(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光された入射光を方向転換する第１の動作モードと、上記第１の動作モードとは異なるモードであり、偏光された入射光を方向転換しない第２の動作モードとを有する切り換え可能な映像光学装置であって、
偏光光源から第１の方向に照射された光が入射し、かつ、第１の電極層と、液晶材料を上記第１の方向に配向するよう配置された第１の液晶配列層とを有する第１の基板と、
上記液晶材料と、
第２の電極層と、上記液晶材料を第１の方向とは異なる第２の方向に配向するよう配置された第２の液晶配列層を有する第２の基板と、
上記第２の方向の透過軸を有する偏光部材とを備えており、
上記第１の動作モードでは、上記液晶材料は、レンズとして機能する少なくとも１つの第１の領域と、上記第１の領域とは異なる少なくとも１つの第２の領域とを備えており、上記偏光光源と上記偏光部材とは、上記第２の領域と協働して上記第２の領域を通過する光を少なくとも一部吸収して視差バリアを形成する映像光学装置。
【請求項２】
上記第１の動作モードでは裸眼立体映像を視認することを可能とし、上記第２の動作モードでは２Ｄ映像を視認することを可能とする請求項１に記載の映像光学装置。
【請求項３】
上記映像光学装置は、上記第１の動作モードでは、複数の上記第２の領域を備えており、
上記偏光部材は、各上記第２の領域を通過する光を少なくとも部分的に吸収するために、各上記第２の領域と協働し、これによって視差バリアを規定する請求項１または２に記載の映像光学装置。
【請求項４】
上記第１の動作モードでは、上記第１の領域または各上記第１の領域は、ＧＲＩＮレンズを備えている請求項１〜３のいずれか１項に記載の映像光学装置。
【請求項５】
上記第１の動作モードでは、上記第１の領域または少なくとも１つの上記第１の領域は、上記第２の領域または少なくとも１つの上記第２の領域に部分的に重なっている請求項１〜４のいずれか１項に記載の映像光学装置。
【請求項６】
上記第１の動作モードでは、上記第１の領域または各上記第１の領域は、上記第２の領域または各上記第２の領域に重なっていない請求項１〜４のいずれか１項に記載の映像光学装置。
【請求項７】
上記第１の動作モードと上記第２の動作モードとを、電気的に切り換え可能である請求項１〜６のいずれか１項に記載の映像光学装置。
【請求項８】
上記液晶材料は、上記第１の電極層と上記第２の電極層との間に配置されており、
上記第１の電極層は、平面電極層を備えており、
上記第２の電極層は、第１の方向に延伸し、かつ、上記第１の方向に交差する第２の方向において間隔を置いた複数の第２の電極を備えており、
各上記第２の電極は、上記映像光学装置の各第２の領域に対応する請求項１〜７のいずれか１項に記載の映像光学装置。
【請求項９】
上記第２の電極層は、上記第１の方向に延伸しかつ上記第２の方向において間隔を置いた複数の第３の電極をさらに備え、
上記第３の電極は、上記第２の電極に互いに組み合わせられている請求項８に記載の映像光学装置。
【請求項１０】
上記第１および第２の電極層によって上記液晶材料に電圧が印加されないとき、上記映像光学装置は上記第２の動作モードにある請求項８または９に記載の映像光学装置。
【請求項１１】
上記液晶材料は、上記第１の電極層と上記第２の電極層との間に配置されており、
上記第１の電極層は、第１の方向に延伸し、かつ、上記第１の方向に交差する第２の方向において間隔を置いた複数の第１の電極を備えており、
上記第２の電極層は、上記第２の方向に延伸し、かつ、上記第１の方向から間隔を置いている複数の第２の電極を備えている請求項１〜７のいずれか１項に記載の映像光学装置。
【請求項１２】
上記第１の電極層は、上記第１の方向に延伸する複数の第３の電極をさらに備えており、
上記第３の電極は、上記第１の電極に互いに組み合わせられている請求項１１の記載の映像光学装置。
【請求項１３】
上記第２の電極層は、上記第２の方向に延伸する複数の第４の電極を備えており、
上記第４の電極は、上記第２の電極に互いに組み合わせられている請求項１１または１２に記載の映像光学装置。
【請求項１４】
上記映像光学装置が上記第２の動作モードにあるとき、上記液晶材料はねじれ配向を有する請求項７〜１３のいずれか１項に記載の映像光学装置。
【請求項１５】
上記液晶材料の上記ねじれ配向は、約９０°のねじれ角を有する請求項１４の記載の映像光学装置。
【請求項１６】
上記第１の動作モードでは、上記液晶材料は、実質的に縦向きの配向の状態を上記第２の領域において有する請求項１４または１５に記載の映像光学装置。
【請求項１７】
映像ディスプレイパネルと、
請求項１〜１６のいずれか１項に規定され、上記映像ディスプレイパネルを通過した後の光の経路に配置されている切り換え可能な映像光学装置とを備えているディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裸眼立体（眼鏡無し）３Ｄディスプレイおよび他のマルチビューディスプレイに用いられる切り換え可能な映像光学部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
長年、人々は、より良い裸眼立体３Ｄディスプレイを作成しようと試みている。そして本発明は、この分野におけるよりいっそうの進展をもたらす。裸眼立体ディスプレイは、ユーザが眼鏡を装着しなくても立体深度をもたらすディスプレイである。このことは、異なる像を目に映ずることによって達成される。裸眼立体３Ｄディスプレイ（以下、３Ｄディスプレイ）は、視差バリアまたはレンチキュラーレンズなどの視差光学技術を用いることによって、実現される。
【０００３】
３Ｄ映像を視認するための視差バリア技術の設計および動作は、日本の徳島大学による論文（視差バリアを用いた立体フルカラーＬＥＤディスプレイの最適パラメータおよび視認領域、Hirotsugu Yamamoto et al, IEICE transelectron, vol E83-c no 10 Oct 2000）によく記述されている。
【０００４】
図１ａおよび１ｂは、３Ｄ表示を生成する映像ディスプレイに用いられる視差バリア技術の基本設計および動作を示す。左目用の映像と、右目用の映像とが、映像ディスプレイの画素の交互の列においてインターレースされる。視差バリアのスリットによって、視認者は、左目の位置からは左目用の映像のみを見ると共に、右目の位置からは右目用の映像のみを見ることができる。
【０００５】
図１ａおよび１ｂに示す同じ裸眼立体３Ｄ効果が、レンチキュラーレンズによっても達成できる。各レンズは、実質的に、視差バリアのスリットに等しい。図２ａおよび２ｂは、レンチキュラーレンズおよび映像ディスプレイを備えている従来の３Ｄシステムを示す。
【０００６】
レンズは、視認者の目に対して、映像ディスプレイの適切な画素を映ずる。図２ａおよび２ｂに示すように、左映像画素からの光は、観察者の左目に向かい、逆もまたしかりである。典型的に、レンズの焦点距離がレンズ−画素離間距離にほぼ一致するように設計される（すなわち、レンズの焦点距離は、ほぼ、画素の平面にある）。
【０００７】
ＵＳ７８１３０４２Ｂ２に記述されているように、レンチキュラーレンズは、レンズ間に配置される遮光材料を有していてもよい。遮光材料は、レンズ間からの光の漏れを低減し、それによって、３Ｄ映像の質を向上させる。
【０００８】
図１ａおよび１ｂならびに図２ａおよび２ｂに示す技術は、高品質の３Ｄモードを提供するように構成されうる。しかしながら、ディスプレイが高質の２Ｄモードでも動作することが求められる数多くの用途が存在する。図１ａから２ｂに図示した技術を用いると、映像ディスプレイの本来の解像度の半分の２Ｄ映像が得られるが、これは極めて望ましくない。２Ｄモードにおいて１００％本来の解像度の映像をディスプレイが表示するようにするためには、視差光学部品（視差バリアまたはレンチキュラー）が、実質的に映像化しない機能を提供する第１のモード（２Ｄモード）と、映像化する機能を提供する第２のモード（３Ｄモード）とを切り換え可能でなければならない。
【０００９】
ＵＳ７８１３０４２Ｂ２には、切り換え可能な視差バリア技術の例が開示されている。しかし、切り換え可能な視差バリア技術には、３Ｄモードにおいて視差バリアが光を吸収して、透過を６５％にまで低下させるという欠点がある。２Ｄモードおよび３Ｄモードは非常に異なる輝度を有するので、このような非効率的な光を用いることは主な欠点になる。電力の消費量を高めれば、３Ｄモードの輝度を増大させることを達成できるが、これは非常に望ましくないことであり、特にモバイル製品ではそうである。
【００１０】
液晶に接する物理レンズに基づく切り換え可能なレンズ技術の例が、コマンダーらによる論文（EOS Topical Digest Meeting, Microlens Arrays vol. 5 (1995), pp 72-76）に開示されている。
【００１１】
ＵＳ６０６９６５０には、３Ｄモードと２Ｄモードと間で切り換え可能なディスプレイシステムを作成するための、切り換え可能なレンズ（液晶に接した物理レンズ）を用いた映像ディスプレイが開示されている。この切り換え可能なレンズシステムの利点は、３Ｄモードの輝度が、ほぼ、２Ｄモードの輝度に等しいことである。この技術の第１の欠点は、切り換え可能なレンズが、切り換え可能な視差バリアに比べて、製造するにはより複雑かつより高価であることである。この技術の第２の欠点は、２Ｄ映像品質の劣化である。この映像劣化は、液晶の屈折率が、温度および周波数に応じて、レンズ材料の屈折率に合致しなくなるように変動するために起こる。その結果、視認可能な輝度の非均一性をもたらす残留レンズ効果が生じる。
【００１２】
ＷＯ５１０１８５５Ａ１には、２Ｄモードと３Ｄモードとを切り換え可能な３Ｄディスプレイを実現するための、映像ディスプレイに用いられうるエレクトロウェッティングレンズの使用が開示されている。このシステムの欠点は、エレクトロウェッティングレンズの製造は複雑かつ高価であることである。
【００１３】
液晶レンズ（ＬＣレンズ）は、従来の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）製造工程を用いる切り換え可能なレンズである。ＬＣレンズを用いる３Ｄディスプレイシステムは、ＵＳ２００７／０２９６９１１Ａ１、ＵＳ０７３７５７８４、およびタカギらによる「３０．３  裸眼立体部分２−Ｄ／３−Ｄ切り換え可能ディスプレイ」（SID DIGEST 2010 pp 436）に開示されている。上述したＬＣレンズ技術には、ＬＣレンズの３Ｄクロストークのメトリックが、切り換え可能な視差バリア技術に比べて劣るために、３Ｄモードが高品質ではないという欠点がある。
【００１４】
ＵＳ２００８／０２６６３８７Ａ１には、第１の配向におけるＬＣ  ＧＲＩＮレンズを通じた第１の３Ｄモードと、第１の配向に直交した第２の配向におけるＬＣ  ＧＲＩＮレンズを通じた第２の３Ｄモードとを、第１のＬＣ層から可能とする電極構造が開示されている。
【００１５】
ＬＣレンズの使用は、ＵＳ２００９／０２４４６８２、ＵＳ２０１０／００２６９２０、ＧＢ２４５５６１４、およびＵＳ２０１１／００３２４３８にも提案されている。ＵＳ２０１１／００３２３４８には、ＬＣレンズにおいて切れ目が発生する領域に遮光部を配置することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許公報ＵＳ７８１３０４２Ｂ２
【特許文献２】国際公開公報ＷＯ５１０１８５５Ａ１
【特許文献３】米国公開特許公報ＵＳ２００７／０２９６９１１Ａ１
【特許文献４】米国特許公報ＵＳ０７３７５７８４
【特許文献５】米国公開特許公報ＵＳ２００８／０２６６３８７Ａ１
【特許文献６】米国公開特許公報ＵＳ２００９／０２４４６８２
【特許文献７】米国公開特許公報ＵＳ２０１０／００２６９２０
【特許文献８】英国特許公報ＧＢ２４５５６１４
【特許文献９】米国特許公報ＵＳ２０１１／００３２４３８
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】Commander et al, EOS Topical Digest Meeting, Microlens Arrays vol. 5 (1995), pp 72-76
【非特許文献２】Hirotsugu Yamamoto et al, IEICE transelectron, vol E83-c no 10 Oct 2000
【非特許文献３】Takagi et al, 30.3 Autostereoscopic Partial 2-D/3-D Switchable Display, SID DIGEST 2010 pp 436
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１の局面によって、映像化機能を実行する第１の動作モードと、当該第１の動作モードとは異なる第２の動作モードとを有する切り換え可能な映像化装置であって、電気光学層と、上記電気光学層を通じた光の経路に配置される偏光部材とを備えており、上記第１の動作モードでは、上記電気光学層は、レンズとして機能する少なくとも１つの第１の領域と、少なくとも１つの第２の領域とを備えており、上記偏光部材は、各上記第２の領域を通過する光を少なくとも部分的に吸収するために、上記第２の領域または各上記第２の領域と協働する切り換え可能な映像化装置が提供される。第１の動作モードは、たとえば裸眼立体３Ｄディスプレイモードなどの指向性ディスプレイモードであればよい。
【００１９】
当然ながら、光が実際の偏光子を通過するとき、ある程度の少量の光の吸収が、本来、実際には起こる。疑問を回避するため、第１の動作モードでは、電気光学層の第２の領域を通過した光の偏光子による吸収は、この本来の吸収よりも大きいことが理解される。偏光子は、第１の領域を通過した光よりも、第２の領域を通過した光の方を、より多く吸収する。
【００２０】
本発明の第２の局面によって、液晶層を備えている切り換え可能な光学装置であって、上記液晶層は、上記装置の第１の動作モードでは、ねじれ液晶配向を有しており、上記液晶層の少なくとも１つの第１の領域は、上記装置の第２の動作モードでは、上記液晶層が上記ねじれ液晶配向とは異なる第２の液晶配向を有するように、非ゼロの電圧を上記液晶層に印加することによって切り換え可能であり、これによって、上記液晶層における少なくとも１つのＧＲＩＮレンズを規定する切り換え可能な光学装置が提供される。
【００２１】
本発明の第３の局面によって、映像ディスプレイパネルと、上記映像ディスプレイパネルを通過した後の光の経路に配置、すなわち、映像ディスプレイパネルと観察者との間に配置される、上記第１の局面または上記第２の局面に係る切り換え可能な映像化装置とを備えているディスプレイが提供される。これにより、切り換え可能な映像化装置を第１の動作モードまたは第２の動作モードに制御することによって、裸眼立体３Ｄディスプレイモードなどの指向性ディスプレイモード、または、２Ｄディスプレイモードのいずれにおいても動作可能なディスプレイが提供される。
【００２２】
本発明のある局面は、切り換え可能な映像化光学装置を形成する液晶セルを備えている。切り換え可能な映像化光学装置は、少なくとも２つの動作モードを有するディスプレイを実現するために、たとえば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機光透過ディスプレイ（ＯＬＥＤ）などの映像ディスプレイと共に用いられる。第１の動作モード（２Ｄモード）では、光学部は映像化機能を実行しないので、従来の高品質な２Ｄ映像が、映像ディスプレイにおいて視認される。第２の動作モード（３Ｄモード）では、映像化光学部は映像化機能を実行するので、高品質裸眼立体３Ｄ映像が、映像ディスプレイにおいて視認される。２Ｄモードと３Ｄモードとの切り換えは、液晶層に電圧を印加することによって実現される。３Ｄモードでは、光学部は、配列状のＧＲＩＮレンズおよび配列状の視差バリアを形成する。視差バリア領域は、光の伝達を弱める。ＧＲＩＮレンズと視差バリアとを組み合わせることによって、映像ディスプレイの画素からの光がユーザの目に映ずる。その結果、ユーザは、映像ディスプレイにおいて高品質な３Ｄ映像を視認することができる。
【００２３】
切り換え可能な映像化光学装置は、液晶視差バリア技術の良い特性（低製造費用、２Ｄモードにおける高映像品質、および３Ｄモードにおける低３Ｄクロストーク）と、切り換え可能なレンズ機構の良い特性（３Ｄモードにおける高輝度）とを組み合わせる。その結果、３Ｄおよびマルチビュー用途に用いられる、より優れた切り換え可能な映像化光学装置が実現される。視差バリアのＧＲＩＮレンズに対する比率は、どのような用途に対しても変更または調整できるので、切り換え可能な映像化光学装置の設計には優れた柔軟性がある。
【００２４】
上述したことおよびそれに関連する目的を達成するために、本発明は、以降に詳しく記述され、かつ、請求項において特定される特徴を備えている。以下の記述および添付図面は、本発明の例示的な特定の説明を詳細に提供する。これらの実施形態は、しかしながら、本発明の原理が適用されうる少数のいくつかの方法を示すにすぎない。本発明の他の目的、利点、および新規特徴は、以下の詳細な記述を図面と共に考慮することによって、明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
添付図面において、同じ参照は同じ部分または特徴を示す。
【図１ａ】従来技術。
【図１ｂ】従来技術。
【図２ａ】従来技術。
【図２ｂ】従来技術。
【図３ａ】切り換え可能な映像化光学部品の第１の基板の平面図。
【図３ｂ】切り換え可能な映像化光学部品の第１の基板の側面図。
【図４ａ】切り換え可能な映像化光学部品の第２の基板の平面図。
【図４ｂ】切り換え可能な映像化光学部品の第１の基板の側面図。
【図５ａ】切り換え可能な映像化光学部品の平面図。
【図５ｂ】切り換え可能な映像化光学部品の側面図。
【図６】切り換え可能な映像化光学部品および映像ディスプレイ。
【図７】切り換え可能な映像化光学部品および映像ディスプレイ。
【図８】切り換え可能な映像化光学部品の駆動方式１。
【図９】切り換え可能な映像化光学部品の駆動方式２。
【図１０】駆動方式１における、視野角に対する輝度のグラフ。
【図１１】駆動方式１における、視野角に対する３Ｄクロストークのグラフ。
【図１２】駆動方式２における、視野角に対する輝度のグラフ。
【図１３】駆動方式２における、視野角に対する３Ｄクロストークのグラフ。
【図１４】駆動方式１および駆動方式２における、視野角に対する３Ｄクロストークのグラフ。
【図１５ａ】４Ｖにおける切り換え可能な映像化光学部品のモデル化。
【図１５ｂ】６Ｖにおける切り換え可能な映像化光学部品のモデル化。
【図１６】ＧＲＩＮレンズ焦点および視差バリアの顕微鏡写真。
【図１７】切り換え可能な映像化光学部品の平面図。
【図１８】切り換え可能な映像化光学部品の平面図。
【図１９】切り換え可能な映像化光学部品の平面図。
【図２０ａ】切り換え可能な映像化光学部品の平面図１。
【図２０ｂ】切り換え可能な映像化光学部品の平面図２。
【図２１ａ】切り換え可能な映像化光学部品の第２の基板の平面図。
【図２１ｂ】切り換え可能な映像化光学部品の第２の基板の側面図。
【図２２ａ】切り換え可能な映像化光学部品の平面図。
【図２２ｂ】切り換え可能な映像化光学部品の側面図。
【図２３】切り換え可能な映像化光学部品駆動方式。
【図２４ａ】切り換え可能な映像化光学部品の平面図。
【図２４ｂ】切り換え可能な映像化光学部品の側面図。
【図２５ａ】縦長（縦置き）配向における映像ディスプレイ。
【図２５ｂ】横長（横置き）配向における映像ディスプレイ。
【図２６ａ】第１の配向における、切り換え可能な映像化光学部品の駆動方式。
【図２６ｂ】第２の配向における、切り換え可能な映像化光学部品の駆動方式。
【図２７ａ】切り換え可能な映像化光学部品の平面図。
【図２７ｂ】切り換え可能な映像化光学部品の側面図。
【図２８ａ】第１の配向における、切り換え可能な映像化光学部品駆動方式。
【図２８ｂ】第２の配向における、切り換え可能な映像化光学部品駆動方式。
【図２９】電極構造に対する端部密封位置。
【図３０ａ】電極構造に対する液晶スペーサーの位置。
【図３０ｂ】電極構造に対する液晶スペーサーの位置。
【図３１ａ】非傾斜の切り換え可能な映像化光学部品およびサブ画素のアドレス指定を用いるマルチビューディスプレイ。
【図３１ｂ】非傾斜の切り換え可能な映像化光学部品およびサブ画素のアドレス指定を用いるマルチビューディスプレイ。
【図３１ｃ】傾斜の切り換え可能な映像化光学部品およびサブ画素のアドレス指定を用いるマルチビューディスプレイ。
【図３１ｄ】傾斜の切り換え可能な映像化光学部品およびサブ画素のアドレス指定を用いるマルチビューディスプレイ。
【図３２ａ】切り換え可能な映像化の側面図。
【図３２ｂ】切り換え可能な映像化の側面図。
【図３３ａ】切り換え可能な映像化の側面図。
【図３３ｂ】切り換え可能な映像化の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図３ａおよび３ｂ、図４ａおよび４ｂ、ならびに図５ａおよび５ｂを参照して、切り換え可能な映像化光学装置１は、液晶セルを備えるように製造される。図６および図７を参照して、切り換え可能な映像化光学装置１は、次に、２Ｄ−３Ｄ切り換え可能なシステムを得るために、映像ディスプレイ４に組み合わせられる。
【００２７】
図３ａおよび３ｂ、図４ａおよび４ｂ、ならびに図５ａおよび５ｂを参照して、切り換え可能な映像化光学装置１の製造を説明する。第１の基板１１１（図３ａに上向きに表示）および第２の基板１２１（図４ａに上向きに表示）は、たとえば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の透明電極１１２，１２２によって覆われる。第２の基板１２１の電極層１２２は、図４ａに示すように、規定の様式でパターン化されている。図４ａの点線は、映像ディスプレイ４の画素化された領域のおよその空間的範囲を示す。映像ごとに１画素を有する２視野３Ｄディスプレイシステムでは、電極のピッチ１２２２，Ｐｅは、映像ディスプレイ４の画素ピッチのおよそ２倍になるように構成される。視点を正確にするために、正確な電極ピッチ１２２２、Ｐｅは、（２×Ｐｉ）÷（１＋ｓ÷ｅ）に等しくなるように構成される。Ｐｉは、映像ディスプレイ４の画素ピッチであり、ｓは、映像ディスプレイ画素４３と液晶層２との距離であり、ｅは、目の離間距離（典型的には６５ｍｍ）である。電極の幅１２２１は、電極ピッチ１２２２の１％〜６５％の間にあればよい。一般的な規則として、液晶層２の幅ｄに相応するように電極の幅１２２１を設定することは、良好な３Ｄ性能を生み出すために見いだされ、その後の最適化のための基盤を提供した。電極１１２を有する第１の基板１１１および電極１２２を有する第２の基板１２１は、次に、たとえばＰＩ２５５５（ダウコーニング）である標準液晶配向層１１３および１２３によって、それぞれ覆われる。配向層は、次に、液晶材料の一様な平面配向を生み出すために、焼成されかつラビングされる。図３ａは、実質的にパターン化されていない電極およびラビングされた配向層（最も上にある配向層）を有する第１の基板を示し、ラビングの方向は矢印で示し、φ１＝２７０°である。図４ｂは、パターン電極およびラビングされた配向層（最も上にある配向層）を有する第１の基板を示し、ラビングの方向は単一頭の矢印で示し、φ２＝０°である。図５ａおよび５ｂを参照して、第１の基板１１（最も上の配向層）および第２の基板１２（最も下の配向層）は、次に、それぞれの配向層ラビング方向と共に、互いに向き合うようにして規定の距離だけ離され、互いに９０°になるように配向される。なお、配向層が最も上の層として示されているため、第２の１２基板のラビング方向は、縦方向平面において鏡映しになっており、それゆえ、ラビング方向φ２は、上から見たときにφ２＝１８０°となるように現れる。第１の基板１１および第２の基板１２は、次に、規定の距離ｄを置いて離され、セルを形成するために互いに接着され（Ｎｏｒｌａｎｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ９１）、それから液晶材料２をセル内に注入した。液晶層２の厚さｄは、第１次近似として、式ｄ＝Ｗ２÷（８×ｆ×Δｎ）から導き出すことができる。ここで、Ｗは、レンズ幅（この例ではＷはＰｅにほぼ等しい）であり、ｆは、空気中のレンズの焦点距離であり、Δｎは、液晶材料の複屈折である。焦点距離は、映像ディスプレイ４３の画素面にほぼあるように調整されている。液晶材料は、液晶、たとえばＭＤＡ−０３−２７２Ａ（メルク）であるキラルドーパント、および、たとえばＲ８１１（メルク）であるキラルドーパントの混合物である。液晶混合物のキラルピッチは、一般に、液晶セルの厚さよりも非常に大きい（〜２０倍）。キラルドーパントが添加された液晶混合物は、電圧が電極１１２および１２２に印加されていないときに第１の基板１１から第２の基板１２を通じて９０°回転する一様な液晶構造を形成するために、ラビングされた配向層と標準的な様式で協働する。あるいは、第１の基板１１から第２の基板１２を通じて９０°回転する一様な液晶構造は、第１の基板１１にキラルドーパントおよび液晶配向層を用いずに、相当な表面プレチルト（＞〜２°）を生ずる第２の基板１２を用いることによって、達成できる。これで、切り換え可能な映像化光学装置１の製造が完了する。
【００２８】
図６を参照して、切り換え可能な映像化光学装置１は、第１の切り換え可能な２Ｄ−３Ｄディスプレイシステムを実現するために、映像ディスプレイ４と組み合わせられる。下部基板４１、画素層４３、上部基板４２、および偏光調整フィルム５によって構成される映像ディスプレイ４は、映像ディスプレイ４から出力される光が、直線偏光され、かつ、切り換え可能な映像化光学装置１の最も下の基板のラビング方向に対して平行に向くように調整されている。切り換え可能な映像化光学装置１の最も下にある基板（すなわち映像ディスプレイ４に最も近い基板）は、第１の基板１１および第２の基板１２のいずれであってもよい。偏光調整フィルム５は、映像ディスプレイ４の動作に対して本質的なものであってもよく、または、付帯的なものであってもよい。切り換え可能な映像化光学装置１は、次に、２Ｄ−３Ｄ切り換え可能なディスプレイシステムを形成するために、光学接着剤６、たとえばＮｏｒｌａｎｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ６５を用いて、映像ディスプレイ４に貼り合わせればよい。２視野３Ｄディスプレイシステムでは、映像ディスプレイの画素と切り換え可能な映像化光学装置の液晶層との距離ｓは、式ｓ＝（Ｖｄ・Ｐｉ・ｎ）÷ｅに基づき調整される。ここで、Ｖｄは、ディスプレイシステムの所望の視認距離であり、Ｐｉは、映像ディスプレイ４における画素のピッチであり、ｅは、目の離間距離（典型的にはｅ〜６５ｍｍ）であり、ｎは、映像ディスプレイ４の画素と、切り換え可能な映像化光学装置１の液晶層２との間の材料の平均屈折率（典型的にはｎ〜１．５２）である。裸眼立体３Ｄ映像の視認のために、映像ディスプレイ４は、交互の画素にインターレースされる左目および右目の画素情報を有する。映像ディスプレイ４に対する切り換え可能な映像化光学装置１の横方向位置は、軸上において、ユーザが右目画素情報Ｒを右目９ａで受け取り、かつ、左目画素情報Ｌを左目９ｂで受け取るように、調整されている。
【００２９】
図７を参照して、切り換え可能な映像化光学装置１は、第２の切り換え可能な２Ｄ−３Ｄディスプレイシステム８ｂを実現するために、映像ディスプレイ４に組み合わせられる。切り換え可能な２Ｄ−３Ｄディスプレイシステム８ａおよび８ｂは、切り換え可能な２Ｄ−３Ｄディスプレイシステム８ｂに直線偏光子７が接着されていることを除き、同一である。直線偏光子７は、直線偏光子７の透過軸が直線偏光部５の透過軸に対して９０°の向きになるように、切り換え可能な映像化光学装置１の最も外側の基板（映像ディスプレイ４から最も離れた基板）に接着される。したがって偏光部５および７は交差する。したがって切り換え可能な映像化光学装置１は、偏光子７から光を出力するために、自身を通過する光の偏光状態を変換または回転する必要がある。これで、切り換え可能な２Ｄ−３Ｄディスプレイシステム８ｂの製造が完了する。
【００３０】
図８を参照して、切り換え可能な映像化光学装置１のための第１の駆動方式ＤＳ１が提案されている。第１の電極１１２と第２の電極層１２２との間に電圧がない場合、切り換え可能な映像化光学装置１は映像化機能を実行せず、それゆえ、ディスプレイシステム８ａおよび８ｂは、映像ディスプレイ４の本来の完全な解像度を有する２Ｄ映像の視認を可能とする。実際には、これは、第１の電極１１２および第２の電極１２２にゼロ電圧を印加することによって達成される。ディスプレイシステム８ａおよび８ｂにおいて、３Ｄ映像の視認を可能にするために、３Ｄ映像の内容が映像ディスプレイ４に与えられ、かつ、切り換え可能な映像化光学装置１が映像化機能を実行するように切り換えられなければならない。映像化機能は、第１の電極１１２と第２の電極１２２との間にＶ１ボルトの電位差を印加することによって達成される。Ｖ１は、二乗平均平行根（ｒｍｓ）電圧である。典型的には、Ｖ１は典型的には２Ｖ〜１５Ｖの間にあり、好ましくは３〜７Ｖ辺りの値である。電圧Ｖ１は、所望のディスプレイシステム８ａおよび８ｂの３Ｄ性能をその場で最適化するために、調整される。標準的な液晶駆動方式に従い、映像ちらつきを防止するために、印加電圧の振幅を維持する一方で印加電圧の極性を変化させる（２５Ｈｚ〜１０００Ｈｚの間）ことが、有利である。
【００３１】
図９を参照して、切り換え可能な映像化光学装置１のための第２の駆動方式ＤＳ２が提案されている。第１の電極１１２と第２の電極１２２との間にＶ２ボルトの電位差を時間Ｔ１だけ印加し、その後、第１の電極１１２と第２の電極１２２との間にＶ１ボルトの電位差を印加することによって、映像化機能が達成される。電圧Ｖ１およびＶ２は、ｒｍｓ電圧である。典型的には、Ｖ２は１０Ｖ〜８０Ｖの間にあり、好ましくは５０Ｖ辺りの値である。典型的には、Ｔ１は０．２秒〜６秒の間にあり、好ましくは２秒辺りの値である。典型的には、Ｖ１は２Ｖ〜１５Ｖの間にあり、好ましくは４５〜７Ｖ辺りの値である。電圧Ｖ１は、所望のディスプレイシステム８ａおよび８ｂの３Ｄ性能をその場で最適化するために、調整される。時間Ｔ１の間、新たな液晶構造が核化される。核化された液晶構造は、Ｖ１ボルトにおいてエネルギー的に安定である。標準的な液晶駆動方式に従い、映像ちらつきを防止するために、印加電圧の振幅を維持する一方で印加電圧の極性を変化させる（２５Ｈｚ〜１０００Ｈｚの間）ことが、有利である。
【００３２】
顕微鏡解析によって、電極端部からのフリンジ電場の近傍において電場液晶セルギャップ勾配が起こるとき、望まれない液晶構造が形成されうることが明らかになった。端部密封（接着線）のパターン化および／または液晶セルスペーサのパターン化によって、電極端部からのフリンジ電場の近傍において電場液晶セルギャップ勾配が起こることを防止できる。
【００３３】
望まれない液晶構造の形成を防止するために、電極端部から来るフリンジ電場の近傍から離して、端部密封（接着線）を追加で配置してもよい。図２９を参照して、端部密封５０を、電極１２２の端部から離して、電極１２２の上部に配置すればよい。あるいは、端部密封（５０）を、電極１２２の端部から離しかつ電極１２２の上部に配置するのではなく、たとえば基板境界（図２９の実線）に配置しても良い。
【００３４】
追加でまたは代わりに、望まれない液晶構造の形成を防止するために、液晶セルスペーサを、電極１２２の端部から来るフリンジ電場の近傍から離して、任意に配置してもよい。図３０ａおよび図３０ｂを参照して、液晶セルスペーサ５１は、電極１２２の端部から離して配置されればよい。液晶セルスペーサ５１は、電極フィンガー間に配置されればよく（図３０ａ）、および／または、液晶セルスペーサ５１は、電極フィンガーの上に配置されればよい（図３０ｂ）。液晶セルスペーサは、フォトリソグラフィック技術を用いてパターニングされればよい。液晶セルスペーサの形状は、円形、楕円形、四角形等であればよい。液晶セルスペーサの形状は、規則的または非規則的であればよい。スペーサーの分布は、一様または非一様であればよい。液晶セルスペーサの密度分布は、信頼できる一様なセルギャップを保証するのに充分高くなければならない。液晶セルスペーサの密度分布は、光学部の良好な品質の映像化が変わらずになされるのに充分低くなければならない。液晶セルスペーサの領域密度は、１０％〜０．０１％の範囲にあればよい。
【００３５】
以下の切り換え可能な２Ｄ−３Ｄディスプレイシステムは、以下のパラメータを用いて構築および駆動された：ｄ＝２０μｍ、液晶複屈折Δｎ＝２０、液晶のキラルピッチ＝４００μｍ、電極幅１２２１＝１６μｍ、電極ピッチＰｅ＝２０６．６８６μｍ、画素ピッチＰｉ＝１０３．５μｍ、第１の基板のラビング方向（最も上の配向層）φ１＝２７０°、第２の基板のラビング方向（最も上の配向層）φ２＝０°、ｓ＝９５０μｍ、Ｖ１＝５Ｖ、Ｖ２＝５０Ｖ、Ｔ１＝３ｓ。Ｖｄ〜４００ｍｍにおける光学応答の測定結果を記録したグラフを、図１０、図１１、図１２、図１３、および図１４に示す。
【００３６】
図６、図７、および図８を参照して、図１０に、駆動方式１（ＤＳ１）によって駆動されたときの、ディスプレイシステム８ａの角度依存輝度（丸）およびディスプレイシステム８ｂの角度依存輝度（四角）を示す。映像ディスプレイ４に表示される映像は、オンされる左目画素およびオフされる右目画素を含んでいる。−４°〜−５°の間、図１０から、ディスプレイシステム８ｂのピーク輝度（四角）は、ディスプレイシステム８ａ（丸）よりも〜７％暗いと算出される。それゆえ、３Ｄモードの輝度については、駆動方式１（ＤＳ１）を用いるとき、ディスプレイシステム８ａ（丸）と８ｂ（四角）との間に違いはほとんど無い。
【００３７】
図１１に、駆動方式１（ＤＳ１）によって駆動したときの、ディスプレイシステム８ａ（丸）および８ｂ（四角）の自己規格化３Ｄクロストークのグラフを示す。図１１は図１０から得られ、右目によって視認される左目情報（３Ｄクロストーク）の量を図示する。３°〜６．５°の間では、図１１から明らかなように、ディスプレイシステム８ｂの３Ｄクロストーク（四角）は、ディスプレイシステム８ａ（丸）よりも低い。それゆえ、ディスプレイシステム８ｂ（四角）は、ディスプレイシステム８ａ（丸）よりも優れた３Ｄモードを発揮する。
【００３８】
図６、図７、および図９を参照して、図１２に、駆動方式１（ＤＳ２）によって駆動されたときの、ディスプレイシステム８ａの角度依存輝度（三角形）およびディスプレイシステム８ｂの角度依存輝度（菱形）を示す。映像ディスプレイ４に表示される映像は、オンされる左目画素およびオフされる右目画素を含んでいる。−４°〜−５°の間、図１２から、ディスプレイシステム８ｂのピーク輝度（菱形）は、ディスプレイシステム８ａ（三角形）よりも〜７％暗いと算出される。それゆえ、３Ｄモードの輝度については、駆動方式２（ＤＳ２）を用いるとき、ディスプレイシステム８ａ（三角形）と８ｂ（菱形）との間に違いはほとんど無い。
【００３９】
図１３に、駆動方式２（ＤＳ２）によって駆動したときの、ディスプレイシステム８ａ（三角形）および８ｂ（菱形）の自己規格化３Ｄクロストークのグラフを示す。図１３は図１２から得られ、右目によって視認される左目情報（３Ｄクロストーク）の量を図示する。３°〜６．５°の間では、図１３から明らかなように、ディスプレイシステム８ｂの３Ｄクロストーク（菱形）は、ディスプレイシステム８ａ（三角形）よりも低い。それゆえ、ディスプレイシステム８ｂ（菱形）は、ディスプレイシステム８ａ（三角形）よりも優れた３Ｄモードを発揮する。
【００４０】
完全を期すため、図１４に、駆動方式１、ＤＳ１によって駆動したときのディスプレイシステム８ｂの自己規格化３Ｄクロストーク（四角）と、駆動方式２、ＤＳ２によって駆動したときのディスプレイシステム８ｂの自己規格化３Ｄクロストーク（菱形）とのグラフを示す。３°〜６．５°の間では、図１４から明らかなように、駆動方式２の３Ｄクロストーク（菱形）は、駆動方式１（菱形）よりも大きく低い。それゆえ、ディスプレイシステム８ｂは、駆動方式２によって駆動されるとき、より優れた３Ｄモードを発揮する。しかしながら、駆動方式１には、駆動方式２よりも、簡素かつ低価格で実装できる利点がある。駆動方式１には、駆動方式２に比べて、より素早く３Ｄモードに切り換えることができるという利点もある。ＬＣセルパラメータ、そのような駆動電圧、セル厚、電極幅、ラビング条件、ＬＣ材料等のよりいっそうの最適化によって、駆動方式１および駆動方式２を用いて達成される同様の３Ｄ性能を実現できることは、極めてよく理解できる。
【００４１】
図１５ａを参照して、切り換え可能な映像化光学装置１の液晶層２がモデル化されている。電極１２２の幅は２０μｍであり、液晶層の厚さは２０μｍである。図５に、液晶の表面配向方向を図示する。電極１１２は０Ｖに設定され、電極１２２は４Ｖに設定される（すなわちＶ１＝４Ｖ）。電極１２２の下にある液晶２３の領域は、実質的に縦方向に配向され、電極１２２および１１２によって生成される電場線と平行である。図７に示す交差した偏光子の配向（偏光子軸は、表面液晶配向方向に配向している）のおかげで、結果として生じる液晶層２の軸上光学透過Ｌ１は、電極１２２の空間位置において透過２２の下落を示す。したがって、切り換え可能な映像化光学装置１は、光を吸収する切り換え可能な視差バリアを生じる。Ｌ１に示すように、視差バリアによって吸収される光の量は、ｘ軸において変動する。パターン電極１２２間の液晶分子のチルト角θは、ｘに対して変動し、それゆえ、勾配屈折率（ＧＲＩＮ）レンズもまた実現される。ＧＲＩＮレンズの端部は、電極１２２の下にあり、ＧＲＩＮレンズの中央は、電極１２２間にある。切り換え可能な映像化光学装置１の映像化特性は、切り換え可能な視差バリア領域および切り換え可能なＧＲＩＮレンズ領域の機能である。最も上にある偏光子７を取り除くと、切り換え可能な映像化光学装置１から出て行く光を吸収する偏光子がなくなるので、切り換え可能な映像化光学装置１の視差バリア部分も取り除かれる。図６を参照して、切り換え可能な映像化光学装置１は、切り換え可能なＧＲＩＮレンズとしてのみ機能している。図７を参照して、切り換え可能な映像化光学装置１は、切り換え可能なＧＲＩＮレンズおよび切り換え可能な視差バリアとして機能している。図１１および図１３を参照して、ディスプレイシステム８ｂの３Ｄクロストークは、ディスプレイシステム８ａよりも優れており、それゆえ、切り換え可能な視差バリアは、切り換え可能な映像化光学装置１の任意ではあるが望ましい特徴である。
【００４２】
図１５ｂは、電圧１２２への電圧が６Ｖに増加されている（すなわちＶ１＝６Ｖ）ことを除き、図１５ａに示す光学部と同じ構成を示す。電圧を増加させると、より多くの液晶分子が、電極１２２の下において縦向き２３に配向される。このことは、視差バリア領域２４の横方向範囲を増加することによって、軸上透過機能Ｌ２の詳細を変更する。電圧が上昇すると、電極１２２の下にある液晶分子のチルト機能形態をも変更される。これによって、次に、ＧＲＩＮレンズ領域の映像化機能も変更される。それゆえ、視差バリアの第１の空間領域およびＧＲＩＮレンズの第２の空間領域によって調整される切り換え可能な映像化光学装置１の映像化機能は、Ｖ１を変動させることによって制御されることができ、したがって、所望のディスプレイシステム８ａおよび８ｂに対して最適化される。電極１２２の幅を変えることによって、視差バリア領域の横方向範囲もまた変わることは、図１５ａおよび１５ｂを研究することによって、本質的に自明である。電極１２２の幅の増加は、視差バリア領域２２および２４の横方向範囲の増加に対応する。電極１２２の幅は、切り換え可能な映像化光学装置１の映像化機能に影響を与えることができ、したがって、所望のディスプレイシステム８ａおよび８ｂに対して最適化されうる。
【００４３】
図１６は、上から下にかけて、切り換え可能な映像化光学装置１の液晶層２のモデル化、配列状のレンズ２１および配列状の視差バリア２２、ＧＲＩＮレンズ焦点２５の顕微鏡写真、ならびに視差バリア２６の顕微鏡写真を図示する。オブジェクト２、２１、および２２を、横方向に配置し（同じｘ位置）、これによって、レンズ２１および視差バリアの図示に合致する液晶層２のモデル化が可能になる。オブジェクト２、２５、および２６もまた、横方向に配置し（同じｘ位置）、これによって、レンズ焦点２５および視差バリア２６の顕微鏡写真に合致する液晶層２のモデル化が可能になる。電極１２２の下にある液晶は、印加された電場によって実質的に縦方向に配向され、その結果としての視差バリアの幅を顕微鏡写真２６に示す。顕微鏡写真は、ＧＲＩＮレンズの焦点位置が、視差バリア領域間に起こっていることを示す。切り換え可能な映像化光学装置１の機能的理解を手助けするために、配列状のレンズ２１および配列状の視差バリア２２の模式的表現を示す。
【００４４】
なお、図１６には、互いに接触する２つのＧＲＩＮレンズを示す。２つの隣接するＧＲＩＮレンズが互いに接触するか否かは、電極１２２の幅次第であり、電極１２２がより幅広ければ、隣接するＧＲＩＮレンズは互いに接触せず、それゆえ、隣接するＧＲＩＮレンズ間に空隙がある。しかしながら、光減衰領域が、隣接するＧＲＩＮレンズ間の空隙に重なるので、ＧＲＩＮレンズ間に空隙があったとしても、光学性能には影響せず、これによって、光学クロストークを防止する（全ての電極１２２が互いに同じ幅を有していると仮定すれば、電極１２２の幅を増加させても、ＧＲＩＮレンズの頂点の位置には影響しない）。
【００４５】
図５ａおよび図５を参照して、第１の基板１１（最も上の配向層）と第２の基板１２（最も下の配向層）とを配向する方法は無数に存在するので、第１の基板１１および第２の基板１２の配向層ラビング方向（矢印で示す）は、互いに９０°となるように配向されうる。図１７、図１８、および図１９は、液晶層２セルに組み込まれたときにそれぞれが、第１の基板１１のラビング方向が第２の基板１２に対して９０°となるさらなる３つの構成を示す。図１７、図１８、および図１８に記述したラビング方向は、上から視認したときの、組み立てられた切り換え可能な映像化光学装置１に関連する。図１７は、基板１１上のラビング方向φ１＝０°と、基板１２上のラビング方向φ２＝２７０°とを示す。図１８は、基板１１上のラビング方向φ１＝４５°と、基板１２上のラビング方向φ２＝３１５°とを示す。図１９は、基板１１上のラビング方向φ１＝２２５°と、基板１２上のラビング方向φ２＝１３５°とを示す。切り換え可能な映像化光学装置１に入る光の偏光状態は、直線偏光され、かつ、光が当たった第１の基板（すなわち、映像ディスプレイ４に最も近い基板）上のラビング方向と平行な方向にあることが、望ましい。映像ディスプレイ４からの光が当たる第１の基板は、切り換え可能な映像化光学装置１の第１の基板１１または第２の基板１２であればよい。直線偏光子７は、その透過軸が偏光部５からの光の透過軸に垂直になる（交差する）ように、基板１の外表面に接着されうる。図１８に記述したラビング条件は、低光学３Ｄクロストーク、低切り換え電圧、ならびに高速２Ｄ→３Ｄ切り換えおよび高速３Ｄ→２Ｄ切り換えの点において、特に優れた性能を有する切り換え可能な映像化光学装置１を生み出すために発見された。図１８に記述したラビング条件によって、ストライプ電極１２２に平行な液晶層の中央に配置された（すなわちｄ÷２における）液晶分子の分子配向が生ずる。液晶層に渡ってゼロ電位を印加するとき、ラビング条件のみが、ねじれ構造の左右像を規定しうる。あるいは、ねじれ構造の左右像を規定するラビング条件とさらに協力するキラルドーパントが液晶材料に加えられ得る。図１８を参照して、右回りキラルドーパント、たとえばＲ８１１（メルク）が用いられるべきであり、それゆえ、右回りキラルドーパントはラビング条件と協力する。図１８に記述したラビング条件によって、図８に記述した、Ｖ１が典型的には２Ｖ〜１５Ｖの間にあり、好ましくは２〜５Ｖ辺りにあるときの駆動方式１（ＤＳ１）を用いる低３Ｄクロストークの３Ｄモードに、切り換え可能な映像化光学装置１を切り換えることできる。低クロストーク性能を達成するために駆動方式１（ＤＳ１）を用いることは、駆動方式２（ＤＳ２）を用いることよりも好ましい。
【００４６】
図５ａおよび５ｂを参照して、第１の基板１１および第２の基板１２の配向層ラビング方向（矢印で示す）が互いに９０°になるように配向しうるように、第１の基板１１（最も上の配向層）および第２の基板１２（最も下の配向層）をラビングしかつ配向しうる方法は、無数にある。さらには、図５ａが、第１の基板１１および第２の基板１２の配向層ラビング方向が互いに９０°になるように配向することを示すにも関わらず、本発明はこれに限定されず、第１の基板１１および第２の基板１２の配向層ラビング方向は互いに９０°未満になるように配向してもよい。第１の基板１１および第２の基板１２の配向層ラビング方向（矢印で示す）が互いに９０°未満になるように配向しうるように、第１の基板１１（最も上の配向層）および第２の基板１２（最も下の配向層）をラビングしかつ配向しうる方法は、無数にある。第１の基板１１（最も上の配向層）と第２の基板１２（最も下の配向層）との間のラビング角を、９０°未満、たとえば８５°または８０°にすると、液晶ねじれの左右像が偏る。第１の基板１１と第２の基板１２との間のラビング角を９０°未満にするなら、いかなる液晶プレチルトおよび／またはいかなる液晶キラルドーパントも、液晶ねじれ角によって提供される偏り左右像と協働することを保証することが好ましい。液晶ねじれ角を８０°＜φ＜９０°の範囲にすることを可能にするラビング角は、望まれない液晶構造の形成の防止を手助けする。ＬＣ層２上における直線偏光された光入射の配向は、最も下の基板１１上のラビング角に対して実質的に平行になるように配向されるように調整されることが好ましい。一方、出口偏光子７の透過軸の配向は、最も上の基板１２上のラビング角に対して実質的に平行になるように配向されるように調整されることが好ましい。
【００４７】
図３ａおよび３ｂ、図２１ａおよび２１ｂ、ならびに図２２ａおよび２２ｂを参照して、本発明のもう一つの実施形態に係る切り換え可能な映像化光学装置１ｂの製造を記述する。切り換え可能な映像化光学装置１ｂには、図３ａおよび３ｂに示す上述した第１の基板１１と、図２１ａおよび２１ｂに示す上述した第２の基板１２ｂとが備えられている。第２の基板１２ｂには、幅１２２１ａの第１の電極１２２ａと、幅１２２１ｂの第２の電極１２２ｂとが備えられている。第１の電極１２２ａおよび第２の電極１２２ｂは、互いに組み合わせられており、かつ、互いに電気的に離間している。図２１ａの点線１２４は、映像ディスプレイ４の画素化領域のおおよその空間的範囲を示す。一般的な規則として、液晶層２の厚さｄに相応するように電極の幅１２２１ｂを設定することは、良好な３Ｄ性能を生み出すために見いだされ、その後の最適化のための基盤を提供した。一般的な規則として、第１の電極１２２ａと第２の電極１２２ｂとの間のギャップ１２２１ｃは、液晶層２の厚さｄに相応するように調整されており、その後の最適化のための基盤を提供した。基板１２の全ての他の特徴（配向層、ラビング条件など）は、図４ａおよび４ｂに示す基板１２に一致しており、その詳細は上述されている。これに続く切り換え可能な映像化光学装置１ｂの組み立てを、図２２に示す。上述した製造工程に基づき、第１の基板１１（最も上の配向層１１３）および第２の基板１２ｂ（最も上の配向層１２３）は、それぞれの配向層ラビング方向を互いに向き合うようにして、規定の距離ｄだけ離され、それぞれのラビング方向が互いに９０°になるように配向されるように接着される。結果として生じたセルに液晶材料を次に注入し、切り換え可能な２Ｄ−３Ｄディスプレイシステム８ａおよび８ｂを生み出すために、上述した製造工程に基づき、切り換え可能な映像化光学装置１ｂを映像ディスプレイ４に貼り合わせる。図２３を参照して、２Ｄモードと３Ｄモードとの間の切り換えについて記述する。時間Ｔｏｎにおいて、電圧Ｖ１２２ａを電極１２２ａに印加し、電圧Ｖ１２２ｂを電極１２２ｂに印加し、電圧Ｖ１１２を電極１１２に印加する。電極１２２ａ（基板１２ｂ）と電極１１２（基板１１）との間の電位差は、液晶層２の切り換え閾値（ＶＴＨ）を下回るように設定される。切り換え閾値は、典型的には１〜２ボルトの間である。電極１２２ａ（基板１２ｂ）と電極１１２（基板１１）との間の電位差は、ゼロボルトに設定してもよい。あるいは、電極１２２ａの電圧は、設定されず、浮遊値になっていてもよい。電極１２２ｂ（基板１２ｂ）と電極１１２（基板１１）との間の電位差は、性能を最適化するために、２Ｖ〜４０Ｖの範囲に、好ましくは５Ｖ辺りに、調整されうる。図２３を参照して、切り換え可能な映像化光学装置１ｂの映像化機能は、たとえば、８００ｍＶを電極１２２ａに、５Ｖを電極１２２ｂ、０Ｖを電極１２２に印加することによって、活性化されうる。標準的な液晶駆動方式に従い、映像ちらつきを防止するために、印加電圧の振幅を維持する一方で印加電圧の極性を変化させる（２５Ｈｚ〜１０００Ｈｚの間）ことが、有利である。交流極性の電圧を電極１２２ａおよび電極１２２���に印加するなら、１２２ａおよび電極１２２ｂに印加される電圧は同相であることが有利である。
【００４８】
図２１ａおよび２１ｂの装置は、再び、レンズ機能を行う少なくとも１つの領域と、少なくとも部分的に減衰された光が第２の領域または各第２の領域を通過する少なくとも１つの領域とを少なくとも備えており、かつ、好ましくは、視差バリアを規定するように、レンズ機能を行う複数の領域と、少なくとも部分的に減衰された光が第２の領域または各第２の領域を通過する複数の領域とを備えている第１の映像化モードにおいて選択的に動作可能である。図２３の駆動方式では、光−減衰部分は、薄い電極１２２ｂの下に規定され、ＧＲＩＮレンズの頂点は、広い電極１２２ａの下に規定される。図５ａおよび５ｂの実施形態では、近接するＧＲＩＮレンズの端が互いに接触するか否かは、薄い電極１２２ｂの幅に依存する。
【００４９】
図２１ａおよび２１ｂ、図２４ａおよび２４ｂ、図２５ａおよび２５ｂ、ならびに図２６ａおよび２６ｂを参照して、本発明の別の実施形態に係る切り換え可能な映像化光学装置１ｃの構成を記述する。切り換え可能な映像化光学装置１ｃは、映像化しないかまたはいかなる配向においても実質的に映像化しないモードと共に、第１の配向において視差バリア機能およびレンズ機能を主に行う第１の映像化モードと、第２の配向においてレンズ機能および視差バリア機能を主に行う第２の映像化モードとにおいて、選択的に動作可能である。第１の配向と第２の配向は、互いに直交するよう調整されてもよい。それゆえ、切換え可能な２Ｄ−３Ｄディスプレイシステムは、２Ｄモード、第１の３Ｄモード、および第２の３Ｄモードとの間で切換え可能なように実現されうる。図２５ａに示すように、第１の３Ｄモードにおいて、映像ディスプレイ４が縦長（縦置き）の向きにあるとき、３Ｄ映像が視認される。図２５ｂに示すように、第２の３Ｄモードにおいて、映像ディスプレイ４が横長（横置き）の向きにあるとき、３Ｄ映像が視認される。図２１ａおよび２１ｂを参照すると、切り換え可能な映像化光学装置１ｃに関する基板１２ｂの製造が、上述されている。図２４ａおよび２４ｂを参照すると、基板１１ｂの詳細（電極配列、配列層、ラビング方向）は、基板１２ｂと同じである。図２４ａおよび２４ｂを参照すると、基板１１ｂ（最も上の配列層）と基板１２ｂ（最も上の配列層）とからの切り換え可能な映像化光学装置１ｃの製造が示されており、これは、上述した製造工程に準拠している。切換え可能な２Ｄ−３Ｄディスプレイシステム（８ａおよび８ｂ）を形成するための、切り換え可能な映像化光学装置１ｃと映像ディスプレイ４とのその後の統合は、上述した製造工程を用いて実現される。図２６ａおよび２６ｂを参照すると、２Ｄモードと３Ｄモード間の切り換えが記述されている。時間ＴＯＮにおいて、切り換え可能な映像化光学装置１ｃは、非映像化状態（２Ｄモード）から映像化状態（３Ｄモード）へ変わる。２Ｄモードと、第１の配向（例えば、横長３Ｄモード）の３Ｄモードとの間の切り換えは、図２６における駆動方式によって説明される。時間ＴＯＮにおいて、電圧Ｖ１２２ａが電極１２２ａを印加され、電圧Ｖ１２２ｂが電極１２２ｂを印加され、電圧Ｖ１１２ａが電極１１２ａに印加され、電圧Ｖ１１２ｂが電極１１２ｂに印加される。電極１１２ａと電極１１２ｂとの間の電位差は０ボルトである（それゆえ、電極１１２ａおよび電極１１２ｂは、疑似の平面電極を形成する。すなわち、電極１１２ａおよび電極１１２ｂが、装置の全アクティブ領域に延長する単一の電極として共に効果的に機能する）。電極１２２ａ（基板１２ｂ）と、電極１１２ａおよび電極１１２ｂ（基板１１ｂ）との間の電位差は、液晶の切り換え閾値（ＶＴＨ）を下回るように設定される。切り換え閾値は、典型的には１〜２ボルトであり、そのため電極１２２ａ（基板１２ｂ）と電極１１２ａおよび電極１１２ｂ（基板１１ｂ）との間の約８００ｍＶの電位差が、よい性能をもたらすことが判明した。性能を最適化するために、電極１２２ｂ（基板１２ｂ）と、電極１１２ａおよび電極１１２ｂ（基板１１ｂ）との間の電位差を、３Ｖ〜４０Ｖの範囲に、好ましくは５Ｖ辺りに調整しうる。図２６ａを参照すると、切り換え可能な映像化光学装置１ｃの映像化機能は、それゆえ、電極１２２ａに８００ｍＶを、電極１２２ｂに５Ｖを、電極１１２ａに０Ｖを、電極１１２ｂに０Ｖを印加することによって活性化される。標準的な液晶駆動方式に従い、映像ちらつきを防止するために、印加電圧の振幅を維持する一方で印加電圧の極性を変化させる（２５Ｈｚ〜１０００Ｈｚの間）ことが、有利である。縦長配向における３Ｄモードのために、交流極性の電圧を電極１２２ａおよび電極１２２ｂに印加するなら、１２２ａおよび電極１２２ｂに印加される電圧は同相であることが有利であり得る。これは、図２６ａにおける駆動方式によって説明されるように、２Ｄモードと、第１の配向の３Ｄモード（例えば、縦長３Ｄモード）との間の切り換えを決定する。２Ｄモードと、第２の配向の３Ｄモード（例えば、横長３Ｄモード）との間の切り換えは、図２６ｂにおける駆動方式によって説明される。時間ＴＯＮにおいて、電圧Ｖ１２２ａを電極１２２ａに印加し、電圧Ｖ１２２ｂを電極１２２ｂに印加し、電圧Ｖ１１２ａを電極１１２ａに印加し、電圧Ｖ１１２ｂを電極１１２ｂに印加する。電極１２２ａと電極１２２ｂとの間の電位差は０ボルトである（それゆえ、電極１１２ａおよび電極１１２ｂは、疑似の平面電極を形成する。すなわち、電極１１２ａおよび電極１１２ｂが、装置の全アクティブ領域に延長する単一の電極として共に効果的に機能する）。電極１１２ａ（基板１１ｂ）と、電極１２２ａおよび電極１２２ｂ（基板１２ｂ）との間の電位差は、液晶の切り換え閾値（ＶＴＨ）を下回るように設定される。切り換え閾値は、典型的には１〜２ボルトであり、そのため電極１１２ａ（基板１１ｂ）と電極１２２ａおよび電極１２２ｂ（基板１２ｂ）との間の約８００ｍＶの電位差が、よい性能をもたらすことが判明した。性能を最適化するために、電極１１２ｂ（基板１１ｂ）と、電極１２２ａおよび電極１２２ｂ（基板１２ｂ）との間の電位差を、３Ｖ〜４０Ｖの範囲に、好ましくは５Ｖ辺りに調整しうる。図２６ｂを参照すると、切り換え可能な映像化光学装置１ｃの映像化機能は、それゆえ、電極１１２ａに８００ｍＶを、電極１２１ｂに５Ｖを、電極１２２ａに０Ｖを、電極１２２ｂに０Ｖを印加することによって活性化される。標準的な液晶駆動方式に従い、映像ちらつきを防止するために、印加電圧の振幅を維持する一方で印加電圧の極性を変化させる（２５Ｈｚ〜１０００Ｈｚの間）ことが、有利である。横長配向における３Ｄモードのために、交流極性の電圧を電極１１２ａおよび電極１１２ｂに印加するなら、１１２ａおよび電極１１２ｂに印加される電圧は同相であることが有利であり得る。これは、図２６ｂにおける駆動方式によって説明されるように、２Ｄモードと、第２の配向の３Ｄモード（例えば、横長３Ｄモード）との間の切り換えを決定する。
【００５０】
あるいは、上述した切り換え可能な映像化光学装置１ｃは、図４ａおよび図４ｂに示す最も上の基板と、図４ａおよび図４ｂに示す最も下の基板とを用いることによって実現されてもよい。駆動方式１（ＤＳ１）および駆動方式２（ＤＳ２）のいずれも、第１の配向（例えば、縦長配向）における映像化モードと、第２の配向（例えば、横長配向）における映像化モードとを生ずるように用いられ得る。
【００５１】
図２１ａおよび２１ｂ、図２５ａおよび２５ｂ、図２７ａおよび２７ｂ、ならびに図２８ａおよび２８ｂを参照して、本発明の他の実施形態による切り換え可能な映像化視覚装置１ｄの製造を説明する。切り換え可能な映像化光学装置１ｄは、映像化しないかまたはいかなる配向においても実質的に映像化しないモードと共に、第１の配向において視差バリア機能を主に行う第１の映像化モードと、第２の配向においてレンズ機能および視差バリア機能を主に行う第２の映像化モードとにおいて、選択的に動作可能である。第１の配向と第２の配向は、互いに直交するよう調整されてもよい。それゆえ、切換え可能な２Ｄ−３Ｄディスプレイシステムは、２Ｄモード、第１の３Ｄモード、および第２の３Ｄモードとの間で切換え可能なように実現されうる。第１の３Ｄモードにおいて、映像ディスプレイ４が縦長（縦置き）の向きにあるとき、３Ｄ映像が視認される。第２の３Ｄモードにおいて、映像ディスプレイ４が横長（横置き）の向きにあるとき、３Ｄ映像が視認される。横長（横置き）配向のための３Ｄモードが、切り換え可能な映像化光学装置１ｄが視差バリア機能を主に行うときに達成されるなら、縦長（縦置き）配向のための３Ｄモードは、切り換え可能な映像化光学装置１ｄがレンズ機能を主に行うときに達成される。横長（横置き）配向のための３Ｄモードが、切り換え可能な映像化光学装置１ｄがレンズ機能を主に行うときに達成されるなら、縦長（縦置き）配向のための３Ｄモードは、切り換え可能な映像化光学装置１ｄが視差バリア機能を主に行うときに達成される。映像ディスプレイ４が、縦長（縦置き）配向では、いかなる所望の列のサブ画素も、周期的に赤、緑、青、赤等を通じて進み、所望の列のサブ画素は単一色のものであるような、標準的な配列のカラーサブ画素によって構成されているなら、色アーティファクトが最小化されるため、切り換え可能な映像化光学装置１は、縦長（縦置き）配向では、３Ｄ映像を生ずるために主に視差バリア機能を行うことが好ましい。図２１ａおよび２１ｂを参照すると、レンズ機能を主に行う切り換え可能な映像化視覚装置１ｄに関する基板１１ｂの組立部品は、上述されており、基板１１ｂは基板１２ｂと本質的に同一である。図２７ａおよび２７ｂを参照すると、視差バリア機能を主に行う切り換え可能な映像化視覚装置１ｄに関する基板１２ｂの組立部品は、幅１２２１ｅの第２の電極１２２ｅと幅１２２１ｄの第１の電極１２２ｄを含む。電極１２２ｄと１２２ｅは、互いに組み合わせられており、かつ、独特である。電極幅１２２ｅの１２２ｄに対する割合（すなわち１２２１ｅ／１２２１ｄ）は、典型的に１〜３の範囲内にある。電極１２２ｄと電極１２２ｅとの間のギャップ１２２１ｃは、上に議論した同じ設計制約を受ける。図２７ａおよび２７ｂを参照すると、基板１１ｂ（最も上の配列層）と基板１２ｃ（最も上の配列層）とからの切り換え可能な映像化光学装置１ｃの製造が示されており、これは、上述した製造工程に準拠している。切換え可能な２Ｄ−３Ｄディスプレイシステム（８ａおよび８ｂ）を形成するための、切り換え可能な映像化光学装置１ｄと映像ディスプレイ４とのその後の統合は、上述した製造工程を用いて実現される。図２８ａおよび２８ｂを参照すると、２Ｄモードと３Ｄモード間の切り換えが記述される。時間ＴＯＮにおいて、切り換え可能な映像化光学装置１ｄは、非映像化状態（２Ｄモード）から映像化状態（３Ｄモード）へ変わる。２Ｄモードと、第１の配向（例えば、縦長３Ｄモード）の３Ｄモードとの間の切り換えは、図２８における駆動方式によって説明される。時間ＴＯＮにおいて、電圧Ｖ１２２ｄを電極１２２ｄに印加し、電圧Ｖ１２２ｅを電極１２２ｅに印加し、電圧Ｖ１１２ａを電極１１２ａに印加し、電圧Ｖ１１２ｂを電極１１２ｂに印加する。電極１１２ａと電極１１２ｂとの間の電位差は、０ボルトである。電極１２２ｄと、電極１１２ａ（および電極１１２ｂ）との間の電位差は、０ボルトである。電極１２２ｅと、電極１１２ａおよび電極１１２ｂとの間の電位差は、２Ｖ〜４０Ｖの範囲内にある図２８ａを参照すると、切り換え可能な映像化光学装置１ｄの映像化機能は、それゆえ、電極１２２ｅに２０Ｖを、電極１２２ｄに０Ｖを、電極１１２ａに０Ｖを、電極１１２ｂに０Ｖを印加することによって活性化される。標準的な液晶駆動方式に従い、映像ちらつきを防止するために、印加電圧の振幅を維持する一方で印加電圧の極性を変化させる（２５Ｈｚ〜１０００Ｈｚの間）ことが、有利である。これは、図２８ａにおける駆動方式によって説明されるように、２Ｄモードと、第１の配向の３Ｄモード（例えば、縦長３Ｄモード）との間の切り換えを決定する。２Ｄモードと、第２の配向の３Ｄモード（例えば、横長３Ｄモード）との間の切り換えは、図２８ｂにおける駆動方式によって説明される。時間ＴＯＮにおいて、電圧Ｖ１１２ａを電極１１２ａに印加し、電圧Ｖ１１２ｂを電極１１２ｂに印加し、電圧Ｖ１１２ｄを電極１２２ｄに印加し、電圧Ｖ１２２ｅを電極１２２ｅに印加する。電極１２２ｄと電極１２２ｅとの間の電位差は０ボルトである。電極１１２ａと、電極１２２ｄおよび電極１２２ｃ（基板１２ｃ）との間の電位差は、液晶の切り換え閾値（ＶＴＨ）を下回るように設定される。切り換え閾値は、典型的には１〜２ボルトである。電極１１２ａ（基板１１ｂ）と電極１２２ｄおよび電極１２２ｅ（基板１２ｃ）との電位差は、ゼロボルトに設定してもよい。あるいは、電極１２２ａへの電圧は設定せず、浮いた値にしてもよい。性能を最適化するために、電極１１２ｂ（基板１１ｂ）と、電極１２２ｄおよび電極１２２e（基板１１ｃ）との間の電位差を、２Ｖ〜４０Ｖの範囲に、好ましくは５Ｖ辺りに調整しうる。図２８ｂを参照すると、切り換え可能な映像化光学装置１ｄの映像化機能は、それゆえ、電極１１２ａに８００ｍＶを、電極１１２ｂに５Ｖを、電極１２２ｄに０Ｖを、電極１２２ｅに０Ｖを印加することによって活性化される。標準的な液晶駆動方式に従い、映像ちらつきを防止するために、印加電圧の振幅を維持する一方で印加電圧の極性を変化させる（２５Ｈｚ〜１０００Ｈｚの間）ことが、有利である。これは、図２８ｂにおける駆動方式によって説明されるように、２Ｄモードと、第２の配向の３Ｄモード（例えば、横長３Ｄモード）との間の切り換えを決定する。
【００５２】
図９を参照すると、切り換え可能な映像化視覚装置１ｄの映像化機能と非映像化機能との間の高速切り換えを容易にするために、液晶の核化時間Ｔ１は、できるだけ短いことが望ましい。図９を参照すると、核化電圧Ｖ２ができるだけ低いことも望ましい。様々な核化方式が文献に以前に記述されているため、ここでは短く記述するのみとする。核化時間Ｔ１および電圧Ｖ２は、層１１３および１２３上の表面配列の使用を通じて最適化されてもよい。第１の例；層１１３および／または層１２３は、平面液晶配列（低液晶プレチルト）と垂直液晶配列（高液晶プレチルト）との両方を引き起こすためにパターン化されればよい−これは、パターン化された頂点配列として知られている。第２の例；層１１３および／または層１２３は、少なくとも２つの異なる方向のためのパターン化された平面配列（すなわち、パターン化された方位配列）を引き起こすためにパターン化されてもよい。パターン化された方位配列の具体的な例を、図２０ａ（平面図１）および図２０ｂ（平面図２）に示す。第１の基板１１（最も上の配列層）および第２の基板１２（最も下の配列層）の表面配列がパターン化されており、パターン化のピッチは、基板１２上の電極ピッチの半分に等しい（点線で示す）。第１の基板１１上の２つのパターン化されたラビング方向は、φ１１＝３１５°およびφ１２＝２２５°である。第２の基板１２上の２つのパターン化されたラビング方向は、φ２１＝２２５°とφ２２＝３１５°である。第１の基板１１および第２の基板１２の側面配向は、φ１１＝３１５°およびφ２１＝２２５°が第１の液晶の配向領域を形成し、φ１２＝２２５°とφ２２＝３１５°が第２の液晶の配向領域を形成するように、図２０にも示される。パターン化された表面配向処理が行われるとき、液晶素材にはキラルドーパントを加えないことが望ましい場合がある。
【００５３】
図９を参照すると、核化時間Ｔ１および電圧Ｖ２は、液晶層２の厚みをパターン化することを通じて最適化され得る。核化時間Ｔ１および電圧Ｖ２は、使用ポリマーネットワークを通じて最適化され得る。例えば、反応性メソゲン（ＲＭ８４、メルク）を、低濃度（〜１％〜５％）で液晶２に加える。液晶核化は、Ｖ２かつＴ１で行われる。初期核化期間Ｔ１後、液晶および反応性メソゲン混合物にＵＶ光を照射して、ポリマーネットワークを液晶層内に形成する。これに続く核化は、それから、低減された値、または、Ｔ１および／またはＶ２で達成される。
【００５４】
Ｔ１およびＶ２を低減するもう一つの方法は、より高いΔεを有する液晶素材を選択することにより、液晶層ｄの厚さを最小化することによる。
【００５５】
図６および図７を参照して、２−視野ディスプレイシステムに関する実施形態をさらに記述する。２−視野ディスプレイシステムにおいては、光学視野の遠方に位置するユーザに対して、光学装置によって２つの異なる映像が映される。一般的に、上述した実施形態に記載された切り換え可能な映像化光学装置１は、光学視野の遠方に位置するユーザに対して、ｎ個の映像が映されるマルチビューディスプレイシステムを操作するために設計され得る。
【００５６】
図６、図７および、図２５のａを参照して、上記の記載した実施形態は、切り換え可能な映像化光学装置１に関する。切り換え可能な映像化光学装置１は、構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２を備えている。図３１のａおよび図３１ｂに示すように、実質的に、構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２は、映像ディスプレイ４の画素４３の横列または縦列に平行に配置されている。構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２を、実質的に、ディスプレイ４の画素４３の縦列に平行に配置する場合、実質的に画素４３の縦列に垂直でありかつ画素４３の横列に平行である平面における画素上に映像機能が実行される。３Ｄのようなマルチビュー映像を視認するために、ユーザの目を、実質的に画素４３の縦列に垂直でありかつ画素４３の横列に平行である平面内に、実質的に位置させる必要がある。
【００５７】
図３１ｂを参照して、構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２が備えられた切り換え可能な映像化光学装置１は、実質的に、映像ディスプレイ４の画素４３の縦列に配列されている。光学素子の空間的範囲を破線によって示す。映像ディスプレイ４の画素４３には、サブ画素の縦列を示すために、Ｒ、Ｇ、またはＢ（Ｒ＝赤色、Ｇ＝緑色、Ｂ＝青色）である上側の指標を付しており、かつ、右目または左目の各々にサブ画素が映されるか否かを示すために、ＬまたはＲである下側の指標を付している。横長配向の映像ディスプレイ４（図２５ｂに示すような）は、同じ色のサブ画素を含む画素の横列（図３１ｂに示す）およびカラーサブ画素（例えば、赤色、緑色および青色）の周期的な配置を含むサブ画素の縦列（図３１ｂに示すような）を有してもよい。図３１ｂに示すような、各々の画素４３に対する切り換え可能な映像化光学装置１の配置は、全ての色のサブ画素が、実質的に縦列に垂直でありかつ横列に平行である視野平面においてすべての角度に映されることを説明する。したがって、マルチビュー映像を観測するための平面に位置されているユーザの目によって、ユーザは、見る角度に関係せず、すべての色のサブ画素を見る。よって、図３１ｂは、良質なマルチビュー表示を可能にする。
【００５８】
図３１ａを参照して、構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２が備えられた切り換え可能な映像化光学装置１は、実質的に、映像ディスプレイ４の画素４３の縦列に配列されている。光学素子の空間的範囲を破線によって示す。光学素子の空間的範囲を破線によって示す。映像ディスプレイ４の画素４３には、サブ画素の縦列を示すために、Ｒ、Ｇ、またはＢ（Ｒ＝赤色、Ｇ＝緑色、Ｂ＝青色）である上側の指標を付しており、かつ、右目または左目の各々にサブ画素が映されるか否かを示すために、ＬまたはＲである下側の指標を付している。縦長配向の映像ディスプレイ４（図２５ａに示すような）は、カラーサブ画素（例えば、赤色、緑色および青色）の周期的な配置を含む画素の横列（図３１ａに示すような）および同じ色のサブ画素の縦列（図３１ｂに示すような）を有してもよい。図３１ａに示すような、各々の画素４３に対する切り換え可能な映像化光学装置１の配置は、特定の色のサブ画素が、実質的に縦列に垂直でありかつ横列に平行である視野平面において特定の角度に映されることを説明する。したがって、マルチビュー映像を観測するための平面に位置されているユーザの目によって、ユーザは、特定の角度において、特定の色のサブ画素を見る。結果として生じたマルチビュー表示は、したがって、角度依制の色アーティファクトを生み出しうるので、良質なマルチビュー表示を不可能にしうる。上述した色アーティファクトの問題を軽減するために、構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２が横列／縦列に平行／垂直に実質的に配置されないように、構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２が備えられた切り換え可能な映像化光学装置１は、横列および縦列に対して斜めに配向されてもよい。
【００５９】
図３１ｃを参照して、構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２が備えられた切り換え可能な映像化光学装置１は、映像ディスプレイ４の画素４３の縦列に対して約２０°の角度に向けられている（白色の画素は四角形と仮定する）（白色の画素が「四角形」である事を提示することによって、とは、白色の画素を構成するサブ画素（例えば、ＲＧＢディスプレイのための赤色のサブ画素、緑色のサブ画素、および青色のサブ画素）が、四角形の白色の画素を実現するために組み合わせられていることを意味する）。配向角度は、配列状のレンズ２１および配列状の視差バリア２２が白色画素の１÷３を水平に横断し、一方、全体の白色画素を垂直に横断する事実から得られる。したがって、構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２の配置角度は、実質的に、ｔａｎ−１（１÷３）である。切り換え可能な映像化光学装置１のピッチは、実質的に、５つのサブ画素を覆う。図３１ｃに示すように、サブ画素データにアドレス指定される映像データ（サブ画素＝左目映像データ、または、サブ画素＝右目映像、または、サブ画素＝オフ）が結合する各々の画素４３に対する切り換え可能な映像化光学装置１の配置は、マルチビュー映像を観察するための平面に位置されているユーザの目によって、ユーザは見る角度に関係なく画素のすべての色を見ることを説明する。よって、図３１ｃは、上述した色アーティファクトの問題を減少させ、良質なマルチビュー表示を可能にする。
【００６０】
図３１ｄを参照すると、構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２が備えられた切り換え可能な映像化光学装置１は、映像ディスプレイ４の画素４３の縦列に対して約１２°の角度に向けられている（白色の画素は四角形と仮定する）。配向角度は、配列状のレンズ２１および配列状の視差バリア２２が白色画素の２÷３を水平に横断し、一方、全体の白色画素を垂直に横断する事実から得られる。したがって、構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２の配置角度は、実質的に、ｔａｎ−１（２÷９）である。切り換え可能な映像化光学装置１のピッチは、実質的に、５つのサブ画素を覆う。図３１ｄに示すように、サブ画素データにアドレス指定されている映像データ（サブ画素＝左目映像データ、または、サブ画素＝右目映像、または、サブ画素＝オフ）が連結している各々の画素４３に対する切り換え可能な映像化光学装置１の配置は、マルチビュー映像を観測するための平面に位置されているユーザの目によって、ユーザは見る角度に関係なく画素のすべての色を見ることを説明する。よって、図３１ｄは、上述した色アーティファクトの問題を減少させ、良質なマルチビュー表示を可能にする。
【００６１】
図３２ａおよび図３２ｂを参照すると、パターン化されていない電極１１２を有する第１基板１１（明瞭化のため配向層は省略）とパターン電極１２２を有する第２基板１２（明瞭化のため配向層は省略）とが備えられた切り換え可能な映像化光学装置１は、レンズ領域および視差バリア領域を生成する。レンズ領域の幅は、連続的な電極１２２間の空隙とほぼ同一であり、電極１２２間に実質的に位置している。視差バリア領域の幅は、電極１２２とほぼ同一であり、電極１２２の下方に位置している。レンズ領域および視差バリア領域を明確に区別にしてもよいし、また、部分的に重複させてもよい。図３２ａおよび図３２ｂを参照すると、レンズ領域の幅（ＬＷ１またはＬＷ２）および視差バリア領域の幅（ＢＷ１またはＢＷ２）を制御することを、電極１２２の所定の幅によって、実質的に決定する。図３２ａは、レンズ領域の幅と比較すると狭い幅の視差バリア領域の切り換え可能な映像化光学装置１を説明する（ＬＷ１＞＞ＢＷ１またはＬＷ１＞ＢＷ１）。図３２ｂは、同程度の幅の視差バリア領域およびレンズ領域の切り換え可能な映像化光学装置１を示す（ＬＷ２〜ＢＷ２）。所望の映像ディスプレイ４およびマルチビューの適用に対して、図３２ａおよび図３２ｂによって説明される設計についての種々の利点および欠点が存在する。図３２ａから図３２ｂに渡って説明される設計の利点は、裸眼立体３Ｄ映像のようなマルチビュー映像がより明るくなることである。上記の理由は、図３２ａにおける視差バリアの横方向の範囲が、図３２ｂにおける視差バリアの横方向の範囲よりも小さいからである。図３２のａから図３２ｂに渡って例証される設計の利点は、液晶層の厚さｄ２が液晶層の厚さｄ１より薄くなることである（一般に、液晶層２の厚さｄは、関数ｄ＝Ｗ２Ｉ／（８×ｆ×Δｎ）から、第１次近似として、導き出すことができる。Ｗは、レンズの幅であり、ｆは、空気中におけるレンズの焦点距離であり、Δｎは、液晶素材の複屈折である−レンズの焦点距離は、映像ディスプレイの画素の平面において近似するように調整される。）したがって、視差バリア２２のＧＲＩＮレンズ２１に対する比率は、どのような用途に対しても変更または調整できるので、切り換え可能な映像化光学装置１の設計には優れた柔軟性がある。
【００６２】
図３３ａおよび図３３ｂを参照すると、パターン化されていない電極１１２を有する第１基板１１（明瞭化のため配向層は省略）とパターン電極１２２を有する第２基板１２（明瞭化のため配向層は省略）とが備えられた切り換え可能な映像化光学装置１は、レンズ領域および視差バリア領域を生成する。レンズ領域の幅は、連続的な電極１２２間の空隙とほぼ同一であり、電極１２２間に実質的に位置している。視差バリア領域の幅は、電極１２２とほぼ同一であり、電極１２２の下方に位置している。レンズ領域および視差バリア領域を明確に区別にしてもよいし、また、部分的に重複させてもよい。図３２ａおよび図３２ｂを参照すると、レンズ領域の幅（ＬＷ３またはＬＷ４）および視差バリア領域の幅（ＢＷ３またはＢＷ４）を制御することを、電極１２２の所定の幅によって、実質的に決定する。図３３ａは、レンズ領域の幅と比較すると狭い幅の視差バリア領域の切り換え可能な映像化光学装置１を説明する（ＬＷ４＞＞ＢＷ４またはＬＷ４＞ＢＷ４）。図３３ａは、同程度の幅の視差バリア領域およびレンズ領域を有する切り換え可能な映像化光学装置１を示す（ＬＷ３〜ＢＷ３）。電極１２２と電極１１２との間に電圧が印加されると、電極１２２の直下の領域におけるＬＣ分子（図示せず）は、電界と配向するように再配向され、偏光素子（図示していない）と共に視差領域を規定する。電極１２２および電極１１２を横切って電圧が印加されると、連続する電極１２２間の（電極１２２の直下ではない）領域におけるＬＣ分子は、フリンジ電場によって配向され、ＧＲＩＮレンズ領域を規定する。レンズ領域におけるＬＣ分子の再配向は、電極１２２に近接するＬＣ分子においてもっとも顕著である。その効果は、図１６におけるＬＣモデル化によっても説明される。所望のＬＣ層の厚さｄ３およびレンズ幅ＬＷ３に対して、フリンジ電場は、少なくともレンズ領域の端からレンズ領域の中心までのある程度の範囲において、ＬＣ分子を再配向する。ＬＣレンズの映像化は、物理的レンズ形状２１ｂによって近似されるので、ＬＣ分子のこの再配向は、ＬＣ  ＧＲＩＮレンズの映像機能を示す図３３ａにおける物理的平面凸レンズ２１ｂの図によって表される。所望のＬＣ層の厚さｄ３およびレンズ領域の幅ＬＷ４に対して、フリンジ電場は、レンズ領域の中心におけるＬＣ分子は再配向せずに、電極１２２に近接するＬＣ分子を再配向してもよい。ＬＣレンズの映像化は、物理的レンズ形状２１ｃによって近似されるので、ＬＣ分子のこの再配向は、ＬＣ  ＧＲＩＮレンズの映像機能を示す図３３ａにおけるレンズ２１ｃの図によって表される。図３３ｂのレンズ形状２１ｃは、電極１２２に近接した湾曲領域、および、レンズの中心における非湾曲領域を有する。ＬＣ層の厚さｄ３を適切な程度まで厚くすることによって、および／または、電極１２２および電極１１２間の電圧を高くすることによって、図３３ｂのレンズ形状２１ｃをレンズ形状２１ｂに変形してもよい。所望の映像化の用途に対して、ＬＣ層の厚さ２、Ｄ３を最小化することは、通常、好ましい。したがって、電極１２２の幅は、ＬＣ層の厚さ２、ｄ３が最小化される一方で好ましい映像化効果を達成するように、選択されてもよい。��Ｃレンズは、２１ｂまたは２１ｃと同様の物理的レンズ形状を有していてもよいし、２１ｂと２１ｃとのいずれかの間の形状を有してもよい。したがって、視差バリア２２のＧＲＩＮレンズ２１に対する比率は、どのような用途に対しても変更または調整できるので、切り換え可能な映像化光学装置１の設計には優れた柔軟性がある。
【００６３】
図４ａおよび図５ａを参照して、液晶セルの基板として機能する基板上の単一のパターン電極１２２を用いて、切り換え可能な映像化光学装置１が形成されてもよい。図２１ａおよび図２２ａを参照して、液晶セルの基板として機能する基板上の２つのパターン電極１２２１ａおよび１２２１ｂを用いて、切り換え可能な映像化光学装置１が形成されてもよい。図２４ａを参照すると、液晶セルとして機能する第１の基板１１ｂ上のパターン電極１１２ｂおよび１１２ｂの第１の組み合せ、ならびに、液晶セルの基板として機能する第２の基板１２ｂ上のパターン電極１２２ｂおよびの第２の組合せを用いて、切り換え可能な映像化光学装置１が形成されてもよい。標準的な液晶ＧＲＩＮレンズを形成するために、液晶セルの基板として機能する単一の基板または両方の基板上に、複数の、独立してアドレス指定できる電極を用いることは、液晶レンズの技術の分野における当業者に評価される。したがって、構成部品であるレンズ２１および視差バリア２２の両方を備えている新規の切り換え可能な映像化光学装置１を形成するために、複数の、独立してアドレス指定できる電極を使用することは、液晶レンズの技術の分野における当業者に評価される。
【００６４】
本発明を特定の実施形態について示し、記載したが、この明細書および添付図面を読み、理解することによって、当該分野の当業者は、対応する変更および変形例を想到することができる。特に、上述した要素（構成部品、部品の組合せ、装置、構成など）によって作動する種々の機能、（別な方法を伴わずに）記述された要素の明記されている機能を作動する任意の要素（例えば、機能的に同等なもの）に相当することが意図されたような要素を記載するために使われた用語（「意味」を参照することを含む）に関する。また、例示的な実施形態または本発明の実施形態において機能を作動する開示された構造と構造的に同等でないものにおいても配慮される。さらに、本発明の特定の特徴はいくつかの実施形態の１以上について上記されているが、任意の所定または特定の適用に対して、所望するように、および、有益になるようにそのような特徴を他の実施形態の１以上の他の特徴と組み合せてもよい。
【００６５】
例えば、上述した実施形態においては、装置のアクティブ領域の全体を切り換えることが意図されている。しかし、本発明はこれに限定されず、本発明に係る映像化装置の異なる空間領域を、他の領域とは独立して切り換えることできる。直接アドレス指定、パッシブアドレス指定、またはアクティブアドレス指定されるパターン電極を用いることは、映像ディスプレイの異なる空間領域を他の領域から独立して切り換えることができるように映像ディスプレイに使用される、標準的なアドレス指定方式である。映像ディスプレイ４における独立してアドレス指定される最小の領域は、サブ画素である。装置の他の空間領域から独立して装置の空間領域を切り換えるために、上述のようなアドレス指定の技術を本発明に係る切り換え可能な映像化装置に適用してもよい。よって、パターン電極、アクティブアドレス指定、またはパッシブアドレス指定などの、標準的なアドレス指定方式の使用を通じて、本発明に係る切り換え可能な映像化光学装置１を、映像化モードに切り換えることができる第１の領域と、第１の領域から独立して非映像化モードに切り換えてもよい第２の領域とを少なくとも有するように構成してもよい。したがって、少なくとも第１の領域が高品質の２Ｄ映像を生じうる一方で少なくとも第２の領域が高品質の３Ｄ映像を生じうる２Ｄ−３Ｄ切り換え可能な表示装置を実現できる。約２７０°のねじれ角を有する切り換え可能な映像化光学装置は、標準パッシブアドレス指定方式を通じた領域切り換えに特に適しうる。
【００６６】
上記装置は、上記第１の動作モードでは、複数の上記第２の領域を備えていればよく、上記偏光部材は、各上記第２の領域を通過する光を少なくとも部分的に吸収するために、各上記第２の領域と協働し、これによって視差バリアを規定すればよい。これによって、光学クロストークが防止され、レンズ機能と共に、良好な指向性ディスプレイモードが提供される。
【００６７】
上記第１の動作モードでは、上記第１の領域または各上記第１の領域は、ＧＲＩＮレンズを備えていればよい。
【００６８】
上記第２の動作モードは、たとえば２Ｄディスプレイモードである非映像化モードである。非映像化モードでは、上記装置において、レンズ領域または視差バリア領域は規定されない。
【００６９】
上記第１の動作モードでは、上記第１の領域または少なくとも１つの上記第１の領域は、上記第２の領域または少なくとも１つの上記第２の領域に重なっていればよい。あるいは、上記第１の動作モードでは、上記第１の領域または各上記第１の領域は、上記第２の領域または各上記第２の領域に重なっていなければよい。
【００７０】
上記装置は、上記第１の動作モードと上記第２の動作モードとを、電気的に切り換え可能であればよい。
【００７１】
上記電気光学層は、液晶材料を備えていればよい。
【００７２】
上記第２の領域または各上記第２の領域は、上記第２の領域から出て行く光を、出口偏光子の透過軸と実質的に配列しない平面または偏光（または偏光の主平面）を有するように配列することによって、上記第２の領域／各上記第２の領域を通過する光を少なくとも部分的に吸収するために動作しても良い（「偏光の主平面」とは、上記電気光学層から離れる光が、直線偏光ではなく楕円偏光している場合を意図する；この場合、光は主平面および従平面を有し、そして、出口偏光子の透過軸に対して実質的に配列していないのは、第２の領域から出る光の偏光主平面である）。
【００７３】
上記装置の動作は、上記電気光学層への光入射が実質的に平面偏光されているか、好ましくは完全に平面偏光されていることを必要とする。上記電気光学層への平面偏光された光入射は、上記第１の基板における液晶配向方向と実質的に平行に調整されるか、または、完全に平行に調整される。これを確実に保証するために、上記装置は、上記電気光学層への光の経路に配置されたもう一つの偏光子を備えており、これによって、上記電気光学層が、入口偏光子および出力偏光子を形成する２つの偏光子間に配置されていてもよい（とはいえ、上記装置に、実質的に直線偏光されている光が照射されるなら、入口偏光子の用意は基本的には不要としてもよい）。入口偏光子（存在する場合）は、直線偏光された光を上記電気光学層に対して与えるように配置されていなければならないが、入口偏光子は直線偏光子でなければならない訳ではなく、たとえば円偏光子であってもよい。例として、上記装置が、円偏光子を備えた映像ディスプレイパネルからの光によって照射される場合、一番上の円偏光子（上記装置に隣接する偏光子）から出て行く光は直線偏光される。必要であれば、一番上の偏光子から出て行く直線偏光された光を、上記装置を正しく動作させるための適切な、すなわち第１の基板における液晶配向方向に平行な角度に回転させる半波長リターダが、上記ディスプレイと上記電気光学層の間に配されていれば良い。さらなる例として、上記装置が、直線偏光子を備えた映像ディスプレイパネルからの光によって照射される場合、一番上の偏光子から出て行く直線偏光された光を、上記装置を正しく動作させるための適切な、すなわち上記第１の基板における液晶配向方向に平行な角度に回転させる半波長リターダが、ディスプレイと電気光学層の間に配されていても良い。
【００７４】
上記電気光学層は、第１の電極層と第２の電極層との間に配置されていればよく、上記第１の電極層は、平面電極層を備えており、上記第２の電極層は、第１の方向に延伸し、かつ、上記第１の方向に交差する第２の方向において間隔を置いた複数の第２の電極を備えており、各上記第２の電極は、上記装置の各第２の領域に対応する。
【００７５】
上記第２の電極層は、上記第１の方向に延伸しかつ上記第２の方向において間隔を置いた複数の第３の電極をさらに備えていればよく、上記第３の電極は、上記第２の電極に互いに組み合わせられている。
【００７６】
上記装置は、上記第１および第２の電極層によって上記電気光学層に電圧が印加されないとき、上記第２の動作モードにあればよい。
【００７７】
あるいは、上記電気光学層は、第１の電極層と第２の電極層との間に配置されていればよく、上記第１の電極層は、第１の方向に延伸し、かつ、上記第１の方向に交差する第２の方向において間隔を置いた複数の第１の電極を備えており、上記第２の電極層は、上記第２の方向に延伸し、かつ、上記第１の方向から間隔を置いている。これにより、もう一つの映像化モードである第３のモード（第１の動作モードとは異なる）において追加で動作しうる切り換え可能な映像化装置が提供される。たとえば、上記装置は、第１および第３の動作モードにおいて異なる方向に沿った映像化を実行してもよい。
【００７８】
上記第１の電極層は、上記第１の方向に延伸する複数の第３の電極をさらに備えていてもよく、上記第３の電極は、上記第１の電極に互いに組み合わせられている。
【００７９】
上記第２の電極層は、上記第２の方向に延伸する複数の第４の電極を備えていてもよく、上記第４の電極は、上記第２の電極に互いに組み合わせられている。
【００８０】
上記電気光学層は、上記第１の電極層と上記第２の電極層との間に配置されていてもよく、上記第２の電極層は、上記第１の方向に延伸しかつ上記第２の方向において間隔を置いた複数の第２の電極および複数の第３の電極を備えており、上記第２の電極は、上記第３の電極に互いに組み合わせられている。
【００８１】
あるいは、上記電気光学層は、上記第１の電極層と上記第２の電極層との間に配置されていてもよく、上記第１の電極層は、第２の方向に延伸し、かつ、上記第２の方向に交差する第１の方向において間隔を置いた複数の第１の電極および複数の第４の電極を備えており、上記第１の電極は、上記第４の電極に互いに組み合わせらており、上記第２の電極層は、上記第１の方向に延伸し、かつ、上記第２の方向において間隔を置いた複数の第２の電極および複数の第３の電極を備えており、上記第２の電極は、上記第３の電極に互いに組み合わせられている。これにより、もう一つの映像化モードである第３のモード（第１の動作モードとは異なる）において追加で動作しうる切り換え可能な映像化装置が提供される。たとえば、上記装置は、第１および第３の動作モードにおいて異なる方向に沿った映像化を実行してもよい。
【００８２】
上記装置が上記第２の動作モードにあるとき、上記液晶層はねじれ配向を有していてもよい。１つの有利な実施形態では、出口偏光子は、上記電気光学層において、上記電気光学層に入射する直線偏光された光の偏光面に対して透過軸がφ°になる向きになっている（たとえば、入口偏光子がある場合、入口偏光子の透過軸に対してφ°）。液晶層が、液晶層に渡ったねじれ角がφ°であるねじれ配向を有するなら、上記装置が上記第２の動作モードにあるとき、上記液晶層は、直線偏光された光の偏光面を、およそ角度φ°だけ回転させ、上記光が上記液晶層を通過するにつれた偏光面の回転は、上記液晶層から出て行く上記光の偏光面が、上記出口偏光子の透過軸に並ぶことを意味し、それゆえ、上記装置は、全領域に渡って最大限に透過状態となり、非映像化モードを与える。上記装置を映像化モードに切り換える効果は、上記液晶層の第２の領域を光が通過しても、上記液晶層の第２の領域を通過する上記光がφ°だけ回転した偏光面をもはや有さず、それゆえ、上記液晶層の第２の領域から出て行く光の偏光面（または偏光主面）は、上記出口偏光子の透過軸と実質的に並んでおらず、かつ、光減衰領域が規定されることにある。
【００８３】
好ましくは、上記装置は、上記第２の動作モードのとき、上記液晶層から出て行く光の偏光面（または偏光主面）は、出口偏光子の透過軸に並んでおり、それゆえ上記装置は全領域に渡って最大限に透過状態となり、かつ、映像化モードのとき、上記液晶層の上記第２の領域から出て行く光は、出口偏光子の透過軸と実質的に直交する偏光面（または偏光主面）を有しており、それゆえ、上記装置は映像化モードにおける上記液晶層の上記第２の領域において最大限に光を減衰する状態となる、ように定められている。これを達成するための一つの手法として、液晶層のねじれ配向は、約９０°（または９０°＋ｎ×１８０°、ｎ＝０、１、２等）のねじれ角を有していても良い。ｎ＞０の場合、所望のねじれ角を達成するために、キラルドーパントを用いなければならない。液晶層のねじれ状態が、光が液晶層を通過するにつれて、直線偏光された光の偏光面を９０°（または９０°＋ｎ×１８０°）回転させ、かつ、出口偏光子が、上記電気光学層に入射した直線偏光された光の偏光面に対して透過軸が９０°となるように配置されているのなら、上記装置を上記第１のモードに切り換える効果が、液晶層の第２の領域における液晶が、光の偏光面（または偏光主面）を実質的に回転しない状態に切り換えられるものであるのなら、これは、液晶層から出て行く光の偏光面（または偏光主面）が、出口偏光子の透過軸に対して実質的に直交しており、かつ、光減衰作用が実現することを意味する。
【００８４】
さらには、入口偏光子（存在する場合）が、上記装置の最も下にある基板のラビング方向に対して実質的に平行な偏光面を有する直線偏光された光を上記装置に照らすように構成されていればよい。
【００８５】
さらには、出口偏光子は、透過軸が上記装置の最も上にある基板のラビング方向に対して実質的に平行になっているように構成されていればよい。
【００８６】
液晶層は、液晶層の表面から離れかつ第２の電極の下にある液晶層の大部分において、実質的に縦方向の状態にあればよく、一方、上記装置が第１のモードにあるとき、ねじれ状態は、第２の領域における液晶層の中央に集中している。
【００８７】
上記装置は、第１の電極１１２および配列状の第２の電極１２２を有していればよい。上記液晶層は、上記第１の電極と上記第２の電極との間に配置されており、第２の電極は、上記液晶層に非ゼロの電圧が印加されるとき、第１のＧＲＩＮレンズの端部と、上記第１のＧＲＩＮレンズに隣接する第２のＧＲＩＮレンズの端部とを規定する。これは、たとえば、第１のＧＲＩＮレンズの右端および第２のＧＲＩＮレンズの左端を規定する電極を示す図１６に図示されている（好ましくは、配列状の第２の電極は、ディスプレイのアクティブ領域よりも広く、これによって、任意の端部効果が配列状の第２の電極の端部において起こり、ディスプレイの光学品質には何ら影響しない）。
【００８８】
第２のＬＣ配向は、液晶層から表面から離れかつ各第２の電極の下にある液晶層の大部分において、実質的に縦方向ＬＣ配向状態であればよく、一方、上記装置が第１の動作モードにあるとき、ねじれ状態は、上記第２の領域における液晶層の中央に集中している。
【００８９】
上記液晶層は、第１および第２の配向層の間に配置されていればよく、上記第１の配向層の配向方向は、上記第２の配向層の配向方向と交差しており、これによって、上記液晶層間に電圧がないときのねじれ液晶配向を規定する。
【００９０】
上記ねじれ液晶配向は、実質的に９０°ねじれ配向であればよい。
【００９１】
上記装置は、第１の電極および配列状の第２の電極を有していればよく、上記液晶層は、上記第１の電極と上記第２の電極との間に配置されており、各第２の電極は、液晶層の各第２の領域を規定する。さらには、各第２の電極は、少なくとも部分的に、上記液晶層の各第１の領域も規定すればよい。たとえば、図１６の実施形態では、第２の電極１２２には、視差バリアおよび配列状のレンズを形成する役割がある。第２の電極の一つの下にある液晶層の領域は、視差バリアの非透過（または低透過）領域を形成するが、二つの隣接する第２の電極１２２からの縁領域は、二つの電極１２２間においてＧＲＩＮレンズを形成する。
【００９２】
第１または第２の曲面の装置は、独立してアドレス指定できる複数の領域を備えていればよく、各上記領域は、他の上記領域から独立して、上記第１の動作モードと上記第２の動作モードとを切り換え可能である請求項１〜２２のいずれか１項に記載の装置。これによって、たとえば、装置の少なくとも第２の領域が（映像化モードに切り換えられることによって）高品質３Ｄ映像を生み出すのと同時に、装置の少なくとも第１の領域（非映像化モードに切り換えられることによって）高品質２Ｄ映像を生み出すことが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
２Ｄ−３Ｄ切り換え可能なディスプレイシステムは、携帯電話、手持ち型ゲーム操作器、持ち運び可能なＰＣ、フォトフレーム、およびマルチビューテレビジョンに適している。
【符号の説明】
【００９４】
１  切り換え可能な映像化光学装置
２  液晶層
４  映像ディスプレイ
５  偏光子
６  接着層
７  偏光子
８ａ  ３Ｄモードにおける２Ｄ−３Ｄ切り換え可能なディスプレイ装置
８ｂ  ３Ｄモードにおける２Ｄ−３Ｄ切り換え可能なディスプレイ装置
９ａ  左目
９ｂ  右目
１１ａ  電極層および配向層を備えた第１の基板
１１ｂ  電極層および配向層を備えた第１の基板
１２  電極層および配向層を備えた第２の基板
２１ａ  配列状のレンズ
２１ｂ  物理レンズの絵
２１ｃ  物理レンズの絵
２２  配列状の視差バリア
２３  パターン電極の下部の液晶領域
２４  視差バリア領域の機能形態（横方向範囲および輝度）
２５  ＧＲＩＮレンズ焦点の顕微鏡写真
２６  視差バリア焦点の顕微鏡写真
４１  映像ディスプレイの第１の基板
４２  映像ディスプレイの第２の基板
４３  映像ディスプレイの画素
５０  液晶層セル端部密封
５１  液晶層セルスペーサ
１１１  第１の基板
１１２，１１２ａ，１１２ｂ  第１の基板に関する電極層
１１３  第１の基板に属する配向層
１２１  第２の基板
１２２１ａ  第２の基板に属する第１の電極層
１２３  第２の基板に属する配向層
１２４  空間範囲映像ディスプレイ
１２２１  第２の基板に属する電極の幅
１２２２  第２の基板に属する電極のピッチ
１２２１ｂ  第２の基板に属する電極の幅
ＤＳ１  第１の電気的駆動方式
ＤＳ２  第２の電気的駆動方式
Ｌ１  ｘに対する輝度応答
Ｌ２  ｘに対する輝度応答
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
0005727029.tif 000007
【図４ａ】
0005727029.tif 000008
【図４ｂ】
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【図５ａ】
0005727029.tif 000010
【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005727029.tif 000016
【図１１】
0005727029.tif 000017
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
0005727029.tif 000020
【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２２ａ】
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【図２２ｂ】
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【図２３】
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【図２４ａ】
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【図２４ｂ】
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【図２５ａ】
0005727029.tif 000036
【図２５ｂ】
0005727029.tif 000037
【図２６ａ】
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【図２６ｂ】
0005727029.tif 000039
【図２７ａ】
0005727029.tif 000040
【図２７ｂ】
0005727029.tif 000041
【図２８ａ】
0005727029.tif 000042
【図２８ｂ】
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【図２９】
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【図３０ａ】
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【図３０ｂ】
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【図３１ａ】
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【図３１ｂ】
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【図３１ｃ】
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【図３１ｄ】
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【図３２ａ】
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【図３２ｂ】
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【図３３ａ】
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【図３３ｂ】
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