(57)【要約】  自動立体視ディスプレイデバイスは、エレクトロルミネッセンスディスプレイを使用する。レンチキュラレンズの下に、画素のセットが提供され、レンズの幅方向に亘って複数の画素がある。レンズの幅方向に亘る画素は、基板上で少なくとも２つの異なる高さで配置される。これにより、画素は、非平面アレイを画定することができ、また、当該画素は、レンチキュラレンズによって光の焦点が合わされる領域に従うことができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に離間された画素のアレイを含むエレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントと、
前記エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメント上に複数のレンチキュラレンズを含む自動立体視レンズアレンジメントと、
を含み、
各レンチキュラレンズの下に、画素のセットが提供され、レンチキュラレンズの幅方向に亘って少なくとも２つの画素があり、前記レンチキュラレンズの幅方向に亘る前記少なくとも２つの画素は、前記基板上で少なくとも２つの異なる高さで配置される、自動立体視ディスプレイデバイス。
【請求項２】
各レンチキュラレンズの下の前記画素のセットは、前記レンチキュラレンズの幅方向に亘って少なくとも３つの画素を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記離間された画素は、前記レンチキュラレンズの焦点曲面に対応する高さに位置付けられる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記複数のレンチキュラレンズは、画素列方向に延在するか、又は、前記画素列方向に対し鋭角に傾斜され、各レンチキュラレンズは、複数の画素列を占める、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記基板上の最高画素と前記基板上の最低画素との高低差は、
前記レンチキュラレンズの幅方向における画素幅の３０％を下回る、及び／又は、
前記レンチキュラレンズの幅方向における画素幅の１％を上回る、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントは、前記基板上の反射性アノードのアレイ、前記反射性アノード上のエレクトロルミネッセンス層部のアレイ、及び、前記エレクトロルミネッセンス層部上の透明カソードのアレイを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記エレクトロルミネッセンス層部は、前記基板と前記自動立体視レンズアレンジメントとの間にある、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントは、前記基板上の透明アノードのアレイ、前記透明アノード上のエレクトロルミネッセンス層部のアレイ、及び、前記エレクトロルミネッセンス層部上の反射性カソードのアレイを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記基板は、前記エレクトロルミネッセンス層部と前記自動立体視レンズアレンジメントとの間にある、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記基板は、平面であり、前記デバイスは、前記少なくとも２つの異なる高さを画定するように、前記離間された画素の少なくとも一部と前記基板との間に、スペーサを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記基板は、前記少なくとも２つの異なる高さを画定するように、非平面形状を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
自動立体画像を表示する方法であって、
基板上に離間された画素のアレイを含むエレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントを使用して、画素表現された画像を生成するステップと、
前記エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメント上に複数のレンチキュラレンズを含む自動立体視レンズアレンジメントを使用して、様々なサブ画像を様々な方向に方向付けるステップと、
を含み、
各レンチキュラレンズの下に、画素のセットが提供され、レンチキュラレンズの幅方向に亘って少なくとも２つの画素があり、
前記方法は更に、前記レンチキュラレンズの幅方向に亘る前記少なくとも２つの画素を、前記基板上で少なくとも２つの異なる高さで位置決めするステップを含む、方法。
【請求項１３】
前記離間された画素を、前記レンチキュラレンズの焦点曲面に対応する高さに位置付けるステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
自動立体視ディスプレイデバイスを製造する方法であって、
基板上に離間された画素のアレイを含むエレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントを形成するステップと、
前記エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメント上に複数のレンチキュラレンズを含む自動立体視レンズアレンジメントを提供するステップと、
を含み、
各レンチキュラレンズの下に、画素のセットが提供され、レンチキュラレンズの幅方向に亘って少なくとも２つの画素があり、
前記方法は、前記レンチキュラレンズの幅方向に亘る前記少なくとも２つの画素を、前記基板上で少なくとも２つの異なる高さで配置するステップを含む、方法。
【請求項１５】
前記少なくとも２つの異なる高さは、
前記離間された画素のうちの少なくとも一部と前記基板との間に、スペーサを提供する、
前記エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントを、輪郭合致基板上に形成する、又は、
前記エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントを、平面基板上に形成し、続けて輪郭を形成することによって、提供される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示を生成する表示画素アレイを有するディスプレイパネルと、様々な空間的位置に様々な視野を向ける結像アレンジメントとを含むタイプの自動立体視ディスプレイデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプのディスプレイにおける使用のための結像アレンジメントの第１の例は、例えばディスプレイの下層の画素に関してサイズが決められかつ位置付けられるスリットを有するバリアである。ツービューデザインでは、視聴者は、視聴者の頭部が固定位置にある場合に３Ｄ画像を知覚することができる。バリアは、ディスプレイパネルの前に位置付けられ、奇数及び偶数の画素列からの光が、それぞれ、視聴者の左右の目に向けられるようにデザインされる。
【０００３】
このタイプのツービューディスプレイデザインの欠点は、視聴者が固定位置にいなければならず、左右に３ｃｍほどしか移動できないという点である。より好適な実施形態では、各スリットの下に２つの副画素列があるのではなく、幾つかある。このようにすると、視聴者は、左右に移動することができ、かつ、常に視聴者の目で立体画像を知覚することができる。
【０００４】
バリアアレンジメントは、製造が単純ではあるが、光効率がよくない。したがって、好適な代案は、レンズアレンジメントを結像アレンジメントとして使用することである。例えば互いに平行に延在し、表示画素アレイを覆う細長いレンチキュラ素子のアレイが提供され、表示画素は、これらのレンチキュラ素子を介して観察される。
【０００５】
レンチキュラ素子は、素子のシートとして提供され、各素子は、細長い半円筒形のレンズ素子を含む。レンチキュラ素子は、ディスプレイパネルの列方向に延在し、各レンチキュラ素子は、表示画素の２つ以上の隣接列からなる対応するグループを覆う。
【０００６】
例えば各レンチキュラが２列の表示画素に関連付けられているアレンジメントでは、各列における表示画素が、対応する２次元サブ画像の垂直片を提供する。レンチキュラシートは、これらの２つの垂直片と、他のレンチキュラに関連付けられた表示画素列からの対応片とを、シートの前に位置付けられたユーザの左右の目に向け、これにより、ユーザは、単一の立体画像を観察する。したがって、レンチキュラ素子のシートは、光出力方向付け機能を提供する。
【０００７】
他のアレンジメントでは、各レンチキュラが、行方向における４つ以上の隣接表示画素からなるグループに関連付けられる。各グループにおける表示画素の対応する列は、対応する２次元サブ画像からの垂直片を提供するように適切にアレンジメントされる。ユーザの頭部が左から右に移動するにつれて、一連の連続的で異なる立体視野が、例えば見回したような印象を作るように知覚される。
【０００８】
既知の自動立体視ディスプレイは、像を生成するために液晶ディスプレイを使用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＬＣＤベースの自動立体視ディスプレイを開発する際、レンチキュラレンズをデザインするときに、レンズの下のどの副画素が合焦し、どの副画素が合焦していないかに関して妥協が行われている。サブセットの画素のみが合焦可能であり、残りは僅かに焦点がずれている。この問題は、ＬＣＤに固有であり、というのは、液晶層は、通常、ほんの３〜４ミクロンの厚さであり、また、２つの平らなガラスプレートによって物理的に制限されるからである。ＬＣＤは、光シャッタであるため、焦点合わせを変更せず、また、レンズの光源は、常に、単一面上にある。
【００１０】
偏光子を必要とせず、また、像の表示に使用されない場合には画素はオフにされるため、連続照明バックライトを使用するＬＣＤパネルに比べ、潜在的に効率を向上させることから、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ全般の使用にますます関心が寄せられている。従来のＯＬＥＤディスプレイは更に、すべての画素を単一面上に有するため、当該ディスプレイにおいても焦点の合わせ難さという問題がある。
【００１１】
本発明は、自動立体視ディスプレイシステムにおけるＯＬＥＤ、又は、エレクトロルミネッセンスディスプレイといった他の薄膜放射型ディスプレイの使用に基づき、自動立体視ディスプレイのレンズの下の画素の焦点ずれの問題に対処するために、上記ディスプレイによって提供される追加のデザイン柔軟性を利用する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、
基板上に離間された画素のアレイを含むエレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントと、
当該ディスプレイ・アレンジメント上に複数のレンチキュラレンズを含む自動立体視レンズアレンジメントと、
を含み、
各レンチキュラレンズの下に、画素のセットが提供され、レンズの幅方向に亘って少なくとも２つの画素があり、レンズの幅方向に亘る画素は、基板上で少なくとも２つの異なる高さで配置される、自動立体視ディスプレイデバイスが提供される。
【００１３】
この装置は、レンチキュラレンズの焦点曲線／表面のより近くに位置付けられるように、発光画素面を、基板上で様々な高さに位置付ける。したがって、画素は、レンチキュラレンズの焦点曲面に対応する高さに位置付けられることが好適である。
【００１４】
レンチキュラレンズは、画素列方向に延在するか、又は、画素列方向に対し鋭角に傾斜され、各レンズは、複数の画素列を占めることが好適である。
【００１５】
基板上の最高画素と基板上の最低画素との高低差は、レンチキュラレンズの幅方向における画素幅の３０％を下回ることが好適である。これは、レンズの焦点曲面をたどることができるようになるのに十分であり、また、製造が簡単である。基板上の最高画素と基板上の最低画素との高低差は、レンチキュラレンズの幅方向における画素幅の１％を上回ることが好適である。したがって、高低差は、製造公差に起因する高低差よりも大きい。
【００１６】
エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントは、基板上の反射性アノードのアレイ、アノード上のエレクトロルミネッセンス層部のアレイ、及び、エレクトロルミネッセンス層部上の透明カソードのアレイを含む。これは、上部放射型構造を画定する。この場合、エレクトロルミネッセンス部は、基板とレンズアレンジメントとの間にある。
【００１７】
代わりに、エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントは、基板上の透明アノードのアレイ、アノード上のエレクトロルミネッセンス層部のアレイ、及び、エレクトロルミネッセンス層部上の反射性カソードのアレイを含んでもよい。これは、底部放射型構造を画定する。この場合、基板は、エレクトロルミネッセンス部とレンズアレンジメントとの間にある。
【００１８】
基板は、平面であってよく、その場合、当該デバイスは、異なる高さを画定するように、画素の少なくとも一部と基板との間に、スペーサを含む。或いは、基板は、異なる高さを画定するように、非平面形状を有する。
【００１９】
本発明は更に、自動立体画像を表示する方法を提供し、当該方法は、
基板上に離間された画素のアレイを含むエレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントを使用して、画素表現された画像を生成するステップと、
ディスプレイ・アレンジメント上に複数のレンチキュラレンズを含む自動立体視レンズアレンジメントを使用して、様々なサブ画像を様々な方向に方向付けるステップと、
を含み、
各レンチキュラレンズの下に、画素のセットが提供され、レンズの幅方向に亘って少なくとも２つの画素があり、
当該方法は更に、レンズの幅方向に亘る画素を、基板上で少なくとも２つの異なる高さで位置決めするステップを含む。
【００２０】
本発明は更に、自動立体視ディスプレイデバイスを製造する方法を提供し、当該方法は、
基板上に離間された画素のアレイを含むエレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントを形成するステップと、
ディスプレイ・アレンジメント上に複数のレンチキュラレンズを含む自動立体視レンズアレンジメントを提供するステップと、
を含み、
各レンチキュラレンズの下に、画素のセットが提供され、レンズの幅方向に亘って少なくとも２つの画素があり、
当該方法は、レンズの幅方向に亘る画素を、基板上で少なくとも２つの異なる高さで配置するステップを含む。
【００２１】
当該異なる高さは、
画素のうちの少なくとも一部と基板との間に、スペーサを提供すること、
エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントを、輪郭合致基板上に形成すること、又は、
エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ・アレンジメントを、平面基板上に形成し、続けて輪郭を形成することを含む、幾つかの方法によって提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の一実施形態を、ほんの一例として、添付図面を参照して以下に説明する。
【００２３】
【図１】図１は、既知の自動立体視ディスプレイデバイスの概略斜視図である。
【図２】図２は、レンチキュラアレイが、様々な空間的位置に様々な視野を提供する様子を示す。
【図３】図３は、後方放射構造の形である、ＯＬＥＤディスプレイの単一の画素の構造を概略的に示す。
【図４】図４は、レンチキュラ・レンズ・アレンジメントが焦点曲線を有する様子（つまり、幾つかの画素が合焦し、その他は焦点がずれていることを意味する）を示す。
【図５】図５は、焦点曲線の形状を得る方法を説明するために使用される。
【図６】図６は、本発明による画素構造体の第１の実施例を示す。
【図７】図７は、本発明による画素構造体の第２の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、エレクトロルミネッセンスディスプレイを使用する自動立体視ディスプレイデバイスであって、画素のセットが、レンチキュラレンズの下に提供され、複数の画素が、レンズ幅方向に亘る、当該自動立体視ディスプレイデバイスを提供する。レンズ幅方向に亘る画素は、基板全体に、少なくとも２つの異なる高さで配置される。これにより、画素は、非平面アレイを画定することができ、また、当該画素は、レンチキュラレンズによって光の焦点が合わされる領域に従うことができる。
【００２５】
本発明を説明する前に、まず、既知の３Ｄ自動立体視ディスプレイの基本動作を説明する。
【００２６】
図１は、像を生成するためにＬＣＤパネルを使用する既知のダイレクトビュー自動立体視ディスプレイデバイス１の概略斜視図である。既知のデバイス１は、表示を生成する空間光変調器として機能するアクティブマトリクス型の液晶ディスプレイパネル３を含む。
【００２７】
ディスプレイパネル３は、行列に配列された表示画素５の直交アレイを有する。明瞭とするために、図１には、少数の表示画素５しか示されていない。実際には、ディスプレイパネル３は、約千個の行と数千個の列の表示画素５を含む。
【００２８】
自動立体視ディスプレイにおいて一般的に使用される液晶ディスプレイパネル３の構造は全く従来通りである。具体的には、パネル３は、１対の離間された透明ガラス基板を含み、その間に整列されたねじれネマチック又は他の液晶物質が提供される。基板は、その対向する面に透明のインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）電極のパターンを担持する。偏光層が更に、基板の外面に設けられている。
【００２９】
各表示画素５は、基板上の対向電極を含み、その間に液晶物質が介在する。表示画素５の形状及びレイアウトは、電極の形状及びレイアウトによって決定される。表示画素５は、間隙によって互いから規則正しく離間されている。
【００３０】
各表示画素５は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）又は薄膜ダイオード（ＴＦＤ）といったスイッチング素子に関連付けられる。表示画素は、スイッチング素子に、アドレス指定信号を提供することによって表示を生成するように動作され、また、当業者には、適切なアドレス指定スキームが既知であろう。
【００３１】
ディスプレイパネル３は、ここでは表示画素アレイの領域全体に延在する平面バックライトを含む光源７によって照射される。光源７からの光は、ディスプレイパネル３を通るように向けられ、個々の表示画素５が、光を変調し表示を生成するように駆動される。
【００３２】
ディスプレイデバイス１は更に、ディスプレイパネル３の表示面上に配置され、視野形成機能を行うレンチキュラシート９を含む。レンチキュラシート９は、互いに平行に延在するレンチキュラ素子１１の行を含む。明確とするために、そのうちの１つだけが拡大されて示されている。
【００３３】
レンチキュラ素子１１は、凸円柱レンズの形をしていて、ディスプレイパネル３から、ディスプレイデバイス１の前に位置付けられたユーザの目に、様々な像、即ち、視野を提供する光出力方向付け手段として機能する。
【００３４】
ディスプレイデバイスは、バックライト及びディスプレイパネルを制御するコントローラ１３を有する。
【００３５】
図１に示される自動立体視ディスプレイデバイス１は、様々な方向に幾つかの様々な遠近視野を提供することができる。具体的には、各レンチキュラ素子１１は、各行において表示画素５の小さいグループを覆う。レンチキュラ素子１１は、１つのグループ内の各表示画素５を異なる方向に投影し、これにより、幾つかの様々な視野を形成する。ユーザの頭部が左から右に移動するにつれて、ユーザの目は、これらの幾つかの視野のうちの様々な視野を順番に受け取る。
【００３６】
ＬＣＤパネルの場合、上述したアレイと併せて光偏光手段も使用しなければならない。これは、液晶物質は複屈折性で、屈折率の切り替えは、特定の偏光状態の光にしか適用されないためである。光偏光手段は、デバイスのディスプレイパネル又は結像アレンジメントの一部として提供される。
【００３７】
図２は、上述したレンチキュラ型結像アレンジメントの動作原理を示し、また、バックライト２０と、ＬＣＤといったディスプレイデバイス２４と、レンチキュラアレイ２８とを示す。図２は、レンチキュラアレンジメント２８が、様々な画素出力を３つの異なる空間的位置２２’、２２’’、及び２２’’’に向ける様子を示す。これらの位置は、すべていわゆる視円錐（viewing cone）内にあり、この中ではすべての視野が異なる。隣接レンズを通過する画素光によって生成される視野は、他の視円錐内でも繰り返される。空間的位置２３’、２３’’、及び２３’’’は、次の視円錐内にある。
【００３８】
本発明は、図１及び図２に示されるＬＣＤディスプレイの代わりに、ＯＬＥＤディスプレイといったエレクトロルミネッセンスディスプレイ技術の使用に基づく。ＯＬＥＤディスプレイを使用することによって、別個のバックライト及び偏光器が不要となる。ＯＬＥＤは、将来のディスプレイ技術になると見込まれている。
【００３９】
図３は、ＯＬＥＤディスプレイの単一の画素の構造であって、後方放射構造（即ち、基板を通る）の形である構造を概略的に示す。
【００４０】
ＯＬＥＤディスプレイは、ガラス基板３０と、透明アノード３２と、発光層３４と、ミラードカソード３６とを含む。
【００４１】
ＯＬＥＤデバイスは、通常、底部放射型であり、ガラス基板を通して光を放射するが、別のアプローチは、光は透明カソード（と薄い封緘層と）を通るが、ガラス基板は通らずに放射するように、ＯＬＥＤスタックを上部放射型にすることである。
【００４２】
自動立体視ディスプレイを開発する際、ＬＣＤパネルを使用するかエレクトロルミネッセンスディスプレイを使用するかに関わらず、レンチキュラレンズをデザインするときに、レンズの下のどの副画素が合焦し、どの副画素が合焦していないかに関して妥協が行われている。
【００４３】
このことは、図４において説明される。図４では、レンズ１１の焦点の線４０は、レンチキュラの端では、画素４２の上で延在するが、レンチキュラレンズ１１の中心では、画素４４、４６の下で延在する。この理由から、サブセットの画素のみが合焦し、残りは僅かに焦点がずれている。図示される例では、中心の左右にある画素４４が、合焦状態に最も近い。
【００４４】
この問題に対処する１つのアプローチは、レンチキュラレンズを、その表面の様々な部分において様々な焦点深度を有するように、デザインすることである。
【００４５】
このアプローチは、レンチキュラレンズアレイのデザイン及び製造をかなり複雑にするため、標準的な対称円筒レンズアレンジメントがもはや使用できなくなる。
【００４６】
本発明は、輪郭合致（contoured）面を画定する又は輪郭合致面上のＯＬＥＤエミッタを使用する自動立体視ディスプレイを提供する。そのため、表示面に対するＯＬＥＤエミッタの高さは位置に依存する。好適には、ＯＬＥＤエミッタは、すべてのＯＬＥＤエミッタが同時に合焦するように、凹面輪郭の表面に沿う高さに位置付けられ、また、（凸状）レンチキュラレンズのすぐ下に位置付けられる。
【００４７】
図４に示される焦点曲線４０の経路は、標準的な光学技術によって求められ、また、画素アレイの理想的な表面輪郭を導き出すために使用される。曲面４０は、光軸の周りに左右対称である。この表面の半径は、レンチキュラレンズの場合には、円柱の一部として近似できるが、通常、像面湾曲と呼ばれる。
【００４８】
近軸（小角）近似では、非点収差がない状態で、光学面は、次式により与えられる半径の湾曲像面を形成する。
【数１】
2014526068.tif 000003
ただし、ｎ及びｎ’は、それぞれ、入射率及び屈折率であり、Ｒは、光学面曲率半径である。曲率半径Ｒｐは、ペツヴァル（Petzval）曲率半径、即ち、ペツヴァル面と呼ばれる。
【００４９】
多面光学系では、各面によって生じる曲率は、湾曲していても平坦であってもよい、最終的な系のペツヴァル面半径Ｒｐｓとなるように組み合わされる。各面の曲率は、次式のように単純に合計される。
【数２】
2014526068.tif 000004
【００５０】
単レンズでは、これは、次式の通り、簡略できる。
Ｒｐ＝−ｎｆ
ただし、ｎは、ガラス屈折力であり、ｆは、（無限焦点における）レンズ焦点距離である（より近い被写体については、ｆは、像対被写体（image-to-objective）距離に置き換えられる）。
【００５１】
上記式は、表面からのＯＬＥＤエミッタの所望の位置を与える。
【００５２】
図５は、凸面対物レンズ５０のペツヴァル面Ｐｓを示す。
【００５３】
レンズは、通常、幾らかの非点収差を有し、最良ではない像面がもたらされるが、これもモデル化することができる。
【００５４】
図６は、本発明に従って、表示面に対し様々な高さにあるエミッタを有する上部放射型ＯＬＥＤディスプレイの一例を示し、図７は、本発明に従って、表示面に対し様々な高さにあるエミッタを有する底部放射型ＯＬＥＤディスプレイの一例を示す。図６及び図７は、縮尺通りに描画されてはおらず、通常、必要なオフセット量は、数ミクロン又は数十ミクロンのオーダーである一方で、個々の画素の横寸法は、数十又は数百ミクロンのオーダーである。オフセット量（即ち、最大高低差）は、１ミクロン未満であるが、通常、画素の横方向のピッチの１％より大きい。
【００５５】
図６においても、５つの画素、即ち、２つの外側画素４２、２つの中間画素４４、及び中心画素４６を占めるレンチキュラレンズ１１の幅を示す。これらの画素は、基板３０に対し３つの異なる高さで、かつ、レンチキュラレンズの（基板に対し垂直である）中心の細長い軸平面の周りに左右対称に配置される。上部放射型構造の場合、オフセット高さは、各レンチキュラレンズの端に向かって増加する。表示画素は、基板３０とレンチキュラレンズ１１との間にある。
【００５６】
画素は、レンチキュラレンズのペツヴァル面に一致する曲面上に位置付けられる。したがって、理想的なデザインでは、すべての画素が合焦し、そのため、レンチキュラレンズは、無限に合焦した様々な画素を様々な方向に結像し、その方向は、レンズの中心の細長い軸に対する画素の横方向の位置によって決定される。
【００５７】
上部放射型構造では、基板３０上の層は、基板上の反射性アノードのアレイ、アノード上のエレクトロルミネッセンス層部のアレイ、及びエレクトロルミネッセンス層部上の透明カソードのアレイを含み、自動立体視レンズアレンジメントが、カソード上に提供される。
【００５８】
図７は、底部放射型ＯＬＥＤディスプレイの実施態様を示し、ここでも、ＯＬＥＤエミッタは、表面に対し様々な高さに位置付けられている。
【００５９】
図６と同じ参照符号が使用される。この場合におけるディスプレイの基板は、ＯＬＥＤ画素とレンチキュラレンズとの間にある。したがって、基板と画素との間の間隔は、各レンチキュラレンズの端に向かって減少する。これらの画素は、レンチキュラレンズに対し、図６の例におけるのと同じ場所にある。即ち、ペツヴァル面に沿う。
【００６０】
底面放射型構造では、基板３０上の層は、透明アノード、発光層、及びミラードカソードを含む。薄膜カバー層及びゲッタ材料がカソードを覆ってもよい。このデザインでは、光は、レンチキュラレンズ１１を通過する前に、基板３０を通り放射される。
【００６１】
製造について、両方の例における高さオフセットは、幾つかの方法で実現される。
（ｉ）例えばフレキシブル又は共形ＯＬＥＤシート（例えばプラスチック（ポリイミド）又は金属フォイル基板を使用して実現される）を、所望形状を有するより固い、予め成形された基板上に積層することによって、平面ＯＬＥＤシートを所望の形状に変形する。
（ｉｉ）ＯＬＥＤ層を予め成形された基板上に堆積する。必要な表面トポグラフィのサイズは、上述したように制限される。したがって、（ＯＬＥＤ堆積に使用される）蒸着技術及び（スピンコーティングといった）従来の表面加工技術の両方を使用できる。
（ｉｉｉ）標準ガラス基板を使用し、また、フォトレジスト（例えばＳＵ８）若しくは誘電体層（ＳｉＯ２）、又はそれらの組み合わせを使用して、オフセットスペーサを形成する。図６は、４８及び４９として示される２つの異なるサイズのスペーサを使用する当該アプローチを概略的に示す。ディスプレイ加工での、適切な材料からなる層の形成は、例えばフィールドシールド（field shielded）画素、セルが２つの異なるＬＣセル間隙を有する半透過型ＬＣＤ、及び、ポリマーＯＬＥＤディスプレイのプリンティングダム（printing dams）を生成することについて、よく知られている。
【００６２】
図４の既知のＯＬＥＤディスプレイと比べると、本発明によるディスプレイは、レンチキュラレンズの下にあるすべての画素を合焦させる。基板とエミッタとの間の間隔は、レンチキュラレンズ全体で、繰り返されながら変化する。
【００６３】
ディスプレイは、ＰＬＥＤ（ポリマーＬＥＤ）又はＯＬＥＤ（有機ＬＥＤ）といった任意のエレクトロルミネッセンスディスプレイ技術を含んでよい。
【００６４】
表示画素を形成するために使用される技術は、本発明を実施することによって変更されるわけではない。同様に、レンチキュラレンズのデザインも変更されない。代わりに、レンチキュラデザインに適しているように画素のレイアウトを変更するために、オフセットが使用される。
【００６５】
上述したとおり、高さオフセットは、画素幅のほんの一部であるため、加工は複雑にならない。例えばオフセットの最大高さは、画素幅の３０％未満である。最大オフセットは、画素幅の２％〜２０％の範囲内である。
【００６６】
ディスプレイは、通常、アクティブマトリクスディスプレイを含み、駆動電子機器が、選択された表示画素への駆動電流を切り替えるために、各表示画素に関連付けられる。このことは、日常通りに行われることが可能であり、本発明により影響を受けるわけではない。この理由から、駆動電子機器は図示されていない、又は、詳細には説明しない。画素アノード及びカソードへの接続は、高低差に合せる必要がある、又は、そうでなければ、異なる高さの画素端子に接続するためにビアを使用してもよい。
【００６７】
上述した実施例では、レンズの幅の下に５つの画素がある。各レンズの下の画素数は、ディスプレイの視円錐の数を左右し、例えば３、９又は１１といったようにより多くの又はより少ない数であってもよい。
【００６８】
各レンズ幅には少なくとも２つの画素がある。各レンズ幅に２つの画素しかない場合（ツービューの単一立体画像ディスプレイに相当）でも、当該２つの画素が、レンズの下で左右対称に配置されていない場合は、画素高さが異なることが望ましい。視野距離補正が適用される場合、ディスプレイの中心以外では、通常、言えることである。これには、投影された視野が所望の焦点距離及び場所に集束するように、ディスプレイの幅に亘って、画素とレンズとの相対位置付けを調節することが伴う。画素ピッチは、レンズピッチよりわずかに大きいため、画素は、一対の視野を理想的な視野方向に作成するようにレンチキュラスクリーンを包み込む。
【００６９】
マルチビューシステムでは、各レンズ幅に少なくとも３つの画素がある。この場合、すべての画素が、レンチキュラレンズの下で左右対称に配置されていても、異なる高さが必要である。各レンズピッチにつき３つの画素の場合、必要な高さは２つだけである。一般に、各レンズに整数Ｎ個の画素である場合（したがって、レンズピッチはＮ×画素ピッチである）、視野距離補正なしで、Ｎ／２個（偶数のＮについて）又は（Ｎ＋１）／２個（奇数のＮについて）の異なる画素高さの数が必要となる。
【００７０】
レンズピッチは、画素ピッチの非整数の倍数であってよく、その場合、視円錐は、隣接するレンズに亘って分散される。
【００７１】
これらの可能性はすべて、当業者には周知であろう。
【００７２】
開示された実施形態に対する他の変更は、当業者によって、図面、開示内容、及び添付の特許請求の範囲を検討することにより、クレームされた発明を実施する際に理解される。請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数形を排除するものではない。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されるからといって、これらの手段を組み合わせて有利に使用することができないことを示すものではない。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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