(57)【要約】【課題】  角度分離が容易に制御または選択され得るマルチビューディスプレイを提供すること。【解決手段】  本発明によるマルチビューディスプレイは、空間的に多重化された様式の第１および第２のイメージをディスプレイ面にわたって表示する表示デバイス（４３）を備える。デバイス（４３）は、第１および第２のイメージからの光を異なった表示方向に方向付ける指向性ディスプレイサブシステムとして機能するように、レンチキュラスクリーン等の視差光学素子（４４）と連係する。光学系（４５）は、例えば、発散素子のレンチキュラスクリーンを備え、例えば、角度分離を拡大するために、視野角方向の角度分離を変更する。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチビューディスプレイであって、空間的に多重化された第１および第２のイメージを表示するように構成された表示デバイス（４３）と、該デバイス（４３）と連係して、該第１および該第２のイメージからの光を、第１の角度分離で第１および第２の方向にそれぞれ方向付けるように構成された視差光学素子（４４）と、該第１および該第２の方向からの該光を受取るための光学系（４５、４５ａ、４５ｂ、５０、５２〜５５）とを備える、マルチビューディスプレイであって、
該光学系は、該第１の角度分離とは異なった第２の角度分離で、第１および第２のビュー方向のそれぞれに該光を方向付けるように構成され、該視差光学素子（４４）および該光学系（４５、４５ａ、４５ｂ、５０、５２〜５５）は、該ディスプレイの前方でディスプレイ視距離で、またはその近傍でのみ実イメージを形成するように構成されることを特徴とする、マルチビューディスプレイ。
【請求項２】
前記第２の角度分離は、前記第１の角度分離よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項３】
前記光学系（４５、４５ａ、４５ｂ、５０、５２〜５５）は、光学素子のアレイを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のディスプレイ。
【請求項４】
前記素子の各々は、非対称であることを特徴とする、請求項３に記載のディスプレイ。
【請求項５】
前記素子の各々は、レンズを備えることを特徴とする、請求項３または４に記載のディスプレイ。
【請求項６】
前記素子の各々は、レンズを備え、該各レンズは、発散レンズであることを特徴とする、請求項２に記載のディスプレイ。
【請求項７】
前記レンズアレイは、前記視差光学素子（４４）と組み合わされることを特徴とする、請求項５または６に記載のディスプレイ。
【請求項８】
前記光学系（４５、４５ａ、４５ｂ、５０、５２〜５５）は、収束レンズのさらなるレンズアレイ（４５ｂ）を備えることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１つに記載のディスプレイ。
【請求項９】
前記素子の各々は、プリズムを備えることを特徴とする、請求項３または４に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
前記素子の各々は、ウェッジ（６５）と非斜面領域（６６）とを備えることを特徴とする、請求項４に記載のディスプレイ。
【請求項１１】
前記アレイ（４５）は、屈折率が制御可能である材料の第１の層（５０）の整合面と接触する非平面を有することを特徴とする、請求項３〜１０のいずれか１つに記載のディスプレイ。
【請求項１２】
前記第１の層（５０）は、前記アレイ（４５）の前記屈折率を含む、制御可能範囲の屈折率を有することを特徴とする、請求項１１に記載のディスプレイ。
【請求項１３】
前記第１の層（５０）の前記材料は、液晶材料であることを特徴とする、請求項１１または１２に記載のディスプレイ。
【請求項１４】
前記アレイ（４５）は、複屈折材料（５２）の第２の層の整合面と接触する非平面を有することを特徴とする、請求項３〜１０のいずれか１つに記載のディスプレイ。
【請求項１５】
前記複屈折材料（５２）の前記屈折率の１つは、前記アレイ（４５）の前記屈折率と実質的に等しいことを特徴とする、請求項１４に記載のディスプレイ。
【請求項１６】
前記複屈折材料（５２）は、重合型液晶であることを特徴とする、請求項１４または１５に記載のディスプレイ。
【請求項１７】
前記第２の層（５２）を通過する光の偏光を選択的にスイッチングする偏光スイッチ（５３）を備えることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか１つに記載のディスプレイ。
【請求項１８】
前記偏光スイッチからの光を受取る偏光子（５５）を備えることを特徴とする、請求項１７に記載のディスプレイ。
【請求項１９】
前記デバイス（４３）は、液晶デバイスを備えることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１つに記載のディスプレイ。
【請求項２０】
前記多重化された第１および第２のイメージを表示するために、前記デバイス（４３）を駆動する駆動装置（２０）を備えることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１つ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、マルチビュー指向性ディスプレイに関する。これは、２つ以上のイメージを表示し、これにより、異なった方向から各イメージを見ることができ、従って、異なった方向からディスプレイを見る２人以上の観察者が互いに異なったイメージを見る。このようなディスプレイは、例えば、自動立体視表示デバイスまたはデュアルビュー表示デバイスとして用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
従来の表示デバイスは、長年、複数のユーザが同時に見ることができるように設計されてきた。表示デバイスの表示特性は、複数の観測者が、ディスプレイに対して異なった角度から同じ良質なイメージを見ることができるようにされた。これは、複数のユーザが、例えば、空港および駅での出発情報の表示等のディスプレイから同じ情報を必要とし得る場合に使用すると効果的である。しかしながら、個々のユーザが同じディスプレイから異なった情報を見得ることが所望される複数の用途がある。例えば、自動車の場合、ドライバが衛星ナビゲーションデータを見ることを所望する一方で、同乗者は、映画を見ることを所望し得る。この対立する要求は、２つの別個のディスプレイを提供することによって満たされ得るが、これは、余分な空間を占有し、かつ、コストを高くする。さらに、この例で２つの別個のディスプレイが用いられた場合、ドライバは、頭部を動かして同乗者のディスプレイを見ることができるが、ドライバの気を散らせることになる。さらなる例として、２人以上のプレーヤ向けのコンピュータゲームをする各プレーヤは、自分のパースペクティブ（ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ）からゲームを見ることを所望し得る。これは、現在、各プレーヤが別個のディスプレイ画面上でゲームを見ることによって行われ、これにより、各プレーヤは、別個の画面上で自分だけの固有のパースペクティブを見る。しかしながら、プレーヤごとに別個のディスプレイ画面を提供することによって、多くの空間が占有され、コストがかかり、ポータブルゲームのためには実用的でない。
【０００３】
これらの問題を解決するために、マルチビュー指向性ディスプレイが開発されている。マルチビュー指向性ディスプレイのある応用例は、「デュアルビューディスプレイ」としてであり、これは、２つ以上の異なったイメージを同時に表示し得、各イメージは、特定の方向にのみ見え、すなわち、１つの方向から表示デバイスを見る観察者は１つのイメージを見、これに対して、別の異なった方向から表示デバイスを見る観察者は異なったイメージを見る。２人以上のユーザに異なったイメージを示し得るディスプレイは、２つ以上の別個のディスプレイを使用する場合と比べて空間およびコストの著しい節約を提供する。
【０００４】
マルチビュー指向性表示デバイスの可能な応用例がこれまで述べられたが、他にも多くの応用例がある。例えば、マルチビュー指向性表示デバイスは、飛行機内で用いられ、各乗客に個別の機内娯楽プログラムが提供される。現在、各乗客に、典型的には、前方の列のシートの背面に個別の表示デバイスが提供される。マルチビュー指向性ディスプレイを用いることによって、コスト、空間および重量の著しい節約が提供され得る。なぜなら、これにより、１つのディスプレイで２人以上の乗客にサービス提供することが可能である一方で、各乗客が好みに応じて固有の映画の選択をすることがさらに可能になるからである。
【０００５】
マルチビュー指向性ディスプレイのさらなる有利な点は、ユーザ間で互いの画面表示を見ることを不可能にする能力である。これは、例えば、現金自動預払機（ＡＴＭ）を用いる銀行または売買取引等のセキュリティを必要とする用途、ならびに、上述の例のコンピュータゲームにおいて所望される。
【０００６】
マルチビュー指向性ディスプレイのさらなる用途は、３次元ディスプレイの生成時である。正視の場合、ヒトの２つの眼は、頭部の異なった位置にあるために、異なったパースペクティブから外界のビューを知覚する。従って、これらの２つのパースペクティブは、脳によって１つのシーンにおける種々の視対象に対する距離を評価するために用いられる。３次元イメージを効果的に表示するディスプレイを製造するために、この状態を再生し、かつ、イメージのいわゆる「立体視の対（ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ  ｐａｉｒ）」、すなわち観察者の眼ごとに１つのイメージを供給することが必要である。
【０００７】
３次元ディスプレイは、眼に異なったビューを供給するために用いられる方法に応じて、２つのタイプに分類される。立体視ディスプレイは、通常、立体イメージの対の２つのイメージを広い視域にわたって表示する。ビューの各々は、例えば、ディスプレイの色、偏光状態、または時間ごとにコード化される。ユーザは、ビューを分離し、かつ、各眼に、その眼向けのビューのみを見させるフィルタシステムの眼鏡を着用することを必要とする。
【０００８】
自動立体視ディスプレイは、右眼用ビューおよび左眼用ビューを異なった方向に表示し、これにより、各ビューは、空間のそれぞれの所定の領域からしか見ることができない。ディスプレイアクティブ領域の全体にわたってイメージを見ることができる空間の領域は、「表示ウィンドウ」と呼ばれる。観察者の左眼が立体視の対の左眼用ビューの表示ウィンドウにあり、観察者の右眼がその対の右眼用イメージの表示ウィンドウにあるように観察者が位置する場合、観察者のそれぞれの眼は、適切なビューを見て、３次元イメージが知覚される。自動立体視ディスプレイは、観察者が観察補助器具を着用することを必要としない。
【０００９】
自動立体視ディスプレイは、デュアルビューディスプレイと同じ原理である。しかしながら、自動立体視ディスプレイ上に表示された２つのイメージは、立体イメージの対の左眼用イメージおよび右眼用イメージであり、従って、互いに独立したものでない。さらに、２つのイメージは、１人の観察者に可視であるように表示され、その観察者のそれぞれの眼に１つのイメージが見える。
【００１０】
フラットパネル自動立体視ディスプレイの場合、表示ウィンドウは、通常、視差光学素子（ｐａｒａｌｌａｘ  ｏｐｔｉｃ）と呼ばれる光学素子と自動立体視ディスプレイのイメージ表示ユニットの画素（または「ピクセル」）構造とが組み合わされることによって形成される。視差光学素子の例は、視差バリアであり、これは、不透明な領域によって分離された、多くの場合スリットの形態である透過性の領域を有するスクリーンである。このスクリーンは、画素の２次元アレイを有する空間光変調器（ＳＬＭ）の前方または後方にセットされて、自動立体視ディスプレイを生成し得る。
【００１１】
図１は、従来のマルチビュー指向性ディスプレイ、この場合、自動立体視ディスプレイの平面図である。指向性ディスプレイ１は、イメージ表示デバイスを構成する空間光変調器（ＳＬＭ）４および視差バリア５を備える。図１のＳＬＭは、アクティブマトリクス薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板６、カウンタ基板７、および基板とカウンタ基板との間に配置された液晶層８を有する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスの形態である。ＳＬＭには、独立してアドレス指定可能な複数の画素を規定するアドレシング電極（図示せず）が提供され、かつ、液晶層を位置合わせするためのアライメント層（図示せず）がさらに提供される。視角拡大膜９および線形偏光子１０が各基板６、７の外面上に提供される。照明１１がバックライト（図示せず）によって供給される。
【００１２】
視差バリア５は、ＳＬＭ４に隣接する表面上に視差バリアアパーチャアレイ１３が形成された基板１２を備える。アパーチャアレイは、不透明な部分１４によって分離された垂直に広がる（すなわち、図１の紙面に向かって延びる）透明なアパーチャ１５を備える。反射防止（ＡＲ）コーティング１６（ディスプレイ１の出力面を形成する）が視差バリア基板１２の反対側の面上に形成される。
【００１３】
ＳＬＭ４のピクセルは、ロウおよびカラムで構成され、カラムは、図１の紙面に向かって延びる。ロウの、または水平方向のピクセルピッチ（あるピクセルの中心から隣接するピクセルの中心への距離）はｐである。アパーチャアレイ１３の垂直に延びる透過性スリット１５の幅は、２ｗであり、透過性スリット１５の水平方向のピッチはｂである。バリアアパーチャアレイ１３の平面は、液晶層８の平面から距離ｓの間隔を空ける。
【００１４】
適切な信号をＳＬＭ４に供給するために駆動装置２０が提供され、これにより、左眼用のイメージおよび右眼用のイメージが表示される。特に、これらのイメージは、ピクセルの交互のカラムでＳＬＭ４上に空間的に多重化される。
【００１５】
使用中に、表示デバイス１は、左眼用イメージおよび右眼用イメージを形成し、左眼と右眼とがそれぞれ左眼用表示ウィンドウ２および右眼用表示ウィンドウ３と整合するように頭部を位置付けた観察者は３次元イメージを見る。左眼用表示ウィンドウ２および右眼用表示ウィンドウ３は、ディスプレイから所定の視距離のウィンドウ平面１７に形成される。ウィンドウ平面は、アパーチャアレイ１３の平面から距離ｒｏの分の間隔を空ける。ウィンドウ２、３は、ウィンドウ平面において隣接し、ヒトの２つの眼の間の平均的間隔に対応するピッチｅを有する。ディスプレイの法線方向の軸から各ウィンドウ１０、１１の中心に対する半角はαである。
【００１６】
視差バリア５におけるスリット１５のピッチは、ＳＬＭ４のピクセルピッチの整数倍に近似するように選択され、これにより、ピクセルのカラムの群は、視差バリアの特定のスリットと関連する。図１は、ＳＬＭ４の２つのピクセルカラムが視差バリアの各透過性スリット１５と関連する表示デバイスを示す。
【００１７】
図２は、ＳＬＭ４および視差バリア５から生成された光の角度区域を示し、ここで、視差バリアは、ピクセルカラムピッチの正確な整数倍数のピッチを有する。この場合、ディスプレイパネル表面にわたる異なった位置から入ってくる角度区域が混合され、かつ、イメージ１またはイメージ２のビューの純区域（ここで、「イメージ１」および「イメージ２」は、ＳＬＭ４によって表示される２つのイメージを示す）は存在しない。これに対処するために、視差バリアのピッチが、好ましくは、ピクセルカラムピッチの整数倍数よりもわずかに小さくなるように、わずかに低減される。その結果、角度区域は、ディスプレイの前方の所定の平面（「ウィンドウ平面」）にて収束する。これは、ビューポイント補正として知られ、かつ、ＳＬＭ４および改変された視差バリア５’によって生成されたイメージ区域を示す添付の図面の図３に示される。視域は、この方法で生成された場合に、平面図では、およそカイト形状である。
【００１８】
図４は、別の従来のマルチビュー指向性表示デバイス１’の平面図である。これは、一般に、視差バリア５がバックライトとＳＬＭ４との間にあるようにＳＬＭ４の背後に配置されることを除いて、図１の表示デバイス１に対応する。このデバイスは、視差バリアが観察者にはほとんど見えず、かつ、ディスプレイのピクセルが、デバイスの前方の比較的近傍に現れるという利点を有し得る。さらに、図１および図４は、各々、バックライトによって照射された透過性表示デバイスを示すが、（明るい状態の）周辺光を用いる反射デバイスが知られている。反透過性デバイスの場合、図４の後方視差バリアは、周囲の照明を吸収しない。これは、反射光を用いるディスプレイが２Ｄモードである場合に有利である。
【００１９】
図１および図４の表示デバイスにおいて、視差バリアは、視差光学素子として用いられる。他のタイプの視差光学素子が知られている。立体イメージの対を形成するため、または、異なった方向にそれぞれ見られる２つ以上のイメージを形成するために、インターレースされたイメージを異なった方向に方向付ける、例えば、レンチキュラーレンズアレイが用いられ得る。
【００２０】
イメージ分割のホログラフィー法が知られているが、実際、これらの方法には、視野角の問題、擬視区域、およびイメージの簡単な制御の欠如がある。
【００２１】
別のタイプの視差光学素子は、マイクロ偏光子ディスプレイであり、これは、偏光指向性光源と、ＳＬＭのピクセルと位置合わせされた、パターニングされた精密マイクロ偏光子素子とを用いる。このようなディスプレイは、高品質のウィンドウイメージ、コンパクトデバイス、および、２Ｄ表示モードと３Ｄ表示モードとの間でスイッチングする能力の可能性を提供する。視差光学素子としてマイクロ偏光子ディスプレイを用いる場合に支配的な要件は、マイクロ偏光子素子がＳＬＭに組み込まれる場合の視差の問題を回避する必要性である。
【００２２】
カラーディスプレイが必要とされる場合、ＳＬＭ４の各ピクセルには、一般に、３つの主要な色の１つと関連したフィルタが付与される。各々が異なった色のフィルタを有する３つのピクセルの群を制御することによって、複数の可視色が生成され得る。自動立体視ディスプレイにおいて、立体イメージチャネルの各々は、バランスのとれた色出力の色フィルタを十分に含まなければならない。製造業者に有用であるように、複数のＳＬＭは、垂直カラムで構成された色フィルタを有し、所与のカラムにおけるすべてのピクセルは、これらと関連した同色フィルタを有する。視差光学素子は、視差光学素子の各スリットまたはレンズレットと関連した３つのピクセルカラムを有するこのようなＳＬＭに配置された場合、各視域は、１つの色のピクセルしか見ない。この状態を回避するために、色フィルタレイアウトについては注意が払われなければならない。適切な色フィルタレイアウトのさらなる詳細は、特許文献１に示される。
【００２３】
図１および図４に示されるもののような指向性表示デバイスにおける視差光学素子の機能は、ＳＬＭ４のピクセルを通って特定の出力角に透過される光を制限することである。この制限は、視差光学素子（例えば、透過スリット等）の所与の素子の背後のピクセルカラムの各々の視野角を規定する。各ピクセルのビューの角度範囲は、ピクセルピッチｐ、ピクセルの平面と視差光学素子の平面との間の分離ｓ、および、ピクセルの平面と視差光学素子の平面（図１のディスプレイにおけるこの平面は、基板７である）との間の材料の屈折率ｎによって決定される。非特許文献１では、自動立体視ディスプレイにおけるイメージ間の分離角度が表示ピクセルと視差バリアとの間の距離に依存することが示される。
【００２４】
図１または図４の半角αは、
ｓｉｎα＝ｎ・ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（ｐ／２ｓ））      （１）
によって求められる。
【００２５】
複数の既存のマルチビュー指向性ディスプレイに関するある問題は、２つのイメージ間の角度分離が過度に小さいことである。基本的に、表示ウィンドウ間の角度２αは、ピクセルピッチｐを増加すること、視差光学素子とピクセルとの間の分離ｓを小さくすること、または、基板の屈折率ｎを増加することによって大きくなり得る。
【００２６】
同時係属中の特許文献２は、マルチビュー指向性ディスプレイの表示ウィンドウ間の角度分離をより大きくする標準的な視差バリアと共に用いる新規のピクセル構造を記載する。しかしながら、マルチビュー指向性ディスプレイにおいて標準的ピクセル構造を用いることが可能であることが望ましい。
【００２７】
同時係属中の特許文献３および特許文献４は、マルチビュー指向性ディスプレイの表示ウィンドウ間の分離角度を、ピクセルの有効ピッチを大きくすることによって増加させることを提案する。
【００２８】
特許文献５は、投影の用途のために特に設計された反射ディスプレイ上の視野角の入射を改善するために外部マイクロレンズの使用を開示する。
【００２９】
添付の図面の図５は、特許文献６に開示されたタイプの自動立体視ディスプレイを示す。このディスプレイは、ディスプレイ２１および２２によって生成されるイメージがビームコンバイナ２３によって組み合わされ、投影レンズ２４に供給される「ビームコンバイナ」タイプのものである。視野角分離を増幅するために、ダブルレンチキュラスクリーン角度増幅器２５が用いられる。増幅器２５は、投影されたイメージの視野角分離を変更するための異なった焦点長さの２つのレンチキュラスクリーンまたはシートを備える。実際のイメージは、増幅器２５の光学素子内に形成される。さらに、増幅器２５のレンチクルは、ディスプレイの残り部分から比較的離れていなければならない。なぜなら、これらのレンチクルは、ディスプレイ２１および２２における各ＬＣＤの全体を再イメージ化することが必要とされるからである。
【００３０】
特許文献７は、添付の図面の図６ａおよび図６ｂに示されるように、２つのレンチキュラーレンズアレイＬＳ１およびＬＳ２を用いて、「ハイブリッドサンドイッチ（ｈｙｂｒｉｄ  ｓａｎｄｗｉｃｈ）」２６として知られるものを形成する自動立体視ディスプレイを開示する。スイッチ照明装置２７の形態の制御可能な光源のアレイは、図６ｂに示されるように、直接的か、または、図６ａに示されるように、第１のアレイＬＳ１を介してＳＬＭ２８を照射する。各レンチクルは、ＳＬＭ２８のピクセルのそれぞれのカラムと関連付けられ、カラムを通じてディフューザ２９上に光をフォーカスする。異なったビューは、アレイＬＳ２によって効果的に分離され、このアレイは、示された例においてはピクセルカラムの隣接する対ごとに１つのレンチクルを有している。効果的に、アレイＬＳ２は、ディフューザ２９上に形成されたイメージをディスプレイのウィンドウ面におけるビュー位置３０に再イメージ化する。
【００３１】
添付の図面の図７は、非特許文献２によって開示されたタイプの自動立体視ディスプレイを示す。ディスプレイは、非常に大きい「ポスター」サイズの発光ダイオード（ＬＥＤ）パネル３１を備える。第１および第２のレンチキュラシート３２および３３の形態の２つのレンズアレイは、パネル３１とビュアーとの間に配置される。ディスプレイは、比較的大きいピクセルピッチおよび長い視距離を有する。視野角分離を低減するために、第１のレンチキュラシート３２は、パネル３１のピクセルを極めて小さいピッチにイメージ化および縮小して、第２のレンチキュラシート３３から、より小さい視野角分離を提供する。レンチキュラシート３２および３３の焦点長さは、第１のレンチキュラシート３２が、第１のシートと第２のシートとの間の領域にパネル３１をフォーカスするようになっている。第２のシート３３は、パネルを観察面３４に再イメージ化する。
【００３２】
特許文献８は、レンチキュラレンズを用いて２Ｄから３Ｄにスイッチング可能な液晶表示パネルを提供する構成を開示する。
【００３３】
非特許文献３は、自動立体視３Ｄディスプレイにおけるプリズム構造の使用を開示する。プリズム構造は、このディスプレイの表示ウィンドウを生成する役割を果たす。
【００３４】
特許文献９は、さらに、自動立体視３Ｄディスプレイを形成するプリズム構造の使用を開示する。このディスプレイは視準光源の使用を必要とする。個々のプリズムは、ピクセルと位置合わせされ、かつ、ディスプレイの表示ウィンドウを生成するためにも用いられる。
【００３５】
特許文献１０は、自動立体視３Ｄディスプレイにおける観察者のトラッキングシステムを開示する。トラッキングは、視差バリアおよびプリズム構造の形態の固定された視差光学素子に対してピクセルをシフトさせることによって実行される。バリアとプリズムとの組み合わせは、表示ウィンドウを生成するために用いられる。
【００３６】
非特許文献４は、２つの光源を有する指向性バックライトを開示する。光源の１つは、時系列全解像度３Ｄディスプレイにおいて左眼用イメージを照射し、もう１つの光源は、右眼用イメージを照射する。レンチキュラレンズと組み合わされたプリズム構造は、＋６０°および−６０°の方向から光を受取り、この光を＋１０°および−１０°の方向に向け直す。このディスプレイにおいて、視差光学素子は用いられない。
【００３７】
特許文献１１は、種々の３Ｄまたはマルチビューディスプレイの部分を形成する光学スイッチング装置を開示する。各場合について、ディスプレイの光学スイッチング部分は、ディスプレイの視差光学素子を形成する受動複屈折レンズアレイである。どの光の偏光が出力されるのかを選択する装置は、ディスプレイがマルチビューモードと２Ｄまたは非指向性モードとの間でスイッチングすることを可能にする。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０７５２６１０号明細書
【特許文献２】英国特許出願第０３１５１７１．９号明細書
【特許文献３】英国特許出願第０３０６５１６．６号明細書
【特許文献４】英国特許出願第０３１５１７０．１号明細書
【特許文献５】欧州特許第１０８９１１５号明細書
【特許文献６】欧州特許第０６５６５５５号明細書
【特許文献７】欧州特許第０５９７６２９号明細書
【特許文献８】国際公開０３０１５４２号パンフレット
【特許文献９】米国特許第５７７４２６２号明細書
【特許文献１０】国際公開９８２７４５１号パンフレット
【特許文献１１】国際公開第０３／０１５４２４号パンフレット
【非特許文献１】Ｈ．Ｙａｍａｍｏｔｏら、「Ｏｐｔｉｍｕｍ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ａｎｄ  ｖｉｅｗｉｎｇ  ａｒｅａｓ  ｏｆ  ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ  ｆｕｌｌ−ｃｏｌｏｕｒ  ＬＥＤ  ｄｉｓｐｌａｙｓ  ｕｓｉｎｇ  ｐａｒａｌｌａｘ  ｂａｒｒｉｅｒ」、ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．、２０００年、ｖｏｌ．Ｅ８３−Ｃ、Ｎｏ．１０、１６３２頁
【非特許文献２】Ｙａｍａｍｏｔｏら、「Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  ｏｆ  Ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ  Ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ｕｓｉｎｇ  Ｆｕｌｌ  Ｃｏｌｏｕｒ  ＬＥＤ  Ｐａｎｅｌ」、Ｐｒｏｃ  Ｓｐｉｅ、２００２年、ｖｏｌ．４６６０、２３６頁
【非特許文献３】Ｓｃｈｗｅｒｄｔｎｅｒら、「Ｔｈｅ  Ｄｒｅｓｄｅｎ  ３Ｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ（Ｄ４  Ｄ）」、ＳＰＩＥ、１９９８年、ｖｏｌ．３２９５、２０３頁
【非特許文献４】Ｓａｓａｇａｗａら、「Ｐ−５１：Ｄｕａｌ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ  ｆｏｒ  Ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ  ＬＣＤ」、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ＳＩＤ  ２００３  Ｄｉｇｅｓｔ、３９９頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３８】
本発明は、角度分離が容易に制御または選択され得るマルチビューディスプレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
本発明により、マルチビューディスプレイであって、空間的に多重化された第１および第２のイメージを表示するように構成された表示デバイス（４３）と、該デバイス（４３）と連係して、該第１および該第２のイメージからの光を、第１の角度分離で第１および第２の方向にそれぞれ方向付けるように構成された視差光学素子（４４）と、該第１および該第２の方向からの該光を受取るための光学系（４５、４５ａ、４５ｂ、５０、５２〜５５）とを備える、マルチビューディスプレイであって、該光学系は、該第１の角度分離とは異なった第２の角度分離で、第１および第２のビュー方向のそれぞれに該光を方向付けるように構成され、該視差光学素子（４４）および該光学系（４５、４５ａ、４５ｂ、５０、５２〜５５）は、該ディスプレイの前方でディスプレイ視距離で、またはその近傍でのみ実イメージを形成するように構成されることを特徴とする、マルチビューディスプレイが提供され、それにより上記目的が達成される。
【００４０】
前記第２の角度分離は、前記第１の角度分離よりも大きくてもよい。
【００４１】
前記光学系（４５、４５ａ、４５ｂ、５０、５２〜５５）は、光学素子のアレイを備えていてもよい。
【００４２】
前記素子の各々は、非対称であってもよい。
【００４３】
前記素子の各々は、レンズを備えていてもよい。
【００４４】
前記素子の各々は、レンズを備え、該各レンズは、発散レンズであってもよい。
【００４５】
前記レンズアレイは、前記視差光学素子（４４）と組み合わされてもよい。
【００４６】
前記光学系（４５、４５ａ、４５ｂ、５０、５２〜５５）は、収束レンズのさらなるレンズアレイ（４５ｂ）を備えていてもよい。
【００４７】
前記素子の各々は、プリズムを備えていてもよい。
【００４８】
前記素子の各々は、ウェッジ（６５）と非斜面領域（６６）とを備えていてもよい。
【００４９】
前記アレイ（４５）は、屈折率が制御可能である材料の第１の層（５０）の整合面と接触する非平面を有していてもよい。
【００５０】
前記第１の層（５０）は、前記アレイ（４５）の前記屈折率を含む、制御可能範囲の屈折率を有していてもよい。
【００５１】
前記第１の層（５０）の前記材料は、液晶材料であってもよい。
【００５２】
前記アレイ（４５）は、複屈折材料（５２）の第２の層の整合面と接触する非平面を有していてもよい。
【００５３】
前記複屈折材料（５２）の前記屈折率の１つは、前記アレイ（４５）の前記屈折率と実質的に等しくてもよい。
【００５４】
前記複屈折材料（５２）は、重合型液晶であってもよい。
【００５５】
前記第２の層（５２）を通過する光の偏光を選択的にスイッチングする偏光スイッチ（５３）を備えていてもよい。
【００５６】
前記偏光スイッチからの光を受取る偏光子（５５）を備えていてもよい。
【００５７】
前記デバイス（４３）は、液晶デバイスを備えていてもよい。
【００５８】
前記多重化された第１および第２のイメージを表示するために、前記デバイス（４３）を駆動する駆動装置（２０）を備えていてもよい。
【００５９】
本発明によると、空間的に多重化された第１および第２のイメージを表示するように構成された表示デバイスと、このデバイスと連係して、第１および第２のイメージからの光をそれぞれ第１および第２の方向に、第１の角度分離でそれぞれ方向付けるように構成された視差光学素子と、第１および第２の方向からの光を受取り、かつ、それぞれ第１および第２の表示方向に、第１の角度分離と異なる第２の角度分離で、光を方向付ける光学系とを備えるマルチビューディスプレイが提供され、視差光学素子および光学系は、ディスプレイの前方でディスプレイ視距離で、またはその近傍でのみ実イメージを形成するように構成される。
【００６０】
第２の角度分離は、第１の角度分離より大きくなり得る。
【００６１】
光学系は光学素子のアレイを備え得る。素子の各々は非対称であり得る。素子の各々はレンズを備え得る。各レンズは発散レンズであり得る。レンズアレイは視差光学素子と組み合わされ得る。光学系は、収束レンズのさらなるレンズアレイを備え得る。
【００６２】
素子の各々は、プリズムを備え得る。
【００６３】
素子の各々は、ウェッジおよび非傾面領域を備え得る。
【００６４】
アレイは、屈折率が制御可能である材料の第１の層の整合面と接触する非平面を有し得る。第１の層は、アレイの屈折率を含む制御可能な範囲の屈折率を有し得る。第１の層の材料は液晶材料であり得る。
【００６５】
アレイは、複屈折材料の第２の層の整合面と接触する非平面を有し得る。複屈折材料の屈折率の１つは、アレイの屈折率と実質的に等しくなり得る。複屈折材料は重合型液晶であり得る。ディスプレイは、第２の層を通過する光の偏光を選択的にスイッチングする偏光スイッチを備え得る。ディスプレイは、偏光スイッチから光を受取る偏光子を備え得る。
【００６６】
デバイスは、液晶デバイスを備え得る。
【００６７】
ディスプレイは、多重化された第１および第２のイメージを表示するために、デバイスを駆動するための駆動装置を備え得る。
【００６８】
本発明は、実施例を用いて、添付の図面を参照してさらに記載される。
【発明の効果】
【００６９】
従って、角度分離が容易に制御または選択され得るマルチビューディスプレイを提供することが可能である。この表示デバイスおよび視差光学素子は、上述のように決定された視野角分離を有するサブシステムとしてマルチビュー指向性ディスプレイを効果的に形成し、光学系のパラメータは、ディスプレイが必要とするように視野角分離を変更するように選択され得る。光学系は、別個のコンポーネントとして製造され得、これにより、サブシステムは、異なった視野角分離が必要とされる適用範囲で標準化されて用いられ得る。従って、所望の視野角分離を達成するために、適切な光学系を付加または取り付けることが必要であるにすぎない。ディスプレイを設置する間、光学系が、例えば、表示デバイスおよび視差光学素子に対する位置に関して調整され得、これにより、所望の視野角分離および所望の視差角を達成する。光学系は、視野角分離および表示方向を変更して、例えば、観測者が、可能な表示位置の範囲内でイメージをこの観測者に向かって方向付けるように調整することを可能にするように調整可能であり得る。
【００７０】
視野角分離は、拡大または縮小され得る。視野角分離が縮小された場合、これは、表示されたイメージの輝度をより強くし得、これにより、視差光学素子と表示デバイスとの間に比較的大きな分離を用いることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
図８は、比較的幅が狭い自動車４１および比較的幅が広いトラック４２におけるディスプレイ４０の設置を示す。このマルチビューディスプレイは、デュアルビュータイプのディスプレイであり、左側のビュワーイメージＬおよび右側のビュワーイメージＲのインターレースされた垂直ストリップを表示するピクセルの交互のカラムを有する液晶デバイス（ＬＣＤ）４３を備えることが、図式的に示される。レンチキュラスクリーン４４の形態の視差光学素子は、ＬＣＤ基板および関連する層の厚さ、この実施例においては約０．７ミリメートル分、ＬＣＤ４３のピクセル面から分離される。このディスプレイは、前方視差光学素子タイプのディスプレイであるが、以下において記載される実施形態のすべての場合のように、後方視差光学素子タイプのディスプレイでもあり得る。
【００７２】
光学系４５は、レンチキュラスクリーン４４の前方に配置され、平凸レンズの形態で発散レンズのアレイを備えるか、レンチキュラスクリーン４４のレンズまたはレンチクルは平凸レンズである。ＬＣＤ４３とレンチキュラスクリーン４４との組み合わせは、指向性ディスプレイサブシステムであり、これは、左および右のビューからの光をＬＣＤ４３およびレンチキュラスクリーン４４のパラメータによって決定された角度分離を有するそれぞれの異なった方向に方向付ける。特に、このサブシステムからのビュー方向間の角度分離は比較的小さく、かつ、それぞれのビューがドライバ４６および助手席の同乗者４７に見えるために必要とされるよりも小さい。発散光学素子またはレンズの形態の光学系４５は、ビュー方向間の角度分離を、この実施例において、４０°と示される値になるように拡大し、これにより、ドライバ４６および同乗者４７の各々は、各々向けのビューを見るが、もう一方のビューは、実質的に不可視である。
【００７３】
幅の広いトラック４２の場合、より大きい視野角分離が必要とされる。これを達成するために、同じディスプレイサブシステムが異なった光学系または位置が異なる光学系４５で用いられ、これにより、トラック４２内のドライバ４６および同乗者４７の位置によって必要とされる、この実施例において８０°の視野角分離を提供する。
【００７４】
便宜上、ＬＣＤ４３および視差光学素子４４を備えるディスプレイサブシステムは、異なった視野角分離を必要とする広い適用範囲で用いるための標準的アイテムとして製造され得る。設置の間、各ディスプレイは、適切な光学系４５を設置することによって、および／または光学系を位置付けることによって所望の視野角分離を提供するように調整または構成される。従って、異なった視野角分離を有する完全なディスプレイの範囲を生成する必要はない。
【００７５】
図９ａは、ＬＣＤ４３、レンチキュラスクリーン４４の形態の視差レンズアレイ、および、「さらなる」レンズアレイ４５の形態の光学系を備える図８に示されるタイプのデュアルビューディスプレイを示す。アレイ４４のレンズは、ＬＣＤ４３をアレイ４５の外側にフォーカスさせ、レンズアレイ４４と４５との組み合わせは、観測者が配置されることが意図されたディスプレイの前面であるディスプレイの表示面に、またはこの近傍にＬＣＤの実イメージを形成する。従って、ＳＬＭのピクセル面は、実質的に、ディスプレイの前方のユーザの平面にフォーカスされる。視野角分離の拡大は、レンズアレイ４４および４５の焦点長さ、ならびにこれらの間の分離に依存する。従って、所望の視野角分離、およびディスプレイ４０からの所望のユーザ視距離を達成するために、これらのパラメータが選択される。
【００７６】
アレイ４５のレンズのピッチは、視差バリアまたは任意の他の適切な視差光学素子であり得るレンズアレイ４４によって形成された視差光学素子のピッチと実質的に同じ方法で最適化され得る。これは、良好な表示ウィンドウの形成を達成するために必要とされる。示された実施形態において、アレイ４５の各レンズは、アレイ４４のそれぞれのレンズと関連するが、これは、必要でなく、他の構成が用いられてもよい。
【００７７】
図９ｂに示されたディスプレイ４０は、レンズアレイ４４および４５は、単一の素子またはシートに組み合わされるという点で、図９ａに示されるものとは異なる。
【００７８】
図１０に示されるディスプレイ４０は、図１０のさらなるレンズアレイまたはレンチキュラスクリーン４５が、平凸円柱レンズとして示される収束レンズを備えるという点で、図９ａに示されるものとは異なる。このことの効果は、図１０のディスプレイにおける視野角分離を縮小することである。
【００７９】
図１１ａのディスプレイは、光学系が２つのさらなるレンチキュラスクリーン４５ａおよび４５ｂを備えるという点で、図９ａに示されるものとは異なる。２つのさらなるレンチキュラスクリーンは、ＬＣＤ４３およびレンチキュラスクリーン４４を備えるディスプレイサブシステムによって生成される視野角分離を拡大するということと同じ効果を生成するように連係する。レンチキュラスクリーン４４ａおよび４４ｂは、レンチキュラスクリーン４４を備える視差光学素子と、レンチキュラスクリーン４５ｂを形成する収束レンズのアレイとの間の発散素子のアレイ４５ａとして示される。このような構成は、個々のレンズまたは素子の焦点長さのために必要とされる仕様が低減されることを可能にし得、かつ、システム内の歪みをより容易に克服することを可能にし得る。
【００８０】
図１１ｂに示されるように、レンチキュラスクリーン４５ａおよび４５ｂは、単一の素子またはシート４５になるように組み合わせられ得る。
【００８１】
図１２ａおよび図１２ｂは、図９ａに示されるタイプのディスプレイをデュアルビュー動作モード、および通常またはシングルビュー非指向性動作モードで示す。レンチキュラスクリーン４５の発散レンズは、屈折率が変更または制御され得る材料の層を含むキャビティによって、レンチキュラスクリーン４４のレンズから分離される。層は、液晶層５０として示され、かつ、層５０の屈折率を制御するために、対向電極および電極間に可変の電圧を印加する装置等の適切な制御手段が提供され得る。
【００８２】
図１２ａに示されるデュアルビュー動作モードにおいて、スクリーン４４および４５の屈折率とは異なった屈折率を有し、これにより、屈折がインターフェースにて生じ、ディスプレイ４０がすでに記載されたように動作するように、層５０が制御される。図１２ｂに示される「通常」または非指向性動作モードにおいて、スクリーン４４および４５の屈折率と実質的に等しい屈折率を有するように層５０が制御される。従って、スクリーン４４および４５を有する層５０のインターフェースにて生じる屈折は実質的に存在せず、これにより、ディスプレイは、非指向性ディスプレイとして動作する。単一のイメージが、ＬＣＤか、または空間光変調器（ＳＬＭ）４３によって表示され得、かつ、垂直および水平方向の視野角の範囲全体にわたって可視である。
【００８３】
層５０の屈折率は、１つのデュアルビューモードと通常のモードとの間でスイッチングするために、すでに記載されたように、２つの値間でスイッチング可能である。あるいは、屈折率は、屈折を変更し、従って、レンチキュラスクリーン４４および４５の光パワーを変更するために、他の離散値または値の連続範囲内の任意の値を有するように制御され得る。これは、例えば、異なった視野角、異なった視野角分離、および／または異なった視距離を提供するようにディスプレイ４０を制御するために用いられ得る。従って、ディスプレイは、視野角および視距離の範囲で設置の範囲の表示の質を改善または最適化するように制御される。ビュワートラッキングシステムが提供された場合、これは、観測者の位置に応じて、層５０の屈折率を制御するために用いられ得る。
【００８４】
図１３ａおよび図１３ｂは、層５０が重合型液晶として示される複屈折材料の層５２によって置換されるという点で、図１２ａおよび図１２ｂに示されるものとは異なるディスプレイ４０のデュアルビューおよび通常モードを示す。さらに、偏光スイッチ５３ならびに偏光子５４および５５が提供される。重合型液晶層５２は、そこを通過する光に第１の偏光方向を与える第１の屈折率を有し、レンチキュラスクリーン４４と４５との屈折率を一致させる。層５２は、スクリーン４４および４５の屈折率と整合しない、光に直交する偏光方向を与える第２の屈折率を有する。従って、第１の偏光方向の光は、レンズによって屈折されず、これにより、ディスプレイ４０は、図１３ｂに示されるような通常モードの非指向性ディスプレイとして機能する。直交する偏光方向の光は、スクリーン４４および４５のレンズによって屈折され、これにより、ディスプレイ４０は、上述のように、デュアルビューモードで動作する。
【００８５】
偏光スイッチは、偏光子５５と共に、第１の偏光方向または第２の偏光方向の光を選択的に透過させ、従って、デュアルビュー動作モードと通常動作モードとの間でスイッチングするために用いられる。例えば、偏光スイッチ５３は、液晶材料および電極、ならびに、直交する偏光方向の光が通過するモード間でスイッチングすることを可能にする制御装置を備え得る。
【００８６】
偏光スイッチ５３を用いるデュアルビューモードと通常モードとの間のスイッチングは、少なくともこの実施形態において、ディスプレイのノーマルブラックのＬＣモードとノーマルホワイトのＬＣモードとの間でスイッチングする作用も有する。従って、モードがスイッチングされた場合、ＳＬＭ４３に供給されたデータは、これを補償するために反転される。
【００８７】
図１４に示されるディスプレイは、視差光学素子４４が、４４ａ等の垂直および並行に均等な間隔を空けたスリットを有する視差バリアの形態であり、レンズアレイが、光学系４５を形成するプリズム構造によって置換されるという点で、図９ａに示されるものとは異なる。プリズム構造４５は、ＳＬＭ４３および視差光学素子４４を備えるディスプレイサブシステムからの視野角分離を拡大する。ａ、ｂおよびｃで示された距離は、例えば、クロストークを低減または最小化するため、および、所望の視野角分離を達成するために、選択または最適化され得る。
【００８８】
例えば、図１４において示されるような、同じ基本タイプの後方視差バリアディスプレイの場合、プリズム構造４５は、フレネルプリズムと置換されてもよく、これは、ＳＬＭ４３のピクセル面に配置され得る。
【００８９】
図１５は、視野角分離を拡大するのではなく、これを縮小するために、プリズム構造４５が反転されるという点で、図１４に示されるものとは異なるディスプレイ４０を示す。この実施形態において、拡散照明が示されているが、イメージの混合またはクロストークを低減するために平行光が用いられ得る。
【００９０】
図１６は、図１５に示されるタイプのディスプレイ４０を示すが、図１２ａおよび図１２ｂに示されるタイプのアクティブ液晶層５０を備える。上述のように、デュアルビューモードと正常モードとの間でスイッチングするため、および／または視野角分離の変化を変動させるために、層５０の屈折率が制御され得る。基板５８は、層５０の液晶を含むために図１６に示される。
【００９１】
図１７に示されるディスプレイは、図１５に示されるタイプのものであるが、図１３ａおよび１３ｂに示される重合型液晶層５２と、偏光スイッチ５３と、偏光子５４および５５とを備える。デュアルビュー動作モードと通常動作モードとの間を選択する図１７のディスプレイの動作は、視差光学素子４４が通常動作モードまたはシングルビュー動作モードでの機能を継続する視差バリアである場合にこのモードの水平方向の視野角が制限されるという点を除いて上述のとおりである。しかしながら、視差バリア４４は、視差バリアモードと、視差バリア構造が実質的に無効または不可視であるモードとの間でスイッチング可能であるタイプのものであり得、シングルビュー動作モードでより広い視野角範囲を可能にする。
【００９２】
図１８に示されるディスプレイ４０は、図１４に示されるものと同じタイプのディスプレイであるが、視差バリアまたは光学素子４４は、スリット内にカラーフィルタを有するタイプである。ＳＬＭ４３は、カラーフィルタを含み、これにより、各ピクセルは、赤色、緑色、または青色等の単色の光を効果的に透過する。バリア４４の各スリットは、ピクセルのカラムの対と連係し、左のイメージストリップを表示するピクセルＬは単色であり、右のイメージストリップを表示するピクセルＲは異なった色である。各スリットは、左イメージピクセルＬからの光を透過するため、および、右イメージピクセルＲからの光を実質的に遮断するためのフィルタ６０と、右イメージピクセルＲからの光を通すため、および、左イメージピクセルＬからの光を遮断するためのフィルタ６１とを備える。このような構成は、実質的に左イメージピクセルＬからの光のみが構造４５の各プリズムの左側の面６２に達することを保証する。同様に、この構成は、実質的に右イメージピクセルＲからの光のみが構造４５の各プリズムの右側の面６３に達することを保証する。
【００９３】
図１９ａは、ディスプレイ４０と、ウェッジ部分６５および非斜面部分６６を有する個々の光学素子を備える発散素子の形態の別のタイプの光学系４５とを示す。このような構成は、ディスプレイ面に対する法線に対して左右非対称のビュー方向を提供する。例えば、図１９ａに示されるように、６７のようなピクセルは、ドライバ向けのイメージが観視され得る角度範囲の形態の「ドライバウィンドウ６８」を提供するようにディスプレイ４０が設置される車両のドライバ向けのイメージを表示する。６７等のピクセルからの光は、ウェッジ微細構造層４５の各要素の平面部分６６を通過し、かつ、非発散屈折される。
【００９４】
同乗者向けのイメージを表示する６９等のピクセルからの光は、ウェッジ部分または構造６５を通過し、発散屈折される。これは、角度表示範囲がより大きく、それにより、同乗者向けのイメージがより幅の広い表示範囲で観視され得る点でドライバウィンドウ６８よりも幅が広い同乗者ウィンドウ７０を生成する。
【００９５】
図１９ｂは、図１２ａおよび図１２ｂに示されるタイプの層５０を含む図１９ａに示されるタイプのディスプレイを示す。層５０の屈折率を制御するための電極７１および電圧コントローラ７２は、図１９ｂに示される。シングルビュー動作モードとデュアルビュー動作モードとの間でスイッチングするか、または、視野角分離を変更するディスプレイの動作は、上述のとおりである。
【００９６】
図１９ｃは、図１９ａに示されるものと同じ一般的タイプのディスプレイを示すが、ここでは、上述のように、視差バリア４４の形態の視差光学素子と、ピクセル６７および６９を含むＬＣＤが、「デュアルビューパネル」７５として大量生産される。従って、異なった光学系が、特定の用途のためのディスプレイが設置される前、その間、またはその後にパネル７５に取り付けられ得る。特に、異なった光学系は、異なった用途に対して所望の視野角分離、視野角および／または視距離を達成するように選択され得る。図１９ｃは、２つの異なったタイプの光学系の素子ごとの構造を示す。一方の素子は、図１９ａに示されるように、非対称なウェッジ微細構造４５ａの形態であり、これに対して、他方の素子４５ｂは、２つの異なった発散レンズ構造７６ａおよび７６ｂの形態の非対称発散レンズ素子である。このような構成は、比較的高価なパネル７５を大量生産する一方で、特定の用途のための光学系を比較的安価に製造することを可能にする。
【００９７】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
（要約）
本発明によるマルチビューディスプレイは、空間的に多重化された様式の第１および第２のイメージをディスプレイ面にわたって表示する表示デバイス（４３）を備える。デバイス（４３）は、第１および第２のイメージからの光を異なった表示方向に方向付ける指向性ディスプレイサブシステムとして機能するように、レンチキュラスクリーン等の視差光学素子（４４）と連係する。光学系（４５）は、例えば、発散素子のレンチキュラスクリーンを備え、例えば、角度分離を拡大するために、視野角方向の角度分離を変更する。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】図１は、公知のタイプの前方バリア自動立体視３Ｄディスプレイの図式的な水平方向の断面図である。
【図２】図２は、図１に示されたタイプのディスプレイを有するビューポイント補正されていない視域の形成を図式的に示す。
【図３】図３は、ビューポイント補正の使用を図式的に示す。
【図４】図４は、公知のタイプの後方視差バリア自動立体視ディスプレイの図式的な水平方向の断面図である。
【図５】図５は、公知のタイプのディスプレイの図式的な平面図である。
【図６】図６は、公知のタイプのディスプレイの図式的な平面図である。
【図７】図７は、公知のタイプのディスプレイの図式的な平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態を構成するマルチビュー指向性ディスプレイの自動車の応用例の２つの実施例を図式的に示す。
【図９】図９は、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１９ａ】図１９ａは、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１９ｂ】図１９ｂは、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【図１９ｃ】図１９ｃは、本発明の実施形態を構成するマルチビューディスプレイの図式的な断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１      指向性ディスプレイ
２      左表示ウィンドウ
３      右表示ウィンドウ
４      ＳＬＭ
５      視差光学素子
６      アクティブ（ＴＦＴ）基板
７      カウンタ基板
８      ＬＣＤピクセル面
９      視野角
１０    偏光子
１１    バックライト
１２    視差バリア基板
１３    視差バリアアパーチャアレイ
１４    不透明な部分
１５    透明なアパーチャ
１６    ＡＲコーティング
１７    ウィンドウ平面
４０    ディスプレイ
４１    比較的幅が狭い自動車
４３    ＳＬＭ
４４    レンズ
４５    レンズアレイ
５０    複屈折材料
５２    重合型液晶
５４    偏光スイッチ
５５    偏光子
６０    フィルタ
６２    左プリズム面
６３    右プリズム面
６５    ウェッジ
６６    非斜面領域
６７    ドライバのピクセル
６８    ドライバウィンドウ
６９    同乗者のピクセル
７０    より幅広い同乗者ウィンドウ
７２    電圧コントローラ
７５    デュアルビューパネル
７６    異なった用途の２つの異なった発散レンズ構造からなる異なった層
【図１】
2005078078.tif 000003
【図２】
2005078078.tif 000004
【図３】
2005078078.tif 000005
【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】
2005078078.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９ａ】
2005078078.tif 000021
【図１９ｂ】
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【図１９ｃ】
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