JP2005078076A - マルチプルビュー方向ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】 対称マルチプルビュー方向ディスプレイが適していない用途にも適したマルチプルビュー方向ディスプレイを提供することができる。
【解決手段】 本発明のマルチプルビュー方向ディスプレイは、第１の方向に沿った第１の画像を表示し、第１の方向とは異なる第２の方向の沿った第２の画像を表示するためのマルチプルビュー方向ディスプレイであって、ディスプレイは、第１の画像の角度範囲（ａ_１）が第２の画像の角度範囲（ａ_２）と異なるように、第１の画像および第２の画像を表示するように適合されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、マルチプルビュー方向ディスプレイに関する。そのようなディスプレイは、複数の画像を同時に表示することができ、そのディスプレイを異なる方向から見た場合でも、各画像をみることができる。ある方向からそのディスプレイを見た観察者はある画像を見て、別の方向からそのディスプレイをみた観察者は別の異なる画像を見る。本発明は、また、マルチプルビュー方向ディスプレイを組み込んだデュアルビューディスプレイ、および、自動立体ディスプレイに関する。

図１は、従来のマルチプルビュー方向ディスプレイの模式的平面図である。図１のディスプレイ１は、画像表示デバイス２と、視差バリア３の形態の視差光学素子とを備える。画像表示デバイス２は、第１の基板５と第２の基板６との間に配置されたピクセル化画像表示層４（ここでは、液晶層）を備える。画素は、従来の態様で、行および列状に構成されており、画素の列は、図１の紙面の平面に対して垂直に伸びている。ピクセル化表示層４は、２以上のインターレースされた画像を表示するための任意の従来の技術によってアドレス可能であり、例えば、アクティブマトリックスＴＦＴ液晶ディスプレイであり得る。図１は、画像表示層４上に表示された２つの画像を示す。ここで、ある画像が画素列Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５に表示され、第２の画像が画素列Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６に表示されるように、画像は画素の一つおきの列に表示される。画像表示デバイスは、光源（図示せず）からの光７によって照射される。構成要素８、９は線形偏光子である。

マルチプルビュー方向ディスプレイ１のバリア３は、不透明領域１１によって分離された複数の透明スリット１０を含む。バリアは、物理的な支持を提供するために、透明基板１２上に実装される。バリア３が存在しているので、ピクセル化表示層４上に表示された画像は、それぞれ、特定の方向に沿ってのみ見られる。したがって、図１に示されるように、二つのビューイングウィンドウ１３、１４がセットアップされる。第１のビューイングウィンドウにおいて、画素列Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５に表示された画像は見えるが、画素列Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６に表示された画像はバリアによって遮断され、見えない。反対に、第２のビューイングウィンドウ１４において、画素列Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６に表示された画像は見えるが、画素列Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５に表示された画像はバリア３の不透明領域１１によって遮断される。表示された二つの画像が沿った方向は、角度ａ_０だけ互いに異なり、二つのビューイングウィンドウ１３、１４は、好ましくは、ディスプレイの意図されたビューイング距離において互いに重ならない。

図１は、自動立体ディスプレイに組み込まれたマルチプルビュー方向ディスプレイを示す。使用時に、観察者は、右眼があるビューイングウィンドウ１３に一致し、左眼が他のビューイングウィンドウ１４に一致するように、自身の位置を合わせる。したがって、ビューイングウィンドウ１３、１４は、図１において、「右眼ビューイングウィンドウ」および「左眼ビューイングウィンドウ」とよばれる。立体画像のペアは、画像表示デバイス１上に表示され、左眼画像は画素列Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６に表示され、右眼画像は画素列Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５に表示される。したがって、右眼ビューイングウィンドウ１３および左眼ビューイングウィンドウ１４にそれぞれ一致するように右眼および左眼を位置合わせした観察者は、三次元画像を見る。

視差バリアとして図１に示された視差光学素子３は、不透明領域によって分離された透明ストリップからなる。不透明領域は、ピクセル化表示層４上に表示された画像が、特定の方向から見られることを防ぎ、これにより、図１に示された方向性効果を提供する。他のタイプの視差光学素子も公知であり、例えば、視差バリアの代わりにレンチキュラバリアを用いることが知られている。レンチキュラバリアは、一般的に、列状のレンズを含み、列状のレンズは異なる方向においてピクセル化ディスプレイの異なる領域からの画像を方向付けるのに機能し、それにより、方向性効果が得られる。

また、マルチプルビュー方向ディスプレイは、「デュアルビュー」装置に組み込まれ得る。デュアルビューディスプレイは、同時に二つ以上の画像を表示する点で、自動立体ディスプレイと原理的に類似しており、各画像は、異なる方向に表示される。自動立体ディスプレイでは、二つの画像は、立体画像のペアの二つの成分であり、一人の観察者がそれぞれの眼において各画像をみることができるように二つの画像が表示される一方で、デュアルビューディスプレイでは、その画像は異なる観測者に見られるように表示され、その画像は、お互いに連結してなくてもよい。デュアルビューディスプレイによって作成されたビューイングウィンドウは、観察者の両眼がビューイングウィンドウに快適に位置するのに十分な広さである。図２に示されたデュアルビューディスプレイの例は、自動車に搭載されたデュアルビューディスプレイを示す。デュアルビューディスプレイ１５は、自動車のダッシュボード１６に搭載される。デュアルビューディスプレイ上に表示されたある画像は地図であり、自動車がＧＰＳ位置システムに適合する場合、その地図は、自動車の位置を示し得る。このビューは自動車の運転者に見られる。デュアルビューディスプレイ１５によって表示された他の画像は、例えば、映画などの娯楽番組であり、これは、例えば、自動車の前方座席の同乗者に見られる。動力車、特に、自動車における使用は、デュアルビューディスプレイのますます重要になる用途である。

特許文献１は、上記タイプのデュアルビューディスプレイを開示する。ある画像は、ディスプレイの前面に対する垂直面に対して角度αの第１の方向に沿って表示され、第２の画像は、ディスプレイの前面に対する垂直面に対して角度βの第２の方向に沿って表示される。二つの画像は、ディスプレイの前面に垂直な対向する側に表示される。

特許文献２は、自動車において使用されるマルチプルビューディスプレイを開示する。そのディスプレイは、３つの異なる画像（「運転者ディスプレイ」、「位置ディスプレイ」、「娯楽ディスプレイ」）を表示することができる。その運転者ディスプレイおよび位置ディスプレイは、自動車の運転者に見えるように向いており、娯楽ディスプレイおよび運転者ディスプレイは、同乗者に見えるように向いている。

特許文献３は、二つの空間光変調器（ＳＬＭ）を用いる自動立体ディスプレイを開示する。ＳＬＭのそれぞれは、別の照射器によって照射される。照射器は、「観察者トラッキング」を提供するために移動可能である。
欧州特許出願公開第０９９９０８８号明細書 国際公開第９９／６２７３４号パンフレット 英国特許出願公開第２２８４４８７号明細書

対称マルチプルビュー方向ディスプレイが適していない用途にも適したマルチプルビュー方向ディスプレイを提供することが望まれている。

本発明の第１の局面は、第１の画像の角度範囲が第２の画像の角度範囲と異なるように、第１の方向に沿った第１の画像を表示し、第１の方向とは異なる第２の方向の沿った第２の画像を表示するように適合されたマルチプルビュー方向装置を提供する。第１の画像は、第１の方向を中心とする第１のビューイングウィンドウにおいて見られ、第２の画像は、第２の方向を中心とする第２のビューイングウィンドウにおいて見られる。（クロストークを防ぐために、第１の画像は、好ましくは、第２のビューイングウィンドウ内の任意の点からみることができず、第２の画像は、好ましくは、第１のビューイングウィンドウ内の任意の点からみることができない。）第１のビューイングウィンドウおよび第２のビューイングウィンドウのそれぞれは、横方向および垂直方向の両方において非ゼロ角度範囲を有する。本発明によれば、第１の画像に対するビューイングウィンドウのある方向の角度範囲は、第２の画像に対するビューイングウィンドウのある方向の角度範囲とは異なる。一般的に、二つの画像間で異なるのは、横方向のビューイングウィンドウの角度範囲であるが、本発明は、原理的に、これに限定されない。

すべての従来のマルチプルビュー方向ディスプレイは、二つ以上の異なる画像が見られる空間における領域（例えば、自動立体ディスプレイにおける左ビューイングウィンドウおよび右ビューイングウィンドウ）が、同じサイズであり、そのディスプレイから同じ長手方向の距離であるように、画像を表示する。したがって、そのビューイングウィンドウは同じ角度範囲を有する。特許文献１において、例えば、ある画像に対するビューイングウィンドウの角度範囲は、他の画像に対するビューイングウィンドウの角度範囲と同じである。同様に、特許文献２において、運転者によって見られる画像（「運転者ディスプレイ」および「位置ディスプレイ」からなる）の角度範囲は、同乗者によって見られる画像（「位置ディスプレイ」および「娯楽ディスプレイ」からなる）の角度範囲と同じである。特許文献３において、二つのビューイングウィンドウは互いに同じ角度範囲を有し、観察者におけるそれぞれのビューイングウィンドウの幅は６５ｍｍである。

さらに、ビューイングウィンドウは、一般的に対称的に位置合わせされている。二つのビューイングウィンドウを形成するディスプレイの場合、二つのビューイングウィンドウは、ディスプレイの中心軸に対して、すなわち、ディスプレイの中心に垂直な軸に対してほぼ対称に位置合わせされている。特許文献１において、例えば、角度αは角度βにほぼ等しく、それにより、二つの画像のビューイングウィンドウは、ディスプレイの中心軸に対してほぼ対称に位置合わせされている。同様に、特許文献２において、運転者によって見られる画像および同乗者によって見られる画像は、ディスプレイの中心軸に対して対称的に構成されている。しかしながら、観察者がディスプレイに対して移動するように画像が表示される方向が変動する追跡システムの場合、二つのビューイングウィンドウは角度範囲において対称的であり、そのトラッキングは、ディスプレイの左および右に対してほぼ対称である。

しかしながら、本発明者らは、対称マルチプルビュー方向ディスプレイが全ての用途において適しているわけではないことを認識している。図２に示されたデュアルビューディスプレイに適合した自動車では、一般的に、自動車の後方座席の同乗者がいる。対称デュアルビューディスプレイ装置を用いる場合、前方座席の同乗者の直接的な後ろに座った後方座席の同乗者は、前方座席の同乗者が見るのと同じ画像をみることになり、前方座席の同乗者によって鑑賞されている映画をみる。しかし、運転者の直接的な後ろに座った同乗者は、運転者が見るのと同じ画像をみることになり、ＧＰＳ／地図ディスプレイをみなければならず、映画をみることができない。さらに、五人目の中央後方座席の同乗者がいる場合、その人は二つの画像の混合物を見ることになり、これは、望ましいものでも、快適なものでもない。しかしながら、本発明は、図３に示されるように、ある画像が他の画像よりも小さい角度範囲で表示されるマルチプルビューディスプレイを提供する。本発明のディスプレイが自動車のデュアルビューディスプレイに組み込まれている場合、すべての同乗者が映画を見ることができ、ＧＰＳ／地図ディスプレイを運転者に限定することができる。

ディスプレイは、第１の画像と第２の画像とを表示するための画像表示デバイスと、第１の方向に沿って第１の画像を方向付け、第２の方向に沿って第２の画像を方向づけるための視差光学素子とを含んでもよい。

第１の画像の表示に関連する画像表示デバイスのエリアの幅は、第２の画像の表示に関連する画像表示デバイスのエリアの幅と異なってもよい。これは、異なる角度範囲を得るための簡単な態様である。

ディスプレイは、インターレースされた画像として画像表示デバイス上に第１の画像および第２の画像を表示するためのインターレース駆動手段を含んでもよい。画像表示デバイスは、ピクセル化画像表示デバイスを含んでもよく、第１の画像は画素の一つ以上の第１の列として表示され得、第２の画像は画素の一つ以上の第２の列として表示されてもよい。

第１の画素列からの画素の表示幅は、第２の画素列からの画素の表示幅とは異なってもよい。第１の画素列からの画素のアスペクト比は、第２の画素列からの対応する画素のアスペクト比と異なってもよい。

第１の画像はＭ個の第１の画素列として表示され得、第２の画像はＮ個の第２の画素列として表示され得、ここで、Ｎ≠Ｍである。第１の画素列からの画素は、第２の画素列からの画素として実質的に同じ表示幅を有してもよい。これは、標準的ピクセル化画像表示デバイスを依然として用いても、二つの画像が異なる幅で表示されることを可能にする。

視差光学素子は視差バリアであってもよく、第１の画像を透過するバリアの領域のエリアは、第２の画像の透過するバリアの領域のエリアと異なってもよい。

バリアは、第１の画像および第２の画像を透過するための一つ以上の開口部を有してもよい。第１の画像に対する開口部または各開口部の透過エリアは、第２の画像に対する開口部または各開口部の透過エリアとは異なってもよい。開口部または各開口部のある部分は、開口部または各開口部の別の部分の透過スペクトルとは異なる透過スペクトルを有してもよい。開口部または各開口部のある部分は、第１の画像および第２の画像の両方を透過してもよく、開口部または各開口部の別の部分は、第１の画像および第２の画像の一方を実質的に遮断し、第１の画像および第２の画像の他方を透過してもよい。

ディスプレイは、少なくとも一つの拡散器をさらに備えてもよい。拡散器は、使用時に、第１の画像を、第２の画像を拡散する量とは異なる量だけ拡散し、それにより、第１の画像の角度範囲は、第２の画像の角度範囲とは異なる。これは、異なる角度範囲を得る、別の簡単な態様である。

拡散器は、第１の画像を拡散するための一つ以上の第１の拡散領域と、第２の画像を拡散するための一つ以上の第２の拡散領域とを含んでもよく、第１の領域（単数または複数）の拡散強度は、第２の領域（単数または複数）の拡散強度よりも大きい。

あるいは、視差光学素子は視差バリアであってもよく、第１の画像を透過するバリアの領域は、第２の画像を透過するバリアの領域とは異なる拡散強度を有してもよい。

視差バリアは、第１の画像の角度範囲が第２の画像の角度範囲と異なるような程度に、画像表示層と横方向に誤配列されてもよい。これは、異なる角度範囲を得る、別の簡単な態様である。

あるいは、ディスプレイは、視差光学素子および画像表示デバイスの一方の画像を視差光学素子および画像表示デバイスの他方の画像と、横方向にずらして、形成するための画像手段をさらに含んでもよい。それにより、第１の画像の角度範囲が第２の画像の角度範囲とは異なる。

ディスプレイによって表示された第１の画像は、ディスプレイによって表示された第２の画像と重ならなくてもよく、ディスプレイによって表示された第１の画像は、ディスプレイによって表示された第２の画像と分離されてもよい。

ディスプレイは、第１の方向および第２の方向によって規定された平面にはない第３の方向に沿って第３の画像を表示するように適合されてもよい。図１３に示されるように、共通平面にある方向の三つの画像を表示することができるが、画像の一つを他の二つと垂直方向に分離することによって、画像の水平方向の角度範囲を増加させることができる。

視差光学素子は、アドレス可能空間光変調器を含んでもよい。

視差光学素子は、画像表示デバイスに対して移動可能であってもよい。

視差光学素子は、無効にすることが可能であってもよい。これにより、ディスプレイが、従来の二次元表示モードにおいて動作することを可能になる。

画像表示デバイスは、液晶表示デバイスであってもよい。

本発明は、また、上記に規定されるようなマルチプルビュー方向ディスプレイを含む自動立体表示装置、および、上記に規定されるようなマルチプルビュー方向ディスプレイを含むデュアルビューディスプレイ装置を提供する。

本発明の好適な実施形態は、添付の図面を参照して、示された例によって記載される。

このようにして、対称マルチプルビュー方向ディスプレイが適していない用途にも適したマルチプルビュー方向ディスプレイを提供することができる

同様の参照符号は、明細書および図面の全体にわたって同様の構成要素を示す。

本発明は、二つの画像を表示し得る方向ディスプレイを参照して説明される。しかしながら、本発明は、三つ以上の画像を表示し得る方向ディスプレイにも適用可能であり得る。

本発明は、自動車に搭載され、かつ、運転者または一人以上の同乗者によって見られることが意図された画像を表示する方向ディスプレイを参照して説明される。したがって、「運転者画像」および「同乗者画像」などの用語が、実施の形態の説明において使用される。しかしながら、これらの用語は、説明の都合のみのために使用されており、本発明は、自動車の運転者または同乗者によって見られることが意図されたビューを表示するディスプレイに限定されない。本発明のディスプレイは、例えば、飛行機（同乗者またはパイロットの使用）、コンピュータゲームまたはセキュリティ画面を含む多くの他の状況において使用され得る。

図５Ａ（２）は、本発明の第１の実施形態によるマルチプルビュー方向ディスプレイ装置の模式的平面図である。装置１７は、画像表示デバイスと、画像表示デバイスの前に配置された視差バリア３の形態の視差光学素子とを含む。画像表示デバイスのピクセル化画像表示層４のみが図５Ａ（２）に示され、基板、偏光板、ピクセル化表示層にアドレス指定するための電極などは、明確さのために、図５Ａ（２）から省略されている。同様に、バリア３のための支持基板も、図５Ａ（２）に示されていない。

図５Ａ（２）のマルチプルビュー方向ディスプレイ１７のピクセル化表示層４は、図５Ａ（１）の正面図に示されている。従来と同様に、ピクセル化ディスプレイは、行および列状に構成された画素Ｐ_ｐ、Ｐ_ｄのマトリックスを含む。使用時に、ピクセル化ディスプレイ４は、二つのインターレースされた画像を表示するために駆動回路（図示せず）によって駆動される。図５Ａ（１）は、ある画像が一つおきの画素列Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５．．．に表示され、第２の画像が残りの画素列Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６．．．に表示されるように、１：１のインターレース比で駆動される画像を示す。図５Ａ（２）のディスプレイ装置は、自動車において使用されるように示され、画素列は、自動車の運転者または同乗者によって見られることが意図された画像を表示するかに応じて、「運転者画素」列または「同乗者画素」列と呼ばれる。上述したように、これらの用語は、説明の都合のためのみに用いられ、本発明は、自動車の運転者または同乗者によって見られることが意図されたビューを表示するディスプレイに限定されない。

図５Ａ（２）のディスプレイ装置において、同乗者画像を表示するピクセル化表示層４の一部の（ディスプレイが図２または図５Ａ（１）に示されるように向けられる場合、水平方向における）幅を運転者画像を表示する表示層の一部の幅より大きくすることによって、ある画像（同乗者によって見られることが意図された画像、すなわち、「同乗者画像」）の角度範囲は、第２の画像（運転者によって見られることが意図された画像、すなわち、「運転者画像」）の角度範囲よりも大きい。この実施の形態において、「同乗者画素」Ｐ_ｐの奥行きを「運転者画素」Ｐ_ｄの奥行きにほぼ等しくしながら、同乗者画素Ｐ_ｐが運転者画素Ｐ_ｄよりも広くする。図５Ａ（１）に示された特定の実施の形態において、同乗者画素の幅ｗ_ｐは運転者画素の幅ｗ_ｄの約２倍である。同乗者画素の幅がより大きいことは、同乗者画像の角度範囲が運転者画像の角度範囲よりも大きいことを意味する。

図５Ａ（１）および図５Ａ（２）のディスプレイにおいて、同乗者画素は列Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６に構成され、運転者画素はまた列Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５において構成されている。同乗者画素の一つの列が、ディスプレイにわたって、運転者画素の一つの列と交互になるように画素列が構成されている。これは、バリアピッチを最小化し、それにより、観察者に対するバリアの視認性を最小化する。しかしながら、原理的には、同乗者画素列の二つ（以上）の列が、運転者画素の二つ（以上）の列と交互になってもよい。赤色運転者、赤色同乗者、緑色運転者、緑色同乗者、青色運転者などのように画素列を構成することによって、フルカラーディスプレイが得られる。ただし、他の配置も可能である。

図４Ａは、ディスプレイ１７の視差光学素子３の正面図を示す。示されるように、視差光学素子３は、従来の視差バリアであり、不透明領域１１によって分離され、垂直方向に伸びた透明スリット１０を有している。（本明細書において使用される用語「垂直」および「水平」は、ピクセル化ディスプレイの説明において従来と同様に、画素の行および画素の列の方向を示していることに留意されたい。本発明のディスプレイ装置を暗示しないこれらの用語の使用は、図５Ａ（１）−図５Ａ（２）に提案された特定の方向に限定されない。）図５Ａ（１）に示されるように、視差バリアの透過スリット１０が画像表示層の同乗者画素の列と対向し、同乗者画素の列と平行に伸びるように、視差バリアは構成されている。

本発明によって得られた利点は、図３に模式的に示されている。図３は、自動車のダッシュボード１６に組み込まれた、本発明のマルチプルビュー方向ディスプレイ１７の模式的平面図である。同乗者画像の横方向の角度範囲ａ_１は、運転者画像の横方向の角度範囲ａ_２より大きい。さらに、ビューイングウィンドウは、前方座席同乗者１８および全て後方座席同乗者１９、２０、２１が、同乗者画像のビューイングウィンドウ内にいるように、構成されている。したがって、車内の全ての同乗者１８−２１は、同じ画像（例えば、映画であってもよい）をみることができる。運転者２２だけが、運転者画像（例えば、車両の位置を示すＧＰＳディスプレイと組み合わされた周囲エリアを示す地図であり得る）のビューイングウィンドウに位置する。

図５Ｂ（１）および図５Ｂ（２）は、本発明の第２の実施形態によるマルチプルビュー方向ディスプレイ１８を示す。図５Ｂ（２）は、このディスプレイの模式的平面図であり、このディスプレイは、画像表示デバイス４’と、画像表示デバイスの前に配置された視差バリア３’の形態の視差光学素子とからなる。図５Ａ（２）と同様に、画像表示デバイスの画像表示層４’および視差バリア３のみが示されている。画像表示デバイスの基板、視差バリア、偏光板、アドレス指定手段などが、明瞭さのために、図５Ｂ（２）から省略されている。

図５Ｂ（１）は、図５Ｂ（２）の方向ディスプレイの画像表示層４の正面図である。前の実施形態と同様に、ある画像（同乗者画像）が表示されるべき画素の幅ｗ_２が、第２の画像（運転者画像）が表示されるべき画素の幅ｗ_１よりも大きくなるように、ピクセル化画像表示層４’の画素は、幅を変動する。画素は行状に構成され、各行において、運転者画像を表示するための画素Ｐ_１１、Ｐ_１３、Ｐ_１５；Ｐ_２２、Ｐ_２４、Ｐ_２６は、同乗者画像を表示するための画素Ｐ_１２、Ｐ_１４、Ｐ_１６；Ｐ_２１、Ｐ_２３、Ｐ_２５と交互になる。しかしながら、画素の各行は、隣接する行に対してずれている。図５Ｂ（１）において、画素の各列が同乗者画素、運転者画素、同乗者画素などを含むように、隣接する行が画素のピッチの約半分だけずれているが、その実施形態は、行の間のこの特定のずれに限定されない。

表示デバイス１８の視差バリア３’は、図４Ｂの正面図に示されている。視差バリアの透明部１０’は、図４Ａの視差バリアと同様に、垂直スリットとして構成されていない。代わりに、バリアの透明エリア１０’は、同乗者画素の幅よりも小さい幅Ｗ_３を有し、同乗者画素の奥行きに実質的に等しい奥行きを有している。透明部１０は、水平方向および垂直方向の両方において不透明部１１と交互になるように構成されている。視差バリア３’は、不透明部と交互になる透明部の行を含むものと考えられており、各行は、ある透明部の中心と、同じ行のすぐ隣接する透明部の中心との間の空間の約半分だけ、隣接する行に対して横方向にずれている。そのような視差バリアの製造は、同時係属中の英国出願第０２２８６４４．１号、０３０６５１６．６号、０３１５１７０．１号に記載されている。マルチプルビュー方向ディスプレイを組み立てる場合、各透明部１０’がピクセル化画像表示層４’の同乗者画素Ｐ_１２、Ｐ_{１４・・・}、Ｐ_２１、Ｐ_{２３・・・}の一つと対向するように視差バリア３’は構成されている。運転者画素と比較して同乗者画素の幅がより大きいことは、同乗者画素の角度範囲が運転者画素の角度範囲より大きいことにつながる。

図５Ｂ（１）−（２）のディスプレイは、マルチプルビュー方向ディスプレイまたは（視差バリアを無効にすることによって）従来の二次元ディスプレイとして動作可能なディスプレイが望まれている場合において特に適している。図５Ｂ（１）に示された画素配置は、二次元モードにおいて動作する場合、表示の質を向上する。

図５Ｃ（１）−（３）は、本発明の第３の実施形態によるマルチプルビュー方向ディスプレイ装置を示す。図５Ｃ（３）は、単に、視差光学素子３と画像表示層４とを示す模式的平面図であり、図５Ｃ（１）は、画像表示層４の正面図であり、図５Ｃ（２）は、視差光学素子３の正面図である。この実施の形態は、画像表示層４の画素Ｐ_ｐ、Ｐ_ｄの（水平方向における）幅が（垂直方向における）奥行きよりも著しく大きいことを除いて、図５Ａ（１）および図５Ａ（２）の実施形態と概ね対応している。この実施の形態の動作の原理は、図５Ａ（１）および図５Ａ（２）の実施形態の動作の原理と同様であり、ここではさらには説明しない。

上記のマルチプルビューディスプレイは、二つの異なるサイズの画素を有するピクセル化画像表示デバイスを必要とする。そのような画像表示デバイスが利用可能である場合、全ての画素が同じサイズで、かつ、同じ形状である従来のピクセル化表示デバイスを使用し得れば、好ましくあり得る。図６Ａ（１）−図６Ａ（３）は、全ての画素が同じサイズで、かつ、同じ形状の従来のピクセル化画像表示層４’を組み込んだ、本発明のマルチプルビュー方向ディスプレイ１９を示す。

図６Ａ（３）は、この実施の形態のディスプレイ１９の模式的平面図である。ディスプレイ１９は、ここでも、画像表示デバイスと、画像表示デバイスの前に配置された視差バリア３の形態の視差光学素子とからなる。先の実施形態と同様に、明瞭さのために、図６Ａ（３）に、画像表示デバイスのピクセル化表示層４’および視差バリア３のみを示す。

ピクセル化表示層４’’は、図６Ａ（１）の正面図に示される。示されるように、表示層４’は行および列状に構成された画素Ｐ_ｐ、Ｐ_ｄのマトリックスを含む。画素は、互いに同じサイズで、かつ、同じ形状を有している。この実施の形態において、二つの画像が表示層に表示される場合、同乗者画像および運転者画像の非対称インターレースを用いることによって、（運転者画像を表示する画像表示層の一部の幅と比較して）同乗者画像を表示する画像表示層の一部のより大きな幅が得られる。図６Ａ（１）は、例として、２：１のインターレース比において、（適切な駆動回路（図示せず）によって）駆動された画像表示層を示す。ここで、同乗者画像は近接する画素の列Ｃ１、Ｃ２；Ｃ４、Ｃ５を用いて表示される。同乗者画像を表示するために用いられた画素の列の対のそれぞれは、運転者画像を表示するために用いられた単一の画素の列Ｃ３、Ｃ６によってインターレースされる。したがって、同乗者画素を表示するために用いられた画像表示層の一部の幅（二つの隣接する画素の列）は、運転者画素を表示するために用いられた画像表示層の一部の幅（一つの画素の列）よりも大きく、それにより、同乗者画像は、運転者画像よりもより大きな幅を有する。フルカラー画像は、例えば、赤、緑、青画素を互いに構成することによって、または、赤色の運転者、二つの赤色の同乗者、緑色の運転者などといった画素の列を構成することによって、表示され得る。ただし、フルカラーディスプレイのための他の画素配列も可能である。

図６Ａ（１）−図６Ａ（３）のディスプレイ１９は、上述したように、画素のサイズおよび形状が互いに同じである任意の従来のピクセル化表示デバイスとともに用いられ得る。本発明は、図６Ａ（１）に示された特定のアスペクト比の画素を有するディスプレイ素子に限定されず、図６Ａ（１）に示された特定の２：１のインターレース比を用いることに限定されない。

この実施形態のマルチプルビュー方向ディスプレイは、図６Ａ（２）の正面図に示されたように、標準的な視差バリア３を必要とする。

図６Ａ（３）のディスプレイ１９の別の利点は、二つの画像に対応する二つのウィンドウが同じ角度範囲を有する対称表示モード、または、二つのウィンドウがお互いに異なる角度範囲を有する非対称表示モードのいずれかにおいて駆動され得ることである。これを図６Ｂ（１）から図６Ｂ（４）において示す。

図６Ｂ（３）および図６Ｂ（４）は、同乗者画像が、画素の二つの隣接する列に表示された運転者画像をインターレースされた四つの近接する画素の列を表示するように、４：２のインターレース比で駆動されたピクセル化画像表示層４を示す点を除いて、図６Ａ（１）および図６Ａ（３）にそれぞれ概ね対応している。

しかしながら、ピクセル化ディスプレイ素子が等しいインターレース比（すなわち、図６Ｂ（１）に示されたように、１：１、２：２などのインターレース比）において駆動される場合、表示層４’’上の運転者画像の幅は、表示層４’’上の同乗者画像の幅に等しい。図６Ｂ（２）は、等しいインターレース比で駆動される場合のディスプレイ装置１９の模式的平面図であり、運転者ウィンドウの角度範囲は同乗者ウィンドウの角度範囲に等しいことがわかる。（図６Ｂ（１）および図６Ｂ（３）は、３：３のインターレース比を示すが、対称表示モードは、任意の等しいインターレース比に対して得られる。）
対称デュアルビュー表示モードと非対称デュアルビュー表示モードとの間でディスプレイ１９を切り換えることに加えて、非対称デュアルビュー表示モードにおいて同乗者ウィンドウおよび運転者ウィンドウの相対的な角度範囲を変動させることができる。これは、（同乗者画像の幅を運転者画像の幅よりも大きく保ちながら）インターレース比を変動することによって為され得る。例えば、図６Ｂ（３）に示された４：２のインターレース比から５：１のインターレース比への変更は非対称デュアルビューモードにおいて生じるが、同乗者ウィンドウの角度範囲が増加する。非対称デュアルビュー表示モードを保ちながら、運転者ウィンドウおよび同乗者ウィンドウの相対的な角度範囲を変動可能であることにより、単一のディスプレイを、一つより多い用途において適合するように、例えば、自動車の一つのモデルより多くに適合するように、構成することができる。（この実施形態において、ディスプレイの全体のピッチが変更しないように、（例えば、上述したように４：２から５：１の変更のように）インターレース比を変更することが好ましい。なぜなら、これは、固定された視差光学素子を用いることができるからである。表示された画像の全体のピッチを変更するように（例えば、４：２から３：２への変更、これにより、ピッチは６から５に変更する）インターレース比を変更する場合、切り換え可能な視差光学素子が必要となる。）
対称デュアルビューモードから非対称デュアルビュー表示モードへの切り換えは、例えば、ディスプレイが搭載された自動車内の人数に応じて、為されてもよい。車が運転者と前方座席の同乗者のみを乗せている場合、対称デュアルビュー表示モードが用いられ、非対称デュアルビュー表示モードにおいて表示デバイス１９を動作させる必要がない。運転者と前方座席の同乗者のみがいる場合の対称表示モードの使用は、運転者にとって可能なかぎり大きなビューイングウィンドウを提供し、クロストークを最小化する。

この実施形態の表示デバイス１９は、また、あるビューイングウィンドウを他のビューイングウィンドウとは分離した非ディスプレイエリアを提供するように駆動され得る。これは、図６Ｃ（１）および図６Ｃ（２）に示されており、図６Ｃ（１）および図６Ｃ（２）は、図６Ｂ（３）および図６Ｂ（４）にそれぞれ概ね対応している。ピクセル化画像表示層４’’の正面図である図６Ｃ（１）に示されるように、画像表示層は、任意の適切な駆動手段（図示せず）によって、画素の三つの隣接する列Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７；Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３に同乗者画像を表示し、画素の二つの隣接する列Ｃ３、Ｃ４；Ｃ９、Ｃ１０に運転者画像を表示するように制御される。したがって、運転者画像のビューイングウィンドウの角度範囲が同乗者画像のビューイングウィンドウの角度範囲よりも小さくなるように、同乗者画像を表示する画像表示層４’’の一部の幅は、運転者画像を表示する画像表示層４’’の一部の幅とは異なる。

ピクセル化ディスプレイ素子４’’は、表示された同乗者画像と表示された運転者画像との間の一つ以上の黒画素の列Ｃ８を提供するようにさらに駆動される。図６Ｃ（１）において、黒画素の一つの列が示されるが、原理的には、二つ以上の近接する黒画素が、黒表示を提供するために駆動されてもよい。図６Ｃ（２）に示されるように、黒画素は、運転者画像のビューイングウィンドウ２１と同乗者画像のビューイングウィンドウ２２との間に画像が見られない黒ビューイングウィンドウ２０を提供する。非画像ウィンドウ２０が存在することにより、運転者画像と同乗者画像との間のクロストークが減少し、また、ユーザが方向を変えたり、頭を動かした場合、そのユーザによって見られることが意図されていない画像を誤ってユーザに見せてしまう機会を減少させる。黒、非画像ウィンドウは、また、例えば、娯楽番組を見たくない同乗者が黒ビューイングウィンドウ内の位置に座るように、一人以上の観察者にとってディスプレイが「オフ」であることを可能にする。

ビューの一つがある人によってのみ見られることが所望される用途において使用するために、本発明をデュアルビューディスプレイに適用する場合に、画像が見えない黒ウィンドウの存在は、また、利点であり得る。この例は、自動預金支払機（ＡＴＭ）の使用である。この場合、ＰＩＮ番号を入力するための画面は、トランザクションをする人のみによって見られ、他の人によって見られないことが望ましい。

黒ビューイングウィンドウは、また、製造において画像表示層の列を黒のままにすることよって、これらの列に画素を提供しないことによって、作成され得る。

図７Ａおよび図７Ｂは、本発明のさらなる実施の形態によれば、マルチプルビュー方向ディスプレイ２３を示す。図７Ｂは、ディスプレイ２３の平面図を示し、図７Ａは、ピクセル化画像層４’’’の正面図である。ディスプレイ装置２３は、ここでも、画像表示素子の前に配置された視差バリア３の形態の視差光学素子からなる。前の実施の形態と同様に、画像表示デバイスのピクセル化表示層４’’’および視差バリア３のみが、図７Ｂに示されており、他の構成要素は、説明の簡略化のために省略されている。

この実施の形態において、同乗者画像を表示する画像表示層４’’’の一部の幅は、ここでも、運転者画像を表示する画像表示層４’’’の一部の幅と異なる。それにより、運転者画像のビューイングウィンドウの角度範囲は、同乗者画像のビューイングウィンドウの角度範囲よりも小さい。この実施の形態において、第２の画像（同乗者画像）を表示する画素Ｐ２、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ８、Ｐ９はほぼ水平に伸びており、水平方向の幅が垂直方向の奥行きよりもかなり大きい。第一の画像（運転者画像）を表示する画素Ｐ１、Ｐ４、Ｐ７はほぼ垂直に伸びており、水平方向の幅が垂直方向の奥行きよりもかなり小さい。したがって、同乗者画像のビューイングウィンドウが運転者画像のビューイングウィンドウよりも大きい角度範囲を有するように、第一の画像（運転者画像）を表示する画素Ｐ１、Ｐ４、Ｐ７の幅ｗ_１は、第２の画像（同乗者画像）を表示する画素Ｐ２、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ８、Ｐ９の幅ｗ_２よりも小さい。

この実施の形態において、画像ディスプレイの画素のすべては同じサイズおよび形状を有してもよいが、運転者画素はその長軸に垂直に配置されるように配向されており、同乗者画素はその長軸に水平に配置されるように配向されている。全ての画素を同じサイズおよび形状にすることにより、この実施の形態を無効にすることが可能な視差バリアを有し、２−Ｄまたは３−Ｄモードのいずれかで動作され得るディスプレイに適用する場合に、２−Ｄ画像の品質を維持する。

図７Ａは、フルカラー運転者画像および同乗者画像を生成するのに可能な一つの図を示す。各画素の文字“Ｒ”、“Ｂ”、“Ｇ”は、その画素が、画像の赤、青または緑成分のそれぞれを表示するために駆動されていることを示す。

図８Ａは、本発明のさらなる実施の形態によれば、マルチプルビュー方向ディスプレイ２４の模式的平面図である。ディスプレイ装置２４は、ここでも、画像表示デバイスの前に配置された視差バリアの形態の視差光学素子からなる。視差バリア３および画像表示デバイスのピクセル化表示層４’’のみが、説明を簡便にするために、図８Ａに示されている。

この実施の形態のピクセル化表示層は、画素が互いに同じサイズおよび形状を有する従来の表示層であり（それにより、同乗者画像が表示された画素Ｐ_ｐは、運転者画像が表示された画素Ｐ_ｄと同じ形状およびサイズを有している）、それにより、図６Ａ（１）に示されたピクセル化表示層４’’にほぼ対応している。しかしながら、この実施の形態において、非対称デュアル表示モードは、二つの画像の間の非対称インターレース比でピクセル化表示層を駆動することによって、得られない。代わりに、二つの画像が等しくインターレースされて表示されるように、表示素子４’’は駆動される。図８Ａにおいて、表示素子４’’は、１：１のインターレース比で駆動されるように示されるが、任意の等しいインターレース比（例えば、２：２、３：３など）で駆動されてもよい。

この実施の形態の視差バリアは、図４Ａに示されたように、標準的な視差バリア３である。しかしながら、透明スリット１０がピクセル化表示層４’’の画素の列に対して誤配列されるように、視差バリアが位置合わせされる。この誤配列の影響は、ある画像（図８Ａにおける運転者画像）のビューイングウィンドウの角度範囲が別の画像（図８Ａにおける同乗者画像）のビューイングウィンドウの角度範囲よりも小さい、非対称表示モードを提供することである。

図８Ａの実施の形態は、また、非標準的な視差バリアを用いて適用され得る。視差バリアのピッチを、「視点訂正」を提供するためにピクセル化画像表示パネルのピッチよりもわずかに小さくなるようにすることは公知であり、そのようなディスプレイにおいて、視差バリアの開口部と画像表示パネルの画素（または画素列）との間にいくらかの誤配列がある。しかしながら、図８Ａの実施の形態において、視差バリア３と画像表示層４’’との間の誤配列は、公知のディスプレイよりもかなり大きい。例えば、ディスプレイの中心において、視差バリアの開口部は、一般的に、十分に配列された位置から約２０°だけ変位され得る。この誤配列の影響は、あるビューイングウィンドウを幾何学的に小さし、それにより、互いに異なる角度範囲を有するビューイングウィンドウを生成することである。

図８Ｂは、図８Ａの実施の形態の改変を示す。この実施の形態において、バリア３の横方向部分は、コントローラ２５によって制御され得る。コントローラ２５は、バリア３を、図３Ｂの矢印Ａによって示された方向にピクセル化表示層４’’に平行に移動させることができる。ピクセル化表示素子４’’に平行にバリアを移動させることによって、バリア３の透明スリット１０とピクセル化表示層４’’の画素の列との間の誤配列の程度を調整することができ、それにより、ある画像のビューイングウィンドウの角度範囲を他の画像のビューイングウィンドウの角度範囲に対して変更する。そのバリアを適切に位置合わせすることによって、また、二つのビューイングウィンドウが同じ角度範囲を有する対称表示モードが得られ得る。図８Ａの実施の形態を参照して上記で説明したように、対称表示モードを提供する位置と、非対称モードを提供する位置との間を視差バリア３が移動することにより、一般的には、ディスプレイの中心において約２０°の誤配列になる。ディスプレイをトラッキングする観測者は、ビューイングウィンドウがディスプレイに対して横方向に移動する観測者の位置を「追跡」し得るように、視差バリアが画像表示層に対して移動可能であることは公知であり、視差バリアと画像表示層の相対的な移動の程度は小さい。これらの従来のデバイスにおいて視差バリアと画像表示層の相対的な移動は、非対称ビューイングウィンドウを生成するのに十分な誤配列を提供しない。

図８Ｂの実施の形態は、ピクセル化表示層４’’に対して物理的に移動可能なバリア３を用いることを具体化し得る。この実施の形態において、コントローラ２５は、バリア３を所望な位置に移動させるアクチュエータを制御する。図８Ｂの表示装置（２４’）は、代替的に、視差バリア３のようなアドレス可能空間光変調器を用いて具現化され得る。この場合、視差バリアは、それ自身が表示素子４’’に対して物理的に移動するのではなく、むしろ、ＳＬＭの不透明領域および透過領域が、ＳＬＭを適切に再アドレス指定することによって、ＳＬＭの異なる位置に「移動」される。

図９は、本発明の別の方向ディスプレイ２５の模式的平面図である。これは、図６Ａ（１）から図６Ａ（３）の実施の形態の改変である。図９の視差バリア３およびピクセル化表示層４’’は、全ての本質的な点において、図６Ａ（３）のディスプレイ装置１９の視差バリアおよびピクセル化表示層と同じであり、ここでは、さらには説明しない。図９のディスプレイ装置２５は、ユーザの眼の位置を追跡し得、かつ／または、ユーザを識別し得るトラッキング／識別デバイス２６をさらに備える。例えば、デバイス２６は、ディスプレイ２５の認可されたユーザの虹彩または指紋パターンについての情報を含む、虹彩センサおよび／または指紋センサを含んでもよい。ある人がその装置を起動することを試みる場合、デバイス２６は、その人がシステムの認可されたユーザであるか否かを判定し、認可されたユーザのみによって、そのシステムは起動され得る。デバイス２６は、認可されたユーザのそれぞれによってしばしば用いられた表示モードについての情報をさらに記憶していてもよい。そのシステムが起動される場合、デバイス２６は、好ましくは、ユーザの好ましい表示モードを提供するインターレース比で表示層４’’を駆動するように、インターレースコントローラ２７に指令する。

トラッキング／識別デバイス２６は、さらに、または、代替的に、ディスプレイ装置のユーザの数を判定または推定し得る。ディスプレイ装置が、例えば、自動車に組み込まれている場合、そのトラッキング／識別デバイス２６は、車の同乗者の数を識別し得る。運転者のみが存在すると判定される場合、そのトラッキング／識別デバイス２６は、表示層４’’を駆動して運転者に対して最大の表示分解能を提供するように、インターレースコントローラ２７に指令する。運転者および前方座席の同乗者のみが存在していると判定される場合、インターレースコントローラ２７は、表示素子４’’を駆動して図６Ｂ（１）のように対称表示モードを提供するように、トラッキングデバイス２６によって指令され得る。車が満員であると判定された場合、インターレースコントローラ２７は、図６Ｂ（３）に示されたように非対称表示モードを提供するインターレース比において表示層４’’を駆動するように指令され得る。

トラッキング／識別デバイス２６は、アクティブアイトラッキング検出器または動き検出器を、さらに、または、代替的に提供され得る。例えば、デバイス２６が、運転者の頭が移動することを検出する場合、デバイス２６は、運転者が運転者画像をのみをみて、同乗者画像をみないことをことを確実にするために、インターレース比を変更し、それにより、運転者画像のビューイングウィンドウの角度範囲を変更するように、インターレースコントローラ２７に指令し得る。したがって、この実施の形態により、ディスプレイ２５の表示モードの非対称性が、ユーザ（例えば、運転者および／または同乗者）の移動に対してリアルタイムに適合され得る。

図１０は、本発明のさらなる実施の形態によるマルチプルビュー方向ディスプレイ２８を示す。図１０のディスプレイ２８は、ここでも、画像表示デバイスの前に配置された視差バリア２９の形態の視差光学素子からなる。説明を明瞭にするために、視差光学素子３および画像表示デバイスのピクセル化表示層４’’のみを図１０に示す。

この実施の形態において、図６Ａ（１）に示されたように、ピクセル化表示素子は互いに同じサイズおよび同じ形状の画素を有する。非対称デュアルビュー表示モードは、この実施の形態において、ある画像（図１０においてこれは同乗者画像）に対する幅を別の画像（図１０においてこれは運転者画像）に対する幅よりもより広い、バリア２９の透過開口部３０、３１、３２を形成することによって、得られる。図１０の実施の形態では、開口部のある領域を、開口部の別の領域の透過スペクトルとは異なる透過スペクトルを有するようにすることによって、二つの画像の間の透過開口部３０，３１、３２の幅の差が得られる。例えば、第１の開口部３０は、緑色の光のみを透過する第１の領域３０Ｇと、赤色の光と緑色の光との両方を透過するが、青色の光を遮断する第２の領域３０ＧＲとから形成される。同様に、第２の開口部３１は、赤色の光のみを透過する第１の領域３１Ｒと、赤色の光と青色の光との両方を透過するが、緑色の光を遮断する第２の領域３１ＲＢとから形成される。第３の開口部３２は、青色の光のみを透過する第１の領域３２Ｂと、緑色の光と青色の光との両方を透過するが、赤色の光を遮断する第２の領域３２ＧＢとから形成される。

視差光学素子２９の第２の開口部３１は、表示素子４’’の二つの画素列Ｃ３、Ｃ４に対向して配置される。画素列Ｃ３は、ある画像（運転者画像）の青成分を表示し、画素列Ｃ４は、第２の画像（同乗者画像）の赤色成分を表示する。画素列Ｃ３に表示された運転者画像の青色成分は、開口部３１のある領域３１ＲＢを通過することができる。なぜなら、ある領域３１ＲＢは、青色の光に対して透過性であるからである。しかしながら、開口部３１の他の領域３１Ｒを通過することができない。なぜなら、この領域は、赤色の光のみを透過するからである。したがって、画素列Ｃ３によって発せられた青色の光に対する実効透過開口部は一つの領域、つまり、第２の開口部３１の領域３１ＲＢのみである。

画素列Ｃ４は、第２の画像の赤色成分を表示する。この画素によって発せられた光は、開口部３１の全体のエリアを通過することができる。なぜなら、開口部３１の領域３１Ｒ、３１ＲＢの両方が赤色の光を透過するからである。したがって、赤色の光に対する開口部３１の透過エリアは、開口部３１の全体のエリアである。それにより、同乗者画像の一部を形成する、ある画素列Ｃ４によって発せられた光に対する開口部３１の透過エリアは、運転者画像の一部を形成する別の画素列Ｃ３によって発せられた光に対する開口部３１の透過エリアよりも大きい。

同様の影響が、他の開口部３０、３２に対しても生じる。第１の開口部３０は、画素列Ｃ１、Ｃ２に隣接しており、画素列Ｃ１、Ｃ２は、それぞれ、運転者画像のための赤色画素列および同乗者画像のための緑色画素列である。運転者画像の画素列Ｃ１からの赤色の光は、第１の開口部３０の一つの領域３０Ｇを通過できない。それにより、運転者画像に対する第１の開口部３０の実効エリアは、開口部の実際の幅よりも小さい。しかしながら、同乗者画像の画素列Ｃ２からの緑色の光は開口部全体を通過できる。なぜなら、領域３０Ｇ，３０ＧＲの両方とも緑色の光を透過するからである。

同様に、第３の開口部３２は、画素列Ｃ５、Ｃ６と対向しており、画素列Ｃ５、Ｃ６は、それぞれ、運転者画像の緑成分および同乗者画像の青色成分を表示する。第３の開口部３２の一つの領域３２Ｂは、運転者画像を表示する画素列Ｃ５からの光を透過せず、それにより、画素列Ｃ５によって発せられた光に対する第３の開口部３２の実効透過エリアは、第３の開口部３２の実際のエリアよりも小さい。しかしながら、同乗者画素列Ｃ６によって発せられた青色の光は、第３の開口部３２の全体のエリアを通過できる。

したがって、図１０の実施の形態は、ある画像に対するビューイングウィンドウの角度範囲が別の画像に対するビューイングウィンドウの角度範囲よりも大きい、非対称デュアルモードディスプレイを提供する。これは、ある画像に対する視差バリア２９の開口部の実効幅は、他の画像に対するものよりも大きいからである。

図１０の実施の形態において、視差バリアの開口部は、図４Ａのように列状に伸びている。図１０の実施の形態は、また、図４Ｂのように非標準的視差バリアを有するディスプレイに適用されてもよいが、開口部およびインターレースの設計は、非標準的バリアの異なる列に対して異なっている。

図１０の改変（図示せず）において、ある画像を表示する画素は、他の画像を表示する画素によって発せられた光に対する直交偏光状態の光を発する。欧州特許出願公開０８８７６９２号公報は、このように画像を表示し得る画像表示デバイスを記載する。この実施形態において、各開口部のある領域は、他の画像を遮断する間、画像の一方のみ（例えば、同乗者画像）を透過する偏光子から形成される。開口部のそれぞれの別の領域は、両方の偏光子に対して透過性である。したがって、ある画像に対する開口部のそれぞれの透過エリアは、別の画像よりも大きい。

図１１は、本発明のさらなる実施の形態によるマルチプルビュー方向ディスプレイ３０の模式的平面図である。

ディスプレイ３０は、ここでも、ピクセル化表示層４を含む画像表示デバイスの前に配置された視差バリア３の形態の視差光学素子を含む。ピクセル化表示層４は、図１１に示された画像表示デバイスの唯一の構成要素であり、明瞭さのために、視差バリア３の支持基板は、また、図１１から省略されている。

図１１のディスプレイ３０は、視差バリア３の前に配置されたパターン化拡散素子３１をさらに備える。パターン化拡散素子は、弱い拡散を生じさせるかまたは拡散を生じさせない領域３２と交互になり、光の強い拡散を生じさせる領域３３を含む。領域３２、３３は、垂直に伸びたストリップの形態である。視差バリアは、図４Ａに示されたような標準的な視差バリア３であり、ピクセル化表示層４’’は、図６Ａ（１）に示されたように、画素が同じ形状および同じサイズを有する表示層である。

使用時に、二つの画像は、任意の適切な駆動手段（図示せず）によってインターレースされた態様で表示層４’’上に表示される。二つの画像は、図１１に示されたように、等しいインターレース比（例えば、１：１）において表示される。視差バリア３の透過開口部１０は、表示層４’’の画素の列に対して配列されている。

二つの画像のビューイングウィンドウ間の非対称性は、パターン化拡散素子３１の存在に起因して、図１１において生じる。ある画像を形成する光が、主に、好ましくは、単独で、強い拡散の領域３３に入射し、他の画像の光が、主に、好ましくは、単独で、弱い拡散の領域３２に入射するように、拡散素子が構成されている。

低い拡散の領域３２に入射する画像のビューイングウィンドウの角度範囲は、拡散素子３１によってそれほど変更されない。その結果のビューイングウィンドウは、視差バリア３の透過性スリット１０の幅によって判定された角度および表示層４’’と視差バリア３との間の距離と同様の角度範囲を有する。

しかしながら、拡散素子３１の強拡散領域３３は、強拡散領域３３に入射する画像のビューイングウィンドウの角度範囲を増加させる。したがって、図１１の実施の形態において、第２の画像のビューイングウィンドウの角度範囲は、強拡散領域３３によって増加され、視差バリアの透過性スリット１０の幅によって規定された角度よりもかなり大きい。

上述した図１０および図１１の実施の形態は、図４Ａの標準的な視差バリア３を参照して説明された。これらの実施の形態は、代替的に、画像表示層４’’の画素を適切にアドレス指定することによって、図４Ｂに示されたような標準的ではない視差バリアを用いて具体化されてもよい。

図１２は、本発明のさらなる実施の形態によるマルチプルビュー方向ディスプレイ３８の模式的な断面平面図である。ディスプレイ３８は、ここでも、ピクセル化表示層４を含む画像表示デバイスの前に配置された視差バリア３の形態の視差光学素子を含む。ピクセル化表示層４は、図１２に示された画像表示デバイスの唯一の構成要素であり、視差バリア３の支持基板は、また、図１２から省略されている。

図１２の視差バリア３は、複数のパターン化拡散素子３１’をさらに組み込む。複数のパターン化拡散素子３１’のそれぞれは、視差バリアのそれぞれの開口部を介した光路に配置されている。パターン化拡散素子３１’は、視差バリアの開口部１０のそれぞれが、高い拡散を提供する拡散領域３３によって部分的にかぶせられ、弱い拡散を生じさせるかまたは拡散を生じさせない領域３２（便宜上「弱拡散領域」とよぶ）によって部分的にかぶせられるようにある。標準的な視差バリアの場合、拡散領域３２、３３は、垂直に伸びたストリップ（すなわち、図１２の紙面の平面に伸びている）の形態であり、ピクセル化表示層４は、図６Ａ（１）に示したように、画素が同じ形状およびサイズを有する表示層である。

使用時に、二つの画像は、任意の適切な駆動手段（図示せず）によってインターレースされた態様で表示層４上に表示される。二つの画像は、図１２に示されたように、運転者画像を表示する画素（「運転者画素」）が、同乗者画像を表示する画素（「同乗者画素」）と交互になるように、等しいインターレース比（例えば、１：１など）において表示される。視差バリア３の透過開口部１０は、表示層４の画素の列に対して配列されている。

パターン化拡散素子３１の存在に起因して、二つの画像のビューイングウィンドウの間の非対称性が、図１２のディスプレイ３５において生じる。拡散素子は、ある画像を形成する光が、主に、好ましくは、単独で、強い拡散を有する領域３２に入射し、他の画像の光が、主に、好ましくは、単独で、弱いまたは拡散のない拡散領域３２に入射するように、構成されている。弱い拡散または拡散のない拡散領域３２に入射する画像のビューイングウィンドウの角度範囲は、拡散素子によってそれほど変更されない。しかしながら、強拡散領域３３は、強拡散領域３３に入射する画像のビューイングウィンドウの角度範囲を増加させる。したがって、図１２の実施の形態において、強拡散領域３３に入射する画像のビューイングウィンドウの角度範囲は、他の画像の角度範囲よりもかなり大きい。

図１２のディスプレイ３５は、ある画像（図１２において、同乗者画像）からの光が強拡散領域３３に主に入射し、別の画像（図１２において、運転者画像）を形成する光が弱拡散領域３２に、主に、好ましくは、単独で入射するように、構成されている。図１２において、これは、視差バリア３の開口部１０にカラーフィルタ素子３０Ｇ、３０Ｒ、３０Ｂを提供することによって、構成される。視差バリアの開口部１０のそれぞれは二つのカラーフィルタを含み、一方は拡散素子３１’の強拡散領域３３に配列され、他方は拡散素子３１’の弱拡散領域３２に配列される。ある開口部の二つのカラーフィルタは、互いに異なる透過スペクトルを有する。

図１２に示された中央開口部１０は、青色の運転者画素の列Ｃ３と赤色の同乗者画素の列Ｃ４と対向して配置されている。拡散素子３１’の強拡散領域３３に配列されたカラーフィルタは赤色の透過フィルタ３０Ｒであり、弱拡散領域３２に近接するカラーフィルタは青色の透過フィルタである。赤色の画素の列Ｃ４は赤色の光を発し、これは赤色のカラーフィルタ３０Ｒによって透過され、それにより、拡散素子３１’の強拡散領域３３を通過できる。しかしながら、青色のカラーフィルタ３０Ｂによって遮断され、それにより弱拡散領域３２を通過できない。反対に、運転者画素の列Ｃ３は青色の光を発し、これは青色のカラーフィルタ３０Ｂによって透過され、それにより、拡散素子３１’の弱拡散領域３２を通過できるが、カラーフィルタ３０Ｒによって強拡散領域３３を通過するのを遮断される。

視差バリア３の他の開口部１０は、ここでも、同乗者画素の対応する列からの光が、開口部に隣接した拡散素子の強拡散領域３３を透過し、その開口部に隣接した弱拡散領域３２を透過しないように、カラーフィルタとともに提供される。反対に、その開口部に対応する運転者画素の列からの光は、その開口部に隣接した拡散素子３１’の弱拡散領域３２を透過するが、その開口部に隣接した強拡散領域３３を透過しない。

図１２の実施の形態は、また、図４Ｂのような非標準的な視差バリアを有するディスプレイに適用可能であるが、その開口部およびインターレーシングの設計は、非標準的なバリアの異なる列に対して異なる。

図１３Ａは、本発明のさらなるマルチプルビュー方向ディスプレイ３９の模式的平面図である。これは、ここでも、画像表示デバイスと、画像表示デバイスの前に配置された視差バリア３の形態の視差光学素子とからなる。先の実施の形態と同様に、明瞭さのために、図１３Ａには、画像表示デバイスのピクセル化表示層４と視差バリア３のみを示す。

本発明のディスプレイは、三つ以上の画像を表示することができる。図１３Ａは、自動車において用いられるディスプレイ３９であって、ある画像を運転者２２に表示し、第２の画像を前方座席の同乗者１８、第３の画像を後方座席の同乗者１９、２０、２１に表示するディスプレイ３９を示す。

図１３Ａにおいて、ピクセル化画像表示層４は、全ての画素が同じサイズおよび同じ形状を有する従来の画像表示層である。三つの画像は、表示層４上にインターレースされた画像として表示され、各画像は同じ数の画素を用いて表示される。図１３において、運転者画像が二つの画素の列Ｃ１、Ｃ２に表示され、後方座席の同乗者に対する画像が次の二つの画素の列Ｃ３、Ｃ４に表示され、前方座席の同乗者に対する画像が次の二つの画素の列Ｃ５、Ｃ６に表示される。画像表示層に対する視差バリアの開口部１０を誤配列することによって、ビューイングウィンドウの角度範囲の間の非対称性が得られる。結果として、運転者画像および前方座席の同乗者画像のビューイングウィンドウは比較的狭く、後方座席の同乗者の画像は、大きな角度範囲を有するビューイングウィンドウを有し、それにより、すべての後方座席の同乗者１９、２０、２１は、後方座席同乗者画像に対するビューイングウィンドウ内で快適に座ることができる。

図１３Ａの実施の形態は、所望な場合、上述した他の実施の形態と組み合わせられてもよい。例えば、画像表示層４上の画像の非対称インターレーシングを用いて、三つのビューイングウィンドウの相対的な角度範囲をさらに変更し得る。所望な場合、上記の図６Ｃ（１）および図６Ｃ（２）を参照したように、黒ビューイングウィンドウは、運転者画像ビューイングウィンドウと後方座席の同乗者画像ビューイングウィンドウとの間に、および／または、前方座席の同乗者ビューイングウィンドウと後方座席同乗者画像ビューイングウィンドウとの間に作成され得る。

図１３Ａは、すべての後方座席の同乗者１９、２０、２１が同じ画像を見るように、三つの画像を表示するディスプレイ３９を示す。ディスプレイ３９は、代替的には、画像表示層４を適切にアドレス指定することによって、異なる後方座席の同乗者による表示が意図された二つ以上の画像を表示してもよい。

図１３Ｂは、本発明のさらなるマルチプルビュー方向ディスプレイ３９’の模式的平面図である。ディスプレイ３９は、ここでも、画像表示デバイスと、画像表示層４の前に配置された視差バリア３の形態の視差光学素子とからなる。上記の実施の形態と同様に、明瞭さのために、図１３Ｂには、画像表示デバイスのピクセル化画像表示層４と視差バリア３のみが示される。

ディスプレイ３９’は、ここでも、三つ以上の画像を表示することができる。図１３Ｂは、いわゆる、「人運搬車」などの三つの列の座席を有する自動車におけるディスプレイを示す。ディスプレイ３９’は、ある画像を運転者２２に表示し、第２の画像を前方座席の同乗者１８に表示し、同乗者座席の第２の列における第３の画像を同乗者４１、４２を表示している。この画像は、また、同乗者座席の第１の列における中心同乗者２０に表示可能である。

図１３Ｂは、三つの画像のみのディスプレイを示し、同乗者座席の第１の列の左および右の同乗者１９、２１が、任意のビューイングウィンドウに配置されていない。しかしながら、後方座席の同乗者画像のビューイングウィンドウを、同乗者座席の前の列の左および右の同乗者１９、２１および同乗者座席の第２の列の同乗者４１、４２を含むのに十分広くすることができる。あるいは、画像表示層４は、同乗者座席の第１の列の左同乗者１９および右同乗者２１に見られることが意図された別々の画像を追加的に表示してもよい。

図１３Ｂのディスプレイにおいて、同乗者の第２の列における同乗者４１、４２によって見られることが意図された画像に対するビューイングウィンドウは、また、同乗者の座席の第１の列の中央同乗者２０を含む。これが望ましくない場合、垂直分離技術（下記の図１４など）が、図１３Ｂのディスプレイにおいて用いられ得る。これにより、ある画像が、同乗者座席の第１の列における中央同乗者２０に表示され、別の画像が、同乗者座席の第２の列における同乗者４１、４２に表示され得る。また同乗者座席の第２の列における同乗者４１、４２のそれぞれに異なる画像を表示できる。

図１４は、本発明によるさらになるマルチプルビュー方向ディスプレイ３６の模式的側面図である。ディスプレイ４０は、ここでも、前の実施の形態と同様に、三つの異なる画像を表示することができる。しかしながら、図１４の実施の形態において、ある画像のビューイングウィンドウは、図１４に示されるように、垂直方向において他の画像のビューイングウィンドウと分離されており、それにより、三つの画像のビューイング方向は共通平面にはない。図１４は、二つの表示された画像のビューイングウィンドウを示し、一つはディスプレイの近くにいる観察者２２によってみられることが意図され、もう一つはディスプレイから離れている観察者２０によってみられることが意図されている。二つの画像のビューイングウィンドウの中心は、上述したディスプレイの近くにいる観察者２２に対するビューイングウィンドウと、離れた観察者２０によってみられることが意図された画像のビューイングウィンドウとに、垂直方向において、分離されている。結果として、観測者のそれぞれの頭は、その観察者による表示のために意図された画像の表示ウィドウにおいて、垂直方向にほぼ中心にある。好ましくは、図１４に示されたように、ビューイングウィンドウが重ならないように、二つのビューイングウィンドウが垂直分離にされている。

図１４において、運転者画像ビューイングウィンドウの垂直方向における角度範囲は、同乗者画像ビューイングウィンドウの垂直方向における角度範囲よりも大きいことが示される。しかしながら、原理的には、二つのビューイングウィンドウは、垂直方向において同様の角度範囲を有してもよい。

図１４の実施の形態は、図１３Ａまたは図１３Ｂに示されたタイプのディスプレイに適用され得る。図１３Ａまたは図１３Ｂに示されたタイプのディスプレイは、水平平面において重ならない三つの異なるビューイングウィンドウを生成する。しかしながら、図１４のディスプレイ４０は異なるビューイングウィンドウの間で垂直分離を提供するので、全てのビューイングウィンドウは、図１３Ａおよび図１３Ｂのように、水平方向に分離されることを必要としない。ディスプレイから異なる距離で見られることが意図された画像に対するビューイングウィンドウは、垂直方向に分離された場合に水平方向に重なり得る。例えば、ディスプレイ４０を自動車に用いる場合、後方同乗者画像ウィンドウが前方同乗者画像ビューイングウィンドウおよび運転者画像ビューイングウィンドウを垂直方向に分離されたのなら、前方同乗者画像ビューイングウィンドウおよび／または運転者画像ビューイングウィンドウを、後方同乗者画像ビューイングウィンドウと水平方向において重ねることができる。これにより、前方同乗者画像、運転者画像、後方同乗者画像のビューイングウィンドウの水平方向における角度範囲が、図１３Ａに示されたのよりも大きくすることができる。

図１４の実施の形態は、また、図６Ｂ（１）から図６Ｂ（３）のディスプレイと同様に、画像の角度範囲が制御可能なディスプレイに適用することができる。これにより、例えば、（図６Ｂ（１）と同様に）運転者画像および単一の同乗者画像を表示する対称表示モード、（図６Ｂ（２）と同様に）運転者画像および単一の同乗者画像を表示する非対称表示モード、および、運転者画像および二つの同乗者画像を、一つの同乗者画像が他の同乗者画像および運転者画像から垂直に分離して、表示するモードで動作可能なディスプレイになる。

図１５Ａおよび図１５Ｂは、図１４のディスプレイ４０において用いられるのに適した画像表示層４および視差バリア３のそれぞれの正面図である。

図１５Ａは、画像表示層の三つの画素列Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を示すが、実際的には、画像表示層４は、画素のより多くの列を含む。第１の列Ｃ１は、運転者画像を表示するための画素Ｄと、前方同乗者画像を表示するための画素ＦＰとのペアを含む。運転者画素Ｄと前方同乗者画素ＦＰとは垂直に配列され、互いに横方向に分離されている。運転者画素を表示するための画素Ｄの幅は、非対称ビューイングウィンドウを提供するように、前方座席同乗者画像を表示するための画素ＦＰの幅よりも小さい。（あるいは、列Ｃ１の全ての画素が同じ幅を有してもよく、画像の異なる角度範囲は、図６Ａ（１）−図６Ａ（３）と同様に、運転者画像よりも多くの画素に表示される前方同乗者画像によって得られる。これにより、前方座席の同乗者画像および運転者画像が、図６Ｂ（１）から図６Ｂ（３）を参照して示したように、制御され得る。）
画素の第２の列Ｃ２は、使用時に、後方座席の同乗者に対して一つ以上の画像を表示する画素ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３を含む。図１５Ａにおいて、列Ｃ２は、三つの水平に分離された画素を含むが、本発明はこれに限定されない。

画素の第３の列Ｃ３は、ここでも、運転者画像を表示するための画素と、前方同乗者画像を表示するための画素とを含み、これらは、第１の画素の列Ｃ１と同様に構成されている。

第１の画素の列Ｃ１において、前方同乗者画素および運転者画素の隣接するペアは、第２の画素の列Ｃ２において後方同乗者画素ＲＰの垂直奥行きよりも大きな、垂直分離によって分離されている。反対に、第２の列Ｃ２において後方同乗者画素の間の垂直分離は、第１の画素の列Ｃ１における前方同乗者画素ＦＰおよび運転者画素Ｄの垂直高さよりも大きい（運転者画素Ｄの垂直高さは、好ましくは、前方同乗者画素ＦＰの垂直高さとほぼ同じである）。さらに、隣接する列は、垂直方向に「インターレース」され、それにより、ある列の画素と隣接する列の画素との間で、垂直方向において重ならない。

図１５Ｂは、ディスプレイ４０の視差バリア３を示す。視差バリア３は、透過開口部１０のマトリックスを含み、開口部のそれぞれは、水平方向および垂直方向の両方において隣接する開口部から分離されている。垂直方向における開口部のピッチは、画像表示層４の画素の列の垂直ピッチにほぼ等しい（画像表示層４における各画素列は、前方同乗者／運転者画素の列または後方同乗者画素の列であるかどうかに関わらず、互いにほぼ同じピッチを有している）。視差バリアの開口部の水平ピッチは、画像表示層の画素の列の水平ピッチにほぼ等しい（が、好ましくは、上述した「視点補正」を得るために、画像表示層の列のピッチに必ずしも等しくなくてもよい）。

視差バリア３および画像表示層４は、画像表示層と観測者との間に配置された視差バリア３を有するディスプレイ４０に組み込まれる場合、ディスプレイが、頭がそのディスプレイに対してある高さにある観測者によって見られる場合に、視差バリアの開口部１０は後方同乗者画素ＰＲと垂直方向に配列され、視差バリアの開口部１０はまた後方同乗者画素ＰＲの列Ｃ２と水平方向に配列されるように、視差バリア３および画像表示層４が垂直配列される。しかしながら、前方同乗者画像または運転者画像を表示する画素は、視差バリアの開口部１０と配列されていないが、視差バリア３の不透明領域に対して配列されている。これを図１６Ａに示す。したがって、ディスプレイに対してこの高さに位置する観測者は、後方座席同乗者画素ＲＰに表示された画像を見ることができるが、前方同乗者画素ＦＰまたは運転者画素Ｄに表示された画像を見ることができない。

しかしながら、ディスプレイ４０が、頭がディスプレイに対してより低い第２の高さにある観測者によって見られる場合、前方同乗者画素ＦＰおよび運転者画素Ｄは、この観測者の視点から視差バリアの開口部１０と配列されている。後方同乗者画素ＲＰは、視差バリアの開口部１０に対して配列されていないが、視差バリアの不透明領域に対して配列されている。これは図１６Ｂに示される。したがって、頭が第２の高さにある観測者は、ディスプレイに対する横方向の位置に応じて、運転者画像または前方同乗者画像のいずれかを見る。

二つの画像の間の境界が、水平ではなく、水平に対してある角度である（例えば、図１４に示されたように上方に角度付けされている）ように、ディスプレイが構成されている場合、二つの画像は、ディスプレイから異なる距離で観測者に見られる（観測者の頭の高さを一定と仮定する）。

図１５Ａに示したように、前方同乗者画素ＦＰの水平幅は、運転者画素Ｄの水平幅よりも大きい。したがって、水平方向における前方同乗者画素の角度範囲は、図５Ａ（１）および図５Ａ（２）を参照して上述したように、運転者画像の水平方向の角度範囲よりも大きい。

図１５Ａに示した実施の形態において、後方同乗画像を表示する画素の列Ｃ２は、三つの水平方向に分離された画素を含む。画素は独立にアドレス可能であり、三つの異なる画像を表示し得る。したがって、自動車の三つの後方座席の同乗者のそれぞれは、異なる画像を見ることができる。なぜなら、視差バリアの開口部１０は、三つの異なる方向において後方同乗者画像を示す画素ＲＰに表示された三つの異なる画像を方向付けているからである。図１５Ａから図１６Ｂの実施の形態は、三つの異なる後方同乗者画像を表示することができるディスプレイに限定されないことに留意すべきである。ディスプレイは、原理的には、後方座席同乗者の全員に見られる単一の画像を表示することでき、これは、全ての後方同乗者画素ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３に同じ画像を表示するか、または、三つの後方同乗者画素ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３を単一の後方同乗者画素に置き換えることによって、為され得る。しかしながら、後方座席の同乗者のそれぞれが見る番組を独立に選択できるように（または番組を見ないことを選択できるように）、ディスプレイが、後方座席の同乗者と同数の独立した画面を表示できることが好ましい。

図１７は、本発明のさらなる実施の形態によるマルチプルビュー方向ディスプレイ３４の平面図である。この実施の形態は、自動立体ディスプレイを参照して説明されるが、この実施の形態は、また、デュアルビューディスプレイ、または、一般的には、任意のマルチプルビューディスプレイに適用可能である。

図１７のディスプレイ３４は、図１のディスプレイの画像表示デバイスにほぼ対応する画像表示デバイス２を含み、そのため、さらに詳細には説明しない。

ディスプレイ３４は、視差光学素子３をさらに含み、この実施の形態において、視差光学素子３は、不透明領域１１によって分離された透過性スリット１０を有する視差バリアである。視差バリア３は、画像表示デバイス２の後ろに配置され、すなわち、視差バリア３は、画像表示デバイス２と観測者との間ではなく、光源（図示せず）と画像表示デバイスとの間に配置される。このタイプのデバイスは、「後方バリアディスプレイ」として公知であり、上述したデバイスは、「前方バリアディスプレイ」である。視差バリア３は、第１の基板１２’と第２の基板１２との間に挟まれている。

図１７のディスプレイ３４は、視差バリア３と画像表示デバイス２との間に配置されたレンチキュラレンズアレイをさらに備える。レンズアレイ３５は、視差バリア３からのレンズアレイ３５の他の側面上の平面において視差バリアの画像３６を形成する。図１７において、視差バリア３の画像３６は、表示デバイス２内に示されたが、視差バリア３の画像３６は、原理的には、表示デバイス２と観測者との間にあってもよい。

図１７に示した一般的なタイプのディスプレイは、同時係属中の英国特許出願第０３２０３６２．７号に詳細に記載されており、その内容は本明細書中に参考として援用される。まとめると、視差バリアの画像３６と画像表示デバイス２の画像表示層４との間の距離が、視差バリア３と画像表示層４との間の分離よりも小さいか、または、大きいように視差バリアの画像を形成することによって、二つのビューイングウィンドウ１３、１４の間の角度分離を増加または減少することができる。視差バリア３の画像３６は、元々の視差バリア３と比較して拡大されてもよいし、拡大されなくてもよい。

図１７は、視差バリアアレイの画像３６の透過開口部３７が、画像表示層４の画素と実質的に横方向に配列され、それにより、対称ビューイングウィンドウが作成されるように、レンチキュラレンズのアレイ３５のそれぞれが横方向に位置合わせされたディスプレイ３４を示す。しかしながら、このレンズアレイを横方向に適切に位置合わせすることによって、開口部３７が元々の視差バリアの開口部１０に対して横方向にオフセットされた視差バリアアレイの画像３６を生成することができる。次いで、視差バリアの画像３６は、図８Ａを参照して上述されたタイプの拡大されたバリアであり、それにより、異なる角度範囲を有するビューイングウィンドウを生じる。したがって、図１７に示された技術は、本発明を実行するために用いられてもよい。

あるいは、図１７の実施の形態は、上述したように非対称インターレーシングまたは異なる幅の画素を用いることによって、二つの画像が水平方向に異なる表示幅で表示される、ディスプレイに適用してもよい。この場合、レンズアレイが、視差バリアの誤配列を生成するために必要である。

この実施の形態のさらなる利点は、バリアが画像表示層に近い場合、誤配列バリアがより幾何的に非対称であることである。画像表示層の近くに視差バリアをおくことは一般的には困難である。しかしながら、図１７の再形成画像方法を使用して、画像表示層に近い視差バリアの画像をおき、それにより、視差バリアと画像表示層との間の実効分離を減らす。

図１７の技術は、また、図１に示された一般的なタイプの前方バリアディスプレに適用され得る。この場合、レンチキュラレンズアレイは、ピクセル化画像表示層４の画像を作製するために提供され、非対称レンズのアレイを用いることによって、ここでも、ピクセル化画像表示層の画像と視差バリアとの間の誤配列を生成することができ、それにより、異なる角度範囲を有するビューイングウィンドウを生じる。（図１７の技術を用いて非対称ビューイングウィンドウを得る場合、視差バリアの画像と画像表示層との間（または視差バリアと画像表示層の画像との間）の距離は、視覚分離を変更するために、視差バリアと画像表示層との間の距離と異なるようにされ得るが、代替的に、視差バリアの画像と画像表示層との間（または、視差バリアと画像表示層の画像との間）の距離が、視角分離の変更が生じないように、視差バリアと画像表示層との間の距離と等しくすることができる。）
図１８は、非対称ビューイングウィンドウを生成し得る本発明のマルチプルビュー方向ディスプレイ３４’を示す。ディスプレイ３４’は、図１７のディスプレイ３４にほぼ対応しており、図１８と図１７との間の差異のみをここで説明する。

図１８のディスプレイ３４’において、画像手段は、画像パワーが画像手段の各素子に対して一定ではないという点において、非対称である。図１８に示された特定の画像手段において、画像手段は、非対称レンズを有するレンズアレイ３５である。各レンズは、長い焦点距離を有する部分３５ａと、短い焦点距離を有する部分３５ｂとを含み、二つの部分３５ａ、３５ｂは、例えば、図１８に示したレンズの対向する側にあってもよい。結果として、レンズアレイ３５は、視差バリアの二つの画像を生成する。視差バリアの第１の画像３６ａは、長い焦点距離を有するレンズアレイのレンズの部分３５ａによって生成される。視差バリアの第２の画像３６ｂは、短い焦点距離を有するレンズアレイのレンズの部分３５ｂによって形成され、したがって、視差バリアの第２の画像３６ｂは、視差バリアの第１の画像３６ａとレンズアレイ３５との間にある。視差バリアの二つの画像３６ａ，３６ｂは、互いに対して横方向に配列されている。さらに、二つの画像は、互いに実質的に同じサイズを有する。

二つの画像は、画像表示層上にインターレースされた態様で表示され、図１８は、画素列Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５に表示された左目画像、および、画素列Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６に表示された右目画像を示す。左目画像を表示する画素列は、レンズの短い焦点距離領域３５ｂを通過する光で照射され、右目画像を表示する画素列は、レンズの長い焦点距離領域３５ａを通過する光で照射される。したがって、画像表示層４と視差バリアの画像との間の分離は、左目画像と右目画像との間で異なる。左目画像に対する分離（ｓ_Ｌ）は、視差バリアの短い焦点距離画像３６ｂと画像表示層４との間の分離に等しいが、右目画像に対する分離（ｓ_Ｒ）は、視差バリアの長い焦点距離画像３６ａと画像表示層４との間の分離であり、それにより、ｓ_Ｌ＞ｓ_Ｒである。したがって、右目画像に対するビューイングウィンドウ１３は、左目画像に対するビューイングウィンドウ１４よりも大きな角度範囲を有する。

図５Ａ（１）から図１６Ｂを参照して説明した実施の形態は、視差光学素子３が画像表示層４と観察者との間に配置された、前方バリアディスプレイである。あるいは、図５Ａ（１）から図１６Ｂの実施の形態は、代替的に、視差光学素子が光源と画像表示層４との間に配置された後方バリアディスプレイにも適用することができる。

上述の実施の形態において、視差光学素子は、不透明領域１１によって分離された透過スリット１０を有する視差バリアによって形成されている。しかしながら、本発明は、特定の視差光学素子に限定されない。例えば、好ましい実施の形態において示された視差バリアの代わりにレンチキュラバリアを用いてもよい。

上述のディスプレイにおいて、視差バリア３、３’を受動バリアとして、すなわち、固定透明部分と固定不透明部分とを有する構成要素として、具現化してもよい。あるいは、所望な視差バリアを提供するために透明または不透明であるように、空間光変調器の一部がアドレス指定されるアドレス可能空間光変調器、例えば、液晶空間光変調器として具現化されてもよい。アドレス可能空間光変調器の使用により、視差バリアが、その全体のエリアにわたって空間光変調器を透明にすることによって、視差バリアを無効にすることが可能になり得る。視差バリアを無効にすることを可能にすることにより、そのディスプレイは、画像表示層上に表示された単一の画像で、従来の２次元表示モードにおいて動作し得る。

上述した実施の形態において、画像表示デバイス２において画像表示層４は液晶層である。しかしながら、本発明は特定の画像表示デバイスに限定されない。原理的には、任意の透過性ピクセル化表示デバイスが、前方バリアディスプレイおよび後方バリアディスプレイの両方において画像表示デバイス２として用いられ得る。さらに、前方バリアディスプレイの場合に、発光表示デバイス（例えば、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）、プラズマディスプレイ、または他の同様のディスプレイ）を用いてもよい。

本発明によるマルチプルビュー方向ディスプレイは、第１の方向に沿って第１の画像を表示し、第１の方向とは異なる第２の方向に沿って第２の画像を表示することができる。このディスプレイは、第１の画像の角度範囲が第２の画像の角度範囲と異なるように、第１の画像および第２の画像を表示することができる。

それにより、対称マルチプルビュー方向ディスプレイが適していない用途にも適したマルチプルビュー方向ディスプレイを提供することができる。

図１は、従来のマルチプルビュー方向ディスプレイ装置の模式的平面図である。 図２は、自動車に搭載された従来のデュアルビュー装置を示す。 図３は、本発明の原理を示す模式図である。 図４Ａは、従来の視差バリアの正面図である。 図４Ｂは、非標準的な視差バリアの例の正面図である。 図５Ａ（１）および図５Ａ（２）は、本発明の第１の実施形態によるディスプレイを示す。 図５Ｂ（１）および図５Ｂ（２）は、本発明の第２の実施形態によるディスプレイを示す。 図５Ｃ（１）、図５Ｃ（２）および図５Ｃ（３）は、本発明の第３の実施形態によるディスプレイを示す。 図６Ａ（１）、図６Ａ（２）および図６Ａ（３）は、本発明の第４の実施形態によるディスプレイを示す。 図６Ｂ（１）、図６Ｂ（２）、図６Ｂ（３）および図６Ｂ（４）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。 図６Ｃ（１）および図６Ｃ（２）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。 図７Ａは、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。 図７Ｂは、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。 図８Ａは、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。 図８Ｂは、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。 図９は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。 図１０は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。 図１１は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。 図１２は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。 図１３Ａは、三つの異なる画像を表示可能な、本発明によるディスプレイを示す。 図１３Ｂは、三つの異なる画像を表示可能な、本発明によるディスプレイを示す。 図１４は、表示されたビューが垂直方向に分離された実施形態によるディスプレイを示す。 図１５Ａは、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイの画素配列を示す。 図１５Ｂは、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイの視差光学素子を示す。 図１６Ａは、後方座席同乗者によって見られるディスプレイを示す。 図１６Ｂは、前方座席同乗者または運転者によって見られるディスプレイを示す。 図１７は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。 図１８は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す。

Claims (27)

1. 第１の方向に沿った第１の画像を表示し、第１の方向とは異なる第２の方向の沿った第２の画像を表示するためのマルチプルビュー方向ディスプレイであって、該ディスプレイは、該第１の画像の角度範囲（ａ_１）が該第２の画像の角度範囲（ａ_２）と異なるように、該第１の画像および該第２の画像を表示するように適合されている、マルチプルビュー方向ディスプレイ。
2. 前記第１の画像と前記第２の画像とを表示するための画像表示デバイス（４）と、前記第１の方向に沿って該第１の画像を方向付け、前記第２の方向に沿って該第２の画像を方向づけるための視差光学素子（３）とを含む、請求項１に記載のディスプレイ。
3. 前記第１の画像の表示に関連する前記画像表示デバイスのエリアの幅は、前記第２の画像の表示に関連する該画像表示デバイスの領域の幅と異なる、請求項２に記載のディスプレイ。
4. インターレースされた画像として前記画像表示デバイス上に前記第１の画像および前記第２の画像を表示するためのインターレース駆動手段を含む、請求項２または３に記載のディスプレイ。
5. 前記画像表示デバイスは、ピクセル化画像表示デバイスを含み、前記第１の画像は画素の一つ以上の第１の列（Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６；Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５）として表示され得、前記第２の画像は画素の一つ以上の第２の列（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５；Ｃ３、Ｃ５）として表示される、請求項２、３または４に記載のディスプレイ。
6. 第１の画素列（Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６）からの画素の表示幅（ｗ_ｐ）は、第２の画素列（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５）からの画素の表示幅（ｗ_ｄ）とは異なる、請求項５に記載のディスプレイ。
7. 第１の画素列からの画素のアスペクト比は、第２の画素列からの対応する画素のアスペクト比と異なる、請求項５または６に記載のディスプレイ。
8. 前記第１の画像はＭ個の第１の画素列（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５）として表示され得、前記第２の画像はＮ個の第２の画素列（Ｃ３、Ｃ６）として表示され得、ここで、Ｎ≠Ｍである、請求項５に記載のディスプレイ。
9. 第１の画素列（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５）からの画素は、第２の画素列（Ｃ３、Ｃ６）からの画素と実質的に同じ表示幅を有する、請求項８に記載のディスプレイ。
10. 前記視差光学素子（３）は視差バリアであり、前記第１の画像を透過するバリアの領域のエリアは、前記第２の画像を透過するバリアの領域のエリアと異なる、請求項２に記載のディスプレイ。
11. 前記バリアは、前記第１の画像および前記第２の画像を透過するための一つ以上の開口部を有し、該第１の画像に対する該開口部または各開口部の透過エリアは、該第２の画像に対する該開口部または各開口部の透過エリアと異なる、請求項１０に記載のディスプレイ。
12. 前記開口部または各開口部のある部分（３０Ｇ、３１Ｒ、３２Ｂ）は、該開口部または各開口部の別の部分（３０ＧＲ、３１ＲＢ、３２ＧＢ）の透過スペクトルとは異なる透過スペクトルを有する、請求項１１に記載のディスプレイ。
13. 前記開口部または各開口部のある部分は、前記第１の画像および前記第２の画像の両方を透過し、該開口部または各開口部の別の部分は、該第１の画像および該第２の画像の一方を実質的に遮断し、第１の画像および第２の画像の他方を透過する、請求項１２に記載のディスプレイ。
14. 少なくとも一つの拡散器（３１）をさらに含み、該拡散器は、使用時に、前記第１の画像を、前記第２の画像を拡散する量とは異なる量だけ拡散し、それにより、該第１の画像の該角度範囲は、該第２の画像の該角度範囲とは異なる、請求項２に記載のディスプレイ。
15. 前記拡散器は、前記第１の画像を拡散するための一つ以上の第１の拡散領域（３３）と、前記第２の画像を拡散するための一つ以上の第２の拡散領域（３２）とを含み、該第１の領域（単数または複数）（３３）の拡散強度は、該第２の領域（単数または複数）（３２）の拡散強度よりも大きい、請求項１４に記載のディスプレイ。
16. 前記視差光学素子（３）は視差バリアであり、前記第１の画像を透過するバリアの領域（３３）は、前記第２の画像を透過するバリアの領域（３２）とは異なる拡散強度を有する、請求項２に記載のディスプレイ。
17. 前記視差光学素子（３）は、前記画像表示層（４）と横方向に誤配列され、それにより、前記第１の画像の角度範囲は前記第２の画像の角度範囲と異なる、請求項２に記載のディスプレイ。
18. 前記視差光学素子および前記画像表示デバイスの一方の画像を該視差光学素子および該画像表示デバイスの他方と、横方向にずらして、形成するための画像手段を有し、それにより、前記第１の画像の角度範囲が前記第２の画像の角度範囲とは異なる、請求項２から１７のいずれかに記載のディスプレイ。
19. 前記ディスプレイによって表示された第１の画像が、使用時に、該ディスプレイによって表示された第２の画像と重ならない、請求項１から１８のいずれかに記載のディスプレイ。
20. 前記ディスプレイによって表示された第１の画像が、使用時に、該ディスプレイによって表示された第２の画像と分離される、請求項１から１９のいずれかに記載のディスプレイ。
21. 前記第１の方向および前記第２の方向によって規定された平面にはない第３の方向に沿って第３の画像を表示するようにさらに適合される、請求項１から２０のいずれかに記載のディスプレイ。
22. 前記視差光学素子（３）は、アドレス可能空間光変調器を含む、請求項２から２１のいずれかに記載のディスプレイ。
23. 前記視差光学素子（３）は、前記画像表示デバイスに対して移動可能である、請求項２から２１のいずれかに記載のディスプレイ。
24. 前記視差光学素子は、無効にすることが可能である、請求項２から２３のいずれかに記載のディスプレイ。
25. 前記画像表示デバイス（４）は、液晶表示デバイスである、請求項１から２４のいずれかに記載のディスプレイ。
26. 請求項１から２５のいずれかに規定されたマルチプルビュー方向ディスプレイを含む自動立体ディスプレイ装置。
27. 請求項１から２５のいずれかに規定されたマルチプルビュー方向ディスプレイを含むデュアルビューディスプレイ装置。

Images