(57)【要約】  マルチビューディスプレイはピクセルの規則的アレイを有するディスプレイパネルを有し、各ピクセルはｒの行方向サブピクセルピッチとｃの列方向サブピクセルピッチで、少なくとも三色のサブピクセルの矩形アレイを有する。ビュー形成配置がディスプレイパネルの上に形成され、二方向にビュー形成機能を提供する。ビュー形成素子は、原色の分布が各ビューごとに等しくなるようにデザインされる隣接単位セル間のベクトル並進を伴って単位セルのグリッドに配列される。
2016535308.tif 000002
【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、
各ピクセルが、ｒの行方向サブピクセルピッチとｃの列方向サブピクセルピッチで、少なくとも三色のｎ×ｍサブピクセルの矩形アレイを有する、ピクセルの規則的アレイを有するディスプレイパネルと、
マルチビュー機能を提供するために前記ディスプレイパネルの上に形成されるビュー形成配置であって、それによって少なくとも二つの横方向に間隔をあけたビューが提供され、当該ビュー形成配置が二方向にビュー形成機能を提供し、ビュー形成単位セルの繰り返しパターンを有する、ビュー形成配置と
を有し、
前記ビュー形成単位セルは、ｐｉの隣接単位セル間のベクトル並進がｒの単位であらわされる単位セル行方向ベクトル成分と、ｃの単位であらわされる単位セル列方向ベクトル成分とを持つグリッドに配列され、単位セル行方向についてｉ＝１及び単位セル列方向についてｉ＝２であり、
前記ベクトル並進がｐｉ＝（ａｉ，ｂｉ）／ｃｉとしてあらわされ、ａｉ，ｂｉ∈Ｚ及びｃｉ∈Ｚ＋であり、
Ｚが任意の整数値（ゼロを含む）を意味し、
Ｚ＋が任意の正の整数値を意味し、
ベクトルｐ'１＝（ａ１，ｂ１）及びｐ'２＝（ａ２，ｂ２）の整数組み合わせが、ピクセル内のサブピクセルの色分布に等しい色分布を伴って全色のサブピクセル間を並進し、
前記ビュー形成単位セルが１：２及び２：１の間のアスペクト比を持ち、当該アスペクト比が｜ｐ１・（ｃ，ｒ）／ｐ２・（ｃ，ｒ）｜によって定義される、
マルチビューディスプレイ。
【請求項２】
前記ビュー形成単位セルが１：２及び２：１の間、より好適には１：１．５及び１．５：１の間、より好適には１：１．２及び１．２：１の間、例えば１：１のアスペクト比を持つ、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項３】
前記サブピクセルアスペクト比が２：５及び５：２の間、より好適には２：１及び１：２の間、より好適には１．２：１及び１：１．２の間、例えば１：１である、請求項１又は２に記載のディスプレイ。
【請求項４】
ｃｉ≧２、ａｉ≠０、ｂｉ≠０、並びにｐ'１若しくはｐ'２のステップが異なる原色のサブピクセルへ並進する、請求項１、２又は３に記載のディスプレイ。
【請求項５】
ｃｉ＝２、ピクセルあたり２×２サブピクセル、並びにｓ±１についてｐ１＝（Ｎ１，ｓ）／２及びｐ'２＝（−ｓ，Ｎ２）／２であり、Ｎ１は一方向におけるフルビューの数であり、Ｎ２は他方向におけるフルビューの数である、請求項１、２、３、又は４に記載のディスプレイ。
【請求項６】
ｃｉ＝３、ピクセルあたり２×２サブピクセル、並びにｓ±１についてｐ１＝（Ｎ１，ｓ）／３及びｐ'２＝（−ｓ，Ｎ２）／３であり、Ｎ１は一方向におけるフルビューの数であり、Ｎ２は他方向におけるフルビューの数である、請求項１、２、３、又は４に記載のディスプレイ。
【請求項７】
ｃｉ≧２、ピクセルあたり２×２サブピクセル、並びにｐ１＝（２ｋ１＋１，２ｋ２＋１）／ｃ１及びｐ２＝（−２ｋ１−１，２ｋ２＋１）／ｃ２であり、ｋ１及びｋ２は整数∈Ｚである、請求項１、２、３、又は４に記載のディスプレイ。
【請求項８】
前記ビュー形成単位セルグリッドが前記サブピクセルアレイに対して傾斜される、請求項１、２、又は３に記載のディスプレイ。
【請求項９】
各ピクセルがサブピクセルの２×２アレイを有し、ｐ１＝（３，−１／２）及びｐ２＝（１／２，７／）である、請求項８に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
前記ピクセルサブアレイが二行の赤、緑、青及び白のサブピクセルを有し、ｐ１＝（−５，３）及びｐ２＝（５，３）である、請求項８に記載のディスプレイ。
【請求項１１】
前記ビュー形成単位セルグリッドが前記サブピクセルアレイに対して整列され、前記ピクセルサブアレイが３×３サブアレイを有し、ｐ１＝（２，０）及びｐ２＝（０，２）である、請求項１、２又は３に記載のディスプレイ。
【請求項１２】
前記ビュー形成単位セルグリッドが前記サブピクセルアレイに対して整列され、前記ピクセルサブアレイが二行の赤、緑、青及び白のサブピクセルを有し、ｐ１＝（１１／２，０）及びｐ２＝（０，７／３）又は（０，７／２）である、請求項１、２又は３に記載のディスプレイ。
【請求項１３】
前記ビュー形成単位セルグリッドが前記サブピクセルアレイに対して整列され、前記ピクセルサブアレイが３×１  ＲＧＢサブアレイを有し、ｐ１＝（１４／３，０）及びｐ２＝（０，２）又は（０，４）である、請求項１、２又は３に記載のディスプレイ。
【請求項１４】
前記ベクトルｐ１及びｐ２の一方若しくは両方の大きさが３より小さい場合、ｃ１及びｃ２の対応する値が１に等しく、
前記ベクトルｐ１及びｐ２の一方若しくは両方の大きさが３以上である場合、ｃ１及びｃ２の対応する値が２以上である、
請求項１、２、３、８、９、１０、１１、１２又は１３に記載のディスプレイ。
【請求項１５】
前記ビュー形成配置がマイクロレンズのアレイを有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１６】
前記ビュー形成配置が、第一の方向にわたってマルチビューを提供するための、前記ディスプレイパネルから第一の距離だけ間隔をあけた第一のレンチキュラレンズアレイと、第二の垂直方向にわたってマルチビューを提供するための、第一のビュー形成構造から第二の距離だけ間隔をあけた第二のレンチキュラレンズアレイとを有する、請求項１から１５のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１７】
前記ビュー形成配置がビュー形成モードとパススルーモードの間で電気的に切替可能である、請求項１から１６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか一項に記載のディスプレイを有するハンドヘルドデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマルチビューディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチビューディスプレイは通常、２Ｄディスプレイに特殊なレイヤーをつけることによって作られる。このレイヤーの既知のオプションはバリアディスプレイ用のバリアである。別のオプションは（バリアの代わりに）マルチレンズを持つアレイである。レンズインターフェースはアレイに平行な断面が円形であるか、又は方向焦点調節がなされるときに例えば"長円形"などの別の形をとり得る。３Ｄディスプレイの分野でこのようなレンズは一般に"マイクロレンズ"とよばれる。さらに別の使用されるオプションは、例えば本願の図９に参照番号２０で示される複数の長円筒形レンズを持つレンチキュラシートである。３Ｄディスプレイの分野でこのような長円筒形レンズは一般に"レンチキュラレンズ"とよばれる。どのオプションが選ばれるかを問わず、その効果は眼（若しくはカメラ）の視点によって異なる像が投影され、故に特殊な眼鏡を要することなく立体視覚（立体視）を提供することである。これが"オート"ステレオスコピックの意味するところである。
【０００３】
図１はレンチキュラレンズシートを用いるディスプレイの基本原理を示す。
【０００４】
ディスプレイはピクセルのアレイ４を持つ従来の（２Ｄ）ディスプレイパネル２を有し、その上にビュー形成配置６が備わる。これはレンチキュラレンズ８を有する。各レンズがディスプレイ幅方向に４ピクセルを覆う場合、それら４ピクセルからの光は異なる方向に投影され、それにより図１でＶ１からＶ４まで番号付けされた異なるビューエリアを定める。これらのビューエリアの各々において、レンズに対して同じ相対位置を持つ全ピクセルの組み合わせとして形成される像が投影される。
【０００５】
同じ効果が、各ピクセルから光が発せられる出力方向を制限するバリアで得られる。従って、各出力方向において、ピクセルの異なるセットが見られる。
【０００６】
角度分解能（すなわちマルチビュー）の増加は空間分解能（すなわち各個別ビューの分解能）の減少をもたらす。垂直レンチキュラシート及びバリアの場合、この分解能低減はもっぱら水平方向のみにおける。レンチキュラシートを傾けることによって分解能低減は水平方向と垂直方向両方に広げられ、よりよい画質を提供することができる。
【０００７】
図２及び３は３Ｄレンチキュラディスプレイ構成の例を示す。
【０００８】
図２はスペーサ１０を間に、ディスプレイパネルの上にレンチキュラレンズシート６を有する最も複雑でないデザインを示す。凸レンズが定められるように、レンチキュラレンズの曲面は外側を向く。
【０００９】
図３は広視野角の下でよりよい性能を持つ、つまり角度依存クロストークの低減、バンディングの低減、及び低反射率を持つ好適なデザインを示す。別の利点はデバイスの外面が平面でロバストであることである。ディスプレイの前の追加保護プレートは、レンズ配置基板の一つがこの機能を提供し得るので、必要ない。
【００１０】
湾曲レンズ面がディスプレイパネルに面し、平面内面を定めるためにレプリカ層１２が使用される。このレプリカは、レンズ機能がレンズ材料とレプリカ材料との屈折率差によって定義されるように、レンチキュラレンズの屈折率とは異なる屈折率を持つ接着剤（典型的にはポリマー）であり得る。接着剤と同様の屈折率を持つガラス若しくはポリカーボネートスラブがスペーサ１０として使用され、レンチキュラレンズがディスプレイパネル上にフォーカスするために適切な距離を与えるように厚さがデザインされる。
【００１１】
２Ｄ／マルチビュー切替可能ディスプレイは望ましい可能性があることが周知である。
【００１２】
マルチビューディスプレイのレンズを電気的に切替可能にすることによって、例えば３Ｄモードと組み合わせて高２Ｄ分解能モード（レンズ機能無）を持つことが可能になる。切替可能レンズの他の使用はＷＯ２００７／０７２３３０に開示の通り時系列でビューの数を増加すること、又はＷＯ２００７／０７２２８９に開示の通りマルチ３Ｄモードを可能にすることである。
【００１３】
２Ｄ／３Ｄ切替可能ディスプレイを製造する既知の方法は、液晶材料で充填されたレンズ形状空洞によってレンチキュラレンズを置換することである。レンズ機能はＬＣ分子の配向を制御する電極によって又は（例えば切替可能リターダを用いて）偏光を変えることによってオン／オフにされ得る。
【００１４】
箱形空洞が液晶で充填され、電極アレイがＬＣ分子の配向を制御して屈折率分布（ｇｒａｄｉｅｎｔ‐ｉｎｄｅｘ）レンズを作り出す、分布屈折率（ｇｒａｄｅｄ  ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ）レンズの使用も提案されている（これは例えばＷＯ２００７／０７２３３０に開示されている）。形状が電場によって制御される液滴で形成されるエレクトロウェッティングレンズも２Ｄ／３Ｄ切替のために提案されている。最後に、電気泳動レンズの使用も、例えばＷＯ２００８／０３２２４８において提案されている。
【００１５】
上述の通り、空間分解能と角度分解能の間には常にトレードオフがある。レンチキュラレンズと垂直バリアを伴うディスプレイは水平視差のみを提供し、立体視と水平運動視差及び閉塞（オクルージョン）を可能にするが、垂直運動視差及び閉塞は可能にしない。結果として、オートステレオスコピック機能はディスプレイの配向にマッチされる。完全な（水平及び垂直）視差を伴う場合のみ、３Ｄ効果は画面配向から独立することができる。
【００１６】
ディスプレイパネルは少なくとも多数のビューで、ＨＤ分解能において完全視差を可能にするために十分な分解能を持たない。従ってハンドヘルドデバイスなど、ポートレート及びランドスケープモードにおいて動作するようにデザインされるデバイスにとって問題がある。
【００１７】
この問題は認識されており、２Ｄ／３Ｄ切替機能を提供する上記ソリューションの一部が、ポートレート及びランドスケープモードなど、マルチ３Ｄモードを含むように拡張されている。このように、２Ｄ、３Ｄポートレート及び３Ｄランドスケープという三つのモードが可能にされる。
【００１８】
上記で引用したＷＯ２００７／０７２３３０はディスプレイパネルと二つの切替可能レンズを提案する。同様に上記で引用したＷＯ２００７／０７２２８９は二層のＧＲＩＮ電極を提案する。
【００１９】
これらのソリューションは複雑なシステムをもたらす。例えば、ＷＯ２００７／０７２２８９は二つの２Ｄ／３Ｄ切替可能レンズを伴うスタックを作り出すが、現在そのような切替可能レンズ一つのコストは既にＦＨＤとＱＦＨＤディスプレイパネルの価格差を超える可能性がある。ＬＣ  ＧＲＩＮレンズは実現が難しいのでクロストークとコストが典型的な問題になる。
【００２０】
完全視差はたった二つのビューを有するシステムにとって既に可能であるかもしれないので、中度の分解能損失のみをもたらし、従って３Ｄモード間の切替は回避され得る。非切替アプローチが使用される場合、デュアルビュー及びデュアル配向である最小マイクロレンズアレイデザインは２×２ビューを持ち、空間分解能の最大量を維持する。
【００２１】
一般的なＲＧＢストライプピクセルレイアウトは赤、緑及び青のサブピクセル列を有する。各ピクセルトリプレットが１：１アスペクト比を持つように各サブピクセルは１：３のアスペクト比を持つ。典型的なレンズシステムはそのような矩形２Ｄサブピクセルを矩形３Ｄピクセルへ変換する。
【００２２】
マイクロレンズがそのようなディスプレイパネルに付随するとき、例えばピクセルの２×２サブアレイの上に各マイクロレンズがある場合、レンズデザインは二つの直交方向のうち一方におけるビューコーンが他方の３倍の幅であるという問題を持つ。
【００２３】
レンチキュラレンズデザインと同様に、以下の問題が全て防止されるか若しくは少なくとも低減されることが重要である。
【００２４】
空間分解能の損失：マイクロレンズは小型に保たれるべきである。
【００２５】
バンディング：これらは特にユーザがディスプレイに対して動くときに眼に見える、サブピクセル間の黒いマスクエリアによって生じる、眼に見える黒いバンドである。必要であれば、これは意図的なフォーカスミスマッチ（例えばアンダーフォーカス）若しくは拡散層などの光学手段を介して解決されることもできる。
【００２６】
クロストーク：これはピクセルがマルチビューに割り当てられることによって生じる。
【００２７】
色均一性：全ビューが同じ白色点を持つように見えるべきである。
【００２８】
空間均一性：ビューがディスプレイ全体にわたって同様の空間品質を持つべきである。
【００２９】
ビューコーン：これはポートレート及びランドスケープ方向において同様であるべきである。さもなければ、一方向（例えばポートレート）においてユーザはコーンから出ることを回避するように注意深くデバイスを保持しなければならず、一方他方向（例えばランドスケープ）ではビューの幅が広いので３Ｄゾーンを見つけるのが困難になり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
一般に、異なるデザインはこれらの要因間で異なる妥協を提供する。本発明は改良された性能を提供する様々なデザインを提供する。特に、一部の実施例はポートレート配向におけるマルチビューの各々が原色の同じ分布を持ち、ランドスケープ配向におけるマルチビューの各々が原色の同じ分布を持つことを保証することを目指す。他の実施例はビューコーンがポートレート及びランドスケープモードにおいて同様であることを保証することを目指す。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明は請求項によって定義される。
【００３２】
本発明によれば、以下を有するマルチビューディスプレイが提供される：
各ピクセルが、ｒの行方向サブピクセルピッチとｃの列方向サブピクセルピッチを伴う、少なくとも三色のサブピクセルの矩形アレイを有する、ピクセルの規則的アレイを有するディスプレイパネル、並びに
マルチビュー機能を提供するためにディスプレイパネルの上に形成されるビュー形成配置であって、それによって少なくとも二つの横方向に間隔をあけたビューが提供され、ビュー形成配置は二方向（例えば行（水平）及び列（垂直））にビュー形成機能を提供し、（例えば矩形）ビュー形成単位セルの繰り返しパターンを有する、ビュー形成配置、
ビュー形成単位セルは、ｐｉの隣接単位セル間のベクトル並進がｒの単位であらわされる単位セル行方向ベクトル成分とｃの単位であらわされる単位セル列方向ベクトル成分とを持つ、グリッドに配列され、一方の単位セルグリッド方向についてｉ＝１、他方の単位セルグリッド方向についてｉ＝２であり、ベクトル並進はｐｉ＝（ａｉ，ｂｉ）／ｃｉとしてあらわされ、ａｉ，ｂｉ∈Ｚ及びｃｉ∈Ｚ＋であり、
Ｚは任意の整数（ゼロを含む）を意味し、
Ｚ＋は任意の正の整数を意味し、
ベクトルｐ'１＝（ａ１，ｂ１）及びｐ'２＝（ａ２，ｂ２）の整数の組み合わせは、各ピクセルにおけるサブピクセルの色分布に等しい色分布を伴って全色のサブピクセル間で並進し、
ビュー形成単位セルは２：５及び５：２の間のアスペクト比を持ち、アスペクト比は｜ｐ１・（ｃ，ｒ）／ｐ２・（ｃ，ｒ）｜によって定義され、"・"はベクトル内積であり、｜ｘ｜はｘの絶対値を意味する。
【００３３】
ｐ１とｐ２によって記述されるエリアはビュー形成単位セル、例えば単一マイクロレンズ、単一バリア開口若しくは二つのレンチキュラレンズの交差を定義する。図４、５、６、７及び８において、単位セルは各ビュー形成単位セルのアパーチャにおいて切断される二つの同心円によって示される。
【００３４】
ビュー形成フェーズはその上のビュー形成単位セル（例えばレンズ）に関するサブピクセルの空間位置である。ビュー形成フェーズはビューと通称される。
【００３５】
ベクトルｐ'ｉ＝（ａｉ，ｂｉ）はサブピクセルの整数であるサイズにスケールされているピッチベクトルであると考えられ得る。これらのベクトルはビュー形成単位セルがサブピクセルグリッドの相対位置に対してどのように繰り返すかをあらわす。例えば、各ビュー形成単位セルが２．５サブピクセル幅である場合（例えばｃ１＝ｃ２＝２）、ビュー形成単位セルは５サブピクセルごとにサブピクセルグリッドの上でその整列を繰り返す。ｐ'１とｐ'２によって記述されるエリアは全ビュー形成フェーズを囲む単位セルを定義する。この全フェーズ単位セルはビュー形成単位セルのｃ１×ｃ２アレイである。
【００３６】
これは依然サブピクセルの色を構成しない。３Ｄ単位セルが、全原色が同じフェーズであらわされる基本セルとして定義される場合、この３Ｄ単位セルが（再度）全フェーズ単位セルのアレイになる。
【００３７】
本発明の効果は、各ビューについて（原）色の分布が等しいことである。これはディスプレイサブピクセルの（原）色がビュー形成単位セルの下の全ての可能な相対位置を占めるような方法でビュー形成単位セルが繰り返すために保証される。
【００３８】
（原）色の等しい分布により、可能な開始位置の各々について、ｐ'１及びｐ'２に沿って横断するとき、色の分布は１ピクセルにおけるサブピクセルにわたる色の分布に等しい（例えば２×２  ＲＧＢＧレイアウトの場合２５％赤、５０％緑、２５％青、３×１  ＲＧＢレイアウトの場合３３．３％赤、緑及び青）。これは全ビューが同じ白色点と色域を持つことを保証する。
【００３９】
さらに、ビュー形成単位セルのアスペクト比を制限することによって、二つのビュー形成ビュー方向においてビューコーンが同様になる。
【００４０】
実施例の第一のセットはレンズグリッドをサブピクセルアレイに対して傾斜させる。
【００４１】
このアプローチは２×２ピクセルサブアレイに適用され得る。例えばｐ１＝（３，−１／２）及びｐ２＝（１／２，７／２）。これは良好なビューコーンマッチングを与えるほぼ正方形のビュー素子（例えばメートル系単位で
2016535308.tif 000003
）を提供する。
【００４２】
ピクセルサブアレイは、各行ごとに異なる順序付けで二行の赤、緑、青及び白のサブピクセルなど、４×２サブアレイを有し得る。この場合一実施例はｐ１＝（−５，３）及びｐ２＝（５，３）である。先と同様にビュー素子はほぼ正方形である。
【００４３】
実施例の第二のセットにおいて、単位セルグリッドはサブピクセルアレイに対して整列される。
【００４４】
これはｐ１＝（２，０）及びｐ２＝（０，２）である３×３ピクセルサブアレイに適用され得る。
【００４５】
ピクセルサブアレイは先と同様に二行の赤、緑、青及び白のサブピクセルを伴う４×２サブアレイを有し得る。二つの実施例はｐ１＝（１１／２，０）及びｐ２＝（０，７／３）又は（０，７／２）である。
【００４６】
ピクセルサブアレイは３×１  ＲＧＢサブアレイを有し得る。その場合二つの実施例はｐ１＝（１４／３，０）及びｐ２＝（０，２）又は（０，４）である。
【００４７】
ビュー形成配置はマイクロレンズのアレイを有し得る。代替的に交差レンチキュラレンズのペアが使用され得る。例えば、ビュー形成配置は、第一の方向にわたってマルチビューを提供するための、ディスプレイパネルから第一の距離だけ間隔をあけた第一のレンチキュラレンズアレイと、第二の垂直方向にわたってマルチビューを提供するための、第一のビュー形成構造から第二の距離だけ間隔をあけた第二のレンチキュラレンズアレイとを有し得る（図９及び１０参照）。この交差レンチキュラレンズの配置で、第一の方向におけるマルチビューの角度幅は第二の方向におけるマルチビューの角度幅に対して独立して定義される。
【００４８】
本発明は例えば３Ｄディスプレイデバイスなどの任意のマルチビューディスプレイデバイスにおいて有利に適用され得る。
【００４９】
ハンドヘルドデバイスにおいては特に分解能とビューコーン角度に関して良好な画像性能を依然維持しながら（例えば一連の写真若しくは映画を見ている間）ディスプレイを回転させたいという要望が頻繁にあるので、本発明はマルチビュー（例えば３Ｄ）ハンドヘルドデバイスにおいて特に有利に使用され得る。
【００５０】
本発明の実施例が添付の図面を参照して詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】動作の基本原理を説明する既知のマルチビューディスプレイを示す。
【図２】既知のレンズデザインの第一の実施例を示す。
【図３】既知のレンズデザインの第二の実施例を示す。
【図４】本発明のディスプレイデザインの第一の実施例を示す。
【図５】本発明のディスプレイデザインの第二の実施例を示す。
【図６】本発明のディスプレイデザインの第三の実施例を示す。
【図７】本発明のディスプレイデザインの第四の実施例を示す。
【図８】本発明のディスプレイデザインの第五の実施例を示す。
【図９】使用され得るビュー形成配置の第一の実施例を示す。
【図１０】使用され得るビュー形成配置の第二の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
本発明は各ピクセルが少なくとも三色のサブピクセルの矩形アレイを有する、ピクセルの規則的アレイを有するディスプレイパネルを有するマルチビューディスプレイを提供する。ビュー形成配置がディスプレイパネルの上に形成され、二方向にビュー形成機能を提供する。ビュー形成素子は、原色分布が各ビューごとに等しくなるようにデザインされる隣接単位セル間のベクトル並進を伴って単位セルのグリッドに配列される。
【００５３】
本発明は既知のデバイスと同じ基本構成を持つが、特定関係を伴ってデザインされるビュー形成配置とネイティブディスプレイピクセルグリッドを持つ、オートステレオスコピックディスプレイを提供する。基本構成はピクセルが矩形グリッド（例えば行と列）上に組織化されたディスプレイパネルモジュール（例えばＯＬＥＤ、ＬＣＤ，反射ディスプレイ、ＭＥＭＳベース干渉変調ディスプレイ）である。各ピクセルはサブピクセルのアレイを有し、これらも矩形グリッドとして形成される。
【００５４】
ビュー形成配置は（必要であればスペーサを伴って）ディスプレイの上に形成される。これはマイクロレンズアレイを有し得るが、以下で述べられる通り同じ機能は交差レンチキュラレンズのペアで実現されることができる。
【００５５】
ビュー形成配置は単位セルのグリッドとして定義され得る。マイクロレンズアレイの場合、単位セルは１マイクロレンズである。交差レンチキュラレンズの場合、単位セルはクロスオーバーエリアである。
【００５６】
単位セルは、直交であるか否かわからない、二つのピッチベクトルｐ１及びｐ２に基づいて繰り返すグリッド上に形成され配置される。これは矩形、ダイヤモンド形、若しくは正方形単位セルエリア（例えば直立若しくは４５°傾斜）など、平行四辺形単位セルエリアを与える。典型的に、ディスプレイは二つの直交配向のうち一方において見られるが、これはビュー形成単位セルが直交グリッドを定義することを要しない。言い換えれば、ビュー形成セルグリッドとディスプレイピクセルアレイの間の相対傾斜はポートレートモードとランドスケープモードにおいて異なり得る。
【００５７】
これらのピッチベクトルｐ１及びｐ２はサブピクセルアレイの座標系を用いてあらわされる。隣接単位セル間の二つのベクトル並進はｐ１及びｐ２であり、各々がサブピクセル行ピッチ（ｒ）の単位であらわされる行方向ベクトル成分と、サブピクセル列ピッチ（ｃ）の単位であらわされる単位セル列方向ベクトル成分とを持つ。
【００５８】
従って、ベクトルｐ１は本質的に、単位セルグリッド方向の一方においてある単位セルから次へ並進するサブピクセルの行及び列方向におけるサブピクセルの数のカウントに基づくベクトルである。
【００５９】
ベクトルｐ２は本質的に、単位セルグリッド方向の他方においてある単位セルから次へ並進するサブピクセルの行及び列方向におけるサブピクセルの数のカウントに基づくベクトルである。
【００６０】
このベクトル並進はｐｉ＝（ａｉ，ｂｉ）／ｃｉとしてあらわされ、ａｉ，ｂｉ∈Ｚ及びｃｉ∈Ｚ＋である。これは整数を用いるベクトルｐ１及びｐ２の最も単純な表現である。これはベクトルｐ'１＝（ａ１，ｂ１）が本質的に、単位セルグリッド方向の一方において、ある単位セルからサブピクセルグリッドに対して同じ位置を持つ次の単位セルへ並進するサブピクセルの行及び列方向におけるサブピクセルの数のカウントに基づくベクトルであることを意味する。
【００６１】
ベクトルｐ'２＝（ａ２，ｂ２）は本質的に、単位セルグリッド方向の他方において、ある単位セルからサブピクセルグリッドに対して同じ位置を持つ次の単位セルへ並進するサブピクセルの行及び列方向におけるサブピクセルの数のカウントに基づくベクトルである。
【００６２】
ベクトルｐ'１及びｐ'２はそれぞれベクトル座標の整数成分とのｐ１及びｐ２の最小倍数である。
【００６３】
本発明はベクトル（ａ１，ｂ１）と（ａ２，ｂ２）が全色のサブピクセル間を並進することを保証する。従って、サブピクセルアレイの上の単位セルグリッドの繰り返しで、単位セルに対して異なる色のサブピクセルによって占められる位置が変化する。従って、ピッチベクトルは原色の分布が各ビューごとに等しくなるように選ばれる。この要件は各ビューにおける原色の分布が下層パネルにおける各サブピクセル内の原色の分布に等しいことを暗に意味する。
【００６４】
ピッチベクトルの全選択が均一な輝度と色を伴うディスプレイをもたらすとは限らない。ビューは最も近いレンズ中心に対して所定位置を伴う素子のセットとして定義され得る。ビューが一部のレンズについてのみ生じる場合、これはフラクショナルビューであり、そうでなければこれはフルビューである。
【００６５】
原色の分布（例えば"等量の赤、緑、青"若しくは"２５％赤、５０％緑、２５％青"）は各ビューごとに等しいべきである。
【００６６】
本発明はこれを実現するデザインに基づき、可能なピクセルレイアウト及びマイクロレンズレイアウトの各選択の実施例は以下の通りである。
【００６７】
本発明はサブピクセルアレイに対して傾斜した単位セルグリッドだけでなく、サブピクセルアレイに対して整列した単位セルグリッドにも当てはまることに留意されたい。
【００６８】
図４は本発明の配置の第一の実施例を示し、上記で概説した関係を説明するために使用される。図４はディスプレイ及びマイクロレンズのグリッドの相対位置を示す。サブピクセルが示される。はめ込みは１ピクセルの構造を示す。Ｒは赤、Ｇは緑及びＢは青である。これは２×２  ＲＧＧＢピクセルグリッドである。
【００６９】
ピクセルレイアウトを仮定して、コンポーネントの一つが原点として選択される。
【００７０】
サブピクセルグリッドは第一の方向（左から右）と第二の方向（上から下）を持つ座標系を用いて定義される。
【００７１】
マイクロレンズグリッドはサブピクセルグリッドの座標系においてあらわされる二つのピッチベクトルｐ１及びｐ２によって定義される。これらのベクトルｐ１及びｐ２は隣接単位セル間で並進する。この実施例においてｐ１＝（３，−１／２）、ｐ２＝（１／２，７／２）である。
【００７２】
任意の実数値ピッチベクトルについて、素子とレンズ間の関係は疑似ランダムであり不均一像を与える。ソリューションは分母の小さい有理数にピッチベクトル要素を制限することである。これは３Ｄビューのための全色成分を有する最小繰り返し単位セルがあることを保証する。
【００７３】
ピッチベクトルの成分は有理数であり、従ってそれらはｐｉ＝（ａｉ，ｂｉ）／ｃｉとしてあらわされることができ、ａｉ，ｂｉ∈Ｚ及びｃｉ∈Ｚ＋である。分子がベクトルｐ'ｉとして定義され、これらは図４に示すベクトルである。
【００７４】
ｃｉが２以上である場合、これは上述の"フラクショナル"デザインであり、これは隣接マイクロレンズがサブピクセルグリッドに対して同じポジショニングを持たないことを意味する。ｃｉ＝１の場合ピッチは整数であり、これは上述の"フル"デザインである。デザインは一方向にフラクショナルで他方向にフルであることができる。
【００７５】
一実施例としてｃｉ≧２、ａｉ≠０、ｂｉ≠０であるフラクショナルビューと傾斜グリッドを伴うディスプレイが作られることができ、ｐ'１若しくはｐ'２（従ってｑ１若しくはｑ２も）のステップは異なる原色のサブピクセルへ並進する。
【００７６】
別の実施例は、それぞれ列及び行方向に｜Ｎｉ｜≧３である所望のビュー数Ｎ１及びＮ２を仮定して単位セルが可能な限り小さい、つまりｃｉ＝２、ピクセルあたり２×２サブピクセル、ｓ＝±１についてｐ１＝（Ｎ１，ｓ）／２及びｐ'２＝（−ｓ，Ｎ２）／２である、フラクショナルビューと傾斜グリッドを伴うディスプレイである。例としてＮ＝Ｎ１＝Ｎ２でありサブピクセルの１：１  ＡＲがある。Ｎ１は一方向（例えば行方向）におけるフルビューの数であり、Ｎ２は他方向（例えば列方向）におけるフルビューの数である。
【００７７】
さらに別の実施例は、ｃｉ＝３、ピクセルあたり２×２サブピクセル（好適には１：１  ＡＲサブピクセル）であるフラクショナルビューと傾斜グリッドを伴うディスプレイ（これはより多くのフラクショナルビューを生成する）であり、ｓ＝±１についてｐ１＝（Ｎ１，ｓ）／３及びｐ'２＝（−ｓ，Ｎ２）／３である。
【００７８】
なお別の実施例は、ｃｉ≧２、ピクセルあたり２×２サブピクセルであるフラクショナルビューと傾斜グリッドを伴うディスプレイであり、ｐ１＝（２ｋ１＋１，２ｋ２＋１）／ｃ１及びｐ２＝（−２ｋ１−１，２ｋ２＋１）／ｃ２であり、ｋ１とｋ２は整数∈Ｚである。
【００７９】
図４の実施例ではｐ１＝（６，−１）／２及びｐ２＝（１，７）／２である。従ってデザインは両方向にフラクショナルである。
【００８０】
分子ｐ'１及びｐ'２はピクセルグリッドに整列するｐの最小倍数を指す。図４ではｐ'１＝（６，−１）及びｐ'２＝（１，７）である。これらは図４に示される。
【００８１】
ｃ＝１のときｐ＝ｐ'であることに留意されたい。
【００８２】
はめ込みはｐ'１若しくはｐ'２動かすことによる効果がサブピクセルアレイの色成分内でそれぞれ方向ｑ１若しくはｑ２へ動くことであることを示す。例えばベクトルｐ'１は図示の通り赤サブピクセルから緑サブピクセルへ並進する。ベクトルｐ'２は図示の通り赤サブピクセルから青サブピクセルへ並進する。
【００８３】
これはｑ１とｑ２の組み合わせがサブピクセルのアレイ内の全原色に達することを意味する。これは各ビューが全原色を持つことを意味する。特に、ｑ１ベクトルとｑ２ベクトルの整数の組み合わせが、全原色が達せられることを可能にする場合、全ビュー間に所望の原色分布がある。
【００８４】
図４の実施例は２×２  ＲＧＧＢピクセルグリッド（すなわちいわゆるＢａｙｅｒパターン）に基づく傾斜マイクロレンズを伴うフラクショナルデザインである。このデザインでは、両単位セル方向におけるフラクショナル配置のおかげでバンディングが大幅に防止される。
【００８５】
同じ概念的アプローチが全実施例に当てはまるので、詳細な論議は繰り返されない。
【００８６】
図５は、３×３  ＲＧＢピクセルグリッドに基づき、整数ピッチベクトルｐ１＝（２，０）、ｐ２＝（０，２）を伴う、二直交方向に二ビューのための最小マイクロレンズデザインを示し、原色はラテン方格を形成するように分布し、各原色が単位セル内の各行及び各列ごとに一度だけあらわれることを意味する。この場合ｃ１＝１及びｃ２＝１であるためｐ１＝ｐ'１及びｐ２＝ｐ'２である。四原色の場合、ｐ１＝（３，０）、ｐ２＝（０，３）で４×４ラテン方格レイアウトが使用され得る。より一般的には、ｎ原色の場合、ｎ×ｎラテン方格レイアウトがｐ１＝（ｋ，０）、ｐ２＝（０，ｋ）と組み合わされるべきであり、ｎ及びｋ≧２は互いに素である（ｎとｋの最大公約数が１である）。３Ｄビューにおける原色もラテン方格を形成するように分布するので、小さな（ｎｋ×ｎｋ）３Ｄ単位セルに良好な原色分布を与える。
【００８７】
２×２サブピクセルアレイ及び２×２サブピクセルの上のマイクロレンズでは、ビューは一色になり得ることに留意されたい。図５のようにサブピクセルアレイのピッチを大きく奇数値にすることにより、又は図４のようにマイクロレンズアレイのピッチを大きくすることにより、所要の色分布が得られる。
【００８８】
上述の通り、図４の実施例の場合、ｐ１＝（６，−１）／２及びｐ２＝（１，７）／２である。ｐ１＝（３，０）及びｐ２＝（０，３）で図４の非傾斜バージョン（同じ２×２  ＲＧＧＢサブピクセルグリッドを伴う）も可能である。図５の場合、３×３  ＲＧＢサブピクセルグリッドで、ｐ１＝（２，０）及びｐ２＝（０，２）である。
【００８９】
ｐ１若しくはｐ２動かすことにより、サブピクセルのアレイの色成分内でそれぞれ方向ｑ１若しくはｑ２にジャンプがある。ｑ１及びｑ２の組み合わせは単位セル内の全原色に達する（ただし全素子ではない）ので、各ビューは全原色を持つ。追加手段なしでは、デュアルビューデザインで典型的なようにいずれかの方向にバンディングが見える。
【００９０】
図５の実施例は正方形素子を持つ。ピクセルグリッドは３×３  ＲＧＢグリッドである。同じピクセルグリッドと同じレンズデザインがただし両方とも４５°回転して使用され得る。二つのビューは水平視差のみを持ち、二つのビューは垂直視差のみを持つ。これは狭いビューコーンディスプレイにとってビュー快適性を改善し得る。別の利点は、全画像処理動作が行若しくは列方向であるため、より容易な画像処理である。
【００９１】
図５は全原色に達することが必ずしも全ピクセルコンポーネントに達することと同じではないことも示す。
【００９２】
図６は４×２  ＲＧＢＷピクセルグリッド（いわゆる"ＰｅｎＴｉｌｅ"ピクセルレイアウト）とダイヤモンド形マイクロレンズに基づく一実施例を示す。サブピクセルは１：２アスペクト比を持つ。このデザインは整数ピッチベクトルｐ１＝（−５，３）、ｐ２＝（５，３）を持つ。デザインはサブピクセルのアスペクト比を補正するために垂直方向よりも水平方向に多くのビューを持つ。ビューコーンが全方向に（ほぼ）同様になるように、レンズアスペクト比はサブピクセルのアスペクト比よりも１：１に近い。
【００９３】
はめ込みは複数ステップで全原色が達せられ得るので、各ビューが全原色を持つことを示す。いわゆる"ＰｅｎＴｉｌｅ  ＲＧＢＧ"グリッドも図示のＲＧＢＷグリッドの代わりに使用され得る。
【００９４】
図７はＰｅｎＴｉｌｅ  ＲＧＢＷピクセルグリッド（先と同様にアスペクト比１：２のサブピクセルを伴う）及びフラクショナルピッチベクトルｐ１＝（１１／２，０）、ｐ２＝（０，７／３）を伴う、非傾斜マイクロレンズを伴うフラクショナルデザインの一実施例を示す（ｐ'１及びｐ'２によって定義される矩形が６ビュー形成単位セル：２列３行のビュー形成単位セルを有することに留意されたい）。
【００９５】
図示のベクトルｐ'１及びｐ'２は先と同様ピクセルグリッドに整列する最短倍数を指し、すなわちｐ'１＝（１１，０）及びｐ'２＝（０，７）である。
【００９６】
はめ込みはｐ'１若しくはｐ'２動かすことによってサブピクセルアレイ内のそれぞれｑ１若しくはｑ２方向にサブピクセル間の並進があることを示す。ｑ１及びｑ２の組み合わせは先と同様に単位セル内の全原色に達することができるので、各ビューが全原色を持つ。
【００９７】
バンディングは大幅に防止されるが、ｐ２が小さいのでクロストークが垂直方向にビューに影響を及ぼす。ｐ２が小さいが整数でない場合、近隣フェーズ（すなわちビュー）からの光は重なってクロストークを生じる。これは大きなピッチ値にとっては許容可能であるが、２＜｜ｐ２｜＜３のときは間にクロストークのないビューは一コーン内に二つしかない。このため｜ｐｉ｜＜３のときは整数ｐｉが好ましく、より高い値では非整数値が好ましい。
【００９８】
垂直方向により多くのビューが要求されるとき、図７のデザインは他の全パラメータを変更せずにｐ２＝（０，７／２）と設定することによって変更され得る。
【００９９】
図８はＲＧＢピクセルグリッド（サブピクセルアスペクト比１：３）を伴う、直立の矩形レンズを示す。これは非傾斜マイクロレンズデザインを伴うセミフラクショナルな実施例である。分数ピッチベクトルｐ１＝（１４／３，０）及び整数ピッチベクトルｐ２＝（０，２）である。距離空間におけるレンズアスペクト比は７：９であるので、ポートレート及びランドスケープ方向におけるビューコーン角度は同様である。
【０１００】
ランドスケープ方向においてデバイスはマルチビューであり（４＋有効ビュー、１４フラクショナルビュー）、一方ポートレート方向には二つのフルビューがある。
【０１０１】
ｑ１方向のステップは原色を周期的に繰り返すので、各ビューは全原色を持つ。
【０１０２】
バンディングは（デュアルビューデザインに典型的なように）非フラクショナル垂直方向で生じる。
【０１０３】
ＲＧＢストライプについて最小デザインはｐ１＝（２，０）及びｐ２＝（０，２）である。
【０１０４】
上記実施例は本発明が典型的には、２：５から５：２の範囲（例えば３：２、４：３、９：１６など）のアスペクト比を持つサブピクセルのアレイ、並びにこれらを１：２から２：１の範囲のアスペクト比を持つビュー形成単位セルと組み合わせることに適用され得ることを示す。
【０１０５】
オプションとしてビューコーン角度をより類似させるように修正する構成が使用され得る。図９はそのようなビュー形成配置を描く。この構成はビュー形成単位セルアスペクト比が１：２から２：１の範囲外である状況でも使用され得る。
【０１０６】
好適には、ビュー形成単位セルは１：２及び２：１の間、より好適には１：１．５及び１．５：１の間、より好適には１：１．２及び１．２：１の間、例えば１：１のアスペクト比を持つ。サブピクセルアスペクト比は２：１及び１：２の間、より好適には１．２：１及び１：１．２の間、例えば１：１であり得る。
【０１０７】
従って、Ｂａｙｅｒ及びＰｅｎＴｉｌｅ  ＲＧＢＷピクセル構造が例えばピクセルアスペクト比のためにＲＧＢストライプより好ましい。
【０１０８】
好適なレンズピッチアスペクト比はビューコーンが両方向に同様である（若しくは等しい）ことを保証する。好適な実施形態において、レンズのアスペクト比は同じ理由でピクセルのアスペクト比よりも１：１に近い。
【０１０９】
上記で説明した通り、ピッチ｜｜ｐｉ｜｜＜３の実施形態の場合、整数要素（ｃｉ＝１）が好ましい。ピッチ｜｜ｐｉ｜｜≧３の実施形態では、分数要素（ｃｉ＞１）が好ましい。従って、ベクトルｐ１及びｐ２の一方若しくは両方の大きさが３より小さい場合、ｃ１及びｃ２の対応する値は１に等しく、ベクトルｐ１及びｐ２の一方若しくは両方の大きさが３以上である場合、ｃ１及びｃ２の対応する値は２以上である。
【０１１０】
図６など、一部の実施例において、最小繰り返し単位セル内のピクセルコンポーネントは各行若しくは列ごとの平均色が可能な限り緑になるように位置付けられる。この最大値は典型的には緑色（白、黄、シアン、緑）を持つコンポーネントを対角線上に置くことによって実現される。これは人の視覚系が緑色の色相に最も感受性が高いためである。これは３Ｄにおいて水平若しくは垂直線のより良好な知覚も与える。
【０１１１】
上述の通り、３Ｄ単位セルは各サブピクセルがビュー形成単位セル（例えばマイクロレンズ）に対して色及び位置の両方をカバーする繰り返し単位として定義され得る。３Ｄ単位セルは典型的にはｐ'１及びｐ'２によって定義される基本繰り返しセルよりも大きい。この３Ｄ単位セルは以下の寸法を持つ：
図４：４ｐ１×４ｐ２＝２ｐ'１×２ｐ'２
図５：３ｐ１×３ｐ２＝３ｐ'１×３ｐ'２
図６：４ｐ１×４ｐ２＝４ｐ'１×４ｐ'２
図７：８ｐ１×６ｐ２＝４ｐ'１×２ｐ'２
図８及び９：９ｐ１×ｐ２＝３ｐ'１×ｐ'２
【０１１２】
マイクロレンズアレイの使用が好ましい。しかしながら、代替案はマイクロレンズの代わりに二つの交差レンチキュラレンズの組み合わせに基づく。このデザインはビューコーンサイズの差が回避されることを可能にする。
【０１１３】
規則的マイクロレンズディスプレイは第一及び第二の方向においてビューコーンの独立デザインを可能にしない。実際、ビューコーン比は二方向に沿ってフルビューの数の比を乗じたサブピクセルアスペクト比に等しい：
2016535308.tif 000004
ａ１及びａ２は二方向（例えば行及び列方向）に沿ったサブピクセル寸法であり、Ｎ１及びＮ２は各方向におけるフルビューの数（例えばサブピクセルカウントとしてあらわされるレンズピッチ）である。
2016535308.tif 000005
が所望のビューコーン比に近いときは、規則的マイクロレンズが適切である。
【０１１４】
出願人はマイクロレンズディスプレイのように実行するが、ビューコーンの独立デザインを可能にするディスプレイを提案した。
【０１１５】
図１０はレンズスタックの形で提案されるビュー形成配置の第一の実施例を示す。
【０１１６】
レンズ配置はボトムスペーサ２２によってディスプレイパネル２の表面から間隔をあけて配置される第一のレンズ配置２０を有する。第一のレンズ配置とスペーサは、レンズ面がディスプレイパネル２から距離ｔ１であるようにｔ１の複合厚さを持つ。第二のレンズ配置２４が第二のスペーサ２６によって第一のレンズ配置２０から間隔をあけて配置される。第二のレンズ配置と第二のスペーサは、レンズ面が第一のレンズ配置から距離ｔ２でありディスプレイパネル２からｔ１＋ｔ２の距離であるようにｔ２の複合厚さを持つ。二つのレンズ配置はディスプレイパネルモジュールにおいてピクセルに十分なフォーカスを伴ってデザインされる。
【０１１７】
薄いレンズの場合、レンズアレイの厚さは無視され得る。第一のレンズアレイ２２によって実現される第一の方向におけるスペーサの材料中のビューコーン半角θ１は図５から見られる通りｔａｎθ１＝ｐ１／２ｔ１によって与えられる。
【０１１８】
近似として、ビューコーン角が小さい場合、材料中のフルビューコーン角α１＝２θ１はｔａｎα１＝ｐ１／ｔ１によって近似され得る。
【０１１９】
同じ屈折率を持つ二つのスペーサの実施例の場合、第二のレンズ配置によって実現される第二の方向におけるスペーサの材料中のビューコーン半角は、ｔａｎθ２＝ｐ２／２（ｔ１＋ｔ２）によって、又はフルビューコーンについての近似ｔａｎα２＝ｐ２／（ｔ１＋ｔ２）として与えられる。
【０１２０】
例えば、ビューコーンが同様であるようにデザインされるべき場合は、
2016535308.tif 000006
【０１２１】
二つのスペーサが異なる屈折率を持つ材料で作られる場合、薄いレンズの近似において、空気中で二つの観察方向に同様のビューコーンを持つ上記条件は次式の通り書かれることができ、
2016535308.tif 000007
ｎ１及びｎ２はそれぞれ第一及び第二のスペーサの材料の屈折率である。
【０１２２】
例えば、ピクセルコンポーネントが３：１の高さ幅比を持つＲＧＢストライプディスプレイの場合、二つの観察方向に同じビュー数のデザイン（例えば２×２ビューデザイン）について、レンズスタックのピッチは３ｐ１＝ｐ２の通り関連する、従って
2016535308.tif 000008
【０１２３】
これはレンズによって挟まれるスペーサがディスプレイパネルと第一のレンズ２０の間のスペーサよりも光学的に厚いことを意味する。
【０１２４】
完全視差が恒久的に提供されるように、レンズデザインは切替不可レンズを使用することができる。同じビューコーン性能がいずれかのディスプレイ配向について得られる。
【０１２５】
いくらか本発明の実施の自由がある。
【０１２６】
例えば図２及び３を参照して説明した通り、レンズ曲率は正若しくは負であることができる。
【０１２７】
一部の構成において、スペーサはレンズの平面側を厚くすることによってレンズと一体化されることができる。
【０１２８】
レンズのいずれか一方若しくは両方が、例えば上記の技術の一つを用いて切替可能レンズとして作られることができる。これはレンズ機能が２Ｄモード用に完全にオフにスイッチされることを可能にするために使用され得るか、又は一方向のみの視差を、ただし別の方向により高い分解能を伴って可能にするために使用され得る。
【０１２９】
厚いレンズと様々な屈折率を伴うシステムにおいて、上記関係はおおまかな近似に過ぎない。実際には、数値シミュレーションを通じて、並びに材料、レンズ形状及びスペーサ厚さを併せて選ぶことによって、バランスが見出される。これらのパラメータは典型的にはビューコーンが両方向（例えばポートレート及びランドスケープ）において同様になるように最適化される。
【０１３０】
ポータブルデバイスの場合重量とサイズを減らすために構造の総厚さを減らすことが望ましい可能性がある。このため、好適な実施形態では高屈折率を持つ下部スペーサを実現し、一方上部スペーサは低屈折率を持つべき、例えば空気であることが有利である。このように、コーンサイズを維持するために光学比（例えば３：１）を維持しながら総スタック厚さが削減される。このようなアプローチのさらなる結果はレンズインターフェースが好適には反対の曲率を持つことである。
【０１３１】
二つのソリューション例が提示される。
【０１３２】
１．エアギャップソリューション
このソリューションは図９に図示の構造を持ち得る。スペーサ２２は例えば屈折率１．５のガラス／プラスチックである。
【０１３３】
レンズ２０は図９に図示の通りガラス／プラスチック及び平凸である。
【０１３４】
スペーサ２６は所望の固定距離を与える機械的支持を伴うエアギャップである。
【０１３５】
レンズ２４はガラス／プラスチック及びまた平凸である（図９に図示の通り）。
【０１３６】
２．低屈折率差ソリューション
このソリューションは図１０に示す構造を持ち得る。この文脈において、低屈折率は１．３‐１．５の範囲（典型的には１．４）であり、高屈折率は１．４５‐１．７５の範囲（典型的には１．６）であり、低屈折率差は０．１‐０．３の範囲（典型的には０．２）である。
【０１３７】
スペーサ２２は高屈折率のガラス／プラスチックである。レンズ２０はスペーサ２２と一体化され、同じ高屈折率の同じガラス／プラスチックであり、平凸である。
【０１３８】
スペーサ２６は低屈折率を持つ。レンズ／スペーサユニット２０、２２は低屈折率整合接着剤で第二のスペーサ２６へラミネート加工される。
【０１３９】
第二のレンズ２４も高屈折率を持ち平凸であり、低屈折率整合接着剤でスペーサ２６へラミネート加工される。しかしながら、第二のレンズはレンズスタックを通るディスプレイ光の方向に対して凹レンズ形状を規定するように、第一のレンズと比較して反転される。第一のレンズ２０は従って図２に図示の通り配置され、第二のレンズ２４は図３に図示の通り配置される。
【０１４０】
システムにおいて二つより多い屈折率値があり得るが、各インターフェースは３Ｄクロストークを増大させる反射を与える。従って不要なインターフェースは回避されるべきである。
【０１４１】
上記は切替不可レンズに基づく。しかしながら、レンズは２Ｄ性能を改善するために切替可能であることができる。
【０１４２】
レンダリングは一方向における視差をレンダリングするためだけに傾斜センサを利用し得る。代替的に、全ビューがレンダリングされることができ、これはユーザがディスプレイを回転させるときに即時反応を可能にする。
【０１４３】
本発明はオートステレオスコピックディスプレイを伴う電話、タブレット及びカメラに適用され得る。
【０１４４】
開示の実施形態への他の変更は、図面、開示、及び添付の請求項の考察から、請求される発明を実施する上で当業者によって理解されもたらされることができる。請求項において、"有する"という語は他の要素若しくはステップを除外せず、不定冠詞"ａ"若しくは"ａｎ"は複数を除外しない。特定手段が相互に異なる従属請求項に列挙されるという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。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されてはならない。
【図１】
2016535308.tif 000009
【図２】
2016535308.tif 000010
【図３】
2016535308.tif 000011
【図４】
2016535308.tif 000012
【図５】
2016535308.tif 000013
【図６】
2016535308.tif 000014
【図７】
2016535308.tif 000015
【図８】
2016535308.tif 000016
【図９】
2016535308.tif 000017
【図１０】
2016535308.tif 000018
【国際調査報告】
2016535308.tif 000019
2016535308.tif 000020
2016535308.tif 000021