(57)【要約】光学デバイスは、入力偏光板４とパターニングされたリターダ５と出力偏光板１２とを備える。リターダ５は、領域８と領域９とを有し、これらのうちの少なくとも１つは、入力偏光板４からの光の偏光を変更する。出力偏光板７は透過軸１２を有し、これにより、リターダ５の領域８および領域９、ならびに出力偏光７を通過する光は、振幅、位相および偏光が一致する。このようなデバイスは、ＬＣＤ２で切り替え可能な視差バリアとして用いられ、自動立体視３Ｄモードと２Ｄモードとの間で切り替え可能であり、２Ｄモードが、ディスプレイにわたってより均一の強度を有するディスプレイを提供し得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の偏光方向を有する光を通す入力偏光板（４）と、前記入力偏光板（４）から前記第１の偏光方向の光を受け取る偏光変調素子（５）と、前記偏光変調素子（５）からの光を解析する出力偏光板（７）とを備える光学デバイスであって、前記偏光変調素子（５）は、少なくとも第１および第２の領域のセット（８、９）を備え、前記第１のセットの前記または各領域（８）は、前記入力偏光板（４）からの前記光の偏光を、前記第１の偏光方向とは異なった第２の偏光方向に変更し、前記第２のセットの前記または各領域は、前記第２の偏光方向とは異なった第３の偏光方向の光を供給する、光学デバイスであって、前記出力偏光板（７）は、前記偏光変調素子（５）と連係し、これにより、前記第１のセットおよび前記出力偏光板（７）の前記または各領域（８）を通る各第１の光路は、前記第２のセットおよび前記出力偏光板（７）の前記または各領域（９）の前記または各領域（９）を通る各第２の光路と同じ、前記入力偏光板（４）からの光の減衰および位相変化を有することを特徴とする、光学デバイス。
【請求項２】
前記第１および第２のセットの前記領域（８、９）は交互に配置され、第１および第２の平行ストリップをそれぞれ備えることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第１のストリップ（８）は第１の幅を有し、前記第２のストリップ（９）は、前記第１の幅よりも大きい第２の幅を有することを特徴とする、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記第２および第３の偏光方向は、実質的に直交することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項５】
前記第３の偏光方向は、前記第１の偏光方向と同じであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項６】
前記出力偏光板（７）が前記第１および第２のセットの一方の前記領域（８）からの光を通し、前記第１および第２のセットの他方の前記領域（９）からの光を減衰させる代替動作モードを有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項７】
前記第１および第２のセットの一方は、前記第１のセットであることを特徴とする、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記出力偏光板（７）は、前記第１および第２のセットの他方（９）からの光を代替モードで実質的にブロックするように構成されることを特徴とする、請求項６または７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記偏光変調素子（５）は、パターニングされたリターダを備え、前記出力偏光板（７）は、前記第１および第２の領域のセット（８、９）からの光のスローおよびファースト軸成分を同じ比率で透過するように構成されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１０】
前記出力偏光板（７）は、前記第１および第２の領域のセット（８、９）からの光の前記スロー軸成分のみを透過するように構成されることを特徴とする、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記リターダ（５）は、光重合ポリマーを含むことを特徴とする、請求項９または１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記リターダ（５）は、可視光周波数で、半波のリターデーションを提供することを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３】
前記第１のセットの前記または各領域（８）の前記スロー軸は、前記第１の偏光方向に４５°で配向され、前記第２のセットの前記または各領域（９）は、前記第１の偏光方向と平行であることを特徴とする、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記出力偏光板（７）は、前記第１の偏光方向に４５°で配向された偏光方向を有する光を透過することを特徴とする、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記出力偏光板（７）は、前記第１の偏光方向と実質的に直交する偏光方向を有する光を透過するように、前記代替モードの間に再配向可能であることを特徴とする、請求項８に従属する場合の請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記第１のセットの前記または各領域（８）の前記スロー軸は、前記第１の偏光方向に２２．５°で配向され、前記第２のセットの前記または各領域（９）の前記スロー軸は、前記第１の偏光方向に−２２．５°で配向されることを特徴とする、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記第１のセットの前記または各領域（８）の前記スロー軸は、前記第１の偏光方向と平行であり、前記第２のセットの前記または各領域（９）の前記スロー軸は、前記第１の偏光方向に４５°で配向されることを特徴とする、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記入力偏光板と前記出力偏光板との間にさらなる偏光変調素子（２５）を備えることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１９】
前記さらなる素子（２５）は、さらなるリターダであることを特徴とする、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記さらなるリターダ（２５）は、可視光周波数で、半波のリターデーションを提供することを特徴とする、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記さらなるリターダ（２５）は、液晶デバイスであることを特徴とする、請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記さらなるリターダ（２５）は、前記第１の偏光方向に２２．５°で配向されたスロー軸を有することを特徴とする、請求項１３に従属する場合の請求項２０または２１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記出力偏光板（７）は、前記第１の偏光方向と平行の偏光方向を有する光を透過することを特徴とする、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記さらなるリターダ（２５）および前記出力偏光板（７）は、前記代替モードの間、前記第１のセットの前記または各領域（８）の前記スロー軸と平行の軸の周りを、１８０°までを一単位として回転可能であることを特徴とする、請求項８に従属する場合の請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記さらなるリターダ（２５）は、前記第１および第２の光路と実質的に平行の第１の配向と、前記第１の配向に対して実質的に垂直の第２の配向との間でスロー軸が切り替え可能である、少なくとも１つの領域を備えることを特徴とする、請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記さらなるリターダ（２５）は、フレデリクスセル（Ｆｒｅｅｄｅｒｉｃｋｓｚ  ｃｅｌｌ）であることを特徴とする、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記第１の配向は前記代替モード用であり、前記第２の配向は、前記第１の偏光方向に２２．５°で配向され、前記出力偏光板（７）は、前記第１の偏光方向に対して垂直の偏光方向を有する光を透過することを特徴とする、請求項１３および８に従属する場合の請求項２５または２６に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記第２の配向は前記代替モード用であり、かつ、前記第１の偏光方向に６７．５°で配向され、前記出力偏光板（７）は、前記第１の偏光方向に対して垂直の偏光方向を有する光を透過することを特徴とする、請求項１６および１８に従属する場合の請求項２５または２６に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記第２の配向は前記代替モード用であり、かつ、前記第１の偏光方向に２２．５°で配向され、前記偏光板（７）は、前記第１の偏光方向に４５°で配向される偏光方向を有する光を透過することを特徴とする、請求項１７および８に従属する場合の請求項２５または２６に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記さらなるリターダ（２５）は、前記第１および前記第２の光路に対して実質的に垂直の第３の配向と第４の配向との間でスロー軸が切り替え可能である、少なくとも１つの領域を備えることを特徴とする、請求項２０または２１に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記第３の配向は、前記第１の偏光方向に対して垂直であり、前記第４の配向は前記代替モード用であり、かつ、前記第１の偏光方向に６７．５°で配向されることを特徴とする、請求項１６および８に従属する場合の請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記さらなる素子（２５）は、偏光回転子であることを特徴とする、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記回転子（２５）は、４５°の偏光回転子を提供する少なくとも１つの領域を備えることを特徴とする、請求項３２に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記回転子（２５）は、ねじれネマティック液晶デバイスを備えることを特徴とする、請求項３３に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記液晶デバイス（２５）は、前記入力偏光板（４）により近い液晶面に、前記第１の偏光方向と平行のアライメント方向（５０）と、前記出力偏光板（７）により近い液晶面に、前記第１の偏光方向に４５°で配向されるアライメント方向（５１）とを有することを特徴とする、請求項３４に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記液晶デバイス（２５）は、前記入力偏光板（４）により近い液晶面に、前記第１の偏光方向に２２．５°で配向されるアライメント方向（５０）と、前記出力偏光板（７）により近い液晶面に、前記第１の偏光方向に１１２．５°で配向されるアライメント方向（５１）とを有することを特徴とする、請求項３４に記載のデバイス。
【請求項３７】
前記液晶デバイス（２５）は、前記入力偏光板（４）により近い液晶面に、前記第１の偏光方向に１２．５°で配向されるアライメント方向（５０）と、前記出力偏光板（７）により近い液晶面に、前記第１の偏光方向に１０２．５°で配向されるアライメント方向（５１）とを有することを特徴とする、請求項３４に記載のデバイス。
【請求項３８】
前記偏光回転子（２５）は、前記代替モードの場合、無効にされることを特徴とする、請求項８に従属する場合の請求項３２〜３７のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３９】
請求項１〜３８のいずれか１つに記載のデバイスを特徴とするディスプレイ。
【請求項４０】
空間光変調器（２）を備えることを特徴とする、請求項３９に記載のディスプレイ。
【請求項４１】
前記変調器（２）は、液晶空間光変調器であることを特徴とする、請求項４０に記載のディスプレイ。
【請求項４２】
自動立体視モードを有することを特徴とする、請求項３９〜４１のいずれか１つに記載のディスプレイ。
【請求項４３】
前記デバイス（２５）は、代替モードである場合、前面または後面視差バリアを形成することを特徴とする、請求項８に従属する場合の請求項４２に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、２次元（２Ｄ）およびオート立体３次元（３Ｄ）モードで動作し得るディスプレイに用いられ得る光学デバイスに関する。本発明は、さらに、このような光学デバイスを組み込むディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＢ２  ３１７  ２９５号およびＥＰ０  ８２９  ７４４号は、２Ｄおよび３Ｄモードで動作し得るディスプレイを開示する。添付の図面の図１は、このような２Ｄおよび３Ｄモードのディスプレイのある実施例の基本構造を示す。３Ｄモードでは、ディスプレイは、液晶デバイス（ＬＣＤ）２として具現化された空間光変調素子（ＳＬＭ）の背後に配置されたコンパクト拡張バックライト１を備える。ＬＣＤ２は、後面偏光板３および前面偏光板４を有する。３Ｄモードでは、ディスプレイは、視差バリアが、基板６および偏光板７上に形成された、パターニングされたリターダによって形成された前面視差バリアタイプのものである。
【０００３】
図１にさらに示される２Ｄモードでは、偏光板７が除去され、これにより、視差バリアが効果的に無効になる。
【０００４】
添付の図面の図２は、３Ｄモードの動作を示す。リターダ５は、そこを通過する光の偏光方向を９０°回転させる８等の領域と、そこを通過する光の偏光を変更しない９等の領域とを備える。領域８が視差バリアのスリットに対応するのに対して、領域９は、スリット間の不透明なバリア部分に対応する。
【０００５】
図２において、図面の平面の偏光方向が両頭矢印で表され、図面の平面に対して垂直の偏光方向は黒丸で表される。バックライト１からの偏光されない光は、入力偏光板３に入射し、この入力偏光板３は、図面の面に対して垂直の偏光成分を実質的にブロックし、かつ、図面の平面の偏光成分を通過させる透過軸１０を有する。ＬＣＤ２は、デバイスを通じて、最大輝度に対応する９０°の回転で偏光回転を変更するように制御されるタイプのものである。出力偏光板４の透過軸１１は、入力偏光板３の透過軸と直交し、これにより、出力偏光板４は、図面の平面に対して垂直に偏光した光のみを透過する。
【０００６】
領域９を通過する出力偏光板４からの光の偏光は変化しない。偏光板７は、偏光板４の透過軸１１と直交する透過軸１２を有し、これにより、領域９を通過する光が実質的にブロックされ、領域９は、低輝度（ｄａｒｋ）または不透明に見える。偏光板７の透過軸１２と平行になるように、領域８を通過する光の偏光が９０°回転させられる。従って、偏光板７は、この光を透過し、これにより、パターニングされたリターダ５と偏光板７との組み合わせが視差バリアとして機能する。ディスプレイの２Ｄモードにおいて、偏光板７が、ディスプレイから観察者への光路から外れるように、移動または除去される。従って、バリア構造はもはや可視でなく、領域８および領域９の両方からの光が観察者に向かって透過される。
【０００７】
添付の図面の図３は、１５での３Ｄモードの視差バリアの外観を示し、かつ、ディスプレイのピクセル化された構造を示す。ＬＣＤ２は、ロウおよびカラムとして構成された赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の画素（ピクセル）を備える。観察者の左右の目で見るイメージが、交互に配置されたピクセルのカラム（ＬＲ）として構成され、リターダ５のスリット領域８と連係して、ディスプレイの前面から好ましい視距離をあけた平面にビューイングウィンドウ１６を形成する。理想的には、ウィンドウごとの光透過プロファイルは、ウィンドウ内部で光の強度が一定で、ウィンドウ外部の光の強度がゼロの「シルクハット（ｔｏｐ  ｈａｔ）」関数である。しかしながら、図３に１８で示されるように、各ウィンドウにわたる強度のいくらかの変動と、各ウィンドウの外部の強度が非ゼロであることにより、左イメージと右イメージとの間にクロストークが起こる。
【０００８】
図４に示される２Ｄの動作モードでは、リターダ５の「黒色」領域からの光は、垂直方向に偏光するのに対して、「スリット」領域８からの光は水平方向に偏光される。その結果、直交し、妨害されないので足し合わされる２つの偏光が原因で観察平面における強度分布が異なる。パターニングされたリターダ５が、パターニングされた半波プレートとして具現化され、各スリット領域８の光学軸が各黒色領域９の光学軸とは異なった配向である場合、黒色領域９を通過する光は、リターダのスロー軸により、単一の屈折率を有するが、領域８を通過する光は、リターダのファースト軸およびスロー軸の両方に当たり、従って、異なった光路を通過する。その光路に偏光板が配置された場合、偏光が同じになり、光路を妨害することができる。しかしながら、一般に、光路間で相対的に位相がシフトし、従って、（強度ではなく）振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅｒ）を付加することによって変動は相殺されない。その結果、ディスプレイにわたる２Ｄモードの輝度が変動し、これは、好ましくない。
【０００９】
添付の図面の図５は、ＧＢ２  ２３６、７２８号およびＥＰ０  ８８７  ６６６号に開示されるタイプの２Ｄ／３Ｄディスプレイの２Ｄモードを示す。図５のディスプレイは、２Ｄモードの間に除去されるのではなく、偏光板７の透過軸１２が偏光板４の透過軸１１に対して−４５°で構成されるという点で、図２に示されるディスプレイとは異なる。
【００１０】
図５の下部分は、２Ｄモードの光波面上のディスプレイの効果を示す。領域９のスロー軸は、偏光板４からの光の偏光方向と位置合わせされ、これにより、図２０に示されるように、領域９からの光は均一の波面を有する。領域８を通過する光の偏光方向は、９０°回転され、かつ、領域８のファースト軸およびスロー軸の両方を経験する。これは、２１に示される。
【００１１】
偏光板７は、領域８および領域９からの光を通すように配向される。特に、偏光板７は、リターダ５のスロー軸のみを経験した、領域９からの光の一部分を通す。しかしながら、偏光板７は、ファースト軸およびスロー軸の両方を経験した領域８からの光を通す。従って、偏光板７は、２２で示されるように、不均一の波面を透過し、上述のように、これは、２Ｄモードにおいて、不均一なウィンドウイルミネーションを引き起こす。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の局面によると、第１の偏光方向を有する光を通す入力偏光板と、入力偏光板から第１の偏光方向の光を受け取る偏光変調素子と、偏光変調素子からの光を解析する出力偏光板とを備える光学デバイスが提供され、前記偏光変調素子は、少なくとも第１および第２の領域のセットを備え、前記第１のセットの前記または各領域は、前記入力偏光板からの前記光の偏光を、前記第１の偏光方向とは異なった第２の偏光方向に変更し、前記第２のセットの前記または各領域は、前記第２の偏光方向とは異なった第３の偏光方向の光を供給する、光学デバイスであって、前記出力偏光板は、前記偏光変調素子と連係し、これにより、前記第１のセットおよび前記出力偏光板の前記または各領域を通る各第１の光路は、前記第２のセットおよび前記出力偏光板の前記または各領域の前記または各領域を通る各第２の光路と同じ、前記入力偏光板からの光の減衰および位相変化を有する。
【００１３】
第１および第２のセットの領域は交互に配置され、かつ、第１および第２の平行のストリップをそれぞれ備え得る。第１のストリップは、第１の幅を有し得、第２のストリップは、第１の幅よりも大きい第２の幅を有し得る。
【００１４】
第２および第３の偏光方向は、実質的に直交し得る。
【００１５】
第３の偏光方向は、第１の偏光方向と同じであり得る。
【００１６】
デバイスは、出力偏光板が第１および第２のセットの一方の領域からの光を通すように、および、第１および第２のセットの他方の領域からの光を減衰させるように構成される代替動作モードを有し得る。第１および第２のセットの一方は、第１のセットであり得る。出力偏光板は、第１および第２のセットの他方からの光を代替モードで実質的にブロックするように構成され得る。
【００１７】
偏光変調素子は、パターニングされたリターダを備え得、出力偏光板は、第１および第２の領域のセットからの光のスローおよびファースト軸成分を同じ比率で透過するように構成され得る。出力偏光板は、第１および第２の領域のセットからの光のスロー軸成分のみを透過するように構成され得る。リターダは、光重合ポリマーを備え得る。リターダは、可視光周波数で半波のリターデーションを提供し得る。第１のセットの前記または各領域のスロー軸は、第１の偏光方向に４５°で配向され得、第２のセットの前記または各領域のスロー軸は、第１の偏光方向と平行であり得る。出力偏光板は、第１の偏光方向に４５°で配向された偏光方向を有する光を透過し得る。出力偏光板は、第１の偏光方向と実質的に直交する偏光方向を有する光を透過するように、代替モードの間に再配向でき得る。
【００１８】
第１のセットの前記または各スロー軸は、第１の偏光方向に２２．５°に配向され得、第２のセットの前記または各領域のスロー軸は、第１の偏光方向に−２２．５°で配向され得る。
【００１９】
第１のセットの前記または各領域のスロー軸は、第１の偏光方向と平行であり得、第２のセットの前記または各領域のスロー軸は、第１の偏光方向に４５°で配向され得る。
【００２０】
デバイスは、入力偏光板と出力偏光板との間にさらなる偏光変調素子を備え得る。さらなる素子は、さらなるリターダであり得る。さらなるリターダは、可視光周波数で半波のリターダを提供し得る。さらなるリターダは、液晶デバイスであり得る。
【００２１】
さらなるリターダは、第１の偏光方向に２２．５°で配向されたスロー軸を有し得る。出力偏光板は、第１の偏光方向と平行の偏光方向を有する光を透過し得る。さらなるリターダおよび出力偏光板は、代替モードの間、第１のセットの前記または各領域のスロー軸と平行の軸の周りを、１８０°までを１つの単位として回転可能であり得る。
【００２２】
さらなるリターダは、スロー軸が、第１および第２の光路と実質的に平行の第１の配向と、第１の配向に対して実質的に垂直の第２の配向との間で切り替え可能である少なくとも１つの領域を備え得る。さらなるリターダは、フレデリクスセル（Ｆｒｅｅｄｅｒｉｃｋｓｚ  ｃｅｌｌ）であり得る。
【００２３】
第１の配向は、代替モード用であり得、第２の配向は、第１の偏光方向に２２．５°で配向され得、出力偏光板は、第１の偏光方向に対して垂直の偏光方向を有する光を透過し得る。
【００２４】
第２の配向は、代替モード用であり得、第１の偏光方向に６７．５°で配向され得、出力偏光板は、第１の偏光方向に対して垂直の偏光方向を有する光を透過し得る。
【００２５】
第２の配向は、代替モード用であり得、第１の偏光方向に２２．５°で配向され得、出力偏光板は、第１の偏光方向に４５°で配向される偏光方向を有する光を透過し得る。さらなるリターダは、スロー軸が、第１および第２の光路に対して実質的に垂直の第３の配向と第４の配向との間で切り替え可能である少なくとも１つの領域を備え得る。第３の配向は、第１の偏光方向に対して垂直であり得、第４の配向は、代替モード用であり得、第１の偏光方向に６７．５°で配向され得る。
【００２６】
さらなる素子は、偏光回転子を備え得る。回転子は、４５°の偏光回転を提供する少なくとも１つの領域を備え得る。この回転子は、ねじれネマティック（ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）液晶デバイスを備え得る。
【００２７】
液晶デバイスは、入力偏光板により近い液晶面に、第１の偏光方向と平行のおよびアライメント方向と平行のアライメント方向と、出力偏光板により近い液晶面に、第１の偏光方向に４５°で配向されるアライメント方向とを有し得る。
【００２８】
液晶デバイスは、アライメント方向を有し得、入力偏光板のより近くの液晶面に、第１の偏光方向に２２．５°で配向されるアライメント方向と、出力偏光板のより近くの液晶面に、第１の偏光方向に１１２．５度で配向されるアライメント方向とを有し得る。
【００２９】
液晶デバイスは、入力偏光板のより近くの液晶面に、第１の方向に１２．５°で配向されるアライメント方向と、出力偏光板の近くの液晶面に、第１の偏光方向に１０２．５°で配向されるアライメント方向とを有し得る。
【００３０】
偏光回転子は、代替モードの間、無効にされ得る。
【００３１】
本発明の第２の局面によると、本発明の第１の局面によるデバイスを備えるデバイスが提供される。
【００３２】
ディスプレイは、液晶空間光変調器等の空間光変調器を備え得る。
【００３３】
ディスプレイは、自動立体視モードを有し得る。代替モードの間、デバイスは、前面または後面視差バリアを形成し得る。
【００３４】
本明細書全体にわたって、角度の正の値は時計方向であるか、または反時計方向であり、負の値は、反対方向の角度のことであり得る。さらに偏光方向およびリターダスロー軸のすべての角度は、「モジュロ（ｍｏｄｕｌｏ）  １８０°」と表される。従って、各角度θ（θ＋ｎ．１８０）°と等価であり、ここで、ｎは任意の整数である。しかしながら、特定のデバイスの場合、その構造の性質に基づいて、θの値は、性能の改善のために、値（θ＋１８０°）より大きいことが所望され得る。
【００３５】
従って、ディスプレイを使用するために適切である光学デバイスを提供することが可能である。例えば、２Ｄ動作モードも有する自動立体視３Ｄディスプレイにおいて用いられる場合、このようなデバイスは、２Ｄモードのディスプレイにわたる光の強度の変動を実質的に低減または抑制する。例えば、デバイスが３Ｄモードの視差バリアとして動作する場合、わずかな強度ストリップ（３Ｄモードのバリアまたはスリット領域に対応する）は、２Ｄモードで実質的に抑制され、これにより、公知のタイプのディスプレイと比較して、この視覚的アーテファクト（ｖｉｓｕａｌ  ａｒｔｅｆａｃｔ）は、観察者には不可視であるポイントへ除去または低減され得る。
【００３６】
種々の実施形態は、デバイスを方向転換することによって、または、電子手段によって、動作モードを変更することを可能にする。ディスプレイのどの部分も除去される必要がなく、これにより、可動部品の格納構成または複雑なアライメント構成が必要とされない。回転可能な部品の場合、ディスプレイとのアライメントが非常に容易に達成され得る。切り替え可能な液晶素子の高解像度の電極パターンは、必要とされない。同様に、空間光変調器に対するサブピクセルアライメントは必要とされない。
【００３７】
高輝度状態および低輝度状態の収色性が改善され得る。その結果、３Ｄ動作モードでのクロストークが低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明は、添付の図面を参照して、さらに、例示的に説明される。同じ参照符号は、図面全体と通して同じ部分を指す。
【００３９】
以後、本発明は、図面を参照して例示的に説明される。
【００４０】
図６は、本発明の実施形態を構成し、かつ、自動立体視ディスプレイの一部分を形成し、さらに、本発明の実施形態を形成し、かつ、３Ｄ自動立体視動作モードおよび２Ｄ動作モードを有する光学デバイスを示す。２Ｄ動作モードは、図６に示され、このモードで、図６のデバイスおよびディスプレイは、出力偏光板７の透過軸１２は、偏光板４の透過軸に４５°で配向され、この偏光板４が、空間光変調器を形成する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２の出力偏光板を供えるという点で、図５のものとは異なる。
【００４１】
液晶デバイスは、通常、そのようなデバイスによって表示されたイメージに対して垂直のイメージに−４５°の出力偏光板の透過軸１１と共に構成されるので、これは、図６および他の図面に示される配向である。従って、すべての角度は、図面において垂直であるということであり、従って、偏光板４の透過方向１１が−４５°で配向されていることが示される。従って、領域８のスロー軸は、０°で配向されるのに対して、領域９のスロー軸は、−４５°で配向される。出力偏光板７の透過軸１２は、０°で配向される。
【００４２】
図６の下部分に示されたように、および、図５を参照してすでに記載されたように、偏光板４の透過軸１１の方向に偏光された光は、領域９のスロー軸のみを経験し、従って、２０で示される均一の波面を有する。領域８を通過する光は、２１で示される領域８のファーストおよびスロー軸の両方を経験する。ファースト軸を経験した光「ｆ」は、パターニングされたリターダ５のスロー軸を経験した光「ｓ」の前面の波面を有する。しかしながら、出力偏光板７の透過軸１２は、２Ｄ動作モードで、スロー軸を経験した領域８および領域９からの光のみを透過するように配向され、ファースト軸を経験した光は、出力偏光板７によって効果的に消される。従って、２４に示されるように、ディスプレイの全領域からの光は、実質的に均一の波面を有し、これにより、リターダ５のパターニングからもたらされたディスプレイにわたる強度の変動は、所望でない視覚アーテファクトがディスプレイの観察者には、実質的に知覚できないポイントに消去またはレベルが低減される。
【００４３】
図６に示される実施形態において、領域９を通過する光は、スロー軸のみを経験する。しかしながら、領域８および領域９の各々を通過する光がファーストおよびスロー軸を経験する他の実施形態では、出力偏光板７が、領域８および領域９の各々からの等しい比率のファーストおよびスロー軸成分を通すように構成され得、これにより、出力光は、均一の波面を有する。同様に、配向は、領域８および領域９からの光が同じ程度の減衰を経験する。従って、デバイスを通過する各光路は、領域８および領域９について、同じ減衰および位相性能を示す。
【００４４】
自動立体視３Ｄモードで図６に示されるディスプレイを操作するために、４５°すなわち、ＬＣＤ出力偏光板４の透過軸１１に対して垂直に配向された透過軸を有する出力偏光板が必要とされる。このような偏光板を通して見た場合、領域９からの光は、実質的に消え、これにより、これらの領域は不透明に見えるが、光は領域８を通って透過され、従って、視差バリアのスリットを効果的に形成する。３Ｄ動作モードと２Ｄ動作モードとの間で変更するために、相互変更可能な偏光板７が提供され得るか、または、偏光板７が回転するように構成され得る。
【００４５】
図７は、本発明の別の実施形態を構成する光学デバイスおよび自動立体視３Ｄ／２Ｄディスプレイを示す。図７に示されるデバイスは、さらなる半波リターダ２５がパターニングされたリターダ５と出力偏光板７との間に配置され、出力偏光板７の透過軸１２は、２Ｄ動作モードの場合、−４５°で配向されるという点で、図６に示されるものとは異なる。リターダ２５は、均一のシートリターダであり、そのスロー軸は、−２２．５°で配向される。
【００４６】
領域８および領域９を通過する光の偏光方向は、２６および２７でそれぞれ示される。リターダ２５を通過した後、領域８および領域９からの光の偏光は、２８および２９でそれぞれ示されるように回転させられる。前の実施形態でのように、偏光板７は、スロー軸の影響を受けた光のみを通し、これにより、スリット領域８およびバリア領域９からの出力光３０および３１は、それぞれ、位相、振幅および偏光が一致する。
【００４７】
３Ｄ動作モードでは、リターダ２５は必要なく、出力偏光板７の透過軸１２は、４５°であることが必要とされる。これは、リターダおよび偏光板７を図８に示される集積素子３２として形成ことによって都合よく達成され得る。偏光板７およびリターダ２５は、非複屈折性基板３３の両側に形成されるのに対して、パターニングされたリターダ５は、非複屈折性基板３４の一方の側に形成される。２Ｄ構成は、図８の右側に示され、３Ｄ構成は、左側に示される。３Ｄモードでは、偏光板７は、パターニングされたリターダ５と均一のリターダ２５との間に配置され、これにより、均一のリターダ２５は、実質的に効果を有せず、かつ、観察者には実質的に不可視である。モード間の切り替えは、偏光板７およびリターダ２５を、矢印３５で示されるように、垂直軸の周りを１８０°まで運ぶ基板３３を回転させることによって達成され得る。従って、さらなる格納装置を提供する必要がない。なぜなら、ディスプレイ全体が常に「使用される」からである。
【００４８】
図９は、出力偏光板７および均一のリターダ２５が基板３３の同じ側に形成されるという点で、図８に示されるものとは異なる構成を示す。このような構成は、リターダ２５の保護を向上し、保護コーティングを有する基板の両側を「ハードコーティング」する必要を低減する。無反射コーティングは、デバイスの光学効果の所望でない変化を回避するために、必要に応じて提供され、好ましくは、非複屈折性であり得る。
【００４９】
図１０〜図１２は、リターダ２５が、２Ｄ動作モードと３Ｄ動作モードとの間で切り替えるための電気的に切り替え可能な半波リターダとして具現化される、別のデバイスおよびディスプレイを示す。リターダ２５が、２２．５°で配向されるスロー軸を有する半波リターダとして機能する状態（３Ｄ自動立体視モードに関する図１１に示される）と、このリターダ２５が実質的にゼロのリターデーションを提供する状態（２Ｄモードに関する図１２に示される）との間で切り替え可能である。例えば、２Ｄモードでは、スロー軸は、リターダ２５の平面に対して垂直であり、かつ、デバイスおよびディスプレイを通る光路と実質的に平行になるように切り替えられ得る。切り替え可能なリターダ２５は、逆平行アライメントを有するフレデリクス構成（Ｆｒｅｅｄｅｒｉｃｋｓｚ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）のネマティック液晶デバイス等の液晶デバイスとして具現化され得る。このタイプのデバイスは、Ｊｉａｎｒａ  Ｓｈｉによる「Ｃｒｉｔｅｒｉａ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｆｉｒｓｔ  ｏｒｄｅｒ  Ｆｒｅｅｄｅｒｉｃｋｓｚ  ｔｒａｎｓｉｔｏｉｎ」（２００２年）ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．１の液晶に開示される。このようなデバイスでは、液晶層にわたって電圧が印加された場合、液晶ダイレクタ、従って、スロー光学軸は、デバイスの平面に対して実質的に垂直に位置し、デバイスを正方向に通過する光に均一の屈折率を提供し、従って、複屈折を提供しない。
【００５０】
液晶デバイスは、どちらの状態でも均一になるように構成され得、この場合、ディスプレイ全体は、２Ｄモードと３Ｄモードとの間を一単位として切り替え可能である。あるいは、適切にパターニングされた電極が液晶デバイス内に提供され得、これにより、ディスプレイの異なった領域が２Ｄ動作または３Ｄ動作の場合に、互いに独立して構成され得る。
【００５１】
図１１および図１２に示されるように、偏光板４の透過軸１１の周囲に対称的に配向されるように、リターダ５の領域８および領域９のスロー軸は、−２２．５°および−６７．５°でそれぞれ配向される。偏光板７の透過軸１２は、透過軸１１と直交する。
【００５２】
図１１に示される３Ｄモードでは、リターダ２５は、＋２２．５°のスロー軸で構成される。従って、偏光２６および２７は、偏光２８および２９に変換される。偏光板７は、領域９からの偏光９を実質的に消去し、スリット領域８からの偏光２８を最小減衰量で通す。従って、光学デバイスは、視差バリアとして機能する。
【００５３】
図１２に示されるように、２Ｄモードでは、リターダ２５は、効果的に無効にされ、これにより、領域８および領域９からの偏光２６および２７は、それぞれ２８および２９で示されるように、変更されずに通される。従って、偏光板７は、３０および３１で示されるように、位相、振幅および偏光が一致した領域８および領域９からの光を通す。
【００５４】
３Ｄモードでは、リターダ５および２５は、実質的に一致した分散度を有し得る。従って、一致した分散度のリターダを有する直交偏光板４および７の存在により、領域９を通る光の可視スペクトル全体にわたって良好な吸光度をもたらし、３Ｄモードで良好なクロストーク性能をもたらす。リターダ５および２５の一致した分散度は、スリット領域８を通るより高輝度のアクロマティック性能をもたらす。
【００５５】
図１３は、後面視差バリアが図１１および図１２に示されるものと同じタイプの光学デバイスによって形成される後面視差バリアディスプレイを示す。しかしながら、図１３に示される構成では、ＬＣＤの後面偏光板は、光学デバイスの出力偏光板７になり、入力偏光板４はＬＣＤとは異なる。さらに、スイッチング液晶リターダ２５は、デバイスを通る光の透過の方向に、パターニングされたリターダ５の前面に配置される。これにより、３Ｄモードの後面視差バリアを効果的に規定するパターニングされたリターダ５が、図１４に示されるように、ディスプレイＬＣＤ２のより近くに位置することが可能になり、これにより、バリアとディスプレイピクセルとの間の距離が縮小される。この距離を縮小することによって、ディスプレイの前面の最良の視距離を低減することが可能になり、例えば、ディスプレイを、携帯電話およびパーソナルデジタルアシスタント等のハンドヘルド機器で見ることが可能になる。
【００５６】
後面視差バリアタイプのディスプレイは、透過および反射動作モードの両方を有する半透過型ディスプレイで用いるために、より適切である。視差バリアをディスプレイＬＣＤ２の背後に配置することによって、前面視差バリアを２回通過する光の反射モードでの減衰は、実質的に除去され、これにより、より高輝度の反射モードを取得することが可能になる。
【００５７】
図１４に示されるように、スイッチングＬＣＤ２５において、パターニングされたリターダおよびディスプレイＬＣＤ２は、別個のデバイスとして製作され、これらは、次に、統合されて完全なディスプレイを形成する。従って、スイッチングＬＣＤ２５は、ガラス基板４０および４１を有し、パターニングされたリターダ５は、ガラス基板４２上に形成され、ディスプレイＬＣＤ２は、ガラス基板４３および４４を有する。
【００５８】
図１５に示されるように、基板４２は、スイッチングＬＣＤ２５の基板４１上にパターニングされたリターダを形成することによって省略され得る。従って、厚さが低減されたディスプレイが提供され得、比較的薄い必要があるデバイスに応用するために有利である。
【００５９】
図１６は、基板４１を除去し、スイッチングＬＣＤ２５とディスプレイＬＣＤ２との間で基板を共有することによる、厚さのさらなる低減を示す。この場合、リターダ５および偏光板７は、内部コンポーネントとしてＬＣＤ２５内に効果的に形成される。従って、これらのコンポーネント、および、特に、偏光板７は、次の熱および化学処理を耐え得、デバイス２５の透明電極およびアライメント層を形成するタイプのものでなければならない。この内部用途のために適切な例は、Ｂｏｂｒｏｖらによる「Ｌｙｏｔｒｏｐｉｃ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｐｏｌａｒｉｓｅｒｓ」（Ｐｒｏｃ．ＳＩＤ  ２０００）と称されるＥＰ０  ８８７  ６９２号に開示される。
【００６０】
図１７は、領域８および９のスロー軸が０°および−４５°で配向され、液晶リターダ２５が２２．５°で配向されたスロー軸を有し、偏光板４が０°で配向された透過軸１１を有するという点で、図１３に示されるものとは異なる後面視差バリア構成を示す。この構成は、図１７に示される２Ｄモードのよりアクロマティックな出力を提供し、従って、色再現のエラーを低減する。
【００６１】
図１８は、２Ｄモードは、液晶リターダ２５がオフにされて生じる別の後面視差バリアタイプのディスプレイの２Ｄモードを示す。このような構成は、２Ｄモードが主に用いられることが予測され、かつ、例えば、バッテリー式デバイスにおけるパワー消費が重要である場合に所望され得る。
【００６２】
図１８のディスプレイにおいて、領域８および９の軸は、９０°および４５°でそれぞれ配向される。液晶リターダ２５がオフにされた２Ｄモードでは、リターダのスロー軸は、２２．５°で配向される。偏光板４の透過軸１１は、偏光板７の透過方向１２と直交し、４５°で配向される。液晶リターダ２５がオンにされた場合、リターデーションは、実質的に消去され、ディスプレイは、自動立体視３Ｄモードで機能する。
【００６３】
図１９は、液晶リターダ２５が偏光回転子として機能し、偏光板４からの光の偏光方向の４５°の回転を生成する別の後面視差バリアディスプレイを示す。リターダ２５は、偏光板４およびリターダ５それぞれのより近いねじれネマティック液晶層の表面におけるアライメント方向５０と５１との間に相対角を有するねじれネマティックデバイスである。アライメント方向５０は、透過軸１１と平行であることが示され、アライメント方向５０と５１との間に４５°のねじれがある。しかしながら、ＬＣＤ２５は、透過軸１１に任意の角度で配向され得、かつ、そこを通過する光の偏光方向の４５°の回転を生成する。
【００６４】
２Ｄモードでは、デバイス２５は、４５°の偏光回転を生成する。自動立体視３Ｄモードで動作するために、ねじれネマティック液晶層にわたって電圧が印加され、これにより、液晶ダイレクタは、デバイスの平面に対して垂直に位置合わせされ、偏光回転を提供しない。
【００６５】
図２０に示されるディスプレイは、デバイス２５のねじれが９０°であるという点で、図１９に示されるものとは異なる。このようなデバイスは、「自己補正」方式であり、低電圧で動作され得る。４５°の回転は、このようなデバイスで、角度およびリターダンスを適切に選択することによって達成可能である。このタイプのデバイスは、英国特許出願第０２１５０５７．１号（本出願と同日に発行された、「Ｐｏｌａｒｉｓａｔｉｏｎ  Ｒｏｔａｔｏｒ，Ｐａｒａｌｌａｘ  Ｂａｒｒｉｅｒ，Ｄｉｓｐｌａｙ  ａｎｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ」と称され、参照番号Ｐ５２１３８ＧＢで表示される）に開示される。
【００６６】
ねじれネマティック液晶に入射する線形偏光光の場合、任意の選択値の偏光アジマス（ａｚｉｍｕｔｈ）を有する線形偏光が取得され得、ねじれ（Φ）を提供する任意のデバイスツイスト角、リターデーション（Δｎ．ｄ）、および偏光板（θ）からの入力ダイレクタの配向が適切に選択される。線形偏光光を入射偏光に対して４５°回転させるために、ねじれネマティック構造を通って伝播する線形偏光光のストークスパラメータを考慮に入れることによって、以下の等式
【００６７】
【数１】
2005531804.tif 000003
が導出され得、ここで、λは、入射光の波長である。これらの等式は、図２１にグラフで示される解のセットを求めるために数値的に解かれ得る。
【００６８】
図２２は、可視スペクトルにわたる性能を最適化するように角度およびリターダンスが変更されたという点で、図２０に示されるものとは異なる構成を示す。デバイス２５の液晶層に電圧が印加された場合、デバイスは、システム上に光学効果を有さない。従って、リターダンスおよび配向は、パターニングされたリターダ５のスリットおよびバリア領域を通じて生成される強度および色が実質的に同一であるように、偏光の変更が必要とされる状態のために最適化され得る。
【００６９】
図２３は、スロー軸が、３Ｄモードでの２２．５°の配向（図２３の左下に示される）と、２Ｄモードでの４５°の配向（図２３の右下に示される）との間で切り替えられる、切り替え可能なリターダ２５を有する前面視差バリアディスプレイを示す。このような切り替え可能なリターダは、例えば、ＦＬＣ（ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）、（例えば、Ｃｌａｒｋ  Ｎ．Ａ．およびＬａｇａｒｗｅｌｌ  Ｓ．Ｔ．による、１９８０年、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、６、８９９に開示された）、ＡＦＬＣ（ａｎｔｉ  ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）、またはＢＴＮ（ｂｉｓｔａｂｌｅ  ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）デバイス（例えば、Ｄ．Ｗ．ＢｅｒｒｅｍａｎおよびＷ．Ｒ．ＨｅｆｆｎｅｒによるＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２，３０３２，１９８１年に開示された）（例えば、Ｃｈａｎｄａｎｉらによる、１９８９年、Ｊｐｎ．Ｊ  Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、２８、Ｌ１２６１に開示された）等の横電界方式（ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｔｙｐｅ）の液晶デバイスとして具現化され得る。偏光板４および７、ならびにパターニングされたリターダ５は、図１２に示されるように構成される。
【００７０】
図２４は、３Ｄおよび２Ｄモードが図１０の電気的に切り替え可能なディスプレイと類似であるという点を除いて、図９に示されるものと同様のタイプのディスプレイを示す。従って、図２４のディスプレイは、スイッチ液晶リターダが、例えば、固定シートリターダと置換されるという点で、図１０のディスプレイの「機械的類似物（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ａｎａｌｏｇ）」と考えられ得る。
【００７１】
図２５は、偏光板７の透過軸１２が偏光板４の透過軸１１と平行であるという点で、図１２のものとは異なる構成を示す。領域８および９からの光は、位相、振幅および偏光が一致する。
【００７２】
電気的に切り替えられる他の実施形態もまた、当業者によって容易に理解されるように、機械的類似性（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ａｎａｌｏｑｕｅｓ）を有する。切り替えられるねじれネマティック構成の場合、ねじれ固定リターダ構造が用いられ得る。例えば、このような構造は、液晶ポリマーまたは反応性メソゲン材料にキラルドーパントを添加し、所望のらせん構造を生成し、次に重合化されて用いられる。
【００７３】
上述の液晶モードとは異なり、ＯＰＳ（ｏｕｔ  ｏｆ  ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）バージョンも可能である。ＯＰＳモードは、ホモジニアス配向、ホメオトロピック配向、またはハイブリッド配向（ＨＡＮ）であり得る。任意のホモジニアス配向の正の誘電体ネマティックＬＣＤの逆方向の動作が、ホメオトロピック配向および負の誘電体異方性液晶材料を用いることによって（十分な近似で）取得され得る。従って、あるアライメントから別のアライメントに変更することによって、ディスプレイのパワー供給されていない状態が、２Ｄモードと３Ｄモードとの間で変更され得る。ＨＡＮ  ＬＣＤは、ホモジニアス配向ネマティックＬＣＤの代わりに、（ツイストが０°の場合）単に厚さを２倍にし、ホモジニアスからホメオトロピックに配向を変更することによって用いられ得る。ＺＢＮ（Ｚｅｎｉｔｈａｌ  Ｂｉｓｔａｂｌｅ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードもまた用いられ得、全く双安定であるという利点を有し、従って、パワーが、ある状態から別の状態に切り替えるためにのみ用いられるので、パワー消費が非常に少ない。一方の状態で、ＺＢＮ  ＬＣＤは、ＨＡＮの構成をとり、他方の状態で、ホメオトロピック配向ＬＣＤの構成をとる。
【００７４】
上述の光学デバイスのすべては、前面または後面視差バリアとして用いられ得る。さらに、上述のように、ディスプレイの異なった領域が、２Ｄおよび３Ｄモードで同時に動作し得る。例えば、図２６は、スイッチングＬＣＤ２５の実施例の基板上の電極パターン５５および５６を示し、異なった領域が異なったモードで同時に動作することを可能にする。図２６は、さらに、２Ｄモードで動作してテキストを表示する上部領域および下部領域と、３Ｄモードで動作してイメージを表示する中間領域とを有するディスプレイの外観を示す。このような構成では、例えば、ソフトウェアに用いられるグレイスケール範囲を調整することによって、異なった領域の輝度を一致させることが望ましい。
【００７５】
本明細書全体にわたって、角度の正の値は時計方向であるか、または反時計方向であり、従って、負の値は、反対方向の角度のことであり得る。さらに偏光方向およびリターダスロー軸のすべての角度は、「モジュロ（ｍｏｄｕｌ）  １８０°」と表される。従って、各角度θ（θ＋ｎ．１８０）°と等価であり、ここで、ｎは任意の整数である。しかしながら、特定のデバイスの場合、その構造の性質に基づいて、θの値は、性能の改善のために、値（θ＋１８０°）より大きいことが所望され得る。
【００７６】
従って、ディスプレイを使用するために適切である光学デバイスを提供することが可能である。例えば、２Ｄ動作モードも有する自動立体視３Ｄディスプレイにおいて用いられる場合、このようなデバイスは、２Ｄモードのディスプレイにわたる光の強度の変動を実質的に低減または抑制する。例えば、デバイスが３Ｄモードの視差バリアとして動作する場合、わずかな強度ストリップ（３Ｄモードのバリアまたはスリット領域に対応する）は、２Ｄモードで実質的に抑制され、これにより、公知のタイプのディスプレイと比較して、この視覚的アーテファクトは、観察者には不可視であるポイントへ除去または低減され得る。
【００７７】
種々の実施形態は、デバイスを方向転換することによって、または、電子手段によって、動作モードを変更することを可能にする。ディスプレイのどの部分も除去される必要がなく、これにより、可動部品の格納構成または複雑なアライメント構成が必要とされない。回転可能な部品の場合、ディスプレイとのアライメントが非常に容易に達成され得る。切り替え可能な液晶素子の高解像度の電極パターンは、必要とされない。同様に、空間光変調器に対するサブピクセルアライメントは必要とされない。
【００７８】
高輝度状態および低輝度状態の収色性が改善され得る。その結果、３Ｄ動作モードでのクロストークが低減される。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
従って、ディスプレイを使用するために適切である光学デバイスを提供することが可能である。例えば、２Ｄ動作モードも有する自動立体視３Ｄディスプレイにおいて用いられる場合、このようなデバイスは、２Ｄモードのディスプレイにわたる光の強度の変動を実質的に低減または抑制する。例えば、デバイスが３Ｄモードの視差バリアとして動作する場合、わずかな強度ストリップ（３Ｄモードのバリアまたはスリット領域に対応する）は、２Ｄモードで実質的に抑制され、これにより、公知のタイプのディスプレイと比較して、この視覚アーテファクトは、観察者には不可視であるポイントへ除去または低減され得る。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】図１は、３Ｄおよび２Ｄ動作モードの公知のタイプのディスプレイの断面線図である。
【図２】図２は、３Ｄ動作モードを示す図１のディスプレイの断面図である。
【図３】図３は、３Ｄモードの図１のディスプレイの断面線図である。
【図４】図４は、輝度の変動を示す２Ｄモードの図１のディスプレイの断面図を示す。
【図５】図５は、２Ｄモードのディスプレイにわたって輝度の変動が生じるメカニズムを示す公知のタイプの別のディスプレイの図式図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態を構成するディスプレイの一部分として形成された光学デバイスを示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態を構成する光学デバイスおよびディスプレイを図式的に示す。
【図８】図８は、図７のディスプレイの異なった物理構成を示す断面線図である。
【図９】図９は、図７のディスプレイの異なった物理構成を示す断面線図である。
【図１０】図１０は、図７のディスプレイの異なった物理構成を示す断面線図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施形態を構成する光学デバイスおよびディスプレイを図式的に示す。
【図１２】図１２は、図１１のディスプレイの２Ｄモードを図式的に示す。
【図１３】図１３は、本発明の第４の実施形態を構成する光学デバイスおよびディスプレイを図式的に示す。
【図１４】図１４は、図１１および図１２のディスプレイの異なった物理構成を示す断面図である。
【図１５】図１５は、図１１および図１２のディスプレイの異なった物理構成を示す断面図である。
【図１６】図１６は、図１１および図１２のディスプレイの異なった物理構成を示す断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第５の実施形態を構成する光学デバイスおよびディスプレイを図式的に示す。
【図１８】図１８は、本発明の第６の実施形態を構成する光学デバイスおよびディスプレイを図式的に示す。
【図１９】図１９は、本発明の第７の実施形態を構成する光学デバイスおよびディスプレイを示す図である。
【図２０】図２０は、本発明の第８の実施形態を構成する光学デバイスおよびディスプレイを示す図である。
【図２１】図２１は、４５°の偏光回転を生成するための入力偏光とツイスト角とリターデーションとの組み合わせを示すグラフである。
【図２２】図２２は、本発明の第９の実施形態を構成する光学デバイスおよびディスプレイを示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の第１０の実施形態を構成する光学デバイスおよびディスプレイを図式的に示す。
【図２４】図２４は、構成の第１１の実施形態を構成する光学デバイスおよびディスプレイの物理構成の断面図を含む。
【図２５】図２５は、本発明の第１２の実施形態を構成する光学デバイスおよびディスプレイを図式的に示す。
【図２６】図２６は、スイッチングＬＣＤの電極パターン、およびこのようなＬＣＤを組み入れるディスプレイの外観の例を示す。
【符号の説明】
【００８１】
４  偏光板
５  リターダ
７  出力偏光板
１１  透過軸
１２  透過軸
【図１】
2005531804.tif 000004
【図２】
2005531804.tif 000005
【図３】
2005531804.tif 000006
【図４】
2005531804.tif 000007
【図５】
2005531804.tif 000008
【図６】
2005531804.tif 000009
【図７】
2005531804.tif 000010
【図８】
2005531804.tif 000011
【図９】
2005531804.tif 000012
【図１０】
2005531804.tif 000013
【図１１】
2005531804.tif 000014
【図１２】
2005531804.tif 000015
【図１３】
2005531804.tif 000016
【図１４】
2005531804.tif 000017
【図１５】
2005531804.tif 000018
【図１６】
2005531804.tif 000019
【図１７】
2005531804.tif 000020
【図１８】
2005531804.tif 000021
【図１９】
2005531804.tif 000022
【図２０】
2005531804.tif 000023
【図２１】
2005531804.tif 000024
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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