき、番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の発光領域の面積との比は、（Ｍ－２）／（Ｍ－１）であり、番号が隣接する２つの副画素発光領域の重なり合う領域の面積とそのうちの１つの副画素の面積との比は、（Ｍ－２）／Ｍである。このように類推することができるため、これ以上の詳細は説明しない。

いくつかの実施形態では、図７に示すように、表示装置は、光分割要素０２と表示パネル０１との間に位置するペーサ誘電体層０９をさらに含む。

いくつかの実施形態では、光分割構造は、シリンドリカルレンズである。

いくつかの実施形態では、図７に示すように、シリンドリカルレンズ０１０は、突起を有する第１の樹脂層０１１と、第１の樹脂層０１１の表示パネル０１から離れる側に配置される平坦化樹脂層０１２とを含み、平坦化樹脂層０１２の屈折率は、第１の樹脂層０１１の屈折率より小さい。

または、いくつかの実施形態では、シリンドリカルレンズは、液晶レンズである。

もちろん、特定の実施態様において、光分割構造は、幾何学的レンズ、回折レンズ、液体レンズ、およびサブ画素からの光の出射方向を制御することを可能にする他の構造装置であってもよい。

いくつかの実施形態では、光分割構造の配置高さ、すなわち、ペーサ誘電体層の厚さＨは、以下の条件を満たす。

ここで、L１は表示装置の最適な観察距離であり、n３はペーサ誘電体層の屈折率である。

いくつかの実施形態では、シリンドリカルレンズは、突起を有する第１の樹脂層と、第１の樹脂層の表示パネルから離れる側に配置される平坦化樹脂層とを含む。平坦化樹脂層の屈折率は、第１の樹脂層の屈折率より小さい。

または、いくつかの実施形態では、シリンドリカルレンズは、液晶レンズである。

いくつかの実施形態では、シリンドリカルレンズの曲率半径は、１．０１ｒ以上１．２２ｒ以下である。

ここで、

である。ｎ１は第１の樹脂層の屈折率または液晶レンズのｅ－光の屈折率であり、ｎ２は平坦化樹脂層の屈折率または液晶レンズのｏ－光の屈折率であり、ｎ３はペーサ誘電体層の屈折率であり、L１は前記表示装置の最適な観察距離であり、Ｐ１は行方向におけるシリンドリカルレンズの幅である。

は、理想的なレンズ焦点面設計に従って得られるシリンドリカルレンズの曲率半径の理想値、すなわち画素発光面がレンズ焦点面上に位置する場合のシリンドリカルレンズの曲率半径の値である。特定の実施形態では、シリンドリカルレンズの曲率半径は、実際のニーズに応じた曲率半径の理想値に従って調整できる。

特定の実施形態では、図２に示すように、Ｍは３、Ｋは１、ｎは１０である。

図２に示すように、ＭとＫは多対１の関係を持つ場合があることに留意されたい。ＭとＫの間の多対１の関係は、Ｍが３、Ｋが１、ｎが３２であるということである。もちろん、ＭとＫは１対多または多対多の関係を持つこともできる。たとえば、Ｍが３、Ｋが２、ｎが３２、または、Ｍが３、Ｋが４、ｎが３２である。

次に、シリンドリカルレンズとしての光分割構造を例に挙げて、本発明の実施例によって提供される、表示装置の光分割構造のパラメータ設計を紹介する。ここで、最適な観察距離L１＝６３０ｍｍ、人間の瞳孔間距離Ｄ＝６５ｍｍ、Ｗ＝２Ｄ／３＝４３．３ｍｍとなる。

特定の実施形態では、たとえば、Ｋ＝１、Ｍ＝３、ｎ＝３２であり、表示装置は、３８４０×２１６０個の画素島を含み、ｈ２＝１８１．８マイクロメートル（μｍ）である。行方向におけるＭ個の光分割構造の幅がＫ列の前記画素島幅と同じであるとき、行方向におけるシリンドリカルレンズの幅Ｐ１＝Ｋ×ｈ２／Ｍである。Ｋ＝１、Ｍ＝３であれば、Ｐ１＝６０．６μｍである。ペーサ誘電体層の材料は通常ガラスであり、ｎ３＝１．５である。Ｌ１＝６３０ｍｍ、Ｗ＝４３．３ｍｍ、ｎ３＝１．５、Ｐ１＝６０．６μｍを

に代入し、Ｈ＝１３２２μｍを取得する。ｎ_１＝１．５５、ｎ_２＝１．４２、ｎ３＝１．５、Ｈ＝１３２２μｍであるとき、

である。

次に、シリンドリカルレンズの曲率半径のシミュレーション結果を紹介する。上記で計算されたパラメータ：Ｐ_１＝６０．６μｍ、Ｈ＝１３２２μｍ、ｒ＝１１４．５μｍ、および副画素関連パラメータ：行方向の副画素の幅は５．６８１２５μｍであり、行方向の副画素開口の幅は３．７８８μｍであり、これらのパラメータに基づいてモデルを作成し、曲率半径をスキャンし、図８に示す隣接視点間のクロストークと曲率半径との間の変化関係を得る。隣接する視点間のクロストークが比較的小さく、曲率半径の変動による明らかな変化がなく、左右の目でクロストークがゼロで広い視野範囲を得るには、正視野角では曲率半径Ｒ＝１１６μｍが好ましい。大きな視野角では、曲率半径Ｒ＝１４０μｍが好ましい。さらに、回折ありとなしのクロストークデータの比較によれば、回折がクロストークに与える影響は小さいことがわかり、シリンドリカルレンズサイズが小さいために回折がクロストークに影響を与えるという問題が回避される。

特定の実施形態では、シリンドリカルレンズがズーム可能な液晶レンズである場合、シリンドリカルレンズは、異なる視野角で異なる曲率半径を有することができ、曲率半径の変動に伴う大きな変化なしに、比較的小さい隣接視点クロストークを得ることができる。また、左目と右目との間のクロストークがゼロとなる視野範囲が広くなる可能性がある。

上記のシミュレーションモデルに基づいて、Ｐ_１＝６０．６μｍ、Ｈ＝１３２２μｍ、Ｒ＝１１６μｍ、副画素関連パラメータ：行方向における副画素の幅が５．６８１２５μｍであり、行方向における副画素開口の幅が３．７８８μｍであり、副画素開口をスキャンし、異なる開口位置での副画素発光角度スペクトルを取得し、異なる副画素の位置は図９に示すようになる。前記シミュレーションモデルに対応する副画素開口率が２／３であることにご留意されたい。角度スペクトルの計算によれば、副画素開口偏差によるモアレコントラストの変動は、図１０に示すように得られる。本発明の実施例において副画素開口率を増加させることによって、モアレパターンに対する画素開口変動の影響に対する感度を効果的に低減できることがわかる。

特定の実施形態では、Ｋ＝２、Ｍ＝３、ｎ＝３２であり、たとえば、表示装置が３８４０×２１６０個の画素島を含み、ｈ２＝１８１．８マイクロメートル（μｍ）である。行方向におけるＭ個の光分割構造の幅がＫ列の前記画素島幅と同じであるとき、行方向におけるシリンドリカルレンズの幅Ｐ１＝Ｋ×ｈ２／Ｍである。Ｋ＝１、Ｍ＝３であれば、Ｐ１＝１２１．２μｍである。ペーサ誘電体層の材料は通常ガラスであり、ｎ３＝１．５である。Ｌ１＝６３０ｍｍ、Ｗ＝４３．３ｍｍ、ｎ３＝１．５、Ｐ１＝１２１．２μｍを

に代入し、Ｈ＝２６４３μｍを取得する。ｎ_１＝１．５５、ｎ_２＝１．４２、ｎ３＝１．５、Ｈ＝２６４３μｍ、

。

次に、シリンドリカルレンズの曲率半径のシミュレーション結果を紹介する。上記で計算されたパラメータ：Ｐ１＝１２１．２μｍ、Ｈ＝２６４３μｍ、ｒ＝２２９μｍ、および副画素関連パラメータ行方向の副画素の幅は５．６８１２５μｍであり、行方向における副画素開口の幅は３．７８８μｍであり、これらのパラメータに基づいてモデルを作成し、曲率半径をスキャンし、図１１に示す隣接視点間のクロストークと曲率半径との間の変化関係を得る。隣接する視点間のクロストークが比較的小さく、曲率半径の変動による明らかな変化がなく、左右の目でクロストークがゼロで広い視野範囲を得るには、正視野角では好ましい曲率半径はＲ＝２３２μｍであり、大きな視野角では、好ましい曲率半径はＲ＝２８０μｍである。さらに、回折ありと回折なしのクロストークデータの比較によれば、本発明の実施形態が３つのシリンドリカルレンズに対応する２個の画素島を採用しているため、シリンドリカルレンズの幅が増加し、クロストークへの回折の影響が大きくなることが分かる。シリンドリカルレンズの製造プロセスの実現可能性が高まると同時に、シリンドリカルレンズサイズが小さいために回折がクロストークに影響を与えるという問題も効果的に回避される。

特定の実施形態では、シリンドリカルレンズがズーム可能な液晶レンズである場合、シリンドリカルレンズは、異なる視野角で異なる曲率半径を有することができ、曲率半径の変動に伴う大きな変化なしに、比較的小さい隣接視点クロストークを得ることができる。また、左目と右目との間のクロストークがゼロとなる視野範囲が広くなる可能性がある。

上記のシミュレーションモデルに基づいて、Ｐ１＝１２１．２μｍ、Ｈ＝２６４３μｍ、Ｒ＝２３２μｍ、副画素関連パラメータ：行方向における副画素の幅が５．６８１２５μｍであり、行方向における副画素開口の幅が３．７８８μｍであり、副画素開口をスキャンし、異なる開口位置での副画素発光角度スペクトルを取得し、異なる副画素の位置は図１２に示すようになる。前記シミュレーションモデルに対応する副画素開口率が２／３であることにご留意されたい。角度スペクトルの計算によれば、副画素開口偏差によるモアレコントラストの変動は、図１３に示すように得られる。本発明の実施例において副画素開口率を増加させることによって、モアレパターンに対する画素開口変動の影響に対する感度を効果的に低減できることがわかる。

特定の実施形態では、Ｋ＝４、Ｍ＝３、ｎ＝３２であり、たとえば、表示装置が３８４０×２１６０個の画素島を含み、ｈ２＝１８１．８マイクロメートル（μｍ）である。行方向におけるＭ個の光分割構造の幅がＫ列の前記画素島幅と同じであるとき、行方向におけるシリンドリカルレンズの幅Ｐ１＝Ｋ×ｈ２／Ｍである。Ｋ＝４、Ｍ＝３であれば、Ｐ１＝２４２．４μｍである。ペーサ誘電体層の材料は通常ガラスであり、ｎ３＝１．５である。Ｌ１＝６３０ｍｍ、Ｗ＝４３．３ｍｍ、ｎ３＝１．５、Ｐ１＝２４２．４μｍを

に代入し、Ｈ＝５２８６μｍを取得する。ｎ_１＝１．５５、ｎ_２＝１．４２、ｎ３＝１．５、Ｈ＝５２８６μｍ、

。

次に、シリンドリカルレンズの曲率半径のシミュレーション結果を紹介する。上記で計算されたパラメータ：Ｐ１＝１２１．２μｍ、Ｈ＝５２８６μｍ、ｒ＝４５８μｍ、および副画素関連パラメータ行方向の副画素の幅が５．６８１２５μｍであり、行方向における副画素開口の幅が３．７８８μｍであり、これらのパラメータに基づいてモデルを作成し、曲率半径をスキャンし、図１４に示す隣接視点間のクロストークと曲率半径との間の変化関係を得る。隣接する視点間のクロストークが比較的小さく、曲率半径の変動による明らかな変化がなく、左右の目でクロストークがゼロで広い視野範囲を得るには、正視野角では好ましい曲率半径はＲ＝４６４μｍであり、大きな視野角では、好ましい曲率半径はＲ＝５６０μｍである。さらに、回折ありと回折なしのクロストークデータの比較によれば、本発明の実施形態が３つのシリンドリカルレンズに対応する２個の画素島を採用しているため、シリンドリカルレンズの幅が増加し、クロストークへの回折の影響が大きくなることが分かる。シリンドリカルレンズの製造プロセスの実現可能性が高まると同時に、シリンドリカルレンズサイズが小さいために回折がクロストークに影響を与えるという問題も効果的に回避される。

特定の実施形態では、シリンドリカルレンズがズーム可能な液晶レンズである場合、シリンドリカルレンズは、異なる視野角で異なる曲率半径を有することができ、曲率半径の変動に伴う大きな変化なしに、比較的小さい隣接視点クロストークを得ることができる。また、左目と右目との間のクロストークがゼロとなる視野範囲が広くなる可能性がある。

上記のシミュレーションモデルに基づいて、Ｐ１＝１２１．２μｍ、Ｈ＝５２８６μｍ、Ｒ＝４６４μｍ、副画素関連パラメータ：行方向における副画素の幅が５．６８１２５μｍであり、行方向における副画素開口の幅が３．７８８μｍであり、副画素開口をスキャンし、異なる開口位置での副画素発光角度スペクトルを取得し、異なる副画素の位置は図１５に示すようになる。前記シミュレーションモデルに対応する副画素開口率が２／３であることにご留意されたい。角度スペクトルの計算によれば、副画素開口偏差によるモアレコントラストの変動は、図１３に示すように得られる。本発明の実施例において副画素開口率を増加させることによって、モアレパターンに対する画素開口変動の影響に対する感度を効果的に低減できることがわかる。

いくつかの実施形態では、行方向において、異なる副画素開口領域の幅の差の絶対値は、２．５μｍ以下である。これにより、異なる位置の副画素開口部の大きな偏差によって引き起こされるモアレパターンを回避し、表示効果を向上させることができる。

いくつかの実施形態では、表示装置は、ユーザーの目の位置をリアルタイムで決定するために使用される視線追跡システムをさらに含む。

本発明の実施例により提供される上記の表示装置は、携帯電話、タブレットコンピュータ、テレビ、モニタ、ノートブックコンピュータ、デジタルフォトフレーム、ナビゲータ、または表示機能を有するその他の製品または部品である。当該表示装置の他の必須の構成要素は通常の技術者には理解されており、ここでは詳細に説明しないし、本発明を限定するために使用されるべきでもない。

同じ発明思想に基づいて、本発明の実施例は、図１７に示すように、以下のステップを含む上述の表示装置の駆動方法も提供する。

Ｓ１０１、２次元表示モードでは、表示待機の画像に基づき、各画素島に対応する第１の画像駆動信号を決定し、２次元画像を形成するために、対応の第１の画像駆動信号を画素島内のすべての副画素にロードする。

Ｓ１０２、３次元表示モードでは、前記表示装置におけるユーザーの注視領域および非注視領域を決定し、表示待機の画像に基づき、画像を表示するように第１の解像度で前記注視領域を駆動し、画像を表示するように第２の解像度で前記非注視領域を駆動する；ここで、第１の解像度は第２の解像度よりも高い。

なお、表示装置には、さらにグラフィックス・プロセッサ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ，ＧＰＵ）が備えられており、これを使用してレンダリングを加速することができ、すなわち、ＧＰＵを呼び出してグラフィックスのレンダリングを加速し、画像のローディング速度を向上させることができる。しかし、ＧＰＵのレンダリング能力が不十分であるため、ＧＰＵのレンダリング能力は、複数の副画素を含む画素島を備えた表示装置のすべての副画素ビューのフルビューの要件を満たすことができない。

本発明の実施例によって提供される表示装置の駆動方法によれば、表示パネルの解像度は、表示画像に応じて分割によって制御され、人間の目の注視領域は高解像度の表示領域に対応し、非注視領域は低解像度の表示領域に対応する。すなわち、表示装置の表示領域は、高解像度領域と低解像度領域に分割され、高解像度領域の解像度は低解像度領域の解像度よりも高く、人間の目の注視領域の表示効果を確保する条件下で非注視領域の解像度が低減され、副画素ビューは、ＧＰＵのレンダリング能力の範囲内に配置される。

いくつかの実施形態では、前記表示装置におけるユーザーの注視領域および非注視領域を決定することは、具体的に、
視線追跡システムを通じて表示装置上のユーザーの目の注視領域を取得し、
前記表示装置における前記注視領域以外の他の領域を非注視領域として決定する。

特定の実施形態では、図１８に示すように、表示装置の表示領域はＱ１×Ｑ２個のゾーンに分割され、注視領域はｑ１×ｑ２を占める。

図１８では、Ｑ１＝１６、Ｑ２＝９が例として挙げられていることに留意されたい。特定の実施形態では、表示装置は、行方向に延在する複数の走査線、列方向に沿って延在する複数のデータ線、複数の第１の駆動回路および複数の第２の駆動回路をさらに含む。走査線は、画素島行と１対１に対応して電気的に接続され、走査線は第１の駆動回路と電気的に接続され、第１の駆動回路によって走査線に走査信号が提供される。データ線は、副画素列と１対１に対応して電気的に接続され、データ線は第２の駆動回路と電気的に接続され、第２の駆動回路を使用してデータ線にデータ信号が提供される。具体的な実施において、Ｑ２は第１の駆動回路の個数であり、Ｑ１は第２の駆動回路の個数である。特定の実施形態では、注視領域解像度は圧縮されず、非注視領域は水平方向に

に圧縮され、垂直方向に

に圧縮される。圧縮された画像の解像度分布を図１９に示す。いくつかの実施形態では、たとえば、全視野の低解像度ビューと注視領域の高解像度ビューがレンダリングされ、注視領域は低解像度と高解像度で２回レンダリングされる。全高解像度ビューの各フレームのデータ量が１００％であると仮定すると、全視野の低解像度ビューと注視領域の高解像度ビューのレンダリング方法によれば、画像の各フレームのデータ量は

となる。水平方向と垂直方向の両方を１／４に圧縮する場合、すなわち、

の場合、ｑ１とｑ２の異なる値に対して、表１に示すようなデータ圧縮率が得られる。特定の実施形態では、必要なデータ圧縮率に応じてｑ１とｑ２の値を決定できる。たとえば、データを２５％に圧縮する必要がある場合、圧縮率として

を選択し、注視領域を５×５ゾーン、すなわち、ｑ１＝ｑ２＝５にすることができる。または、注視領域を４×６ゾーン、すなわち、ｑ１＝４，ｑ２＝６にすることもできる。注視領域の面積は、表示領域全体の面積の約１７％を占める。

なお、非注視領域は、水平方向、垂直方向ともに１／４に圧縮され、すなわち４×４個の画素島が１個の画素島データに圧縮される。特定の実施形態では、たとえば、４×４個の画素島内の１つの画素島のデータが、隣接する３つの画素島と４行の画素島にコピーされ、同時にオンになる。これにより、非注視領域の４×４個の画素島は、同じ画素島データに書き込まれる。

非注視領域の低解像度ビューと注視領域の高解像度ビューもレンダリングできることにご留意されたい。

いくつかの実施形態では、ステップＳ１０２において、表示待機の画像に基づき、画像を表示するように第１の解像度で前記注視領域を駆動し、画像を表示するように第２の解像度で前記非注視領域を駆動することは、具体的に、
視線追跡システムを通じてユーザーの目の座標を決定し、ユーザーの目の座標に基づき、左目のビューと右目のビューを決定し、
前記左目のビューおよび前記右目のビューに基づき、第１の解像度に対応する複数の第１の解像度画像および第２の解像度に対応する複数の第２の解像度画像をレンダリングし、
各画素島グループ内の前記左目のビューに対応する前記副画素および前記右目のビューに対応する前記副画素を決定し、ここで、各画素島グループは、１つの光分割繰り返しユニットによってカバーされるＫ個の画素島を含み、ユーザーの左目と右目を結ぶ線の方向は、行方向と平行であり、
非注視領域では、第２の解像度画像に基づき、前記左目のビューに対応する前記副画素に前記左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供し、注視領域では、第１の解像度画像に基づき、前記左目のビューに対応する前記副画素に前記左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供する。

いくつかの実施形態では、第１の解像度画像は注視領域に対応する画像のみであり、第２の解像度画像は注視領域および非注視領域の全体画像である。まず、第２の解像度画像に基づき、注視領域および非注視領域内の左目ビューに対応する副画素に左目ビューに対応する駆動信号が提供され、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供する。そして、第１の解像度画像に基づき、注視領域内の左目のビューに対応する副画素に左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供する。これにより、最終的に、非注視領域では、第２の解像度画像に基づき、前記左目のビューに対応する前記副画素に前記左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供する。また、注視領域では、第１の解像度画像に基づき、前記左目のビューに対応する前記副画素に前記左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供する。または、いくつかの実施形態では、第１の解像度画像は注視領域に対応する画像のみであり、第２の解像度画像は非注視領域の画像である。まず、第２の解像度画像に基づき、非注視領域の左目のビューに対応する副画素に左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供する。そして、第１の解像度画像に基づき、注視領域内の左目のビューに対応する副画素に左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供する。これにより、最終的に、非注視領域では、第２の解像度画像に基づき、前記左目のビューに対応する前記副画素に前記左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供する。また、注視領域では、第１の解像度画像に基づき、前記左目のビューに対応する前記副画素に前記左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供する。

各画素島グループは、１つの光分割繰り返しユニットによってカバーされるＫ個の画素島を含むことに留意すべきである。すなわち、各画素島グループに含まれる副画素の総数はＮ＝Ｋ×ｎである。

いくつかの実施形態では、Ｎ＝Ｋ×ｎは偶数であり、視線追跡システムは、Ｎ／２個の第１のカメラおよびＮ／２個の第２のカメラを含む。視線追跡システムを通じてユーザーの目の座標を決定し、ユーザーの目の座標に基づき、左目のビューと右目のビューを決定することは、具体的に、
ユーザーの両眼の中心の座標および前記ユーザーの両眼の中心の座標に対応する中心視点を決定すし、
中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザーの左目に対応する領域においてＮ－１個の第１の視点を設定し、中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザー右目に対応する領域においてＮ個の第２の視点を設定し、
前記Ｎ／２個の第１のカメラをＮ／２番目の第１の視点からＮ－１番目の第１の視点にそれぞれ設定し、前記Ｎ／２個の第２のカメラを（Ｎ／２）＋１番目の第２の視点からＮ番目の第２の視点にそれぞれ設定し、前記Ｎ／２個の第１のカメラで前記左目のビューを取得し、前記Ｎ／２個の第２のカメラで前記右目のビューを取得する。

なお、所定の視点間隔は、最適な観察距離におけるＮ個の視点の投影幅に応じて設定される。たとえば、Ｗ＝２Ｄ／３の場合、すなわち、表示装置の最適な観察距離における、Ｎ個の副画素から発せられる光によって形成されるメインローブ視野角の投影幅が２／３瞳孔間距離に等しい場合、６３０ｍｍの距離におけるＮ個の視点の投影幅は４３．３ｍｍである。Ｎ＝３２の場合、所定の視点間隔は０．１２°である。Ｎ＝６４の場合、所定の視点間隔は０．０６°である。Ｎ＝１２８の場合、所定の視点間隔は０．０３°である。表示装置の最適な観察距離における、Ｎ個の副画素から発せられる光によって形成されるメインローブ視野角の投影幅が２／３瞳孔間距離に等しい場合、左目と右目の視点の差は３Ｎ／２となる。

本発明の実施例によって提供される表示装置の駆動方法では、所定の視点間隔は、最適な観察距離におけるＮ個の視点の投影幅に応じて設定される。また、中心視点、第１の視点、第２の視点の合計が２Ｎとなり、Ｎ－１番目の第１の視点と（Ｎ／２）＋１番目の第２の視点の差は、３Ｎ／２個の視点である。上記の所定の視点間隔に従って視点を設定し、本発明の実施例によって提供されるカメラ配置モードにより、片目の視点密度を確保するだけでなく、両目の正確な視差を確保することができる。視覚的疲労を解消する条件で、副画素ビューはＧＰＵのレンダリング能力の中に配置される。

いくつかの実施形態では、ステップＳ１０２３において、各画素島グループ内の前記左目のビューに対応する前記副画素および前記右目のビューに対応する前記副画素を決定することは、具体的に、
各前記副画素の発光角度スペクトルを取得し、角度スペクトル境界データベースを取得し、
ユーザーの目の座標に基づいてユーザーの両眼の中心の座標を決定し、
ユーザーの両眼の中心と各前記画素島グループの中心の間の角度を決定し、
前記ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心の間の角度および各前記副画素の発光角度スペクトルに基づき、前記ユーザーの両眼の中心に対応する中心副画素を決定し、
ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、中心副画素およびその右側にある（Ｎ／２－１）個の副画素は、前記左目のビューに対応し、中心副画素の左側にあるＮ／２個の副画素は、前記右目のビューに対応し、
ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、前記中心副画素の右側にあるＮ／２個の副画素は、前記左目のビューに対応し、前記中心副画素およびその左側にある（Ｎ／２－１）個の副画素は、前記右目のビューに対応する。

特定の実施形態では、たとえば、各副画素の発光角度スペクトルは、シミュレーションにより予め測定され、表示装置は、発光角度スペクトルを記憶する駆動チップをさらに含み、記憶された各副画素の発光角度スペクトルは、駆動チップを介して取得されてもよい。または、表示装置は、各副画素発光角度スペクトルを測定するモジュールをさらに備え、副画素の発光角度スペクトルは、このモジュールを介してリアルタイムで測定されてもよい。

特定の実施形態では、行方向におけるＭ個の光分割構造の幅がＫ列の前記画素島幅と同じであるとき、各画素島の副画素発光角度スペクトルは同一である。各副画素の角度スペクトル境界は、取得された各副画素の発光角度スペクトルに従って決定され、各副画素が占める角度範囲は、隣接する副画素の発光角度スペクトルの交点を境界点として決定されてもよい。具体的な実施においては、すべての境界点と対応する副画素の番号との関係を副画素の角度スペクトル境界データベースとして記憶することができ、例えば、角度スペクトル境界データベースを駆動チップに記憶することができる。ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心との接続線の行方向夾角と、各副画素の発光角度スペクトルとに基づき、前記ユーザーの両眼の中心に対応する中心副画素を決定する。具体的に、ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心との接続線夾角と、副画素角度スペクトル境界データベースと比較することにより、ユーザーの両眼の中心が各画素島グループのどの副画素角度スペクトル範囲内に位置するかを判断し、当該副画素を当該画素島グループの中心副画素とすることができる。

次に、Ｗ＝２Ｄ／３の非注視領域解像度を

になるように圧縮する例を挙げて、本発明の実施例によって提供される表示装置の駆動方法を説明する。

いくつかの実施形態では、Ｋ＝１、Ｍ＝３、Ｎ＝ｎ＝３２である。

図２０に示すように、ユーザーの左目に対応する領域には、中心視点から所定の視点間隔 ０．１２°で３１個の第１の視点が設定され、ユーザーの右目に対応する領域には、中心視点から所定の視点間隔で３２個の第２の視点が設定される。図２０では、第１の視点の参照符号は「－」であり、第２の視点の参照符号は「＋」である。すなわち、「－３１」は、３１番目の第１の視点を表し、「＋３２」は３２番目の第２の視点を表す。１６個の第１のカメラは－１６～－３１の位置にそれぞれ設定され、１６個の第２のカメラは＋１７～＋３２の位置にそれぞれ設定され、１６個の第１のカメラは、左目ビューに対応する左目ビューを取得するために使用され、１６個の第２のカメラは、右目ビューに対応する右目ビューを取得するために使用される。９６０×５４０の第２の解像度に従って、全視野の画像３２枚がレンダリングされ、３８４０×２１６０の第１の解像度の密度に従って、注視領域の視野の画像３２枚がレンダリングされる。

図２１に示すように、取得された各副画素発光角度スペクトルは、副画素発光角度スペクトルに基づいて各副画素の角度スペクトル境界を決定し、隣接する副画素角度スペクトルの交点を境界点として、各副画素が占める角度範囲を判断する。ここで、図２１は、一部の副画素角度スペクトル境界のみを示している。具体的な実施では、すべての境界点と対応する副画素番号との関係は、副画素角度スペクトル境界データベースとして記憶され、たとえば、角度スペクトル境界データベースは、駆動チップに記憶されてもよい。ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心との接続線の行方向夾角と、各副画素の発光角度スペクトルとに基づき、前記ユーザーの両眼の中心に対応する中心副画素を決定する。具体的に、ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心との接続線夾角と、副画素角度スペクトル境界データベースとを比較し、ユーザーの両眼の中心が各画素島グループのどの副画素角度スペクトル範囲内に位置するかを判断し、当該副画素を当該画素島グループの中心副画素とすることができる。たとえば、ユーザーの両眼の中心は、ｊ番目の画素島グループの８番目の副画素に対応するため、８番目の副画素をｊ番目の画素島グループの中心副画素とする。なお、中心副画素を決定する際には、図２２に示すように、副画素を視点の順序に従って接合し、各副画素を視点の小さい順から大きい順に配列し、視点の配列順序における副画素位置に従って中心副画素および左目のビュー、右目のビューにそれぞれ対応する副画素を決定する。図２２に示すように、ユーザーの両眼の中心の座標がｊ番目の画素島グループの８番目の副画素の左半分に位置する場合、前記画素島グループに含まれる８番目の副画素と、８番目の副画素の右側の１６個の副画素は、順に＋３２番目から＋１７番目の第２の視点に対応し、８番目の副画素の左側にある１６個の副画素は、順に－３１番目から－１６番目の第１の視点に対応する。各視点の第２の解像度画像データを、９６０×５４０の解像度に従って３８４０×２１６０の画素島グループにロードし、注視領域の画像を対応する位置に置き換えて、各視点について３８４０×２１６０の解像度の画像３２枚を得る。次に、各画素島グループ内の副画素と視点との対応関係に従って、３８４０×２１６０の画像を３２枚交互に配置して（３８４０×３２）×２１６０の画像１枚を形成し、これを各副画素に割り当てて３Ｄレイアウトを完了する。上記のレイアウト処理後、人間の目は図２３に示すような視覚効果を見ることができ、左右の目の正しい視差を確保した上で、瞳孔に入る複数の異なる視差画像をさらに実現することができ、３Ｄ視覚疲労の問題を解決することができる。

図２２では、副画素を視点の順序に従って接合し、特定の実施形態では、小さい視点から大きい視点への順序は、各画素島グループにおける副画素の実際の位置を表すものではない。図２４に示すように、実際のレイアウトにおいては、実際の対応する視点番号と画素島内の副画素の実際の物理的配置番号との間で変換を行う必要がある。たとえば、光分割構造に対応する２つの隣接する副画素の視点の差をＭと設定することができる。

いくつかの実施形態では、Ｋ＝２、Ｍ＝３、ｎ＝３２，Ｎ＝６４である。

図２５に示すように、ユーザーの左目に対応する領域には、中心視点から所定の視点間隔０．０６°で６３個の第１の視点が設定され、中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザー右目に対応する領域には、中心視点から所定の視点間隔で６４個の第２の視点が設定される。３２個の第１のカメラは－３２～－６３の位置にそれぞれ設定され、３２個の第２のカメラは＋３３～＋６４の位置にそれぞれ設定され、３２個の第１のカメラは左目のビューを取得するために使用され、３２個の第２のカメラは右目のビューに対応する右目のビューを取得するために使用される。４８０×５４０の第２の解像度に従って、全視野の画像６４枚がレンダリングされ、第１の解像度１９２０×２１６０の第１の解像度の密度に従って、注視領域の視野の画像６４枚がレンダリングされる。

取得された各副画素発光角度スペクトルは、副画素発光角度スペクトルに基づいて各副画素の角度スペクトル境界を決定し、隣接する副画素角度スペクトルの交点を境界点として、各副画素が占める角度範囲を判断する。ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心との接続線の行方向夾角と、各副画素の発光角度スペクトルに基づき、前記ユーザーの両眼の中心に対応する中心副画素を決定する。具体的に、ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心との接続線夾角と、副画素角度スペクトル境界データベースとを比較し、ユーザーの両眼の中心が各画素島グループのどの副画素角度スペクトル範囲内に位置するかを判断し、当該副画素を当該画素島グループの中心副画素とすることができる。たとえば、ユーザーの両眼の中心は、ｊ番目の画素島グループの８番目の副画素に対応するため、８番目の副画素をｊ番目の画素島グループの中心副画素とする。なお、中心副画素を決定する際には、図２６に示すように、副画素を視点の順序に従って接合し、各副画素を視点の小さい順から大きい順に配列し、視点の配列順序における副画素位置に従って中心副画素および左目のビュー、右目のビューにそれぞれ対応する副画素を決定する。図２６に示すように、ユーザーの両眼の中心の座標がｊ番目の画素島グループの８番目の副画素の左半分に位置する場合、前記画素島グループに含まれる８番目の副画素と、８番目の副画素の右側の３２個の副画素は、順に＋６４番目から＋３３番目の第２の視点に対応し、８番目の副画素の左側にある３２個の副画素は、順に－６３番目から－３２番目の第１の視点に対応する。各視点の第２の解像度画像データを、４８０×５４０の解像度に従って１９２０×２１６０の画素島グループにロードし、注視領域の画像を対応する位置に置き換えて、各視点について１９２０×２１６０の解像度の画像６４枚を得る。次に、各画素島グループ内の副画素と視点との対応関係に従って、３８４０×２１６０の画像を６４枚交互に配置して（１９２０×６４）×２１６０の画像１枚を形成し、これを各副画素に割り当てて３Ｄレイアウトを完了する。上記のレイアウト処理後、人間の目は図２３に示すような視覚効果を見ることができ、左右の目の正しい視差を確保した上で、瞳孔に入る複数の異なる視差画像をさらに実現することができ、３Ｄ視覚疲労の問題を解決することができる。

図２６では、副画素を視点の順序に従って接合し、特定の実施形態では、視小さい視点から大きい視点への順序は、各画素島グループにおける副画素の実際の位置を表すものではない。図２８に示すように、実際のレイアウトにおいては、実際の対応する視点番号と画素島内の副画素の実際の物理的配置番号との間で変換を行う必要がある。たとえば、光分割構造に対応する２つの隣接する副画素の視点の差をＭと設定することができる。

いくつかの実施形態では、Ｋ＝４、Ｍ＝３、ｎ＝３２，Ｎ＝１２８。

図２９に示すように、ユーザーの左目に対応する領域には、中心視点から所定の視点間隔０．０３°で１２７個の第１の視点が設定され、中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザー右目に対応する領域には、中心視点から所定の視点間隔で１２８個の第２の視点が設定される。１６個の第１のカメラは－６４～－１２７の位置にそれぞれ設定され、６４個の第２のカメラは＋６５～＋１２８の位置にそれぞれ設定され、６４個の第１のカメラは、左目のビューを取得するために使用され、６４個の第２のカメラは、右目のビューに対応する右目のビューを取得するために使用される。２４０×５４０の第２の解像度に従って、全視野の画像１２８枚がレンダリングされ、９６０×２１６０の第１の解像度の密度に従って、注視領域の視野の画像１２８枚がレンダリングされる。

取得された各副画素発光角度スペクトルは、副画素発光角度スペクトルに基づいて各副画素の角度スペクトル境界を決定し、隣接する副画素角度スペクトルの交点を境界点として、各副画素が占める角度範囲を判断する。ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心との接続線の行方向夾角と、各副画素の発光角度スペクトルに基づき、前記ユーザーの両眼の中心に対応する中心副画素を決定する。具体的に、ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心との接続線夾角と、副画素角度スペクトル境界データベースとを比較し、ユーザーの両眼の中心が各画素島グループのどの副画素角度スペクトル範囲内に位置するかを判断し、当該副画素を当該画素島グループの中心副画素とすることができる。たとえば、ユーザーの両眼の中心は、ｊ番目の画素島グループの８番目の副画素に対応するため、８番目の副画素をｊ番目の画素島グループの中心副画素とする。なお、中心副画素を決定する際には、図３０に示すように、副画素を視点の順序に従って接合し、各副画素を視点の小さい順から大きい順に配列し、視点の配列順序における副画素位置に従って中心副画素および左目のビュー、右目のビューにそれぞれ対応する副画素を決定する。図３０に示すように、ユーザーの両眼の中心の座標がｊ番目の画素島グループの８番目の副画素の左半分に位置する場合、前記画素島グループに含まれる８番目の副画素と、８番目の副画素の右側の６４個の副画素は、順に＋１２８番目から＋６５番目の第２の視点に対応し、８番目の副画素の左側にある６４個の副画素は、順に－１２７番目から－６４番目の第１の視点に対応する。各視点の第２の解像度画像データを、２４０×５４０の解像度に従って９６０×２１６０の画素島グループにロードし、注視領域の画像を対応する位置に置き換えて、各視点について９６０×２１６０の解像度の画像１２８枚を得る。次に、各画素島グループ内の副画素と視点との対応関係に従って、９６０×２１６０の画像を１２８枚交互に配置して（９６０×１２８）×２１６０の画像１枚を形成し、これを各副画素に割り当てて３Ｄレイアウトを完了する。上記のレイアウト処理後、人間の目は図３１人間の目は図２３に示すような視覚効果を見ることができ、左右の目の正しい視差を確保した上で、瞳孔に入る複数の異なる視差画像をさらに実現することができ、３Ｄ視覚疲労の問題を解決することができる。

図３０では、副画素を視点の順序に従って接合し、特定の実施形態では、視小さい視点から大きい視点への順序は、各画素島グループにおける副画素の実際の位置を表すものではない。図３２に示すように、実際のレイアウトにおいては、実際の対応する視点番号と画素島内の副画素の実際の物理的配置番号との間で変換を行う必要がある。たとえば、光分割構造に対応する２つの隣接する副画素の視点の差をＭと設定することができる。

もちろん、いくつかの実施形態では、Ｎ＝Ｋ×ｎは奇数であってもよく、視線追跡システムは、（Ｎ＋１）／２個の第１のカメラと、（Ｎ＋１）／２個の第２のカメラとを含む。視線追跡システムを通じてユーザーの目の座標を決定し、ユーザーの目の座標に基づき、左目のビューと右目のビューを決定することは、具体的に、
ユーザーの両眼の中心の座標および前記ユーザーの両眼の中心の座標に対応する中心視点を決定し、
中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザーの左目に対応する領域においてＮ個の第１の視点を設定し、中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザー右目に対応する領域においてＮ個の第２の視点を設定し、
（Ｎ＋１）／２個の第１のカメラを（Ｎ＋１）／２番目の第１の視点からＮ番目の第１の視点それぞれに設定し、前記（Ｎ＋１）／２個の第２のカメラを（Ｎ＋１）／２番目の第２の視点からＮ番目の第２の視点それぞれに設定し、（Ｎ＋１）／２個の第１のカメラで前記左目のビューを取得し、（Ｎ＋１）／２個の第２のカメラで前記右目のビューを取得する。

いくつかの実施形態では、各画素島グループ内の前記左目のビューに対応する前記副画素および前記右目のビューに対応する前記副画素を決定することは、具体的に、
各前記副画素の発光角度スペクトルを取得し、角度スペクトル境界データベースを取得し、
ユーザーの目の座標に基づいてユーザーの両眼の中心の座標を決定し、
ユーザーの両眼の中心と各前記画素島グループの中心の間の角度を決定し、
前記ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心の間の角度および各前記副画素の発光角度スペクトルに基づき、前記ユーザーの両眼の中心に対応する中心副画素を決定し、
中心副画素の右側にある（Ｎ－１）／２個の副画素は、右目のビューに対応し、中心副画素の左側にある（Ｎ－１）／２個の副画素は、左目のビューに対応し、ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、中心副画素は、左目のビューに対応し、ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、中心副画素は、右目のビューに対応する。

要約すると、本発明の実施例によって提供される、表示装置およびその駆動方法において、前記表示装置の最適な観察距離におけるＫ＊ｎ個の前記副画素から発せられる光によって形成されるメインローブ視野角の投影幅は、瞳孔間距離の２／３以上であるため、左右の目の視差が適正な状態で複数の異なる視差画像が瞳孔に入ることができ、単眼の焦点深度が両眼の輻輳深度と一致し、視聴時にめまいが起こらず、視覚疲労が回避される。

本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、当業者であれば、基本的な発明思想が明らかであれば、これらの実施形態にさらなる変更や修正を加えることができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の範囲内にある好ましい実施形態およびすべての変更および修正を含むものとして解釈されることが意図されている。

当業者であれば、本発明の実施形態の精神および範囲から逸脱することなく、本発明の実施形態に様々な変更および修正を加えることができることは明らかである。このように、本発明の実施の形態におけるこれらの修正や変形が本発明の特許請求の範囲およびその均等技術の範囲に属するものであれば、本発明はそれらの変形や変形も含むものとする。

Claims (25)

1. 表示装置であって、
   表示パネルと、
   前記表示パネルの表示側に配置される光分割要素と、を含み、
   前記表示パネルは、行方向および列方向に沿ってアレイ状に配列された複数の画素島を含み、各前記画素島は、前記行方向に沿って間隔をおいて配列されたｎ個の副画素を含み、ここで、ｎは、１より大きい整数であり、
   前記光分割要素は、前記列方向に沿って延在し、前記行方向に沿って連続的に配列された複数の光分割繰り返しユニットを含み、前記光分割繰り返しユニットは、前記列方向に沿って延在し、前記行方向に沿って連続的に配列されたＭ個の光分割構造を含み、各前記光分割繰り返しユニットは、Ｋ列の前記画素島を対応的にカバーし、ＭとＫは同じではなく、前記表示装置の最適な観察距離におけるＫ＊ｎ個の前記副画素から発せられる光によって形成されるメインローブ視野角の投影幅は、瞳孔間距離の２／３以上である、表示装置。
2. Ｋ＊ｎとＭが互いに素である、請求項１に記載の表示装置。
3. Ｋ個の前記画素島内の各前記副画素の発光領域からの出射光が前記Ｍ個の光分割構造によって分光された後、空間的に連続した発光領域を形成する、請求項２に記載の表示装置。
4. 前記水平方向において、Ｍ個の前記光分割構造の幅は、Ｋ列の前記画素島幅と同じである、請求項３に記載の表示装置。
5. 前記副画素は、副画素開口領域を含み、前記行方向において、ｎ個の前記副画素開口領域の合計幅と前記画素島の幅との比は、０．９／Ｍ以上１以下である、請求項４に記載の表示装置。
6. 前記行方向において、前記副画素開口領域の幅と前記画素島の幅との比は、ｉ／Ｍであり、ｉは、１より大きいかＭ－１以下の整数である、請求項５に記載の表示装置。
7. ｉ＝１であり、前記行方向において、Ｋ個の前記画素島内の各前記副画素の発光領域は、空間的に補完的に接合される、請求項６に記載の表示装置。
8. ｉ＞１，前記行方向において、Ｋ個の前記画素島内の各前記副画素の発光領域の間は、空間的に重なっている、請求項６に記載の表示装置。
9. 前記行方向において、Ｋ個の前記画素島内の各前記副画素の発光領域は、空間的に均一に重なっている、請求項８に記載の表示装置。
10. 前記行方向において、異なる前記副画素開口領域の幅の差の絶対値は、２．５μｍ以下である、請求項５から請求項９のいずれか一項に記載の表示装置。
11. 前記表示装置は、前記光分割要素と前記表示パネルとの間に配置されるスペーサ誘電体層をさらに含む、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の表示装置。
12. 前記光分割構造は、シリンドリカルレンズである、請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記シリンドリカルレンズは、突起を有する第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層の前記表示パネルから離れる側に配置される平坦化樹脂層とを含み、前記平坦化樹脂層の屈折率は、前記第１の樹脂層の屈折率より小さい、請求項１２に記載の表示装置。
14. 前記シリンドリカルレンズは、液晶レンズである、請求項１２に記載の表示装置。
15. 前記シリンドリカルレンズの曲率半径は、１．０１ｒ以上１．２２ｒ以下であり、
    ここで、
    ｎ１は第１の樹脂層の屈折率または液晶レンズのｅ－光の屈折率であり、ｎ２は平坦化樹脂層の屈折率または液晶レンズのｏ－光の屈折率であり、ｎ３は前記ペーサ誘電体層の屈折率であり、Ｌ１は前記表示装置の最適な観察距離であり、Ｐ１は、前記行方向における前記シリンドリカルレンズの幅であり、Ｗは、前記最適な観察距離における、前記副画素から発せられる光によって形成されるメインローブ視野角の投影幅である、請求項１３または請求項１４に記載の表示装置。
16. Ｍが３、Ｋが１、ｎが１０、または、Ｍが３、Ｋが１、ｎが３２、または、Ｍが３、Ｋが２、ｎが３２、または、Ｍが３、Ｋが４、ｎが３２である、請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の表示装置。
17. 前記列方向上の連続的に配列された３つの前記画素島ごとが１つの画素繰り返しユニットであり、
    １つの前記画素繰り返しユニット内では、同じ前記画素島の前記副画素の表示色は同じであり、異なる前記画素島の前記副画素の表示色は異なる、請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の表示装置。
18. 前記表示装置は、ユーザーの目の位置をリアルタイムで決定するために使用される視線追跡システムをさらに含む、請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の表示装置。
19. 請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の表示装置の駆動方法であって、
    ２次元表示モードでは、表示待機の画像に基づき、各画素島に対応する第１の画像駆動信号を決定し、２次元画像を形成するために、対応の前記第１の画像駆動信号を前記画素島内のすべての副画素にロードするステップと、
    ３次元表示モードでは、前記表示装置におけるユーザーの注視領域および非注視領域を決定し、表示待機の画像に基づき、画像を表示するように第１の解像度で前記注視領域を駆動し、画像を表示するように第２の解像度で前記非注視領域を駆動するステップとを含む、前記第１の解像度は前記第２の解像度よりも高い、表示装置の駆動方法。
20. 前記表示装置におけるユーザーの注視領域および非注視領域を決定するステップは、
    視線追跡システムを通じて前記表示装置におけるユーザーの目の注視領域を取得するステップと、
    前記表示装置における前記注視領域以外の他の領域を非注視領域として決定するステップとを含む、請求項１９に記載の表示装置の駆動方法。
21. 前記表示待機の画像に基づき、画像を表示するように第１の解像度で前記注視領域を駆動し、画像を表示するように第２の解像度で前記非注視領域を駆動するステップは、
    視線追跡システムを通じてユーザーの目の座標を決定し、前記ユーザーの目の座標に基づき、左目のビューと右目のビューを決定するステップと、
    前記左目のビューおよび前記右目のビューに基づき、前記第１の解像度に対応する複数の第１の解像度画像および前記第２の解像度に対応する複数の第２の解像度画像をレンダリングするステップと、
    各画素島グループ内の前記左目のビューに対応する前記副画素および前記右目のビューに対応する前記副画素を決定するステップと、
    前記注視領域では、前記第１の解像度画像に基づき、前記左目のビューに対応する前記副画素に前記左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供するステップと、
    前記非注視領域では、前記第２の解像度画像に基づき、前記左目のビューに対応する前記副画素に前記左目のビューに対応する駆動信号を提供し、前記右目のビューに対応する前記副画素に前記右目のビューに対応する駆動信号を提供するステップとを含み、
    ここで、各前記画素島グループは、１つの前記光分割繰り返しユニットによってカバーされるＫ列の前記画素島を含み、ユーザーの左目と右目を結ぶ線の方向は、行方向と平行である、請求項１９または請求項２０に記載の表示装置の駆動方法。
22. 前記視線追跡システムは、Ｎ／２個の第１のカメラと、Ｎ／２個の第２のカメラとを含み、ここで、前記Ｎ＝Ｋ＊ｎであり、前記Ｋ＊ｎは偶数であり、前記視線追跡システムを通じてユーザーの目の座標を決定し、前記ユーザーの目の座標に基づき、左目のビューと右目のビューを決定するステップは、
    ユーザーの両眼の中心の座標および前記ユーザーの両眼の中心の座標に対応する中心視点を決定するステップと、
    前記中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザーの左目に対応する領域においてＮ－１個の第１の視点を設定し、前記中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザー右目に対応する領域においてＮ個の第２の視点を設定するステップと、
    前記Ｎ／２個の第１のカメラをＮ／２番目の第１の視点からＮ－１番目の第１の視点にそれぞれ設定し、前記Ｎ／２個の第２のカメラを（Ｎ／２）＋１番目の第２の視点からＮ番目の第２の視点にそれぞれ設定し、前記Ｎ／２個の第１のカメラで前記左目のビューを取得し、前記Ｎ／２個の第２のカメラで前記右目のビューを取得するステップとを含む、請求項２１に記載の表示装置の駆動方法。
23. 各画素島グループ内の前記左目のビューに対応する前記副画素および前記右目のビューに対応する前記副画素を決定するステップは、
    各前記副画素の発光角度スペクトルを取得し、角度スペクトル境界データベースを取得するステップと、
    ユーザーの目の座標に基づいてユーザーの両眼の中心の座標を決定するステップと、
    前記ユーザーの両眼の中心と各前記画素島グループの中心の間の角度を決定するステップと、
    前記ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心の間の角度および各前記副画素の発光角度スペクトルに基づき、前記ユーザーの両眼の中心に対応する中心副画素を決定するステップと、を含み、
    前記ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、前記中心副画素およびその右側にある（Ｎ／２－１）個の副画素は、前記左目のビューに対応し、前記中心副画素の左側にあるＮ／２個の副画素は、前記右目のビューに対応し、、
    前記ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、前記中心副画素の右側にあるＮ／２個の副画素は、前記左目のビューに対応し、前記中心副画素およびその左側にある（Ｎ／２－１）個の副画素は、前記右目のビューに対応する、請求項２２に記載の表示装置の駆動方法。
24. 前記視線追跡システムは、（Ｎ＋１）／２個の第１のカメラと、（Ｎ＋１）／２個の第２のカメラとを含み、ここで、前記Ｎ＝Ｋ＊ｎであり、前記Ｋ＊ｎは奇数であり、前記視線追跡システムを通じてユーザーの目の座標を決定し、前記ユーザーの目の座標に基づき、左目のビューと右目のビューを決定するステップは、
    ユーザーの両眼の中心の座標および前記ユーザーの両眼の中心の座標に対応する中心視点を決定するステップと、
    前記中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザーの左目に対応する領域においてＮ個の第１の視点を設定し、前記中心視点から開始して、所定の視点間隔に基づき、ユーザー右目に対応する領域においてＮ個の第２の視点を設定するステップと、
    前記（Ｎ＋１）／２個の第１のカメラを（Ｎ＋１）／２番目の第１の視点からＮ番目の第１の視点それぞれに設定し、前記（Ｎ＋１）／２個の第２のカメラを（Ｎ＋１）／２番目の第２の視点からＮ番目の第２の視点それぞれに設定し、前記（Ｎ＋１）／２個の第１のカメラで前記左目のビューを取得し、前記（Ｎ＋１）／２個の第２のカメラで前記右目のビューを取得するステップとを含む、請求項２１に記載の表示装置の駆動方法。
25. 各画素島グループ内の前記左目のビューに対応する前記副画素および前記右目のビューに対応する前記副画素を決定するステップは、
    各前記副画素の発光角度スペクトルを取得し、角度スペクトル境界データベースを取得するステップと、
    ユーザーの目の座標に基づいてユーザーの両眼の中心の座標を決定するステップと、
    前記ユーザーの両眼の中心と各前記画素島グループの中心の間の角度を決定するステップと、
    前記ユーザーの両眼の中心と各画素島グループの中心の間の角度および各前記副画素の発光角度スペクトルに基づき、前記ユーザーの両眼の中心に対応する中心副画素を決定するステップと、を含み、
    前記中心副画素の右側にある（Ｎ－１）／２個の副画素は、前記左目のビューに対応し、前記中心副画素の左側にある（Ｎ－１）／２個の副画素は、前記右目のビューに対応し、前記ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、前記中心副画素は、前記左目のビューに対応し、前記ユーザーの両眼の中心の座標が前記中心副画素の右半分にある場合、前記中心副画素は、前記右目のビューに対応する、請求項２４に記載の表示装置の駆動方法。

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