(57)【要約】  切り替え可能な自動立体表示装置であって、表示を構成する表示画素の配列を有する表示パネルであって、前記表示画素は、行および列に配置される、表示パネルと、前記表示パネルの上に配置され、前記表示画素の光出力を誘導して、立体画像を提供するレンズ素子の配列であって、前記レンズ素子は、電気光学材料を有し、電場の選択的な印加により、光出力誘導機能を維持する第1の値と、前記光出力誘導機能を排除する第2の値の間で、前記電気光学材料の屈折率が切り替えられる、レンズ素子の配列と、前記レンズ素子の上部および下部に設置され、前記レンズ素子に前記電場を印加する、不連続な電極層と、を有する、切り替え可能な自動立体表示装置。前記電極層は、誘電体層により、前記レンズ素子から離間され、前記レンズ素子内の前記電場に対する、前記電極層の不連続性の影響が抑制される。
2009520229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切り替え可能な自動立体表示装置であって、
表示を構成する表示画素の配列を有する表示パネルであって、前記表示画素は、行および列に配置される、表示パネルと、
前記表示パネルの上に配置され、前記表示画素の光出力を誘導して、立体画像を提供するレンズ素子の配列であって、前記レンズ素子は、電気光学材料を有し、電場の選択的な印加により、光出力誘導機能を維持する第1の値と、前記光出力誘導機能を排除する第2の値の間で、前記電気光学材料の屈折率が切り替えられる、レンズ素子の配列と、
前記レンズ素子の上部および下部に設置され、前記レンズ素子に前記電場を印加する電極層であって、該電極層の少なくとも一つは、不連続である、電極層と、
を有し、
前記電極層は、誘電体層により、前記レンズ素子から離間され、
前記レンズ素子内の前記電場に対する、前記電極層の不連続性の影響が抑制されることを特徴とする切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項２】
両方の電極層が不連続であることを特徴とする請求項1に記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項３】
各電極層は、隙間により分離された複数の別個の電極を有することを特徴とする請求項1または2に記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項４】
各電極層は、複数の平行な細長い電極を有し、前記異なる層の前記電極は、相互に対して垂直に延伸することを特徴とする請求項3に記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項５】
各電極層と前記レンズ素子の間の最小間隔は、前記電極層の隣接する電極同士の間の隙間の幅の1から10倍であることを特徴とする請求項3または4に記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項６】
前記誘電体層の第1および第2のものは、それぞれ、プロファイル化された前記レンズ素子の実質的に平坦な表面と面することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項７】
前記第1の誘電体層は、前記レンズ素子の前記プロファイル化された表面と適合する、プロファイル化された表面を有することを特徴とする請求項6に記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項８】
前記第2の誘電体層は、前記レンズ素子の前記実質的に平坦な表面と適合する、実質的に平坦な表面を有することを特徴とする請求項6または7に記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項９】
前記第1および／または第2の誘電体層は、光学的に透明な絶縁体を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項１０】
前記レンズ素子の配列は、平行なレンズ状（lenticular）レンズ素子の配列を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一つに記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項１１】
前記電気光学材料は、液晶材料を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一つに記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項１２】
前記電極層は、インジウムスズ酸化物を有することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一つに記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項１３】
さらに、制御器を有し、
該制御器は、前記電極層に電位を選択的に印加するように配置され、前記レンズ素子に前記電場が印加されることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一つに記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項１４】
前記制御器は、前記電極層の選択された電極に、電位を選択的に印加するように配置され、
これにより、前記レンズ素子の配列の選択された部分の前記屈折率が切り替えられることを特徴とする請求項12に記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項１５】
前記表示画素は、長方形状であり、
前記表示画素の長辺の端部は、前記列の方向に延伸することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一つに記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項１６】
前記表示画素の行と列は、直交していることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一つに記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項１７】
前記表示パネルは、液晶表示パネルであることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一つに記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【請求項１８】
表示画素は、前記表示画素の行および列の各交点に設けられることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか一つに記載の切り替え可能な自動立体表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示を構成する表示画素の配列を有する表示パネルと、レンズ状素子のような、表示パネル上に表示画素が視認されるように配置された、複数の結像手段とを有するタイプの自動立体表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
既知の自動立体表示装置は、独国2196166号に示されている。この既知の装置は、2次元の液晶表示パネルを有し、このパネルは、空間光調整器として作動し、表示を構成する、表示画素の行列配列を有する。表示画素配列の上には、相互に平行に延伸する細長いレンズ状素子の配列が配置され、これらのレンズ状素子を介して、表示画素が観測される。レンズ状素子は、素子のシートとして提供され、この各々は、細長い半円筒状レンズ素子を有する。レンズ状素子は、表示パネルの列方向に延伸し、各レンズ状素子は、2または3以上の隣接する表示画素列の各群に重なるように配置される。
【０００３】
例えば、各レンズ状素子が2列の表示画素に対応している配置では、各列における表示画素は、各2次元サブ画像の垂直スライスを提供する。レンズ状シートは、これらの2つのスライスと、他のレンズ状素子に対応する表示画素列からの対応するスライスを、シートの前方にいるユーザの左目および右目に誘導し、これにより、ユーザに、単一の立体画像が観察される。従って、レンズ状素子のシートにより、光出力誘導機能が提供される。
【０００４】
他の配置では、各レンズ状素子は、行方向において、3つ以上の隣接する表示画素の群に対応する。各群における表示画素の対応する列は、各2次元サブ画像から垂直スライスが得られるように、適正に配置される。ユーザの頭が左から右に動くと、一連の連続する、異なる立体視野により、例えば、辺りを見回すような印象が知覚的に生じる。
【特許文献１】独国特許第2196166号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の装置は、有効な3次元表示を提供する。しかしながら、立体視野を提供するためには、装置の水平解像度を犠牲にする必要があることは明らかである。この解像度の犠牲は、ある用途では、許容できない場合がある。例えば、至近距離から視認される小さなテキスト文字の表示のような場合である。このため、2次元モードと3次元（立体）モードの間を切り替えることの可能な表示装置を提供することが提案されている。
【０００６】
2次元モードでは、切り替え可能装置のレンズ状素子は、「透過」モードで作動し、すなわち、これらのレンズ状素子は、光学的に透明な材料の平坦なシートと同様に作動する。得られる表示は、元来の表示パネルの解像度と同等の、高い解像度を有し、これは、至近視野距離からの小さなテキスト文字の表示に適する。当然のことながら、2次元表示モードでは、立体画像を提供することはできない。
【０００７】
3次元モードでは、切り替え可能装置のレンズ状素子により、前述のような光出力誘導機能が提供される。得られる表示では、立体画像の提供が可能であるが、前述の解像度のロスは、避けられないという問題がある。
【０００８】
切り替え可能な表示モードを提供するため、切り替え可能な装置のレンズ状素子は、例えば液晶材料のような、2種類の異なる値の間で切り替え可能な屈折率を有する、電気光学材料で形成される（特定の偏光の場合）。次に、この装置において、レンズ状素子の上部または下部に設けられた電極層に、適切な電位を印加することにより、モード間が切り替えられる。電位により、隣接する光学的に透明な層との相関により、レンズ状素子の屈折率が変化する。あるいは、隣接する光学的に透明な層が電気光学材料で形成された場合も、光学的に透明な層に対するレンズ状素子の屈折率が変化し、同じ結果が得られる。
【０００９】
単独でまたは組み合わせにより、表示領域の個別の位置を、2次元表示モードと3次元表示モードの間で切り替えることができるような、切り替え可能な自動立体表示装置を提供できることが望ましいことが認識されている。この方法では、3次元表示内に、1または2以上の2次元表示窓を提供することが可能となり、あるいは反対に、2次元表示内に、1または2以上の3次元表示窓を提供することが可能となる。
【００１０】
そのような表示装置は、各々が複数の個別電極を有する電極層を提供し、特定の電極の組み合わせに電位を印加するアドレス方式を利用することにより、得ることができる。しかしながら、個別電極方式では、表示領域にわたって、ストライプまたは波紋状パターンのような、輝度の不均一性が生じ得ることが認められている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、切り替え可能な自動立体表示装置であって、
表示を構成する表示画素の配列を有する表示パネルであって、前記表示画素は、行および列に配置される、表示パネルと、
前記表示パネルの上に配置され、前記表示画素の光出力を誘導して、立体画像を提供するレンズ素子の配列であって、前記レンズ素子は、電気光学材料を有し、電場の選択的な印加により、光出力誘導機能を維持する第1の値と、前記光出力誘導機能を排除する第2の値の間で、前記電気光学材料の屈折率が切り替えられる、レンズ素子の配列と、
前記レンズ素子の上部および下部に設置され、前記レンズ素子に前記電場を印加する電極層であって、該電極層の少なくとも一つは、不連続である、電極層と、
を有し、
前記電極層は、誘電体層により、前記レンズ素子から離間され、
前記レンズ素子内の前記電場に対する、前記電極層の不連続性の影響が抑制されることを特徴とする切り替え可能な自動立体表示装置が提供される。
【００１２】
両電極層は、不連続であることが好ましい。
【００１３】
電極層からレンズ素子を離して配置することにより、レンズ素子内に、より一貫性のある電場が得られることが見出されている。特に、電極層からの距離の増加とともに、電場の一貫性に対する電極層の不連続性の効果が、低下する傾向にあることが認められている。レンズ素子内の電場をより一致させることにより、より一貫性のある屈折率の切り替えが可能となり（ディスプレイからの光の場合）、表示領域にわたって、ストライプまたは波紋状パターンのような、対応する輝度の不均一性の抑制が可能となる。
【００１４】
従って、本発明では、2次元と3次元の表示モード間で、切り替え可能な表示領域を有する表示装置が提供され、いずれのモードにおいても、表示品質に及ぼす電極層の不連続性の影響が最小限に抑制される。
【００１５】
電極層とレンズ素子の間の最小間隔、すなわちこれらの最近接位置での間隔は、少なくとも20μｍであっても良く、50μｍから150μｍの範囲であることが好ましい。しかしながら、他の間隔であっても良く、通常、電極層とレンズ素子の間のいかなる分離によっても、レンズ素子内の電場の一貫性に改善が得られる。
【００１６】
各電極層は、パターン化されていても良く、例えば、2次元モードと3次元モードにおいて、表示領域の異なる位置が同時に作動されても良い。また各電極層は、別々にアドレス処理することが可能な、複数の個別の電極を有しても良い。
【００１７】
例えば、各電極層は、複数の平行な細長い電極を有し、前記異なる層の前記細長い電極は、相互に対してある角度で延伸しても良い。この角度は、直角であっても良い。次に、レンズ素子配列の個別位置の屈折率が、単独でまたは組み合わせて、切り替えられ、2次元画像が表示される3次元表示内に、1または2以上の窓が提供され、あるいはその逆が可能となる。
【００１８】
各電極層とレンズ素子の間の最小間隔は、電極層の隣接する電極同士間の隙間の最大幅の1から10倍であっても良い。
【００１９】
誘電体層の第1および第2のものは、それぞれ、（例えば凸状または凹状のいずれかに）プロファイル化された、レンズ素子の実質的に平坦な表面に、隣接して提供されても良い。
【００２０】
第1の誘電体層は、レンズ素子のプロファイル化表面に適合したプロファイル化表面を有しても良い。第2の誘電体層は、レンズ素子の実質的に平坦な表面と適合する、実質的に平坦な表面を有しても良い。
【００２１】
第1および／または第2の誘電体層は、適当な高い抵抗と光透過特性とを有することが認められている、いかなる光学的に透明な層を有しても良い。
【００２２】
レンズ素子の配列は、平行なレンズ状レンズ素子の配列を有しても良く、各素子は、実質的に行方向において、いくつかの表示画素の上に重なるように配置される。素子が光出力誘導機能を有する場合、異なる画素同士からの光出力は、レンズ状レンズ素子により、異なる方向に放射され、これにより立体画像が知覚されるようになる。
【００２３】
電気光学材料は、ネマチック液晶のような液晶材料を有しても良い。ネマチック液晶材料の屈折率は、電場の影響下で、容易に切り替えることができる。しかしながら、ネマチック液晶のような（複屈折の）液晶材料を使用した場合、光出力誘導機能を切り替えるためには、レンズ素子配列に入射される特定の偏光の光が必要であることは、当業者には明らかである。
【００２４】
電極層は、インジウムスズ酸化物（ITO）を有しても良く、この材料は、高い電電性および光透過性の点で適している。
【００２５】
表示装置は、さらに制御器を有し、該制御器は、前記電極層に電位を選択的に印加するように配置され、前記レンズ素子に前記電場が印加される。制御器は、電極層にわたって交流電位を印加するように配置されても良い。制御器は、電極層の選択された電極に、電位を選択的に印加するように配置されても良く、これにより、レンズ素子配列の選択位置での屈折率の切り替えが可能となる。
【００２６】
表示パネルは、液晶表示パネルであっても良い。表示画素は、長方形状であっても良く、表示画素の長辺の端部は、列方向に延伸していても良い。表示画素は、表示画素の行列の各交点に提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、単なる一例として、添付図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【００２８】
本発明では、2次元表示モードと3次元表示モードの間で切り替え可能な表示領域を有する表示装置が提供される。モード間の切り替えは、液晶材料で構成されたレンズ素子の配列に、電場を印加することにより行われる。2次元モードでは、レンズ素子は、通常の透明材料のシートのように挙動する。3次元モードでは、レンズ素子は、光出力誘導機能を提供し、立体画像を知覚することが可能となる。電場は、レンズ素子から離間して設置された電極層を用いて、レンズ素子に印加される。電極層をレンズ素子から離すことにより、レンズ素子内での電場の一貫性が高まる。
【００２９】
図1は、既知の切り替え可能な自動立体表示装置1の概略的な斜視図であり、この装置に、本発明を適用することができる。表示装置1は、拡大図で示されている。
【００３０】
既知の装置1は、アクティブマトリクス形式の液晶表示パネル3を有し、この表示パネルは、表示を構成する空間光変調器として動作する。表示パネル3は、行および列に配置された表示画素5の直交配列を有する。明確化のため、図には、少しの表示画素5のみが示されている。実際には、表示パネル3は、表示画素5の約1000の行および数1000の列を有しても良い。
【００３１】
液晶表示パネル3の構造は、従来のものとほとんど同様である。特に、パネル3は、離間された一組の透明ガラス基板を有し、両者の間には、整列されたねじれネマチックまたは他の液晶材料が設置される。両基板は、両者の対面する表面に、透明インジウムスズ酸化物（ITO）電極のパターンを担持している。また、基板の外側の表面には、偏光層が設けられる。
【００３２】
各表示画素5は、基板上に対向電極を有し、両者の間には、液晶材料が設置される。表示画素5の形状および配置は、電極の形状および配置により定められる。表示画素5は、隙間により、相互に規則的に離間して設置されている。
【００３３】
各表示画素5は、薄膜トランジスタ（TFT）または薄膜ダイオード（TFD）のような切り替え素子に対応する。表示画素は、切り替え素子にアドレス信号を提供することにより、画像を形成するように作動する。適切なアドレス処理方式は、当業者には明らかである。
【００３４】
表示画素5間の隙間は、不透明なブラックマスクにより被覆される。マスクは、光吸収材料のグリッドの形態で提供される。マスクは、切り替え素子を被覆し、個々の表示画素領域を定形する。
【００３５】
表示パネル3は、光源7により照射され、光源は、この場合、表示画素配列の領域にわたって延伸する、平面バックライトを有する。光源7からの光は、表示パネル3を介して誘導され、個々の表示画素5は、光を変調して表示を構成するように駆動される。
【００３６】
また表示装置1は、表示パネル3の表示側に配置された、レンズ状素子配置9を有し、この配置は、選択的に視野形成機能を実施するように制御することができる。レンズ状素子配置9は、相互に平行に延伸するレンズ状素子11の配列を有し、明確化のため、このうちの一つのみが、誇張された寸法で示されている。
【００３７】
レンズ状素子配置9は、図2に、より詳しく概略的に示されている。配置9は、拡大した形態で示されている。
【００３８】
図を参照すると、レンズ状素子配置9は、一組の透明ガラス基板13、15を有し、これらの基板は、これらに対向する表面に設置された、インジウムスズ酸化物（ITO）で構成された透明電極層17、19を有することがわかる。各電極層17、19は、複数の平行な細長い電極の形態であり、各異なる層17、19の電極は、相互に垂直に配置される。細長い電極は、それらの間の小さな隙間により、独立にアドレス処理されるように配置される。
【００３９】
基板13、15の間には、上部の基板13に隣接するようにして、複製技術を用いて形成された逆レンズ状構造21が設置される。また、基板13、15の間には、下側の基板15に隣接するようにして、ネマチック液晶材料23が設けられる。図に示すように、逆レンズ状構造21により、逆レンズ構造21と下側基板15の間で、液晶材料23は、平行で細長いレンズ状形状になると仮定する。また、液晶材料23と接する逆レンズ状構造21と下側基板15の表面には、液晶材料23を配向させるため、配向層（図示されていない）が設けられる。
【００４０】
使用時には、図1に示すような既知の切り替え可能な表示装置1が作動し、表示出力が提供され、この個別の位置を、単独でまたは組み合わせて、2次元および3次元のモード間で、切り替えることができる。この方法では、2次元表示領域に、1または2以上の3次元表示窓を提供することができる。
【００４１】
表示出力の個別位置におけるモード間切り替え機能は、液晶材料23で構成されたレンズ状素子に、電場を印加することにより提供される。この電場は、電極層17、19の電極にわたり、電位を印加することにより生じる。
【００４２】
電位は、各電極層17、19における細長い電極のうち、選択された数の隣接する電極に印加される。上側電極の選定により、切り替えられる表示窓の高さが定められ、下側電極の選定により、切り替えられる表示窓の幅が定められる。
【００４３】
印加電位によって、表示領域の選択位置におけるレンズ状素子が、光出力誘導機能の維持および除去の間で切り替えられる。以下、図3Aおよび3Bを参照して、これについて説明する。
【００４４】
図3Aは、電極に電位が印加されてないときの、レンズ状素子配置9のある位置の概略断面図である。この状態では、液晶材料23の屈折率は、逆レンズ状構造21に比べて実質的に高く、レンズ状形状となっているため、図に示すように、光出力誘導機能が提供される。
【００４５】
図3Bは、電極に約50Vの交流電位が印加されているときの、レンズ状素子配置9のある位置の概略断面図である。この状態では、液晶材料23の屈折率は、逆レンズ状構造21と実質的に等しく、図に示すように、レンズ状形状の光出力誘導機能は、キャンセルされる。従って、この状態では、配列は、「透過」モードで有効に作動する。
【００４６】
液晶材料23の屈折率の変化が、光が特定の偏光を有する場合に限られることは、当業者には明らかである。従って、表示装置1の構造内に光の偏光手段を設置して、表示パネルからの光出力を、適切に偏光された配置の液晶材料23に入射するようにする必要があることが理解される。
【００４７】
図3Aに示すように、光出力誘導機能が維持されると、液晶材料23によって定形されるレンズ状素子は、凸状円筒状レンズとして作用し、表示パネル3から表示装置1の前方にいるユーザの目に、異なる画像または視野が提供される。従って、3次元画像を提供することができる。
【００４８】
図3Bのように、光出力誘導機能が排除されると、液晶材料23により定形されるレンズ状素子は、「透過」モードで作用し、すなわち、これらは、凸状円筒状レンズの平坦シートのように作用する。従って、表示パネル3の元来のフルの解像度を用いた、高い解像度の2次元画像が提供される。
【００４９】
表示モード間を切り替えるための電位は、制御器12により、レンズ状素子配置9の電極に印加される。
【００５０】
前述の既知の表示装置1の構造のさらなる詳細は、米国特許第6,069,650号および国際公開第WO98／21620号に認められ、これらの全内容は、本願の参照として取り入れられる。
【００５１】
前述の既知の表示装置1は、2次元表示領域に、1または2以上の3次元表示窓を提供するように作動する。表示窓の寸法および位置は、電位が印加されるレンズ状配置9の電極の選択を変えることにより、簡単に調整することができる。
【００５２】
前述の表示装置1の切り替えられた表示窓にわたって、好ましくないストライプ行または波紋状パターンが観察されることが知られている。波紋状パターンは、各電極層17、19において複数の電極がアドレス処理された際に、電場の不均一性により生じることが認められている。特に、隣接する電極間の隙間により、液晶材料23内の電場に不均一性が生じ、結果的に、一貫性のない屈折率の切り替えが生じることが認められている。
【００５３】
本発明では、図1に示すタイプの切り替え可能な表示装置が提供されるが、この装置では、電位を設置した際に、ストライプの影響または波紋状パターンの問題は生じ難い。
【００５４】
以下、本発明による切り替え可能な表示装置の実施例について、説明する。本発明による切り替え可能な表示装置は、図1に示したものと同様の構造を有し、従って、別個の図面は、示されていない。すなわち、装置は、前述の記載に詳しく示したように、液晶表示パネル3、光源7および制御器12を有する。
【００５５】
また本発明による装置は、図1に示すように、表示パネル3の表示側に配置された、レンズ状素子配置を有する。本発明による装置のレンズ状素子配置は、図1および2に示したものと同じ機能を提供するが、その構造は、少し異なっている。
【００５６】
図4には、本発明による装置のレンズ状素子配置の構造を概略的に示す。配置31の構造は、図2に示した配置9のものと同様であり、同じ構造を示す場合、適切な場所に、同じ参照符号が採用されている。
【００５７】
図を参照すると、レンズ状素子配置31は、一組の透明ガラス基板13、15を有し、これらの対向する表面には、インジウムスズ酸化物（ITO）で構成された透明電極層17、19が設けられていることがわかる。また、配置31は、誘電性逆レンズ構造21と、基板13、14の間に設けられた液晶材料23とを有する。これらの部材の各々は、前述の図2を参照して示した対応する部材と同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００５８】
図2に示した配置9と比べて、本発明による装置の配置31は、追加で、誘電体層33を有し、この層は、液晶材料23と下側基板15との間に設置される。誘電体層33は、実質的に平坦であり、光学的に透明な絶縁体で形成される。層33は、20μmから200μmの厚さを有しても良い。
【００５９】
液晶材料23は、図に示すように、逆レンズ状誘電体構造21と誘電体層33の間の、平行で細長いレンズ状形状であると仮定する。また液晶材料23と接する、逆レンズ状誘電構造21と誘電体層33の表面には、液晶材料23を配向させる配向層（図示されていない）が設置される。
【００６０】
使用時には、本発明による切り替え可能な表示装置は、図1に示した既知の装置と同様の方法で、表示出力を提供するように作動する。従って、詳細な説明は省略する。
【００６１】
すなわち、表示領域の別個の部分は、単独でまたは組み合わせて、2次元および3次元の表示モード間で切り替えることができる。この方法では、3次元の表示領域に、1または2以上の2次元表示窓を提供することができる。
【００６２】
図1に示すような既知の表示装置1の切り替えられた表示窓に観察される、好ましくないストライプまたは波紋状パターンは、本発明による表示装置を使用する際には、存在しない。その代わり、切り替えられた表示窓は、表示領域にわたって、一貫した輝度を示すことが観察される。
【００６３】
本発明による表示装置では、液晶材料23の両側に、誘電体層21、33を提供することにより、ストライプまたは波紋状パターンが回避される。特に、誘電体層21、33は、電極層17、19から、液晶材料23を離間する。従って、電極17、19により生じた電場の非一貫性が未だ存在しても、これらの非一貫性は、電極間の隙間の周囲に局在化され、隣接する誘電体層21、33しか影響を受けない。液晶材料23内の電場は、一致しており、屈折率の切り替えがより一貫性を有するようになる。
【００６４】
本発明による表示装置では、レンズ状配置31の電極層17、19に、図1に示した既知の装置に比べて、わずかに大きな電位を提供することが必要となる。この高い電圧は、液晶材料23内に、十分に大きな強度の電場を得るために必要となる。液晶材料23は、両方の電極層17、19から離して設置されるためである。
【００６５】
以上、本発明の特定の実施例について説明した。しかしながら、本発明の範囲から逸脱しないで、各種変更および修正がなされ得ることは、当業者には明らかであろう。
【００６６】
例えば、以上の記載では、2次元表示内に3次元表示窓を有する表示装置について説明した。しかしながら、本発明による装置が、3次元表示内に2次元表示窓を有することができることは、当業者には明らかであろう。
【００６７】
同様に、前述の表示装置は、下側凹状表面を有する誘電体構造と接する、上部凸状表面を有する液晶材料を有する。しかしながら、代替実施例では、液晶が凹状表面を有し、誘電体構造が凸状表面を有しても良い。また、液晶材料と誘電体構造の相対位置は、表示パネルに対して、交換されても良い。
【００６８】
前述の実施例では、液晶表示パネルが使用され、このパネルは、例えば、50μｍから1000μｍの範囲の表示画素ピッチを有する。しかしながら、有機発光ダイオード（OLED）またはカソード線管（CRT）の表示装置のような、別のタイプの表示パネルを使用しても良いことは、当業者には明らかである。
【００６９】
前述の実施例は、分離した別個のレンズ状素子配置を有する。しかしながら、いくつかの実施例において、部品数の削減のため、部材の基材は、組み合わせても良い。
【００７０】
前述の表示装置には、従来の自動立体表示装置で知られているような、表示画素の列方向に対して、鋭角に傾斜されたレンズ状素子を使用しても良い。
【００７１】
前述の実施例は、レンズ素子に電場を印加することができる、平行で細長い電極を有する。しかしながら、電極は、これらの電極が不連続である（すなわち、ギャップを含む）限り、いかなる形態であっても良い。各電極層に、単一の電極を提供しても良い。
【００７２】
前述の記載には、「レンズ素子」という用語が使用されている。この用語は、例えば、材料が異なる屈折率を有するような、非平坦な（凸状または凹状）境界を有することにより、レンズ機能を提供することが可能な、いかなる素子をも意味することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明を適用することの可能な、既知の自動立体表示装置の概略的な斜視図である。
【図２】図1に示す既知の表示装置におけるある素子の詳細概略図である。
【図３Ａ】図1に示す既知の表示装置の作動原理の説明に使用される図である。
【図３Ｂ】図1に示す既知の表示装置の作動原理の説明に使用される図である。
【図４】本発明による自動立体表示装置のある素子の詳細概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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