(57)【要約】  本発明は、レンズ間を通過した又は通過する光を選択的に遮断するために光遮断配置が提供される自動立体視表示装置を提供する。隣接するレンズ位置間に素子が提供され、これらの素子に達する光が観察者に達することを許容されるか又は観察者に達することを阻止されるように、ディスプレイが構成されることができる。これは、公開の（複数のコーンの）観察モードか又はプライベートな（１つの狭い観察コーンの）観察モードが選択されることができることを意味する。
2015525370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネル、
前記表示パネルの前に配置されるレンズのアレイ、及び
前記レンズの間に導かれる光を選択的に遮断するための、隣接するレンズ位置間に設けられる素子を有する光遮断配置、
を有する自動立体視表示装置であって、
前記光遮断配置が前記レンズの間に導かれる光を遮断するプライバシー・モード、及び、前記光遮断配置が前記レンズの間に導かれる光を遮断しない公開モードに設定可能である、自動立体視表示装置。
【請求項２】
前記光遮断配置が、光偏光を変更するための切り替え可能なリターダ配置及び少なくとも１つの偏光を遮断するための偏光子配置を有する、請求項１に記載の自動立体視表示装置。
【請求項３】
隣接するレンズ間に設けられる前記素子が前記偏光子配置を有し、前記切り替え可能なリターダ配置が前記レンズのアレイの前に設けられる、請求項２に記載の自動立体視表示装置。
【請求項４】
前記切り替え可能なリターダ配置がピクセル化される、請求項３に記載の自動立体視表示装置。
【請求項５】
前記切り替え可能なリターダ配置が、単一の切り替え可能なコンポーネントからなる、請求項３に記載の自動立体視表示装置。
【請求項６】
前記光遮断配置が第２偏光子配置をさらに有し、前記切り替え可能なリターダ配置が前記２つの偏光子配置の間に設けられる、請求項３に記載の自動立体視表示装置。
【請求項７】
隣接するレンズ間に設けられる前記素子が前記切り替え可能なリターダ配置を有し、前記偏光子配置が前記レンズのアレイの後に設けられる、請求項２に記載の自動立体視表示装置。
【請求項８】
前記光遮断配置が第２偏光子配置をさらに有し、前記切り替え可能なリターダ配置が前記２つの偏光子配置の間に設けられる、請求項７に記載の自動立体視表示装置。
【請求項９】
隣接するレンズ間に設けられる前記素子が、光遮断モードと光透過モードとの間で切り替え可能な切り替え可能コンポーネントを有する、請求項１に記載の自動立体視表示装置。
【請求項１０】
前記素子の各々が電気泳動セルを有する、請求項９に記載の自動立体視表示装置。
【請求項１１】
前記表示パネルが液晶ディスプレイである、請求項１に記載の自動立体視表示装置。
【請求項１２】
前記表示パネルが光放射型ディスプレイである、請求項１に記載の自動立体視表示装置。
【請求項１３】
前記レンズが湾曲したレンズ部分を有し、
前記湾曲したレンズ部分が前記表示パネルからみて外方を向き、前記光遮断配置の前記素子が前記湾曲したレンズ部分の下でレンズ中にあるか、又は、
前記湾曲したレンズ部分が、レプリカ構造が前記レンズ部分と前記表示パネルの間にあるように前記表示パネルの方を向き、前記光遮断配置の前記素子が前記レプリカ構造中にある、請求項１に記載の自動立体視表示装置。
【請求項１４】
表示パネル、前記表示パネルの前に配置されるレンズのアレイ、及び、前記レンズの間に導かれる光を選択的に遮断するための、隣接するレンズ位置間に設けられた素子を有する光遮断配置を有する自動立体視表示装置を動作させる方法であって、少なくとも２つの異なるモード、前記光遮断配置が前記レンズの間に導かれる光を遮断するプライバシー・モード、及び、前記光遮断配置が前記レンズの間に導かれる光を遮断しない公開モードのうちの１つに前記自動立体視表示装置を設定することを含む方法。
【請求項１５】
前記設定が、光偏光を変更するための切り替え可能なリターダ配置を制御することを含み、少なくとも１つの偏光を遮断するための偏光子配置が設けられる、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、表示を生成するための表示ピクセルのアレイを有する表示パネル及び異なる空間位置にそれぞれのビューを導くための画像形成配置有するタイプの自動立体視表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種類のディスプレイに用いられる画像形成装置の第１の例は、例えば、表示の基礎をなすピクセルに関して大きさを設定されて配置されるスリットを有するバリアである。2つのビューによる設計において、観察者は、頭部が一定の位置にある場合に、三次元画像を知覚することをできる。バリアは、表示パネルの前に配置され、奇数及び偶数のピクセル・カラムからの光がそれぞれ観察者の左及び右目の方へ導かれるように設計される。
【０００３】
この種類の2ビュー表示設計の欠点は、観察者が一定の位置にいなければならず、左右に約3cmしか動くことができないということである。より多くの好ましい実施の形態では、各々のスリットの下に2つのサブピクセル・カラムではなく、いくつかのサブピクセル・カラムが存在する。このようにして、観察者は、左右に動いても、常に、自身の目で立体画像を知覚することが可能となる。
【０００４】
バリア装置は、製造が簡単であるが、光効率がよくない。したがって、好ましい変形例は、画像形成装置としてレンズ配置を用いることである。例えば、互いに平行に延在して表示ピクセル・アレイの上に横たわる細長いレンチキュラ素子のアレイが提供されることができ、表示ピクセルは、これらのレンチキュラ素子を通して観察される。
【０００５】
レンチキュラ素子は、それぞれが細長い半円柱状のレンズ素子から成る素子のシートとして提供される。レンチキュラ素子は一般的に表示パネルのカラム方向に延在し、各々のレンチキュラ素子は、表示ピクセルの２つ以上の隣接するカラムのそれぞれのグループの上に横たわる。
【０００６】
例えば、各々のレンチキュラが、表示ピクセルの２つのカラムと関連付けられている配置において、各々のカラムにおける表示ピクセルは、それぞれの二次元サブ画像の垂直スライスを提供する。レンチキュラ・シートは、これらの２つのスライス及び他のレンチキュラと関連付けられた表示ピクセル・カラムからの対応するスライスを、シートの前に位置するユーザの左及び右目に導き、ユーザは１つ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、光出力指向機能を提供する。
【０００７】
他の配置において、各々のレンチキュラは、ロウ方向において４つ以上の隣接する表示ピクセルのグループに関連付けられる。各々のグループ中の表示ピクセルの対応するカラムは、それぞれの二次元サブ画像からの垂直スライスを提供するように適切に配置される。ユーザの頭部が左から右に動くと、一連の連続した異なる立体視が知覚されて、例えば、見回したような印象を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ビューの数を増加させることは3D印象を改善するが、全てのビューが本来の表示によって同時に示されるので、観察者によって知覚される画像解像度を低下させる。複数のビュー（例えば９又は１５）がいわゆる観察コーン中に示され、これらの観察コーンが視野を横切って繰り返すという妥協が、一般的に見出される。結果として大きい観察角を有するディスプレイが得られるが、観察者は、3Dモニタ又はテレビを見る位置の選択において完全に自由であるというわけではない。観察コーンの境界では、3D効果は無く、ゴースト画像が現れる。この広い観察角は、ディスプレイのユーザが表示コンテンツの全て又は特定の部分についてのいかなる傍受も好まない状況において問題である。一つの典型的な例は、通勤の間のメール及び書類の閲覧である。
【０００９】
プライベート及び公開観察モードを有するディスプレイを提供することが提案されている。これは、3D自動立体視ディスプレイに対しても提案されている（例えばUS2011/0234605）。この文献は、異なるモードが、サブピクセルの異なる取り合わせを駆動することによって生成されることができることを開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、独立請求項に記載のディスプレイ及び方法が提供される。
【００１１】
一つの態様において、本発明の自動立体視表示装置は、
- 表示パネル；
- 表示パネルの前に配置されるレンズのアレイ；及び
- レンズ間に導かれる光を選択的に遮断する光遮断配置、
を有し、光遮断配置は、隣接するレンズ位置の間に提供される素子を含み、表示装置は、少なくとも２つの異なるモード、光遮断配置がレンズの間に導かれる光を遮断する第１プライバシー・モード、及び、光遮断配置がレンズの間に導かれる光を遮断しない第２公開モードに設定可能である。
【００１２】
「レンズの間に導かれる」とは、光が、レンズの出口に達するまでに１つのレンズから隣のレンズへと通過する方向を有することを意味する。
【００１３】
本発明は、したがって、切り替え可能なプライバシー・モードがコーン反復をオン/オフすることができる、レンズに基づく自動立体視表示装置を提供する。コーン反復によって、ディスプレイは、通常のレンズに基づく自動立体視ディスプレイのように、正確に機能する。（レンズ間の遮断機能のために）コーン反復なしでは、観察角は、１つのコーンに限定される。１つの観察コーンの開口角度は、レンズ・ピッチとシート厚との間の関係に基づくレンズ設計上の選択である。
【００１４】
このアプローチの利点は、プライバシー・モードにおいても、望ましい観察コーンに対する出力輝度は低下せず、完全な表示解像度が用いられることである。
【００１５】
構成の設定は、例えば、２つの状態間の切り替えのための（ラップトップ・キーのような物理的な又はソフトウェアの）スイッチを介して、ユーザから受信される入力に基づくことができる。「プライバシー・モード」は装置上で動作するアプリケーションに割り当てられることができ、このプライバシー・モードを有する少なくとも１つのアプリケーションが実行されるときに、観察角は１つのコーンに限定される。
【００１６】
レンズ間の素子は、光遮断を実行する素子であることができ、又はその他に、それらは、更なる光学素子によって遮断されるように光を処理する（例えば偏光を変更する）ことができる。
【００１７】
１つの配置において、光遮断配置は、光偏光を変更するための切り替え可能なリターダ配置及び少なくとも１つの偏光を遮断するための偏光子配置を有することができる。
【００１８】
１つの実施態様において、隣接するレンズ間に提供される素子は偏光子配置を含み、切り替え可能なリターダ配置は、レンズアレイの前に提供される。このようにして、リターダを用いて偏光を切り替えるか否か選択することによって、レンズ間の偏光子素子は、吸収又は透過機能を実行する。
【００１９】
局所的に設定される切り替え可能なプライバシー・モードを可能にするために、切り替え可能なリターダ配置は、（パッシブ又はアクティブ・マトリックスとして）ピクセル化されることができる。この場合には、装置は、プライバシー・モードがユーザにとって明確で便利である態様において局所的に設定されるように、動作することができる。グラフィカル・ユーザインタフェースを対象とする１つの特定のソリューションは、GUI要素にアプリケーション・プライバシー・モードを組み込むことである。
【００２０】
切り替え可能なリターダ配置は、その代わりに単一の切り替え可能なコンポーネントを有することができる。
【００２１】
光遮断配置はさらに、第２偏光子配置を有することができ、切り替え可能なリターダ配置は、2つの偏光子配置の間に提供される。第２偏光子配置は、例えば、表示パネル出力がランダムに偏光している場合にのみ必要である。
【００２２】
他の配置において、隣接するレンズ間に提供される素子は切り替え可能なリターダ配置を有し、偏光子配置は、レンズアレイの後に提供される（「の後に」は、表示パネルから出力される光経路に依然として沿っていることを意味する）。
【００２３】
この場合には、レンズ間の素子は光遮断を実行せず、これは以降の偏光子配置によって実施される。
【００２４】
光遮断配置は、第２偏光子配置をまたさらに有することができ、切り替え可能なリターダ配置は、2つの偏光子配置の間に提供される（「の間に」はここでも光経路に関する）。
【００２５】
上で概説される全ての例において、レンズ間を通過した光、すなわち、広い観察角方向において通過する光に対する、切り替え可能なリターダとそれに続く偏光子がある。ディスプレイから垂直に通過する光に対しては、２つのコンポーネントのうち１つのみ（構成に依存してリターダか偏光子のいずれかである）を通る経路があり、偏光依存光遮断は実施されない。
【００２６】
実施例の他のセットにおいて、隣接するレンズ間に提供される素子は、光遮断モードと光透過型モードとの間の切り替えが可能である切り替え可能コンポーネントを含む。このようにして、各々の2つの隣接するレンズ間の光学素子は、透過状態と吸収状態との間で切り替え可能である。素子は、例えば各々電気泳動セルを有することができる。
【００２７】
表示パネルは、液晶ディスプレイまたは光放射型ディスプレイからなることができる。
【００２８】
レンズのアレイは、湾曲したレンズ部分を有することができ、
- 湾曲したレンズ部分は表示パネルからみて外方を向き、素子は湾曲したレンズ部分の下でレンズ中にあるか、又は、
- 湾曲したレンズ部分は、レプリカ構造がレンズ部分と表示パネルの間にあるように、表示パネルの方を向き、素子はレプリカ構造中にある。
したがって、表示パネルから見て、レンズは凹形か又は凸形でありえる。
【００２９】
他の態様において、本発明は、自動立体視表示装置を動作させる方法を提供し、当該自動立体視表示装置は、表示パネル及び表示パネルの前に配置されるレンズのアレイ、並びに、レンズ間に導かれる光を選択的に遮断するための光遮断配置を有し、光遮断配置は、隣接するレンズ位置間に設けられる素子を含み、当該方法は、少なくとも2つの異なるモード、すなわち、光遮断配置がレンズ間に導かれる光を遮断する第１プライバシー・モード、及び、光遮断配置がレンズ間に導かれる光を遮断しない第２公開モードのうちの１つに表示装置を設定する。
【００３０】
本発明の実施の形態が、単に一例として、添付の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】既知の自動立体視表示装置の概略的な斜視図。
【図２】レンチキュラ・アレイが異なる空間位置に異なるビューをどのように提供するかを示す図。
【図３】マルチ・ビュー自動立体視表示のレイアウトの断面図。
【図４】図3のクローズアップ。
【図５】コーンのセットの各々において生成されるビューが等しい９ビュー・システムを示す図。
【図６】レンチキュラレンズを実施する第１の態様を示す図。
【図７】レンチキュラレンズを実施する第２の態様、ディスプレイの例を示す図。
【図８】本発明の表示装置の第１の実施例を示す図。
【図９】本発明の表示装置の第２の実施例を示す図。
【図１０】本発明の表示装置の第３の実施例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明は、伝播の大きい横方向の（すなわち非法線方向の）角度に起因して隣接するレンズ間を通過した又は通過する光を選択的に遮断するために光遮断配置が提供される自動立体視表示装置を提供する。隣接するレンズ位置の間に素子が提供されて、これらの素子に達する光が観察者に達することを許容されるか、又は、観察者に達することを阻止されるように、ディスプレイは設定されることができる。これは、公開の（複数コーン）観察モードが選択されるか又はプライベートな（１つの狭い観察コーン）観察モードであることができることを意味する。
【００３３】
図1は、既知の直視型自動立体視表示装置1の概略的な斜視図である。既知の装置1は、表示を生成する空間光変調器として作用するアクティブなマトリックス型の液晶表示パネル3を含む。
【００３４】
表示パネル3は、ロウ及びカラムで配置される表示ピクセル5の直交するアレイを有する。明確にするため、少数の表示ピクセル5のみが図に示される。実際には、表示パネル3は、表示ピクセル5の約千のロウ及び数千のカラムを有する。
【００３５】
液晶表示パネル3の構造は全面的に従来通りである。特に、パネル3は、一対の間隔を置いて配置された透明なガラス基板を含み、それらの間に、整列配置されたツイステッドネマチック又は他の液晶材料が提供される。基板は、それらの対向面上に透明インジウムスズ酸化物(ITO)電極のパターンを担持する。
偏光層が基板の外側表面に提供される。
【００３６】
各々の表示ピクセル5は、基板上に対向する電極を含み、それらの間に液晶材料が介在する。表示ピクセル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。表示ピクセル5は、ギャップによって互いから規則正しく間隔を置いて配置される。
【００３７】
各々の表示ピクセル5は、スイッチング素子(例えば薄膜トランジスタ(TFT)又は薄膜ダイオード(TFD) )に結合される。表示ピクセルは、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し、適切なアドレス指定方法は当業者に知られている。
【００３８】
表示パネル3は、この場合には表示ピクセル・アレイの領域の上に広がる平面バックライトからなる光源7によって照射される。光源7からの光は、表示パネル3を通して導かれ、個々の表示ピクセル5は光を変調して表示を生成するように駆動される。
【００３９】
表示装置1は、ビュー形成機能を実行する表示パネル3の表示側に配置されるレンチキュラ・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のアレイを含み、明確性のために、そのうちの１つのみが誇張された大きさで示される。
【００４０】
レンチキュラ素子11は、この場合には凸形の円柱状の素子の形であり、それらは、表示パネル3から表示装置1の前に位置するユーザの目まで異なる画像又はビューを提供する光出力指向手段として作用する。
【００４１】
装置は、バックライト及び表示パネルを制御するコントローラ13を有する。
【００４２】
図1に示される自動立体視表示装置1は、異なる方向にいくつかの異なる視野ビューを提供することが可能である。特に、各々のレンチキュラ素子11は、各々のロウにおいて少数の表示ピクセル5のグループの上に横たわる。レンチキュラ素子11は、いくつかの異なるビューを形成するように、異なる方向にグループの各々の表示ピクセル5を投射する。ユーザの頭部が左から右に動くと、ユーザの目はいくつかのビューのうちの異なるものを受けとる。
【００４３】
当業者は、液晶材料が複屈折性であり、屈折率切り替えは特定の偏光の光にのみ適用されるので、光偏光手段が上記したアレイとともに用いられる必要があることを理解する。光偏光手段は、表示パネルの一部又は装置の画像形成配置として提供されることができる。
【００４４】
図2は、上述のようなレンチキュラ・タイプの画像形成配置の動作原理を示し、バックライト20、表示装置24（例えばLCD）及びレンズ27のレンチキュラ・アレイ28を示す。図2は、レンチキュラ配置28がどのように3つの異なる空間位置に異なるピクセル出力を導くかについて示す。
【００４５】
本発明はそのようなディスプレイにおけるビュー反復に関連し、それは以下で説明される。
【００４６】
図3は、マルチ・ビュー自動立体視ディスプレイのレイアウトの断面図を示す。特定のレンチキュラレンズ27の下の各々のピクセル31I〜31VIIは、特定のビュー32I〜32VIIに寄与する。このレンズの下の全てのピクセルは共にビューの１つのコーンに寄与する。（ライン37Iと37IIとの間の）このコーンの幅は、いくつかのパラメータの組み合わせによって決定される。それは、ピクセル面からレンチキュラレンズの面まで距離34（D）に依存する。それはさらに、レンズ・ピッチ35（PL）にも依存する。
【００４７】
図4は図3のクローズアップであり、ディスプレイのピクセル24によって放射される（または変調される）光が、ピクセルに最も近いレンチキュラレンズ27によって集められるが、隣接するレンズ27I及び27IIのレンチキュラ配置28によっても集められることを示す。これは、ビューの反復コーンの発生の起源である。ピクセル31IVは、例えば、示されるように、観察コーン29I、29II及び29IIIに寄与する。
【００４８】
コーンの各々において生成される対応するビューは等しい。この効果は、9ビュー・システム（すなわち各々のコーンにおいて9つのビュー）について図5において概略的に示される。
【００４９】
3D効果と解像度ペナルティとの間の許容できる妥協のために、ビューの総数は、一般的に9又は15に限られる。これらのビューは、一般的に1〜2度の角度幅を有する。ビュー及びコーンは、それらが周期的であるという特性を有する。
【００５０】
2つの基本的なレンチキュラ設計が存在する。
【００５１】
図6は、レンチキュラ・アレイ28のレンチキュラ27の湾曲した面が表示パネル24からみて外方を向く、最も複雑ではない設計を示す。
【００５２】
図7は、広い観察角にわたってより良好な性能を有する他の設計を示す。この設計は、WO2009/147588において詳述され、レンチキュラ・レンズアレイ28のそれと異なる屈折率を有する接着剤（一般的にポリマー）の使用を含む。ガラス又はポリカーボネート平板56は、接着剤58と同様の屈折率を有し、レンチキュラレンズが表示パネルに焦点を合わせるために十分な距離を生み出すために用いられる。レンチキュラ・アレイ28のレンチキュラの湾曲した面は表示パネル24の方を向く。
【００５３】
本発明は、レンズ間の素子を含む光学配置の使用に基づく。配置は、（必ずしもレンズ間の部分というわけではなく）全体として、光透過モード又は光遮断モードに切り替えられることができる。このようにして、主たる観察コーンを不変としつつ、隣接するレンズからディスプレイを出るピクセルからの光は遮断されることができる。本発明は、光遮断機能が有効にされるか又は無効にされるように、レンチキュラレンズに入る又は出ていく光の制御を提供するレンチキュラ間の光学素子及び更なるレイヤとして実施されることができる。例えば以下のような、異なる複雑度及び光効率を有するさまざまな実施の形態が可能である：
(i)光遮断構造は偏光子であり、光路は少なくとも１つのリターダを含む。これは特に、市場に出るまでの時間が短い液晶型表示装置及び自己放射型表示装置に適している。
(ii)光遮断構造がリターダであり、光路は偏光子を含む。
(iii)光遮断構造が電気泳動セルである。これは特に、将来の自己放射型ディスプレイに適しているだろう。
【００５４】
図8は、光遮断素子として偏光子の使用に基づく第１の実施の形態を示す。
【００５５】
第１偏光子60が、表示パネル24とレンチキュラ・アレイ28との間に提供される。第２偏光子62の配置は、レンズ素子の間に提供される。光学リターダ64が、偏光子60, 62間に提供される。
【００５６】
光がすでに偏光していない場合にのみ表示パネル24上の偏光子60が必要であるので、LCDディスプレイでは、この層60は除去されることができる。
【００５７】
この配置は、ひっくり返したアプローチ（図7）と同様に通常のレンチキュラ・シート（図6）と互換性がある。
【００５８】
図8は、図6に示されるタイプのレンチキュラ・シートに対するアプリケーションを示す。しかしながら、同じアプローチは、図7に示されるタイプのレンチキュラ・シートに適用されることができる。この場合には、光遮断偏光子は、スペーサ層56及び接着剤層58を通ってレンズ境界へと達する。
【００５９】
レンチキュラ・シートは、レンチキュラ・シートにエンボス加工し、それを、乾燥しているときに偏光機能を有する材料で満たすことによって製造されることができる。変形例は、レンチキュラ及び偏光ストリップを別々に生成して、レンチキュラを形成するためにそれらを一緒に接着することである。そしてシートは、他の表示レイヤの上に配置されることができる。
【００６０】
リターダ64は、１つの透明な（例えばITO）電極により両側を覆われる１つの液晶セルであることができ、リターダは全体として、極性状態を切り替えられることができる。あるいは、リターダ64は、LCセルが１つのサブピクセル、ピクセル又は一組のピクセルを覆うように、パターニングされることができる。その場合、セルは、独立して切り替えられることができる。これは、ディスプレイ上の機密に関わる情報（例えばメール）は小さい観察コーン中でのみ見えて、機密でない情報はそうではないように、コンテンツ、タスク又はアプリケーションのためにプライバシー・モードを可能にする。
【００６１】
図9は、リターダ・レイヤ70がレンチキュラレンズ間に提供され、第１偏光子72が表示パネル24とレンチキュラ・アレイ28との間に提供され、第２偏光子74がレンチキュラ・アレイの出力側に提供される、他のバージョンを示す。このようにして、切り替え可能なリターダはここでも2つの偏光子間にはさみ込まれるが、切り替え可能なリターダはレンズ間にある。図9は、図6と比べて垂直遮断素子の異なる位置を示すために、図7のレンズ構造のタイプに適用されたこのアプローチを示す。しかしながら、図9のアプローチは、図6の基本的なレンチキュラ設計にも適用されることができる。
【００６２】
液晶表示装置は、偏光子及び液晶セル中の吸収のために非効率的である。LCDディスプレイを用いる場合、光はすでに偏光しており、上記の2つのアプローチは光効率をそれほど低下させない。しかしながら、一般的に全ての偏光の光を放射する自己放射型ディスプレイの場合、偏光子を追加することは、光出力を少なくとも半分にする。強度は耐用期間及び電池寿命との負の関係を有するので、これは好ましくは回避されるべきである。
【００６３】
光学素子が偏光に依存せず、その代わりに（ほぼ）吸収する状態と（ほぼ）透過する状態との間で切り替えられることができる場合、非効率性は回避されることができる。これは、電気泳動を用いれば可能である。
【００６４】
図10は、各々の光学遮断素子が、帯電光吸収粒子を含む流体で満たされたセル80から成る実施例を示す。セルの上下の電極82は、全ての帯電粒子をリザーバ84の方へ動かすように電圧が印加されることを可能にする。これは、公開モードである。自然な状態では、粒子は液体中に分散する。これは、プライベート・モードである。
【００６５】
粒子リザーバ84は、導波路のようにレンズ構造内を伝播する可能性がある全反射をブロックすることによって、クロストークを低減するという更なる利点を与えることができる。
【００６６】
レンズ構造内の全反射の問題は、OLEDピクセルが全ての方向に光を放射する拡散放射体であるので、OLEDディスプレイについて特に生じる。従来の（2D）ディスプレイにとって、これは、バックライトを必要とし、特別な手段なしでは狭いビーム中にのみ光を放射するLCDディスプレイに勝る明らかな利点である。しかしながら、多くの光が有機レイヤ内部で再利用されて放射されずに低い効率を生じさせるので、OLED材料の拡散放射は課題を引き起こす。これを改善するために、さまざまなソリューションが、OLEDから光の出力を改善するために試みられた。
【００６７】
しかしながら、2Dディスプレイのためのこの改善は、実際には、3D自動立体視OLEDディスプレイにとっては問題である。１つのレンチキュラレンズから放射されることが意図される光が、ガラス中で隣接するレンズへと反射される場合があるので、光出力を増加させるためのソリューションは自動立体視レンチキュラ・ディスプレイでは用いられることができない。これは、コントラストを低下させて、クロストークを増加させる。
【００６８】
したがって、OLEDパネルからの増加した光出力の要求と3D自動立体視ディスプレイ内の低クロストークの要求との間に競合が存在する。
【００６９】
公開モードにあるときにさえ、粒子リザーバは、クロストークを低減するためにレンズ間の光の通過をブロックしつつ、依然として複数の観察コーンの生成を可能にするように設計されることができる。粒子リザーバがレンズ構造内に延在する程度は、レンズ構造内の導波性によって引き起こされるクロストークの低減にそれらがどれくらいの影響を及ぼすかについて決定する。
【００７０】
この目的のための（切り替え不可の）光遮断の使用は、本出願人の未公開の国際特許出願PCT/IB2012/05242, "Autostereoscopic Display Device"において議論される。
【００７１】
レンチキュラ自動立体視ディスプレイは、ディスプレイ照射のための異なる技術を利用することができる。
【００７２】
例えば、冷陰極蛍光ランプ（CCFL）バックライトは、一般的に、白い拡散（ランバート）裏面によって裏打ちされたキャビティ中に配置されるCCFLランプのロウを含む。CCFLランプからの光は、ランプを隠して十分に均一なスクリーン輝度を保証するように、直接又は背裏を介して、拡散体を通過する。
【００７３】
１つの実施例において、光は、小さいプリズムで覆われたいわゆる輝度改良ホイルを用いてコリメートされる。偏光に起因する過剰な光損失を防止するために、反射偏光子として作用する二重輝度改良ホイルが用いられる。このようにして、望ましくない偏光の光は、ランプに戻され、拡散反射の後、光学素子に再び入ることができる。二重輝度改良ホイルは弱い偏光子であるので、（「ポーラー」と呼ばれる）他の偏光子が用いられることがある。
【００７４】
LCパネルは、カラーフィルタ及び「検光子」と呼ばれる他の偏光子を有する。
【００７５】
電圧が液晶セルに印加される場合（この場合には偏光は偏光子間で変更され、従って光は検光子を通過することができる）を除き、全ての光はポーラー及び検光子（2つの偏光子）によってブロックされる。カラーフィルタを通して、CFLランプから放射される白い光は、色が生成されることができるように、フィルタリングされる。
【００７６】
白色LEDは、エネルギー効率を改善するために、CCFLバックライトを置き換えるために用いられることができる。更なる利点は、LEDは迅速にオン・オフされることができ、それによって、黒レベル及びパワー効率を改善するために、フレーム・ベースの局所的な減光を可能にすることである。他のステップは、白色LEDの代わりにRGBのLEDを用いることであり、色域が増加することができるという利点がある。LEDは、表示パネルの後ろ、又は、側面照射ディスプレイを生成するために、パターニングされた導波路の側面に配置されることができる。
【００７７】
いくつかの新たな放射技術、すなわち、有機発光ダイオード（OLED）、有機光放射トランジスタ（OLET）及び量子ドットLED（QLED）は、これらの技術が一様に放射する面を生成することを可能にするので、バックライトを生成するために特に適している。これは、拡散体及び導波路の必要性を無くして、コンポーネントの数を低減し、ディスプレイをさらにより薄くすることができる。
【００７８】
直接放射ディスプレイ技術が用いられる場合、バックライトは省かれることができる。ビデオにおいて18%の平均的なグレーレベルで、偏光した光の82%は、LCDシステム中で吸収される。組み合わされたスクリーン中の全てのレイヤは、約7%の透明度を有する。したがって、事実上平均すると、放射された光の7%の18%（それは1.6%に等しい）のみが、スクリーンを出る。
【００７９】
直接放射ピクセルを有するディスプレイは、対照的に、必要とされる光のみを放射し、したがって、最終過程が光の半分を除去する場合であっても、ディスプレイは、平均的なコンテンツに対してLCDの31倍（50％割る1.6％）の効率を有する。白に対して、効率は、LCDの7倍（50％割る7％）の効率である。
【００８０】
有機発光ダイオード（OLED）及びトランジスタ（OLET）並びに量子ドットLED（QLED）は、ほぼ任意の望ましい形状及びサイズの効率的かつ強力な平坦な放射体を生成する新たな原理である。1つのオプションは、そのようなバックライトと共にLCD設計を用いることである。しかしながら、言及された技術の完全なポテンシャルを用いるために、ピクセル自体が、効率を改善する放射体であるべきである。
【００８１】
OLED放射体は、ランバーティアンエミッタとしてモデル化されることができる。ランバート面は、全ての角度から等しく明るく見える。大きな表面のためのOLED輝度は、LCDバックライトを可能にするのに十分高い。7%の効率及び300cd/m2の白色出力に基づいて、OLEDバックライト輝度は、4000cd/m2を超える。小さい放射体では、より高い輝度は問題ではない。
【００８２】
本発明は、全てのこの種のディスプレイに適用されることができる。
【００８３】
上記の実施例は、切り替え不可の自動立体視ディスプレイを示す。
【００８４】
マルチビュー・ディスプレイのレンズを切り替え可能にすることによって、3Dモードと組み合わせて、高い2D解像度モードを有することが可能になる。切り替え可能なレンズの他の使用法は、時間シーケンシャルにビューの数を増加させること(WO-2007/072330)、及び、複数の3Dモードを可能にすることである(WO-2007/072289)。2D/3D切り替え可能なディスプレイを製作する既知の方法は、以下によってレンチキュラレンズを置き換える：
(i)  レンズ機能が、液晶分子の配向を制御する電極によりオン・オフされる、又は、（切り替え可能なリターダを通して）光の偏光を変更することによりオン・オフされる、液晶材料で満たされたレンズ形状キャビティ。
(ii)  屈折率分布型レンズを生成するために電極が液晶分子の配向を制御する（例えばWO2007/072330を参照）、液体結晶で満たされるボックス形状キャビティ。
(iii)  形状が電場によって制御される液滴のエレクトロウェッティング・レンズ。
(iv)  異なる屈折率の流体中の透明電気泳動粒子で満たされるレンズ形状キャビティ（WO―2008/032248／032248）。
【００８５】
本発明は、例えば上記で概説されるタイプの切り替え可能な自動立体視ディスプレイに適用されることができる。
【００８６】
図面、開示及び添付の請求の範囲の検討から、開示された実施の形態に対する他のバリエーションは、請求された発明を実施する際に、当業者によって理解され、遂行されることができる。請求の範囲において、「有する」「含む」等の用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数表現は複数を除外しない。単に特定の手段が相互に異なる従属請求項中に列挙されているからといって、これらの手段の組み合わせが有効に用いられることができないことを意味しない。請求の範囲におけるいかなる参照符号も、その範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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