(57)【要約】  グラスレス連続３Ｄ画像を生成するためのライトフィールドディスプレイが提供される。このライトフィールドディスプレイは、狭い間隔の９０度の微細構造のアレイを有する微細構造化表面を備えた水平再帰反射型表示画面と、一連の狭い間隔のランダムパターンの微細構造を有する垂直散光器とを有する。垂直散光器は、水平再帰反射型表示画面に接合されて、前面投影ディスプレイシステムに用いられるライトフィールドディスプレイが形成される。【選択図】図１
2014511509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続３Ｄ画像を生成するためのライトフィールド表示画面であって、
狭い間隔の９０度の微細構造のアレイを備えた微細構造化表面を有する再帰反射型表示画面と、
一連の狭い間隔のランダムパターンの微細構造を有する散光器と、
を備える連続３Ｄ画像を生成するためのライトフィールド表示画面。
【請求項２】
前記再帰反射型表示画面は、
水平再帰反射型表示画面
を含む
請求項１に記載のライトフィールド表示画面。
【請求項３】
前記散光器は、
ほぼゼロの水平散乱角と、少なくとも４０度の垂直散乱角とを有する垂直散光器
を含む請求項１に記載のライトフィールド表示画面。
【請求項４】
前記再帰反射型表示画面における前記微細構造化表面は、反射性材料で被覆されて鏡面仕上げを生成する
請求項１に記載のライトフィールド表示画面。
【請求項５】
前記散光器は、前記再帰反射型表示画面において前記微細構造化表面の反対側の表面に積層されている
請求項１に記載のライトフィールド表示画面。
【請求項６】
前記散光器は、前記再帰反射型表示画面の前記微細構造化表面に接合されている
請求項１に記載のライトフィールド表示画面。
【請求項７】
前記再帰反射型表示画面は、金属から作製されている
請求項１に記載のライトフィールド表示画面。
【請求項８】
前記再帰反射型表示画面は、透明な材料から作製されている
請求項１に記載のライトフィールド表示画面。
【請求項９】
前記散光器は、透明な材料から作製されている
請求項１に記載のライトフィールド表示画面。
【請求項１０】
前記再帰反射型表示画面における前記微細構造化表面内の前記狭い間隔の９０度の微細構造は、前記散光器内の前記狭い間隔のランダムパターンの微細構造に対して垂直である
請求項１に記載のライトフィールド表示画面。
【請求項１１】
前面投影ディスプレイシステムであって、
少なくとも１つのプロジェクターと、
狭い間隔の９０度の微細構造のアレイを備えた微細構造化表面を有する水平再帰反射型表示画面と一連の狭い間隔のランダムパターンの微細構造を有する垂直散光器とから形成されたライトフィールド表示画面と、
を備える前面投影ディスプレイシステム。
【請求項１２】
前記垂直散光器は、ほぼゼロの水平散乱角と、少なくとも４０度の垂直散乱角とを有する
請求項１０に記載の前面投影ディスプレイシステム。
【請求項１３】
前記水平再帰反射型表示画面における前記微細構造化表面は、反射性材料で被覆されて鏡面仕上げを生成する
請求項１１に記載の前面投影ディスプレイシステム。
【請求項１４】
前記垂直散光器は、前記水平再帰反射型表示画面において前記微細構造化表面の反対側の表面に積層されている
請求項１１に記載の前面投影ディスプレイシステム。
【請求項１５】
前記垂直散光器は、前記水平再帰反射型表示画面の前記微細構造化表面に接合されている
請求項１１に記載の前面投影ディスプレイシステム。
【請求項１６】
連続３Ｄ画像を生成するためのライトフィールドディスプレイを製造する方法であって、
狭い間隔の９０度の微細構造のアレイを備えた微細構造化表面を有する水平再帰反射型表示画面を製造することと、
一連の狭い間隔のランダムパターンの微細構造を有する垂直散光器を製造することと、
前記垂直散光器を前記水平再帰反射型表示画面に接合することと、
を含む連続３Ｄ画像を生成するためのライトフィールドディスプレイを製造する方法。
【請求項１７】
前記水平再帰反射型表示画面の前記微細構造化表面を、反射性材料で被覆することであって、鏡面仕上げを生成すること
を更に含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記垂直散光器は、
ほぼゼロの水平散乱角と、
少なくとも４０度の垂直散乱角と
を含む
請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記垂直散光器を前記水平再帰反射型表示画面に接合することは、
前記水平再帰反射型表示画面において前記微細構造化表面の反対側の表面に前記垂直散光器を積層すること
を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記垂直散光器を前記水平再帰反射型表示画面に接合することは、
前記水平再帰反射型表示画面において前記微細構造化表面に前記垂直散光器を取り付けること
を含む請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続３Ｄディスプレイおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ライトフィールド（light field：光場）ディスプレイは、専用の視認用眼鏡を必要とすることなく、３次元（「３Ｄ」）の実世界シーンのより正確な視覚再現物を視認者に提供すべく登場した。
そのようなディスプレイは、ライトフィールドをエミュレートする。ライトフィールドは、空間内のあらゆる点を通ってあらゆる方向に進む光の量を表す。
その目標は、物理表面を通過するライトフィールドをキャプチャして、同じライトフィールドを反射型表示画面を通じて放射することによって、複数の視認者が複数の視点から真の３Ｄ立体感を同時に体験することを可能にすることである。
そうすることによって、中でも娯楽、ビジネス、医療、および芸術に及ぶ多様な分野における多くの用途に大変革をもたらす可能性がある。
【０００３】
ライトフィールドディスプレイは、多くの場合、プロジェクターのアレイと連動して動作し、ライトフィールドを表示画面上に表示する。
これらのプロジェクターは、画面の前または後ろに配置され得、表示画像が一致していること（例えば、同じ輝度）を保証するために較正および位置合わせされる必要があり得る。
現在利用可能な前面投影ディスプレイまたは背面投影ディスプレイはともに、中でもモアレパターン、ゴースト、バンディング、深度歪、および台形歪等の、表示画面によって引き起こされる歪に悩まされている。
したがって、これらの歪を低減または除去するようにライトフィールドディスプレイを設計することが、真の高品質３Ｄ体験を視認者に達成するのに最も重要である。
【発明の概要】
【０００４】
本出願は、添付図面に関して行う以下の詳細な説明を伴うことでより十分に理解され得る。添付図面において、同様の参照符号は、図面全体を通して同様の部分を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】前面投影ディスプレイシステムとともに用いられる水平再帰反射型表示画面の一例を示す図である。
【図２】図１の水平再帰反射型表示画面内に入射する光の一例示の反射パターンを示す図である。
【図３】図１の水平再帰反射型表示画面とともに用いられる垂直散光器の一例を示す図である。
【図４】図１の水平再帰反射型表示画面および図３の垂直散光器を用いた一例示のライトフィールドディスプレイを示す図である。
【図５】図１の水平再帰反射型表示画面および図３の垂直散光器を用いたライトフィールドディスプレイの別の例を示す図である。
【図６】複数のプロジェクターおよび図４または図５のようなライトフィールドディスプレイを用いた一例示の前面投影水平視差ディスプレイシステムを示す図である。
【図７】図４または図５のようなライトフィールドディスプレイを用いた一例示の前面投影水平視差ディスプレイシステムの光反射パターンを示す図である。
【図８】グラスレス連続３Ｄ前面投影ディスプレイに用いられるライトフィールドディスプレイを製造するためのフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
専用の視認用眼鏡も追加の光学部品も必要とすることなく連続３Ｄライトフィールドを表示する前面投影ライトフィールドディスプレイが開示される。
ライトフィールドディスプレイは、本明細書において一般的に説明されるように、ライトフィールドを受け取って表示することが可能なディスプレイである。
これらのライトフィールドは、空間内のあらゆる点を通ってあらゆる方向に進む光の量を表す。
【０００７】
様々な実施形態において、前面投影ライトフィールドディスプレイは、水平再帰反射型表示画面および垂直散光器（diffuser）を備える。再帰反射型表示画面は、本明細書において一般的に説明されるように、入射光を最小の散乱でその光源に反射することが可能な表示画面である。
散光器は、これも本明細書において一般的に説明されるように、入射光を或る角度範囲内に乱反射（すなわち拡散）または散乱する表面である。
【０００８】
ライトフィールドディスプレイにおいてこれらの水平再帰反射型表示画面および垂直散光器を組み合わせることによって、追加の光学部品を何ら用いることなく、また、一般に他のライトフィールドディスプレイに起因する大きなモアレパターンもゴーストも他の歪も伴うことなく、水平視差を有する連続３Ｄライトフィールドの形成が可能になる。
連続した３Ｄ効果を生み出すために、ライトフィールドディスプレイに表示される画像は、種々の水平方向から視認するとき一斉に協調して変化し、連続視認領域内の全ての視認者がパースペクティブ補正像を知覚することを可能にする。
【０００９】
本明細書において以下でより詳細に説明するように、水平再帰反射型表示画面は、例えば、金属（例えば、ステンレス鋼、艶消しステンレス鋼、またはアルミニウム等）、ガラス、若しくは好適なプラスチック（例えば、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート）または他の透明な材料等の所与の材料のシートから構成され得る。
水平再帰反射型表示画面は、鏡面仕上げアルミニウムまたは他の反射性金属（例えば銀）の薄層（例えば、〜＜１μｍ）等の反射性材料で被覆され得る微細構造化表面を有する。この微細構造化表面は、入射光で照明されると、その光をＸＺ（水平）平面においては再帰反射するとともにＹＺ（垂直）平面においては鏡面のように反射するような狭い間隔の９０度の微細構造またはリッジのアレイを有する。
【００１０】
本明細書において以下で更により詳細に説明するように、散光器が、再帰反射型表示画面の微細構造化表面に関係した表面（例えば、同じ表面または反対側の表面）に接合される。
この散光器は、水平方向にほぼゼロの（例えば、１度よりも小さい）散乱角と、垂直方向に比較的広い（例えば、４０度よりも大きい）角度とを有する垂直散光器である。
散光器は、透明な材料（例えば、プラスチック、ガラスまたは複合／ハイブリッド基板）から作製された微細構造化シートからなる。１つの実施形態では、垂直散光器内の微細構造は、ランダムパターン化され（すなわち、不規則な形状の深度プロファイルを有し）、間隔が狭い。垂直散光器内の微細構造の間隔および深度は、非常に小さく、たかだか１０μｍであり、例えば、ランダムに１μｍ〜５μｍ程度の範囲の深度等である。
【００１１】
以下の説明では、実施形態の完全な理解を提供するために、非常に多くの具体的な詳細が述べられることが理解される。
しかしながら、実施形態は、これらの具体的な詳細に限定されることなく実施され得ることが理解される。
それ以外の場合には、よく知られた方法および構造は、実施形態の説明を不必要に分かりにくくすることを回避するために詳細に説明されない場合がある。
また、実施形態は互いに組み合わせて用いられ得る。
【００１２】
本明細書での「実施形態」、「例」、または同様の文言への言及は、その実施形態または例に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、少なくともその１つの例には含まれるが必ずしも他の例に含まれるわけではないことを意味する。
本明細書の種々の場所における「一実施形態では」という表現または同様の表現の種々の例は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指すわけではない。
【００１３】
次に図１を参照すると、前面投影ディスプレイシステムとともに用いられる水平再帰反射型表示画面の一例が示されている。
水平再帰反射型表示画面１００は、例えば、金属（例えば、ステンレス鋼、艶消しステンレス鋼、アルミニウム等）、ガラス、若しくは好適なプラスチック（例えば、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート）または他の透明な材料等の所与の材料のシートからなる。水平再帰反射型表示画面１００は、鏡面仕上げアルミニウムまたは他の反射性金属（例えば銀）の薄層（例えば、〜＜１μｍ）等の反射性材料で被覆され得る微細構造化表面１０５を有する。
この被覆は、水平再帰反射型表示画面１００が透明な材料から作製されるときに用いられ、水平再帰反射型表示画面１００が金属から作製されるときは任意選択である。
【００１４】
微細構造化表面１０５は、９０度離れた狭い間隔の微細構造またはリッジ１１０のアレイを有する。
１つの実施形態では、微細構造の中心間の間隔は、１００μｍ〜２００μｍの範囲であり得る。この９０度の角度によって、入射光は、ＸＺ（水平）平面において再帰反射するとともにＹＺ（垂直）平面において鏡面と同様に反射して視認者に戻ることが可能になる。
【００１５】
水平再帰反射型表示画面１００内に入射する光の一例示の反射パターンが図２に示されている。
例示の入射光線２００は、水平再帰反射型表示画面１００内に入り、先ず、ＸＺ平面における微細構造化表面１０５内で再帰反射される（２０５）。
微細構造化表面１０５の鏡面仕上げのために、再帰反射光２０５は反射されて、ＹＺ平面における光線２１０で視認者に戻る。
【００１６】
再帰反射型表示画面１００は、事実上、水平のみの再帰反射型表示画面であることが理解される。
なぜならば、入射光は、ＸＺ（水平）平面において再帰反射され、ＹＺ（垂直）平面において反射されて視認者に戻るからである。
水平視差のみの連続３Ｄ画像を視認者に対して達成するために、本明細書において以下でより詳細に説明するように、垂直散光器が、水平再帰反射型表示画面１００において微細構造化表面１０５に関係した表面（例えば、同じ表面または反対側の表面）に接合される。
【００１７】
次に図３を参照すると、図１の水平再帰反射型表示画面とともに用いられる垂直散光器の一例が示されている。
散光器３００は、その表面のうちの１つにわたって延在する一連の微細構造または溝を含み、透明な材料（例えば、プラスチック、ガラスまたは複合／ハイブリッド基板）から作製された微細構造化シートからなる。
これらの微細構造は、深度プロファイル３０５によって示されるようにランダムパターンを形成する。この深度プロファイルは、散光器３００内のランダム形状の各微細構造のランダムな深度を示している。
散光器３００内の各微細構造は、異なる深度を有する。
１つの実施形態では、微細構造の中心間の間隔およびそれらの微細構造の深度は、非常に小さく、たかだか１０μｍであり、例えば、ランダムに１μｍ〜５μｍ程度の範囲の深度等である。
【００１８】
ランダムパターンの狭い間隔の微細構造化散光器３００は、水平方向にほぼゼロの（例えば、１度よりも小さい）散乱角と、垂直方向に広い（例えば、少なくとも約４０度の）散乱角とを有することが理解される。
これは、反射光の分布３１０を用いると明らかである。
この分布は、散光器３００がレーザーを用いて照明されたときに、垂直方向に拡散した広い光と、水平方向における非常に狭い円錐角（理想的にはゼロ）とを示している。
水平散乱角は、（例えば、正弦曲線の微細構造を用いることによって）微細構造の長さまたは微細構造の形状を変化させることによって調整することができることも理解される。
加えて、これらのランダムパターンの狭い間隔の微細構造は、他のライトフィールドディスプレイにおいて用いられる他の散光器に一般に起因するあらゆるモアレパターン、ゴースト、または他の歪も大幅に低減することが更に理解される。
【００１９】
次に、図４を参照して、図１の水平再帰反射型表示画面および図３の垂直散光器を用いた一例示のライトフィールドディスプレイを説明する。例示のみの目的で、図４は、互いに垂直である垂直散光器および水平再帰反射器の断面図を示している。
ライトフィールドディスプレイ４００は、垂直散光器４２０上の微細構造４１５の反対側に、水平再帰反射型表示画面４１０における微細構造化表面４０５を有する。
微細構造化表面４０５における微細構造と微細構造４１５とは、互いに垂直である。ライトフィールドディスプレイ４００内に入る光４２５は、先ず、垂直散光器４２０内に入射し、水平再帰反射型表示画面４１０から再帰反射されて視認者に戻る。
この結果、入射光４２５は、反射され、ＹＺ（垂直）平面においては広く、ＸＺ（水平）平面においては狭く扇形に広がる。
この実施形態では、垂直散光器４２０は、水平再帰反射型表示画面４１０において微細構造化表面４０５の反対側の表面に接合されている。
この接合は、例えば、散光器４２０を水平再帰反射型表示画面４１０内に積層することによって行われ得る。
【００２０】
垂直散光器４２０を水平再帰反射型表示画面４１０上に積層することによって、水平視差のみを有するライトフィールドを表示することが可能になることが理解される。
なぜならば、垂直散光器４２０は、水平方向にほぼゼロの散乱角と、垂直方向に広い角度とを有するからである。
水平再帰反射型表示画面４１０および垂直散光器４２０を組み合わせてライトフィールドディスプレイ４００を形成することによって、光学部品を何ら追加することなく水平のみの連続３Ｄライトフィールドの形成が可能になることも理解される。
【００２１】
この組み合わせによって、現在利用可能な他のライトフィールドディスプレイに存在するモアレパターン、ゴーストおよび他の歪が大幅に低減されることが更に理解される。
この歪の低減は、垂直散光器４２０および水平再帰反射型表示画面４１０の再帰反射機能、並びに水平再帰反射型表示画面４１０における微細構造（すなわち、狭い間隔の９０度の微細構造）および垂直散光器４２０における微細構造（すなわち、狭い間隔のランダムパターンの微細構造）の特定の形状によって散乱された光の角度分布の結果である。
【００２２】
図１の水平再帰反射型表示画面および図３の垂直散光器を用いたライトフィールドディスプレイの別の例が図５に示されている。
例示のみの目的で、図５は、互いに垂直である垂直散光器および水平再帰反射器の断面図を示している。
ライトフィールドディスプレイ５００は、垂直散光器５２０上の微細構造５１５の反対側に、水平再帰反射型表示画面５１０における微細構造化表面５０５を有する。
微細構造化表面５０５における微細構造と微細構造５１５とは、互いに垂直である。
ライトフィールドディスプレイ５００内に入る光５２５は、先ず、垂直散光器５２０内に入射し、水平再帰反射型表示画面５１０から再帰反射されて視認者に戻る。
入射光は、反射されて、ＹＺ（垂直）平面においては広く、ＸＺ（水平）平面においては狭く扇形に広がる。
【００２３】
この実施形態では、垂直散光器５２０は、水平再帰反射型表示画面５１０における微細構造化表面５０５と同じ表面に接合されている。
この接合は、中でも、例えば、透明な接着剤を用いて散光器５２０を水平再帰反射型表示画面５１０内に取り付けることによるか、散光器５２０を水平再帰反射型表示画面５１０内にクランプすることによるか、または熱接着プロセスを用いることによって行われ得る。任意選択の間隙（図示せず）が、水平再帰反射型表示画面５１０における微細構造化表面５０５との間に挿入され得る。
【００２４】
垂直散光器５２０を水平再帰反射型表示画面５１０上に接合することによって、水平視差のみを有するライトフィールドを表示することが可能になることが理解される。
なぜならば、垂直散光器５２０は、水平方向にほぼゼロの散乱角と、垂直方向に広い角度とを有するからである。水平再帰反射型表示画面５１０および垂直散光器５２０を組み合わせてライトフィールドディスプレイ５００を形成することによって、光学部品を何ら追加することなく水平のみの連続３Ｄライトフィールドの形成が可能になることも理解される。
【００２５】
この組み合わせによって、現在利用可能な他のライトフィールドディスプレイに存在するモアレパターン、ゴーストおよび他の歪が大幅に低減されることが更に理解される。
この歪の低減は、垂直散光器５２０および水平再帰反射型表示画面５１０の再帰反射機能、並びに水平再帰反射型表示画面５１０における微細構造（すなわち、狭い間隔の９０度の微細構造）および垂直散光器５２０における微細構造（すなわち、狭い間隔のランダムパターンの微細構造）の特定の形状によって散乱された光の角度分布の結果である。
【００２６】
図６は、複数のプロジェクターと、図４または図５のような表示画面とを用いた一例示の前面投影水平視差３Ｄライトフィールドディスプレイシステムを示している。
前面投影ディスプレイシステム６００は、プロジェクターのアレイ６０５およびライトフィールド表示画面６１０を有する。
ライトフィールド表示画面６１０は、水平再帰反射型画面６１５および垂直散光器６２０から形成されている。
再帰反射型画面６１５は、図１を参照して上述したような狭い間隔の９０度の微細構造を有するマイクロ構造化表面を有する。
垂直散光器６２０は、図３を参照して上述したように、ほぼゼロの水平散乱角と大きな垂直散乱角とを生成するランダムパターンの微細構造を有する。
【００２７】
プロジェクターアレイ６０５内の各プロジェクターは、シーンまたは動画の僅かに異なる透視画像をライトフィールドディスプレイ６１０上に投影する。
プロジェクターのそれぞれによってライトフィールドディスプレイ６１０上に投影されたこれらの画像は、反射されて視認者６２５ａ〜６２５ｆに戻り、特別な視認用眼鏡の使用を要することなく、また、大きなモアレパターンもゴーストも他の歪も何ら伴うことなく、連続３Ｄ画像を視認者に提供する。
プロジェクターアレイ６０５内のプロジェクター間の分離角は、プロジェクターからの画像間の暗帯効果を回避するように等しく整合され得ることが理解される。
【００２８】
ライトフィールドディスプレイ６１０の視認者６２５ａ〜６２５ｆは、（例えば、子供の視認者も大人の視認者も同様に）異なる身長であり得、ライトフィールドディスプレイ６００に対して異なる位置に位置し得ることが理解される。
視認者６２５ａ〜６２５ｆは、任意の時にその位置を変化させ得、それでも、特別な視認用眼鏡を要することなく、また、大きなゴーストも他の歪も伴うことなく、良好な品質の連続３Ｄ画像を知覚し得る。
【００２９】
次に図７を参照すると、図４または図５のような表示画面を用いた一例示の前面投影水平視差ライトフィールドディスプレイシステムにおける光反射パターンの概略図が示されている。
ディスプレイシステム７００は、前面投影ライトフィールドディスプレイシステムの垂直断面図の一例である。
ディスプレイシステム７００は、ここでは単一のプロジェクター７０５のように示されているプロジェクターアレイ７０５と、ライトフィールドディスプレイ７１０とからなり、プロジェクターアレイ７０５は、ライトフィールド表示画面７１０の前面に配置されている。ライトフィールド表示画面７１０は、水平再帰反射型表示画面（例えば、図１における水平再帰反射型表示画面１００）と、例えば、図４に示すライトフィールド表示画面４００または図５のライトフィールド表示画面５００等における垂直散光器（例えば、図３における垂直散光器３００）とから形成されている。
【００３０】
身長が異なり、異なる位置にいる視認者７ｌ５ａ〜７１５ｃは、ライトフィールドディスプレイ７１０に向き合って、プロジェクター７０５から投影されたグラスレス連続３Ｄ画像を体験する。
視認者７ｌ５ａ〜７１５ｃは、身長が異なり得るので、プロジェクター７０５から来る入射光７２０は、あらゆる位置および高さであらゆる視認者に到達することができる光線７２５によって反射して戻る必要がある。
そのようにするには、ライトフィールドディスプレイ７１０の画面によって光線７２５を垂直方向に広く分散させる必要がある。他方、ライトフィールド表示画面７１０は、反射された照明が両眼の視認者の両眼のうちの一方のみによって観察されるように、アレイ７０５内のプロジェクターのうちの１つからの入射光を狭い水平角度分布内に散乱する。
水平方向にほぼゼロの散乱角と、垂直方向に大きな角度とを有する垂直散光器をライトフィールド表示画面７２０に有することによって、視認者７ｌ５ａ〜７１５ｃは、モアレパターンもゴーストも他の歪も何ら伴うことなく所望の連続３Ｄ画像を体験することが可能になる。
【００３１】
前面投影ディスプレイシステム７００は例示の目的でのみ示されていることが理解される。
他のディスプレイシステム（例えば、マルチプロジェクターシステム）も、本明細書において説明したライトフィールドディスプレイ（例えば、図４に示すライトフィールド表示画面４００または図５に示すライトフィールド表示画面５００）を備えて、所望の連続３Ｄ効果を達成し得る。
【００３２】
次に図８を参照して、グラスレス連続３Ｄ前面投影水平視差ライトフィールドディスプレイシステムに用いられる表示画面を製造するためのフローチャートを説明する。
最初に、狭い間隔の９０度のリッジを備えた微細構造化表面を有する水平再帰反射型表示画面が製造される（８００）。
この狭い間隔の９０度の微細構造の微細構造化表面は、入射光を用いて照明されると、その光をＸＺ（水平）平面において再帰反射し、ＹＺ（垂直）平面において鏡面と同様に反射して視認者に戻す。
【００３３】
１つの実施形態では、この水平再帰反射型表示画面は、例えば、金属（例えば、ステンレス鋼、艶消しステンレス鋼、アルミニウム等）、ガラス、若しくは好適なプラスチック（例えば、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート）または他の透明な材料等の所与の材料のシートからなる。
図１を参照して上述したように、微細構造化表面は、鏡面仕上げアルミニウムまたは他の反射性金属（例えば銀）の薄層（例えば、〜＜１μｍ）等の反射性材料で被覆され得る（８０５）。
この被覆は、水平再帰反射型表示画面１００が透明な材料から作製されるときに用いられ、水平再帰反射型表示画面１００が金属から作製されるときは任意選択である。
【００３４】
次に、垂直散光器が製造される（８１０）。この垂直散光器は、水平方向にほぼゼロの（例えば、１度よりも小さい）散乱角と、垂直方向に比較的大きな（例えば、４０度よりも大きい）角度とを有する。
垂直散光器は、透明な材料（例えば、プラスチック、ガラスまたは複合／ハイブリッド基板）から作製された微細構造化シートからなる。
この微細構造化シートは、図３を参照して上述したように、ランダムパターンおよび狭い間隔の微細構造を有する。
１つの実施形態では、垂直散光器における微細構造の間隔および深度は、たかだか１０μｍであり、例えば、ランダムに１μｍ〜５μｍ程度の範囲の深度等である。
【００３５】
最後に、垂直散光器が水平再帰反射型表示画面に接合されて、ライトフィールドディスプレイが形成される（８１５）。
これを行うとき、水平再帰反射型ディスプレイにおける微細構造と垂直散光器における微細構造とは互いに垂直である。
この接合は、（図４のように）積層によるか、または（図５のように）取り付け、クランプ、若しくは熱接着を用いることによって達成され得る。
このライトフィールドディスプレイは、単一または複数のプロジェクターを有する前面投影システムにおいて用いられて、特別な視認用眼鏡を用いる必要もなく、また、大きなモアレパターンもゴーストも他の歪も何ら伴うことなく、良好な品質の連続３Ｄ画像（正：images）を視認者に提供することができる。
【００３６】
開示した実施形態のこれまでの説明は、いずれの当業者も本開示を行いまたは用いることを可能にするように提供されていることが理解される。
当業者には、これらの実施形態に対する様々な変更が容易に分かり、本明細書に規定された一般的な原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用され得る。
したがって、本開示は、本明細書に示した実施形態に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲に一致するべきである。
【符号の説明】
【００３７】
１００・・・画面，２００・・・照明，２１０・・・反射，４１０・・・水平再帰反射型画面，４２０・・・垂直散光器，４２５・・・入射光，５１０・・・水平再帰反射型画面，５２０・・・垂直散光器，５２５・・・入射光，６１５・・・水平再帰反射型表示画面，６２０・・・垂直散光器，７０５・・・プロジェクター，７１０・・・ライトフィールドディスプレイ，７１５ａ〜７１５ｃ・・・視認者， 
【図１】
2014511509.tif 000003
【図２】
2014511509.tif 000004
【図３】
2014511509.tif 000005
【図４】
2014511509.tif 000006
【図５】
2014511509.tif 000007
【図６】
2014511509.tif 000008
【図７】
2014511509.tif 000009
【図８】
2014511509.tif 000010
【国際調査報告】
2014511509.tif 000011
2014511509.tif 000012