(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-26
(54)【発明の名称】マルチビューディスプレイ位置合わせ方法及びシステム
(51)【国際特許分類】
G02F 1/13357 20060101AFI20220419BHJP
F21V 9/40 20180101ALI20220419BHJP
F21S 2/00 20160101ALI20220419BHJP
G02F 1/13 20060101ALI20220419BHJP
G02F 1/1677 20190101ALI20220419BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20220419BHJP
F21Y 115/30 20160101ALN20220419BHJP
F21Y 115/15 20160101ALN20220419BHJP
F21Y 101/00 20160101ALN20220419BHJP
F21Y 103/00 20160101ALN20220419BHJP
【ＦＩ】
G02F1/13357
F21V9/40 400
F21S2/00 411
F21S2/00 413
G02F1/13 101
G02F1/13 505
G02F1/1677
F21Y115:10
F21Y115:30
F21Y115:15
F21Y101:00 100
F21Y103:00
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021559072
(86)(22)【出願日】2020-04-02
(85)【翻訳文提出日】2021-12-01
(86)【国際出願番号】 US2020026430
(87)【国際公開番号】W WO2020206151
(87)【国際公開日】2020-10-08
(31)【優先権主張番号】62/828,398
(32)【優先日】2019-04-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514274546
【氏名又は名称】レイア、インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＬＥＩＡ ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(74)【代理人】
【識別番号】100093676
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 純子
(74)【代理人】
【識別番号】100126354
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 尚
(72)【発明者】
【氏名】フークマン，トーマス
(72)【発明者】
【氏名】ファタル，デイヴィッド エー．
【テーマコード（参考）】
2H088
2H391
2K101
3K244
【Ｆターム（参考）】
2H088EA05
2H088FA16
2H088FA30
2H088HA21
2H088HA28
2H088HA30
2H088MA20
2H391AA15
2H391AB02
2H391AB03
2H391AB04
2H391AB05
2H391AB07
2H391AB08
2H391AC02
2H391AC14
2H391AC30
2H391AC32
2H391AD36
2H391AD43
2H391DA03
2H391EB07
2H391FA03
2H391FA04
2K101AA04
2K101AA11
2K101CA01
2K101EA11
2K101EA31
2K101EA51
2K101EA56
2K101EG11
2K101EG21
2K101EJ31
2K101EK31
3K244AA01
3K244BA14
3K244BA32
3K244BA48
3K244CA03
3K244DA01
3K244DA02
3K244DA05
3K244EA02
3K244EA12
3K244EC03
3K244EC07
3K244EC27
3K244LA01
3K244LA10
(57)【要約】
マルチビューバックライトをマルチビューディスプレイの光バルブアレイと位置合わせする方法は、互いに離隔し、マルチビューディスプレイの異なるビューに対応するビューブロックを有するユニットセルを含むアライメントパターンを採用する。位置合わせする方法は、光バルブアレイ上にアライメントパターンを確立するステップと、アライメントパターンを表示するためにマルチビューバックライトを使用して光バルブアレイを照明するステップと、表示されたアライメントパターン内のユニットセルの誤差尺度を最小化するためにマルチビューバックライトと光バルブアレイの相対位置を調整するステップとを含む。マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステムは、マルチビューディスプレイと、相対位置を調整して誤差尺度を最小化するように構成された位置決めステージとを含む。自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステムは、フィードバックコントローラをさらに含み、位置決めステージはモータ駆動である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マルチビューディスプレイの光バルブアレイとマルチビューバックライトを位置合わせする方法であって、前記方法が、互いに離隔したユニットセルを有するアライメントパターンを前記光バルブアレイ上に確立するステップであって、前記アライメントパターンの各ユニットセルが前記マルチビューディスプレイの異なるビューに対応する異なるビュー方向を有する複数のビューブロックを備えるステップと、
前記アライメントパターンを表示するために前記マルチビューバックライトを使用して前記光バルブアレイを照明するステップと、
前記表示されたアライメントパターン内の前記ユニットセルの誤差尺度を最小化するために、前記マルチビューバックライトと前記光バルブアレイの相対位置を調整するステップとを含み、
各ユニットセル内のビューブロックの配置が前記マルチビューディスプレイのビューの配置に対応する、マルチビューバックライトを位置合わせする方法。
【請求項2】
前記マルチビューディスプレイのビューの前記配置が順次配置されたビューの一次元アレイを含み、前記アライメントパターンの各ユニットセルが順次配置されたビューブロックの対応する一次元アレイを有する、請求項１に記載のマルチビューバックライトを位置合わせする方法。
【請求項3】
前記マルチビューディスプレイのビューの配置がビューの二次元アレイを含み、前記アライメントパターンの各ユニットセルがビューブロックの対応する二次元アレイを有する、請求項１に記載のマルチビューバックライトを位置合わせする方法。
【請求項4】
ビューの前記二次元アレイが２行２列に配置された４つのビューの２×２アレイである、請求項３に記載のマルチビューバックライトを位置合わせする方法。
【請求項5】
前記マルチビューバックライトが、導波光として光を導くように構成された光ガイドと、
前記光ガイドにわたり互いに離隔したマルチビーム要素のアレイであって、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素が、前記光バルブアレイを照明するために、前記異なるビュー方向に対応する方向を有する複数の指向性光ビームとして前記光ガイドからの前記導波光の一部を散乱させるように構成されたマルチビーム要素のアレイとを備え、
各マルチビーム要素のサイズが、前記光バルブアレイの光バルブのサイズの１／４～２倍である、請求項１に記載のマルチビューバックライトを位置合わせする方法。
【請求項6】
前記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素が、前記導波光を回折的に散乱させるように構成された回折格子、前記導波光を反射的に散乱させるように構成されたマイクロ反射要素、及び前記導波光を屈折的に散乱させるように構成されたマイクロ屈折要素のうちの１つ又は複数を備える、請求項５に記載のマルチビューバックライトを位置合わせする方法。
【請求項7】
相対位置を調整するステップが、前記光バルブアレイに対して前記マルチビューバックライトを回転させるステップ、及び前記光バルブアレイに対して前記マルチビューバックライトを並進させるステップの一方又は両方を含む、請求項１に記載のマルチビューバックライトを位置合わせする方法。
【請求項8】
前記誤差尺度が、前記アライメントパターンの前記ユニットセルのそれぞれの間の相対輝度差を含む、請求項１に記載のマルチビューバックライトを位置合わせする方法。
【請求項9】
前記相対輝度差が、前記アライメントパターンの前記ユニットセルのそれぞれの対応するビューブロック間の輝度の差を含む、請求項８に記載のマルチビューバックライトを位置合わせする方法。
【請求項10】
誤差尺度を最小化するために相対位置を調整するステップが、前記ユニットセルの目標位置に対する、前記表示されたアライメントパターン内のユニットセル輝度重心の位置ずれを最小化するステップを含む、請求項１に記載のマルチビューバックライトを位置合わせする方法。
【請求項11】
前記ユニットセル輝度重心の位置ずれを最小化するステップが、前記表示されたアライメントパターン内の個々のユニットセル輝度重心の観察位置と前記個々のユニットセルの対応する目標位置との二乗差の和を最小化するステップを含む、請求項１０に記載のマルチビューバックライトを位置合わせする方法。
【請求項12】
マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステムであって、光バルブのアレイとマルチビューバックライトとを有するマルチビューディスプレイであって、前記光バルブアレイが、前記マルチビューバックライトによって照射されたときに複数のユニットセルを含む表示されたアライメントパターンを生成するように構成されているマルチビューディスプレイと、
前記光バルブアレイと前記マルチビューバックライトの相対位置を調整して、前記表示されたアライメントパターン内の前記ユニットセルの誤差尺度を最小化するように構成された位置決めステージとを備え、
前記複数のユニットセルのユニットセルが互いに離隔しており、各ユニットセルが、前記マルチビューディスプレイの異なるビューに対応する異なるビュー方向を有し、かつ前記異なるビューの配置に対応する配置を有する複数のビューブロックを備える、マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム。
【請求項13】
前記マルチビューディスプレイ上に設けられた前記表示されたアライメントパターンの画像を撮像するように構成されたカメラをさらに備え、前記誤差尺度が、前記表示されたアライメントパターンの前記撮像された画像から決定される、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム。
【請求項14】
前記マルチビューバックライトが、導波光として光を導くように構成された光ガイドと、
前記光ガイドにわたり互いに離隔したマルチビーム要素のアレイであって、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素が、前記異なるビュー方向に対応する方向を有する指向性光ビームとして前記光ガイドからの前記導波光の一部を散乱させるように構成されたマルチビーム要素のアレイとを備え、
各マルチビーム要素のサイズが、前記光バルブアレイの光バルブのサイズの１／４～２倍である、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム。
【請求項15】
前記位置決めステージが、前記マルチビューバックライトと前記光バルブアレイの相対回転及び相対並進の一方又は両方をもたらすように構成されたモータ駆動ステージを備える、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム。
【請求項16】
前記誤差尺度が、前記表示されたアライメントパターンの前記ユニットセルのそれぞれの間の相対輝度差を含む、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム。
【請求項17】
前記誤差尺度が、前記ユニットセルの目標位置に対する、前記表示されたアライメントパターン内のユニットセル輝度重心の位置ずれを含む、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム。
【請求項18】
前記誤差尺度を最小化するステップは、前記位置決めステージを使用して前記光バルブアレイと前記マルチビューバックライトの前記相対位置を調整することによって、前記表示されたアライメントパターン内の個々のユニットセルの輝度重心の観察位置と前記個々のユニットセルの対応する目標位置との間の平方差の和を最小化するステップを含む、請求項１７に記載のマルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム。
【請求項19】
自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステムであって、マルチビューディスプレイであって、前記マルチビューディスプレイのマルチビューバックライトによって照明されると、表示されたアライメントパターンを生成するように構成された光バルブのアレイを有するマルチビューディスプレイと、
前記光バルブアレイと前記マルチビューバックライトの相対位置を調整するように構成されたモータ駆動位置決めステージと、
前記モータ駆動位置決めステージを駆動して、前記表示されたアライメントパターン内の離隔したユニットセルの誤差尺度を最小化するように構成されたフィードバックコントローラとを備え、
前記アライメントパターンが複数の前記離隔したユニットセルを備え、前記離隔したユニットセルのそれぞれが、前記マルチビューディスプレイの異なるビューに対応する異なるビュー方向を有し、かつ前記異なるビューの配置に対応する配置を有する複数のビューブロックを備える、自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム。
【請求項20】
前記マルチビューディスプレイ上に設けられた前記表示されたアライメントパターンの画像を撮像するように構成されたカメラをさらに備え、前記フィードバックコントローラが、前記カメラによって供給された前記表示されたアライメントパターンの前記撮像された画像の前記誤差尺度を決定するように構成される、請求項１９に記載の自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム。
【請求項21】
前記誤差尺度が、前記アライメントパターンの前記ユニットセルのそれぞれの間の相対輝度差、及び前記ユニットセルの目標位置に対する前記表示されたアライメントパターン内のユニットセル輝度重心の位置ずれの一方又は両方を含む、請求項１９に記載の自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム。
【請求項22】
前記マルチビューバックライトが、導波光として光を導くように構成された光ガイドと、
前記光ガイドにわたり互いに離隔したマルチビーム要素のアレイであって、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素が、前記異なるビュー方向に対応する方向を有する複数の指向性光ビームとして前記光ガイドからの前記導波光の一部を散乱させるように構成されたマルチビーム要素のアレイとを含み、
各マルチビーム要素のサイズが、前記光バルブアレイの光バルブのサイズの１／４～２倍であり、
前記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素が、前記導波光を回折的に散乱させるように構成された回折格子、前記導波光を反射的に散乱させるように構成されたマイクロ反射要素、及び前記導波光を屈折的に散乱させるように構成されたマイクロ屈折要素のうちの１つ又は複数を備える、請求項１９に記載の自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年４月２日に出願された米国仮特許出願第６２／８２８，３９８号の優先権を主張し、その全体は参照によって本明細書中に引用するものとする。
本出願は、２０１９年４月２日に出願された米国仮特許出願第６２／８２８，３９８号の優先権を主張し、その全体は参照によって本明細書中に引用するものとする。
【0002】
連邦政府資金による研究開発の記載
適用なし
適用なし
【背景技術】
【0003】
電子ディスプレイは、ユーザに多種多様なデバイス及び製品の情報を伝達するためのほぼユビキタスな媒体である。最も一般的に採用されている電子ディスプレイには、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンスディスプレイ（ＥＬ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）及びアクティブマトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ（ＥＰ）、並びに電気機械的又は電気流体的な光変調（例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス、エレクトロウェッティング・ディスプレイなど）を採用する様々なディスプレイが含まれる。一般に、電子ディスプレイは、アクティブディスプレイ（すなわち、光を放射するディスプレイ）又はパッシブディスプレイ（すなわち、他の光源から供給される光を変調するディスプレイ）のいずれかに分類され得る。アクティブディスプレイの最も明らかな例は、ＣＲＴ、ＰＤＰ及びＯＬＥＤ／ＡＭＯＬＥＤである。放射光を考慮したときに典型的にパッシブとして分類されるディスプレイは、ＬＣＤ及びＥＰディスプレイである。パッシブディスプレイは、本来的に低消費電力を含むがこれに限定されない魅力的な性能特性を示すことが多いが、発光能力がないことを考慮すると、多くの実用的な応用において用途が幾分限られることもある。
【0004】
このようなディスプレイのコンポーネントを製造中に位置合わせするための現在の技術としては、組み立て中に顕微鏡を利用して光生成部（例えば、バックライト、フィルムなど）上のマークをディスプレイパネル上のマークと位置合わせして、コンポーネントを適切に位置合わせすることを含むことが多い。しかしながら、こうした技術の欠点には、工具に非常に高い精度が要求されること（例えば、顕微鏡ステージの所与のサイズ、テレセントリックレンズの機械的公差のタイトネスなど）、位置合わせ作業が顕微鏡の視野に制約されること、及びマーク間の局所歪みなどの特定の位置ずれが検出できないことが含まれる。
【発明の概要】
【0005】
本明細書に記載の原理による例及び実施形態の様々な特徴は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによってより容易に理解することができ、これらの図面と詳細な説明において、同様の参照番号は同様の構造要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1A】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイの斜視図を示す。
【0007】
【図1B】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例における特定の主角度方向を有する光ビームの角度成分の図式表示を示す。
【0008】
【図1C】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイの斜視図を示す。
【0009】
【図2】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトをマルチビューディスプレイの光バルブアレイと位置合わせする方法のフローチャートを示す。
【0010】
【図3A】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるアライメントパターンの平面図を示す。
【0011】
【図3B】本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例におけるアライメントパターンの平面図を示す。
【0012】
【図3C】本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例におけるアライメントパターンの平面図である。
【0013】
【図4A】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイの一部の斜視図を示す。
【0014】
【0015】
【図5A】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例における誤差尺度を最小化するためのマルチビューバックライトと光バルブアレイの相対位置調整前に照射された光バルブアレイのアライメントパターンの平面図である。
【0016】
【0017】
【図6】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるユニットセル輝度重心の図式表示を示す。
【0018】
【図7】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステムのブロック図を示す。
【0019】
【図8】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例における自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステムのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0020】
特定の例及び実施形態は、上記参照図面に示された特徴に加えて、及びその代わりに、他の特徴を有する。これら及び他の特徴は、上記参照図面を参照して以下に詳述される。
【0021】
本明細書に記載の原理による例及び実施形態は、マルチビューバックライトをマルチビューディスプレイの光バルブアレイと位置合わせする方法、及びマルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステムを提供する。特に、本明細書に記載の原理によれば、マルチビューバックライトを光バルブアレイと位置合わせする方法は、マルチビューバックライトによって照射されている間に光バルブアレイ上又は光バルブアレイによって表示されるアライメントパターンを使用して位置合わせを提供することができる。様々な実施形態によれば、アライメントパターンは、互いに離隔した複数のユニットセルを備え、各ユニットセルは、マルチビューディスプレイの異なるビューに対応する異なるビュー方向を有する複数のビューブロックを備える。さらに、いくつかの実施形態では、ユニットセル内のビューブロックの配置は、マルチビューディスプレイの異なるビューの配置に対応する。表示されたアライメントパターンを使用することにより、マルチビューバックライトと光バルブアレイの相対位置を調整して、表示されたアライメントパターンから決定された誤差尺度を最小化し、正確な位置合わせを提供することができる。本明細書に記載の位置合わせ方法は表示されたアライメントパターンを採用するため、他の光学的な位置合わせマークは必要ない。さらに、いくつかの実施形態によれば、マルチビューバックライトと光バルブアレイの位置合わせは、マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステムにおいて自動化されてもよい。
【0022】
本明細書では、「二次元ディスプレイ」又は「２Ｄディスプレイ」は、画像が視認される方向（すなわち、２Ｄディスプレイの所定の視野角又は視野範囲内）にかかわらず実質的に同じである画像のビューを供給するように構成されたディスプレイと定義している。多くのスマートフォン及びコンピュータモニタに見られる従来の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、２Ｄディスプレイの例である。本明細書ではそれとは反対に、「マルチビューディスプレイ」は、異なるビュー方向における、又は異なるビュー方向からのマルチビュー画像の異なるビューを供給するように構成された電子ディスプレイ又はディスプレイシステムと定義している。特に、異なるビューはマルチビュー画像のシーン又はオブジェクトの異なる斜視図を表してもよい。例えば、本明細書に記載のマルチビューディスプレイは、様々な実施形態によれば、いわゆる「眼鏡なし」又は自動立体視ディスプレイシステムと連動して画像及び類似の情報を提示するために採用してもよい。本明細書に記載のマルチビューディスプレイの用途には、携帯電話（スマートフォンなど）、時計、タブレットコンピュータ、モバイルコンピュータ（ラップトップコンピュータなど）、パーソナルコンピュータ及びコンピュータモニタ、自動車のディスプレイコンソール、カメラディスプレイ、並びに他の様々なモバイル、さらには実質的に非モバイルのディスプレイアプリケーション及びデバイスが含まれるが、これらに限定されない。
【0023】
図１Ａは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイ１０の斜視図を示す。図１Ａに示すように、マルチビューディスプレイ１０は、視認されるマルチビュー画像を表示するための画面１２を備える。画面１２は、例えば、電話（携帯電話、スマートフォンなど）、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータのコンピュータモニタ、カメラディスプレイ、又は実質的に任意の他の電子ディスプレイの表示画面であってもよい。
【0024】
マルチビューディスプレイ１０は、画面１２に対して異なるビュー方向１６にマルチビュー画像の異なるビュー１４を供給する。ビュー方向１６は、画面１２から様々な異なる主角度方向に延びる矢印として示されている。異なるビュー１４は、矢印（すなわちビュー方向１６を示す）の終端にある影付きの多角形ボックスとして示されている。図１Ａには、限定ではなく例示として、４つのビュー１４及び４つのビュー方向１６のみが示されている。また、図１Ａでは異なるビュー１４が画面の上方にあるように示されているが、マルチビュー画像がマルチビューディスプレイ１０に表示されるとき、ビュー１４は実際には画面１２上又はその近傍に現れる。画面１２の上方に異なるビュー１４を示すステップは、単に説明を簡単にするためであり、特定のビュー１４に対応するビュー方向１６のそれぞれからマルチビューディスプレイ１０を見ることを表す意図がある。２Ｄディスプレイは、マルチビューディスプレイ１０によって供給されるマルチビュー画像の異なるビュー１４に対して２Ｄディスプレイが一般に表示画像の単一のビュー（例えば、図１４と同様の１つの視野）を供給するように構成されることを除いて、マルチビューディスプレイ１０と実質的に同様であり得る。
【0025】
ビュー方向、又は等価的にマルチビューディスプレイのビュー方向に対応する方向を有する光ビームは、一般に、本明細書の定義上角度成分｛θ，φ｝によって与えられる主角度方向を有する。角度成分θは、本明細書では光ビームの「仰角成分」又は「仰角」と呼んでいる。角度成分φは、光ビームの「方位角成分」又は「方位角」と呼んでいる。定義上、仰角θは垂直面（例えば、マルチビューディスプレイ画面の平面に垂直）における角度であり、方位角φは水平面（例えば、マルチビューディスプレイ画面の平面に平行）における角度である。
【0026】
図１Ｂは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイのビュー方向（図１Ａのビュー方向１６など）に対応する特定の主角度方向を有する光ビーム２０の角度成分｛θ，φ｝の図式表示を示す。さらに、光ビーム２０は、本明細書の定義上特定の点から放射されるか発する。すなわち、定義上、光ビーム２０は、マルチビューディスプレイ内の特定の原点に関連付けられた中心光線を有する。図１Ｂは、光ビーム（又はビュー方向）の原点Ｏも示している。
【0027】
図１Ｃは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイ１０の斜視図を示す。様々な実施形態によれば、マルチビューディスプレイ１０は、図示のように、変調されると異なるビュー方向１６に異なるビュー１４を有するマルチビュー画像を表し得る光（指向性光ビームなど）を放射光１８として供給又は放射するように構成されている。
【0028】
図示のように、マルチビューディスプレイ１０は、光バルブ３０のアレイとマルチビューバックライト４０とを備える。マルチビューバックライト４０は、指向性光ビームとして光を放射して光バルブアレイの光バルブ３０を照明するように構成される。次に、光バルブアレイの光バルブ３０は、放射された光を変調してマルチビュー画像を供給するように構成される。様々な実施形態では、光バルブアレイの光バルブ３０として、液晶光バルブ、電気泳動光バルブ、及びエレクトロウェッティングに基づく光バルブのうちの１つ又は複数を含むがこれらに限定されない異なるタイプの光バルブを採用してもよい。例えば、光バルブアレイは複数の液晶光バルブを備えてもよく、光バルブアレイは液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルであってもよい。なお、光バルブはマルチビューディスプレイ１０の「セル」又は「ピクセル」と呼ぶことがある。したがって、本明細書の定義上、「光バルブ」、「ピクセル」及び「セル」という用語は、同じものを意味するために交換可能に使用され得る。
【0029】
いくつかの実施形態（例えば、図示されているもの）によれば、マルチビューバックライト４０は、光源からの光を導くように構成された光ガイド４２と、導かれた光の一部を、放射光１８を表しマルチビューディスプレイ１０の異なるビューのビュー方向１６に対応する方向を有する指向性光ビームとして散乱させるように構成されたマルチビーム要素４４のアレイとを備えてもよい。特に、様々な実施形態によれば、マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素４４は、光ガイド４２からの導波光の一部を、異なるビュー方向１６に対応する方向を有する複数の指向性光ビームとして散乱させるように構成される。図１Ｃの矢印は、限定ではなく例示として、マルチビーム要素４４によって光ガイド４２から散乱される放射光１８の指向性光ビームを示す。図１Ｃはまた、光バルブアレイの光バルブ３０のサブセットを囲んだ破線にて、マルチビーム要素４４に関連付けられたマルチビューピクセル３２を示している。別の実施形態（図示せず）では、マルチビューバックライト４０は、指向性光ビームを供給するように構成された視差バリア又は別の構造を備えてもよい。
【0030】
いくつかの実施形態では、マルチビューバックライト４０のマルチビーム要素４４のサイズは、光バルブ３０のアレイの光バルブのサイズの２５％～２００％であってもよい。さらに、マルチビーム要素アレイの隣接するマルチビーム要素間の間隔は、マルチビューディスプレイ１０の隣接するマルチビューピクセル３２間の間隔に相応のものであってもよい。例えば、一対の隣接するマルチビーム要素間の発光体間距離（中心間距離など）は、光バルブアレイの光バルブ３０のセットによって表されるような対応し隣接する一対のマルチビューピクセル３２間のピクセル間距離（中心間距離など）と等しくてもよい。
【0031】
様々な実施形態によれば、マルチビューバックライト４０のマルチビーム要素４４は、光ガイド４２からの導波光の一部を散乱させるように構成された多数の異なる構造のいずれかを備えてもよい。例えば、この異なる構造は、回折格子、マイクロ反射要素、マイクロ屈折要素、又はそれらの様々な組み合わせを含むが、これらに限定されない。特に、マルチビーム要素アレイは、導波光を回折的に散乱させるように構成された回折格子、導波光を反射的に散乱させるように構成されたマイクロ反射要素、及び導波光を屈折的に散乱させるように構成されたマイクロ屈折要素のうちの１つ又は複数を備える。
【0032】
いくつかの実施形態（例えば図示されているもの）では、マルチビューバックライト４０は光源４６をさらに備える。光源４６は、図示のように光ガイド４２の縁部に結合されてもよく、光ガイド４２によって導かれる光を導波光として供給するように構成される。いくつかの実施形態では、光源４６は、非ゼロ伝播角度で導かれる光を提供すること、及び所定のコリメーション係数に従って導かれる光をコリメートされた導波光として供給することの一方又は両方を行うように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、光源４６はコリメータを備えてもよい。いくつかの実施形態では、コリメートされた導波光のコリメーション係数は、マルチビューバックライト４０のマルチビーム要素４４によって散乱される複数の指向性光ビームの広がり角を決定し、すなわち、マルチビーム要素４４は、例えば、角度維持散乱要素を備えてもよい。
【0033】
本明細書では、「光ガイド」は、内部全反射を用いて構造内で光を導く構造と定義している。特に光ガイドは、光ガイドの動作波長で実質的に透明となるコアを含んでもよい。「光ガイド」という用語は、一般に、光ガイドの誘電体材料と光ガイドを取り囲む材料又は媒体との間の界面で光を導くために全内部反射を用いた誘電体光導波路を指す。定義上、全内部反射の条件は、光ガイドの屈折率が光ガイド材料の表面に隣接する周囲媒体の屈折率よりも大きいことである。様々な種類のガラス（シリカガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラスなど）及び実質的に光学的に透明なプラスチック又はポリマー（例えば、ポリ（メチルメタクリレート）又は「アクリルガラス」、ポリカーボネートなど）のうち１つ又は複数を含むがこれらに限定されない、様々な光学的に透明な材料のいずれかを光ガイドに採用してもよい。いくつかの実施形態では、光ガイドは全内部反射をさらに促進するために、前述の屈折率差に加えて又はその代わりにコーティングを含んでもよい。コーティングは、例えば反射コーティングであってもよい。光ガイドは、プレート若しくはスラブガイド及びストリップガイドの一方又は両方を含むがこれらに限定されないいくつかの光ガイドのいずれかであってもよい。
【0034】
本明細書では、「回折格子」は、一般に、回折格子に入射する光の回折をもたらすように配置された複数の特徴部（すなわち、回折特徴部）と定義している。いくつかの例では、複数の特徴部は、周期的又は準周期的に配置されてもよい。例えば、回折格子は、一次元（１Ｄ）アレイに配置された複数の特徴部（材料表面の複数の溝又はリッジなど）を含んでもよい。他の例では、回折格子は特徴部の二次元（２Ｄ）アレイであってもよい。回折格子は、例えば、材料表面のバンプ又は穴の２Ｄアレイであってもよい。
【0035】
さらに、本明細書の定義上、回折格子の特徴部は「回折特徴部」と呼ばれ、（すなわち２つの材料の境界である）材料表面にあること、材料表面内にあること、及び材料表面上にあることのうちの１つ又は複数であってもよい。表面は、例えば光ガイドの表面であってもよい。回折特徴部は、表面、表面内又は表面上の溝、リッジ、穴、及びバンプのうちの１つ又は複数を含むがこれらに限定されない、光を回折する様々な構造のいずれかを含んでもよい。例えば、回折格子は、材料表面内に複数の実質的に平行な溝を含んでもよい。別の例では、回折格子は、材料表面から立ち上がる複数の平行なリッジを含んでもよい。回折特徴部（溝、リッジ、穴、バンプなど）は、正弦波プロファイル、矩形プロファイル（バイナリ回折格子など）、三角形プロファイル及び鋸歯状プロファイル（ブレーズド回折格子）のうちの１つ又は複数を含むがこれらに限定されない、回折をもたらす様々な断面形状又はプロファイルのいずれかを有してもよい。
【0036】
本明細書に記載の様々な例によれば、回折格子（以下に説明するようなマルチビーム要素の回折格子など）を採用して、光ガイド（平板光ガイドなど）からの光を光ビームとして回折的に散乱又は結合してもよい。特に、局所的に周期的な回折格子の回折角θｍ又は局所的に周期的な回折格子によって得られる回折角θｍは、以下の式（１）によって与えられ得る。
ここで、λは光の波長、ｍは回折次数、ｎは光ガイドの屈折率、ｄは回折格子の特徴部間の距離又は間隔、θｉは回折格子への光の入射角である。単純化のために、式（１）は、回折格子が光ガイドの表面に隣接し、光ガイドの外側の材料の屈折率が１に等しい（すなわち、ｎｏｕｔ＝１である）と仮定している。一般に、回折次数ｍは整数によって与えられる。回折格子によって生成される光ビームの回折角θｍは、回折次数が正（例えばｍ＞０）である式（１）によって与えられ得る。例えば、回折次数ｍが１に等しい（すなわち、ｍ＝１である）場合、一次回折が得られる。
【数1】
【0037】
本明細書の定義上、「マルチビーム要素」は、複数の光ビームを含む光を生成するバックライト又はディスプレイの構造又は要素である。いくつかの実施形態では、マルチビーム要素は、バックライトの光ガイドに光学的に結合されて、光ガイド内で導かれた光の一部を結合又は散乱させることによって複数の光ビームを供給してもよい。さらに、マルチビーム要素によって生成された複数の光ビームは、本明細書の定義上、互いに異なる主角度方向を有する。特に、定義上、複数の光ビームのうちの１つの光ビームは、複数の光ビームのうちの別の光ビームとは異なる所定の主角度方向を有する。したがって、本明細書の定義上、光ビームは「指向性光ビーム」と呼ばれ、複数の光ビームは「複数の指向性光ビーム」と呼ばれ得る。
【0038】
さらに、複数の指向性光ビームは明視野を表してもよい。例えば、複数の指向性光ビームは、実質的に円錐形の空間領域に限定され、又は複数の光ビームにおける光ビームの異なる主角度方向を含む所定の角度広がりを有してもよい。したがって、組み合わせた光ビームの所定の角度広がり（すなわち、複数の光ビーム）は、明視野を表してもよい。
【0039】
「マルチビューピクセル」は、本明細書では、マルチビューディスプレイの類似の複数の異なるビューのそれぞれにおける「ビュー」ピクセルを表すピクセルのセットと定義している。特に、マルチビューピクセルは、マルチビュー画像の異なるビューのそれぞれにおけるビューピクセルに対応するか又はビューピクセルを表す個々のピクセルを有してもよい。さらに、マルチビューピクセルのピクセルは、本明細書の定義上、ピクセルのそれぞれが異なるビューのうちの対応するビューの所定のビュー方向に関連付けられているという点で、いわゆる「指向性ピクセル」である。さらに、様々な例及び実施形態によれば、マルチビューピクセルのピクセルによって表される異なるビューピクセルは、異なるビューのそれぞれにおいて同等又は少なくとも実質的に類似の位置又は座標を有してもよい。例えば、第１のマルチビューピクセルは、マルチビュー画像の異なるビューのそれぞれの｛ｘ１，ｙ１｝に位置するビューピクセルに対応する個々のピクセルを有してもよく、第２のマルチビューピクセルは、異なるビューのそれぞれの｛ｘ２，ｙ２｝に位置するビューピクセルに対応する個々のピクセルを有してもよく、以下同様である。
【0040】
本明細書では、「コリメータ」は、光をコリメートするように構成された実質的に任意の光学デバイス又は装置と定義している。様々な実施形態によれば、コリメータによって供給されるコリメーションの量は、実施形態ごとに所定の程度又は量で変動してもよい。さらに、コリメータは、２つの直交する方向（例えば、垂直方向及び水平方向）の一方又は両方においてコリメーションをもたらすように構成されてもよい。すなわち、いくつかの実施形態によれば、コリメータは、光コリメーションをもたらす２つの直交方向の一方又は両方の形状を含んでもよい。
【0041】
本明細書では、「コリメーション係数」は、光がコリメートされる程度と定義している。特に、コリメーション係数は、本明細書の定義上、コリメートされた光ビーム内の光線の角度広がりを決定する。例えば、コリメーション係数σは、コリメートされた光のビーム内の光線の大部分が特定の角度広がり（例えば、コリメートされた光ビームの中心角度方向又は主角度方向から＋／－σ度）内にあるように指定してもよい。いくつかの例によれば、コリメートされた光ビームの光線は、角度に関してガウス分布を有してもよく、その角度広がりは、コリメートされた光ビームのピーク強度の半分で決定される角度であってもよい。
【0042】
本明細書では、「光源」は、光の供給源（光を生成して放射するように構成された発光体など）と定義している。例えば、光源は、起動又はオンにされると光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光体を備えてもよい。特に本明細書では、光源は実質的に任意の光の供給源であるか、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ポリマー発光ダイオード、プラズマベースの発光体、蛍光灯、白熱灯、及び実質的に他のいかなる光の供給源のうちの１つ又は複数を含むがこれらに限定されない実質的に任意の発光体を備えてもよい。光源によって生成された光は、色を有してもよく（すなわち、特定の波長の光を含んでもよく）、又は波長の範囲（白色光など）であってもよい。いくつかの実施形態では、光源は、複数の発光体を備えてもよい。例えば、光源は、発光体のセット又はグループのうち少なくとも１つの発光体がそのセット又はグループの少なくとも１つの他の発光体によって生成される光の色、又は等価的に波長とは異なる色又は波長を有する光を生成する、セット又はグループを含んでもよい。異なる色は、例えば原色（赤色、緑色、青色など）を含んでもよい。
【0043】
本明細書では、「マルチビュー画像」は、複数の画像（すなわち、３つを超える画像）と定義しており、複数の画像のそれぞれはマルチビュー画像の異なるビュー方向に対応する異なるビューを表す。したがって、マルチビュー画像は、マルチビューディスプレイに表示されると深度の知覚を容易にし、それゆえ例えば視聴者には３Ｄシーンの画像に見えることになる画像（二次元画像など）の集合である。
【0044】
本明細書に記載の原理と一致する実施形態は、集積回路（ＩＣ）、超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、グラフィカルプロセッサユニット（ＧＰＵ）などのうちの１つ又は複数、ファームウェア、ソフトウェア（プログラムモジュール又は命令セットなど）、及び上記のうちの２つ以上の組み合わせを含むがこれらに限定されない様々なデバイス及び回路を使用して実施されてもよい。例えば、一実施形態又はその要素は、ＡＳＩＣ又はＶＬＳＩ回路内の回路要素として実施されてもよい。ＡＳＩＣ又はＶＬＳＩ回路を採用する実施態様は、ハードウェアベースの回路実施態様の例である。
【0045】
別の例では、一実施形態は、コンピュータ（例えば、汎用コンピュータのメモリに記憶され、プロセッサ又はグラフィックスプロセッサによって実行されるもの）によってさらに実行される動作環境又はソフトウェアベースのモデリング環境（例えば、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）、ＭａｔｈＷｏｒｋｓ，Ｉｎｃ．、Ｎａｔｉｃｋ、ＭＡ）において実行されるコンピュータプログラミング言語（Ｃ／Ｃ＋＋など）を使用するソフトウェアとして実施されてもよい。なお、１つ又は複数のコンピュータプログラム又はソフトウェアがコンピュータプログラム機構を構成してもよく、プログラミング言語はコンパイル又は解釈されてもよく、例えばコンピュータのプロセッサ又はグラフィックスプロセッサによって実行されるように構成可能であるか構成されている（この説明では交換可能に使用されうる）。
【0046】
さらに別の例では、本明細書に記載の装置、デバイス、又はシステム（画像プロセッサ、カメラなど）のブロック、モジュール、又は要素は実際の又は物理的な回路（例えばＩＣ又はＡＳＩＣとして）を使用して実施されてもよく、別のブロック、モジュール、又は要素はソフトウェア又はファームウェアで実施されてもよい。特に、本明細書の定義によれば、いくつかの実施形態は実質的にハードウェアベースの回路手法又はデバイス（ＩＣ、ＶＬＳＩ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ファームウェアなど）を使用して実施されてもよく、他の実施形態はまた、例えばソフトウェアを実行するためにコンピュータプロセッサ若しくはグラフィックスプロセッサを使用したソフトウェア若しくはファームウェアとして、又はソフトウェア若しくはファームウェアとハードウェアベースの回路との組み合わせとして実施されてもよい。
【0047】
さらに、本明細書で使用される場合、冠詞「ａ」は、特許技術におけるその通常の意味を有すること、すなわち「１つ以上」であることを意図している。例えば、「マルチビーム要素（a multibeam element）」は１つ又は複数のマルチビーム要素を意味し、したがって、本明細書では「マルチビーム要素（a multibeam element）」は「（１つ以上の）マルチビーム要素（multibeam elements(s)）」を意味する。また、本明細書における「上（top）」、「下（bottom）」、「上（upper）」、「下（lower）」、「上（up）」、「下（down）」、「前（front）」、「後（back）」、「第１（first）」、「第２（second）」、「左（left）」、又は「右（right）」への言及は、いずれも本明細書における限定を意図するものではない。本明細書では、「約（about）」という用語は、値に適用される場合、一般に、値を生成するために使用される機器の許容範囲内を意味するか、特に明記しない限り、プラス若しくはマイナス１０％、プラス若しくはマイナス５％、又はプラス若しくはマイナス１％を意味し得る。さらに、本明細書で使用される「実質的に（substantially）」という用語は、大部分、ほぼ全て、全て、又は約５１％～約１００％の範囲内の量を意味する。さらに、本明細書の例は、例示のみを意図し、限定ではなく説明の目的で提示されたものである。
【0048】
本明細書に記載の原理のいくつかの実施形態によれば、マルチビューバックライトをマルチビューディスプレイの光バルブアレイと位置合わせする方法が提供される。そのような方法は、例えば、マルチビューディスプレイの組立て時及び組み立てられたマルチビューディスプレイの品質管理時の一方又は両方で実行される。例えば、位置合わせする方法は、図１Ｃに例として上述したマルチビューディスプレイ１０の光バルブ３０のアレイとマルチビューバックライト４０との位置合わせを容易にすることができる。
【0049】
図２は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトをマルチビューディスプレイの光バルブアレイと位置合わせする方法１００のフローチャートを示す。図示のように、マルチビューバックライトをマルチビューディスプレイの光バルブアレイと位置合わせする方法１００は、互いに離隔したユニットセルを有するアライメントパターンを光バルブアレイ上に確立するステップ１１０を含む。アライメントパターンの各ユニットセルは、マルチビューディスプレイの異なるビューに対応する異なるビュー方向を有する複数のビューブロックを備える。様々な実施形態によれば、各ユニットセル内のビューブロックの配置は、マルチビューディスプレイのビューの配置に対応する。さらに、アライメントパターンは、例えば離隔したユニットセルのアレイとして、マルチビューディスプレイの光バルブアレイにわたって分布した複数のユニットセルを含んでもよい。ユニットセルは、例えばマルチビューディスプレイ又はその光バルブアレイの範囲又は全域を実質的に覆うように分布してもよい。
【0050】
本明細書の定義上、「ビューブロック」は光バルブアレイの光バルブ又はピクセルのサブセットである。ビューブロックを表すピクセルのサブセットは、例えば、複数の隣接する光バルブを含んでもよい。さらに定義上、ビューブロックは、マルチビューディスプレイ、又は等価的にマルチビューディスプレイのマルチビュー画像のビュー方向に対応するビュー方向を有する。すなわち、ビューブロックを構成するピクセル又は光バルブは、ビューブロックのビュー方向に対応する方向を有する指向性光ビームを選択的に通過させるように構成される。例えば、ビューブロックを表す光バルブサブセットの特定の光バルブは、ビューブロックのビュー方向に対応する方向を有する指向性光ビームが光バルブを通過できるようにオン又は開かれる。同時に、ビューブロックを表す光バルブサブセットの他の光バルブは、他の方向を有する指向性光ビームを遮断するためにオフ又は閉じられる。結果として、ビューブロックは、ビューブロックのビュー方向に対応する方向にのみ光を放射し、他の方向、例えばマルチビューディスプレイの他のビュー方向に対応する方向には光を放射しない。
【0051】
さらに、アライメントパターンの「ユニットセル」は、マルチビューディスプレイの各ビューがユニットセルのビューブロックの異なる１つによって表される、ビューブロックの集合、グループ、又は複数のビューブロックと定義されている。すなわち、ユニットセルは、本明細書の定義上、マルチビューディスプレイの各ビューに対応するビューブロックを含む。さらに、ユニットセル内のビューブロックの配置は、マルチビューディスプレイのビューの配置に対応する。例えば、マルチビューディスプレイが異なるビューの４×４配列を有する場合、ユニットセルは同様の４×４配列のビューブロックを有し、そのそれぞれは４×４配列のビューの異なるビューを表す。すなわち、ユニットセルは、１６個の異なるビューを表し４×４アレイに配置された１６個の異なるビューブロックを有する。別の例では、マルチビューディスプレイは、８×１のアレイ又はパターンで配置された８つの異なるビューを供給することができる。次いで、ユニットセルは、８つの異なるビューブロックの８×１配列を有し、８つの異なるビューブロックのそれぞれは、８つの異なるビューに対応する方向の放射光を表すか供給する。いくつかの実施形態では、ユニットセル又はユニッセル内のビューブロックは互いに隣接している。
【0052】
したがって、光バルブアレイ上にアライメントパターンを確立するステップ１１０は、アライメントパターンの様々なユニットセルの異なるビューブロックを供給するために、光バルブアレイの光バルブを選択的にオン又はオフにするステップを含んでもよい。いくつかの実施形態では、マルチビューディスプレイのビューの配置は、順次配置されたビューの一次元（１Ｄ）アレイを含んでもよい。したがって、アライメントパターンの各ユニットセルは、順次配置されたビューブロックの対応する１Ｄアレイを有する。例えば、ビューの１Ｄアレイは４×１アレイに順次配置された４つのビューであり、ユニットセルは、４つのビューを表し４×１に順次配置された４つのビューブロックを有してもよい。別の例では、８×１アレイ（例えば、ビュー１、ビュー２、．．．、ビュー８）に配置された８つのビューがあってもよく、ユニットセル内のビューブロックの１Ｄアレイは８×１の順次アレイであってもよい。
【0053】
他の実施形態では、マルチビューディスプレイのビューの配置は、ビューの二次元（２Ｄ）アレイを含んでもよい。これらの実施形態では、アライメントパターンの各ユニットセルは、マルチビューディスプレイの異なるビュー又はビュー方向のそれぞれを表すビューブロックの対応する２Ｄアレイを有する。例えば、ビューの２Ｄアレイは、２行及び２列に配置された４つのビューの２×２アレイであってもよい。この場合、ユニットセルは対応する２×２アレイのビューブロックを有する。別の例では、２Ｄアレイは１６個のビューの４×４アレイであってもよく、ユニットセルは、１６個の対応するビューブロックによる同様の４×４アレイを含む。
【0054】
図３Ａは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるアライメントパターン２００の平面図を示す。図３Ｂは、本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例におけるアライメントパターン２００の平面図を示す。図３Ｃは、本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例におけるアライメントパターン２００の平面図である。図示のように、アライメントパターン２００のそれぞれはユニットセル２１０を備え、各ユニットセル２１０は複数のビューブロック２１２を備える。さらに、上述したように、ビューブロック２１２はそれぞれ、ビューブロック２１２のビュー方向に対応する方向に放射光を供給するために選択的にアクティブ又は非アクティブにされる光バルブアレイの光バルブ又はピクセルのサブセットを備える。光バルブアレイは、図３Ａ～図３Ｃのアライメントパターン２００の周囲の境界によって示されている。しかしながら、光バルブアレイの個々の光バルブは説明を容易にするために図３Ａ～図３Ｃには示されておらず、個々の光バルブは一般にビューブロック２１２よりもはるかに小さい。
【0055】
図３Ａは、４×４配列のビューブロック２１２の２Ｄアレイを有するユニットセル２１０を示す。例として、図３Ａのビューブロック２１２によって表されるマルチビューディスプレイの異なるビューへの対応を示すために、拡大された例示的なユニットセル２１０のビューブロック２１２がビュー番号によって識別されている。さらに、図３Ａに示すように、アライメントパターン２００のユニットセル２１０は、互いに離隔しているとともに、アライメントパターン２００が確立されている光バルブアレイの相当な部分又は範囲にわたって分布している。
【0056】
図３Ｂ及び図３Ｃは、ビューブロック２１２の１Ｄアレイを示す。特に図３Ｂにおいて、アライメントパターン２００の図示されたユニットセル２１０のそれぞれに４×１配列のビューブロック２１２を備える１Ｄアレイが示されている。図３Ｃは、図示のアライメントパターン２００の各ユニットセル２１０内における、８ｘ１配列のビューブロック２１２を示す。図３Ｂ及び図３Ｃのそれぞれのユニットセル２１０内のビューブロック２１２は、限定ではなく例示として、マルチビューディスプレイのビューに対するビューブロック２１２の対応を示すために番号付けされている。
【0057】
他の実施形態（図示せず）では、ビューブロック２１２は、マルチビューディスプレイのビューに対応するようにユニットセル２１０内に配置されていなくてもよい。しかしながら、様々な実施形態によれば、各ユニットセル２１０は各ビューに対応する異なるビューブロック２１２を依然として有する。なお、例えば、ビューの１Ｄ配置はいわゆる水平視差のみのマルチビューディスプレイで使用されてもよく、ビューの２Ｄ配置はいわゆる完全視差マルチビューディスプレイに対応してもよい。また、ビューの２Ｄ配置及びビューブロック２１２の対応する２Ｄ配置は、直交する２方向で同数のビューを有する必要はなく、例えば２Ｄ配置は４×２、５×３、２×４、又はほぼ任意の他の配置であってもよい。
【0058】
図４Ａは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイ２３０の一部の斜視図を示す。図４Ｂは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例における図４Ａのマルチビューディスプレイ部分の断面図である。図示のように、マルチビューディスプレイ２３０は、光バルブ２３２のアレイとマルチビューバックライト２３４とを備える。いくつかの実施形態では、マルチビューディスプレイ２３０、光バルブアレイ、及びマルチビューバックライト２３４は、それぞれ、上述のマルチビューディスプレイ１０、光バルブ３０のアレイ、及びマルチビューバックライト４０と実質的に同様であってもよい。
【0059】
図４Ａ及び図４Ｂはまた、限定ではなく例示として、２×２配列のビューブロック２１２を有するユニットセル２１０でアライメントパターン２００を表示するように構成された光バルブアレイを示す。図示のように、図４Ａ～図４Ｂのユニットセル２１０のビューブロック２１２のそれぞれは、マルチビューディスプレイ２３０の４つの異なるビューのうちの異なる１つに対応する光を通過させるように構成された光バルブアレイの複数の光バルブ２３２を含む。特に図４Ａは、各ユニットセル２１０内のアクティブ又は開いた光バルブ２３２をクロスハッチングで示すとともに、各ユニットセル２１０内の光を遮断する非アクティブ又は閉じた光バルブをクロスハッチングなしで示している。図４Ｂは、非アクティブ又は閉じた光バルブ２３２を「Ｘ」で、開いた又はアクティブな光バルブ２３２を「Ｘ」なしで示している。
【0060】
図示のように、ビューブロック２１２のそれぞれは、アクティブ及び非アクティブにされた光バルブの異なるセットを含み、その異なるセットはマルチビューディスプレイ２３０の異なるビューに対応する。例えば、ユニットセル２１０の第１のビューブロック２１２ａは、マルチビューディスプレイ２３０の第１のビューＶ１に対応するかその方向における光を通過させるように構成されてもよく、第２のビューブロック２１２ｂは、例えば図示のように、マルチビューディスプレイ２３０の第２のビューＶ２に対応するかその方向における光を通過させるように構成されてもよい。同様に、他方のビューブロック２１２は、例えば、第３のビューＶ３及び第４のビューＶ４などの他のビューに対応するかその方向における光を通過させるように構成されてもよい。
【0061】
図４Ｂはまた、マルチビューバックライト２３４によって放射された光を、指向性光ビームを表す矢印として示している。指向性光ビームは、例えば、上述のようにマルチビーム要素によって放射されてもよい。図４Ｂに示すように、第１のビューＶ１に対応する方向を有する指向性光ビームは、第１のビューブロック２１２ａ内のアクティブ又は開いた光バルブ２３２を通過する。第２のビューＶ２に対応する方向を有する他の指向性光ビームは、同様に図示されているように、第１のビューブロック２１２ａ内の非アクティブ又は閉じた光バルブ２３２によって遮断される。さらに、図４Ｂに示すように、第２のビューＶ２に対応する方向を有する指向性光ビームは、第２のビューブロック２１２ｂ内のアクティブ又は開いた光バルブ２３２を通過するが、第１のビューＶ１に対応する方向を有する他の指向性光ビームは、光バルブアレイの非アクティブ又は閉じた光バルブ２３２によって遮断される。
【0062】
再び図２を参照すると、マルチビューバックライトをマルチビューディスプレイの光バルブアレイと位置合わせする方法１００は、アライメントパターンを表示するためにマルチビューバックライトを使用して光バルブアレイを照明するステップ１２０をさらに含む。例えば、マルチビューバックライトは指向性光ビームとして光を放射して例えば図１Ｃ及び図４Ｂに関して上述したように光バルブアレイを照明する（１２０）。
【0063】
いくつかの実施形態では、光バルブアレイを照明するために使用されるマルチビューバックライトは、図１Ｃに示す上述のマルチビューディスプレイ１０のマルチビューバックライト４０と実質的に同様であってもよい。例えば、マルチビューバックライトは、光を導波光として導くように構成された光ガイドと、光ガイドにわたり互いに離隔したマルチビーム要素のアレイとを備えることができる。これらの実施形態によれば、マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素は、例えばマルチビューディスプレイ又はマルチビューディスプレイによって表示されるマルチビュー画像のビュー方向などの、異なるビュー方向に対応する方向を有する複数の指向性光ビームとして、光ガイドから導波光の一部を散乱させるように構成されてもよい。様々な実施形態では、各マルチビーム要素のサイズは、光バルブアレイの光バルブのサイズの１／４～２倍である。さらに、いくつかの実施形態では、マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素は、導波光を回折的に散乱させるように構成された回折格子、導波光を反射的に散乱させるように構成されたマイクロ反射要素、及び導波光を屈折的に散乱させるように構成されたマイクロ屈折要素のうちの１つ又は複数を含んでもよい。
【0064】
図２に示すように、マルチビューバックライトをマルチビューディスプレイの光バルブアレイと位置合わせする方法１００は、表示されたアライメントパターン内のユニットセルの誤差尺度を最小化するためにマルチビューバックライトと光バルブアレイの相対位置を調整するステップ１３０をさらに含む。特に、誤差尺度を最小化するために相対位置を調整するステップ１３０は、光バルブアレイに対してマルチビューバックライトを回転させるステップと、光バルブアレイに対してマルチビューバックライトを並進させるステップとの一方又は両方を含んでもよい。
【0065】
いくつかの実施形態では、最小化される誤差尺度は、アライメントパターンの各ユニットセル間の相対輝度差を決定することを含んでもよい。例えば、各ユニットセルの輝度が決定又は測定されてもよい。いくつかの実施形態によれば、相対輝度差はアライメントパターンの各ユニットセルの対応するビューブロック間の輝度差を含んでもよい。別の実施形態では、決定される輝度はユニットセルの全体輝度であってもよく、相対輝度差は、例えば、アライメントパターンの異なるユニットセル間で決定されてもよい。
【0066】
図５Ａは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例における誤差尺度を最小化するためにマルチビューバックライトと光バルブアレイの相対位置を調整するステップ１３０の前の、照射された光バルブアレイのアライメントパターン２００の平面図を示す。図５Ｂは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例における誤差尺度を最小化するためにマルチビューバックライトと光バルブアレイの相対位置を調整するステップ１３０後における、図５Ａのアライメントパターン２００の平面図を示す。図５Ａ～図５Ｂでは、輝度はアライメントパターン２００のユニットセル２１０のビューブロック２１２内の影付きで示されており、より濃い影はより高い輝度又はより明るいビューブロック２１２を表す。図５Ａに示すように、アライメントパターン２００の異なるユニットセル２１０は、異なるユニットセル２１０の様々なビューブロック２１２において特に、著しく異なる輝度を有する。しかしながら、誤差尺度を最小化するためにマルチビューバックライトと光バルブアレイの相対位置を調整するステップ１３０の後、異なるユニットセル２１０は、図５Ｂに示すように非常に類似した輝度を有する。したがって、相対輝度差によって表される誤差尺度は、調整するステップ１３０後、図５Ｂに示すように最小化されている。
【0067】
いくつかの実施形態では、誤差尺度を最小化するために相対位置を調整するステップ１３０は、ユニットセルの目標位置に対する、表示されたアライメントパターン内のユニットセル輝度重心の位置ずれを最小化するステップを含む。すなわち、アライメントパターンの各ユニットセルのユニットセル輝度の重心は、光学的に測定されてもよく、又は他の方法で決定されてもよい。次いで、アライメントパターンの様々なユニットセルのユニットセル輝度重心の位置は、個々のユニットセルのそれぞれについて、最小化すべき誤差尺度として目標位置と比較してもよい。すなわち、ユニットセル輝度重心の位置ずれを誤差尺度として採用してもよい。いくつかの実施形態では、ユニットセル輝度重心の位置ずれは、表示されたアライメントパターン内の個々のユニットセル輝度重心の観察位置と個々のユニットセルの対応する目標位置との間の平方差の和を最小化することを含む。
【0068】
図６は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるユニットセル輝度重心２１４の図式表示を示す。特に図６は、図５Ａ～図５Ｂに示すアライメントパターン２００及びユニットセル２１０などの、光バルブアレイにわたって分布したアライメントパターン内の対応する複数のユニットセルについて測定又は決定されたユニットセル輝度の複数の重心２１４を示す。図６に示すユニットセル輝度重心２１４は、例えば、誤差尺度を最小化するために相対位置を調整するステップ１３０中に決定されていてもよい。ユニットセルの目標位置２１６も、ユニットセル目標位置のそれぞれに対して、例として「丸で囲んだｘ」で示されている。目標位置２１６に対する様々なユニットセル輝度重心２１４の位置ずれは、マルチビューバックライトと光バルブアレイの相対位置を調整するステップ１３０中に最小化して誤差尺度を最小化してもよい。
【0069】
本明細書に記載の原理の他の実施形態によれば、マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステムが提供される。図７は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム３００のブロック図を示す。様々な実施形態によれば、マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム３００を使用して、マルチビューディスプレイの製造を容易にすることができる。例えば、位置合わせする方法は、マルチビューディスプレイが例えば図１Ｃで例示されたマルチビューディスプレイ１０と実質的に同様である場合に、マルチビューディスプレイの光バルブのアレイ及びマルチビューバックライトの位置合わせを容易にしてもよい。
【0070】
様々な実施形態によれば、図７に示すマルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム３００は、光バルブ３１２のアレイを有するマルチビューディスプレイ３１０と、マルチビューバックライト３１４とを備える。光バルブアレイは、マルチビューバックライト３１４によって照射されると、複数のユニットセルを含む表示されたアライメントパターンを供給するように構成される。例えば、アレイの光バルブ３１２は、表示されたアライメントパターンを供給するためにディスプレイドライバ（図示せず）によって駆動されてもよい。さらに、様々な実施形態によれば、複数のユニットセルのユニットセルは互いに離隔しており、各ユニットセルは、マルチビューディスプレイ３１０の異なるビュー、又は等価的にマルチビューディスプレイ３１０によって表示されるマルチビュー画像に対応する異なるビュー方向を有する複数のビューブロックを含む。さらに、複数のビューブロックのビューブロックは、異なるビューの配置に対応するユニットセル内の配置を有する。いくつかの実施形態では、アライメントパターン及び複数のユニットセルは、上述したように、マルチビューバックライトをマルチビューディスプレイの光バルブアレイと位置合わせする方法１００で説明されかつ採用されるアライメントパターン２００及びユニットセル２１０と実質的に同様であってもよい。
【0071】
いくつかの実施形態では、光バルブ３１２のアレイは、上述の光バルブアレイと実質的に同様であってもよい。例えば、光バルブ３１２のアレイは、液晶光バルブ、電気泳動光バルブ、及びエレクトロウェッティングに基づく光バルブのうちの１つ又は複数を備えてもよい。
【0072】
いくつかの実施形態では、マルチビューバックライト３１４は、マルチビューバックライトをマルチビューディスプレイの光バルブアレイと位置合わせする上述の方法１００に関して上述したマルチビューバックライトと実質的に同様であってもよい。例えば、マルチビューバックライト３１４は、光ガイドと、光ガイドにわたって互いに離隔したマルチビーム要素のアレイとを備えてもよい。光ガイドは、光ガイドの長さに沿って導波光として光を導くように構成されてもよい。さらに、様々な実施形態によれば、マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素は、マルチビューディスプレイ３１０のビューの異なるビュー方向に対応する方向を有する指向性光ビーム（複数の指向性光ビームなど）として、光ガイドから導波光の一部を散乱させるように構成されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、各マルチビーム要素のサイズは、光バルブアレイの光バルブのサイズの１／４～２倍である。
【0073】
図７に示すように、マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム３００は、位置決めステージ３２０をさらに備える。位置決めステージ３２０は、光バルブ３１２のアレイとマルチビューバックライト３１４との相対位置を調整するように構成される。位置決めステージ３２０は、例えば、光バルブアレイ及びマルチビューバックライト３１４の一方又は両方を物理的に移動させて相対位置を調整してもよい。さらに、位置決めステージ３２０によって提供される調整は、表示されたアライメントパターン内のユニットセルの誤差尺度を最小化するように構成される。様々な実施形態によれば、光バルブアレイとマルチビューバックライト３１４との間の相対位置の調整を提供する実質的に任意の位置決めステージを、位置決めステージ３２０として採用してもよい。例えば、位置決めステージ３２０は、ｘ軸及びｙ軸の一方又は両方において運動を提供するマイクロメータステージを備えてもよい。別の例では、位置決めステージ３２０は、ｘ軸及びｙ軸における動きの一方又は両方の代わりに、又はそれに加えて、光バルブアレイとマルチビューバックライト３１４の相対回転を提供してもよい。いくつかの実施形態では、位置決めステージ３２０は、マルチビューバックライト３１４と光バルブアレイの相対回転及び相対並進の一方又は両方を提供するように構成されたモータ駆動ステージを備えてもよい。
【0074】
いくつかの実施形態（図７には図示せず）では、マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム３００は、カメラをさらに備えてもよい。カメラは、マルチビューディスプレイ３１０に設けられた表示されたアライメントパターンを撮像するように構成される。様々な実施形態によれば、表示されたアライメントパターンの撮像画像から誤差尺度を決定することができる。例えば、撮像された画像は、上述したように輝度を測定するか輝度重心を決定するためにグラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）を使用して分析されてもよい。次いで、誤差尺度は、例えば輝度測定値からＧＰＵ又は別のプロセッサによって生成されてもよい。
【0075】
本明細書に記載の原理の他の実施形態によれば、自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステムが提供される。図８は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例における自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム４００のブロック図を示す。図８に示すように、自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム４００は、マルチビューディスプレイ４１０のマルチビューバックライト４１４によって照明されたときに表示されたアライメントパターンを供給するように構成された光バルブ４１２のアレイを有するマルチビューディスプレイ４１０を備える。様々な実施形態によれば、アライメントパターンは、複数の離隔したユニットセルを含む。さらに、離隔したユニットセルのそれぞれは、マルチビューディスプレイの異なるビューに対応する異なるビュー方向を有する複数のビューブロックを備える。また、様々な実施形態によれば、離隔したユニットセルのビューブロックは、異なるビューの配置に対応する配置を有する。
【0076】
いくつかの実施形態では、マルチビューディスプレイ４１０は、上述のマルチビューディスプレイ３１０と実質的に同様である。同様に、ビューブロック及びユニットセルを含むアライメントパターンは、同様に上述したアライメントパターン２００、ビューブロック２１２、ユニットセル２１０と実質的に同様であってもよい。
【0077】
図８に示す自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム４００は、モータ駆動位置決めステージ４２０と、フィードバックコントローラ４３０とをさらに備える。モータ駆動位置決めステージ４２０は、マルチビューディスプレイ４１０の光バルブアレイとマルチビューバックライトとの相対位置を調整するように構成される。フィードバックコントローラ４３０は、モータ駆動位置決めステージ４２０を駆動して、表示されたアライメントパターン内の離隔したユニットセルの誤差尺度を最小にするように構成される。フィードバックコントローラ４３０は、例えば、プロセッサ及びモータコントローラを備えてもよい。
【0078】
いくつかの実施形態によれば、自動化マルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステム４００は、図８に示すように、マルチビューディスプレイ４１０上に設けられ、表示されたアライメントパターンの画像を撮像するように構成されたカメラ４４０をさらに備えてもよい。これらの実施形態では、フィードバックコントローラ４３０は、カメラ４４０によって供給される表示されたアライメントパターン画像の撮像画像の誤差尺度を決定するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、誤差尺度は、アライメントパターンの各ユニットセル間の相対輝度差、及びユニットセルの目標位置に対する表示されたアライメントパターン内のユニットセル輝度重心の位置ずれの一方又は両方を含んでもよい。
【0079】
さらに、フィードバックコントローラ４３０は、相対輝度差又はユニットセル輝度重心を決定し、次いで、多数の異なる分析技術のいずれかを実施して誤差尺度を決定し最小化してもよい。以下は、様々な実施形態による、誤差最小化をもたらすためにフィードバックコントローラ４３０のプロセッサによって実施され得る、これらの技術のいくつかのより詳細な説明である。
【0080】
マルチビューアライメントパターンを使用した位置合わせの定量化
様々な実施形態によれば、マルチビューアライメント輝度パターンは、マルチビューディスプレイの複数のスーパーピクセルに対応し得る複数のユニットセルを指定していてもよい。例えば、各ユニットセルは、中心座標（ｘｉ，ｙｉ）∀ｉ≦Ｎを有してもよい。誤差尺度を決定し最小化するための例示的なプロセスに関して、撮像装置又はカメラは、１つ又は複数の設計されたビュー位置で照明されたバックライト及び光バルブアレイアセンブリの画像を撮像するように構成されてもよい。さらに、そのような撮像装置又はカメラは、バックライト及び光バルブアレイアセンブリの視野（ＦＯＶ）の中心に構成されてもよい。表示された輝度パターンの撮像画像から、カメラキャリブレーションを用いて、照明された中心座標Ｌ（ｘ，ｙ）を算出してもよい。例えば、Ｎ個のユニットセルのそれぞれ内のピクセル重心
は、以下の式（２）によって計算してもよい。
様々な実施形態によれば、マルチビューアライメント輝度パターンは、マルチビューディスプレイの複数のスーパーピクセルに対応し得る複数のユニットセルを指定していてもよい。例えば、各ユニットセルは、中心座標（ｘｉ，ｙｉ）∀ｉ≦Ｎを有してもよい。誤差尺度を決定し最小化するための例示的なプロセスに関して、撮像装置又はカメラは、１つ又は複数の設計されたビュー位置で照明されたバックライト及び光バルブアレイアセンブリの画像を撮像するように構成されてもよい。さらに、そのような撮像装置又はカメラは、バックライト及び光バルブアレイアセンブリの視野（ＦＯＶ）の中心に構成されてもよい。表示された輝度パターンの撮像画像から、カメラキャリブレーションを用いて、照明された中心座標Ｌ（ｘ，ｙ）を算出してもよい。例えば、Ｎ個のユニットセルのそれぞれ内のピクセル重心
【数2】
【数3】
【0081】
様々な実施形態によれば、位置合わせの誤差尺度は様々な適切な技術を用いて計算してもよい。一実施形態では、残差平方和（ＳＳＲ）値を計算して、例えば式（３）によって、各重心とユニットセルの各中心との間の距離Ｒ、又はカメラの視線位置に対して予想される他の何らかの座標（ｘｉ，ｙｉ）を評価してもよい。
ここで、
はｙ軸に沿った重心座標、ｙｉはｙ軸に沿ったユニットセルの中心座標、
はｘ軸に沿った重心座標、ｘｉはｘ軸に沿ったユニットセルの中心座標である。
【数4】
【数5】
【数6】
【0082】
別の実施形態では、重心座標
のセット及び理想点又は基準点（ｘｉ，ｙｉ）のセットが与えられ、例えばアフィン変換又はホモグラフィ変換を用いることによって変換行列を計算してＳＳＲを最小化してもよい。計算された変換行列は幾何学的変換に分解し、１つ又は複数のプロセッサ及び／又は分析コンポーネントによって幾何学的変換を使用してバックライトと光バルブアレイとの間の位置ずれの重大度を決定してもよい。
【数7】
【0083】
いくつかの実施形態によれば、分解の代わりに、回転、並進及び伸長変換を直接計算してもよい。一例では、並進、回転、及び拡大縮小（又は伸長）を表す透視変換であるホモグラフィを用いてもよい。数学的には、ホモグラフィ行列Ｈｐは、以下のように、拡大縮小を表すＫｐ行列、回転を表すＲｐ行列、及び並進を表すＴｐ行列に分解することができる。
Ｈｐ＝Ｋｐ［Ｒｐ｜Ｔｐ］（４）
ここで、ｓｘはｘ軸に沿ったピクセル空間における伸張係数、ｓｙはｙ軸に沿ったピクセルにおける伸張係数、Ｒはピクセル空間における回転係数、ｔはピクセル空間における並進係数である。
Ｈｐ＝Ｋｐ［Ｒｐ｜Ｔｐ］（４）
【数8】
【数9】
【数10】
【0084】
さらに、各行列要素について、合否閾値を、バックライトと光バルブアレイとの間の位置合わせ度に関する品質管理度を微調整するように構成してもよい。ここでは、例えば、マルチビューディスプレイの外観への影響に基づいて合否閾値を定義してもよい。このようにして、当該手法は、品質管理に関する様々な対応粒度やカスタム粒度についてＳＳＲ技術を用いる方法よりも細かくする。また、ピクセル単位で計測されたこれらのパラメータを物理単位に変換してもよい。変換された物理単位の測定値に基づいて、要求事項を品質管理仕様書に定義してもよい。
【0085】
マルチビューアライメントパターンを使用したアクティブな位置合わせ
様々な実施形態によれば、ディスプレイとバックライトの位置合わせは、上述のように測定された位置ずれパラメータに基づいて調整されてもよい。例えば、これらのコンポーネントの位置合わせを調整するステップは、マルチビューディスプレイ製造業者の内部プロセスとして実行されてもよい。別の例では、バックライトと光バルブアレイとの間の位置合わせが変わっていないことを確実にするために、外部のマルチビューディスプレイ製造業者による製品組立て現場で調整プロセスが実行されてもよい。
様々な実施形態によれば、ディスプレイとバックライトの位置合わせは、上述のように測定された位置ずれパラメータに基づいて調整されてもよい。例えば、これらのコンポーネントの位置合わせを調整するステップは、マルチビューディスプレイ製造業者の内部プロセスとして実行されてもよい。別の例では、バックライトと光バルブアレイとの間の位置合わせが変わっていないことを確実にするために、外部のマルチビューディスプレイ製造業者による製品組立て現場で調整プロセスが実行されてもよい。
【0086】
いくつかの実施形態では、バックライトと光バルブアレイとの間の検出された位置ずれを改善するために、数値最適化を利用してもよい。さらに、当該最適化は、バックライトと光バルブアレイとの間の位置合わせを改善するために反復的に実行されてもよい。１つの例示的な反復では、マルチビューディスプレイの画像は、カメラ又は光センサを使用して撮像される。次に、ＳＳＲ値及び／又は計算されたＳＳＲ値を最小化する１つ若しくは複数の変換が計算され、メリット関数が生成される。メリット関数が与えられると、メリット関数によって計算された結果を最小化するように様々なマルチビューバックライト位置合わせパラメータを修正、操作、又はその他の方法で更新することができる。例えば、回転、並進、及び光バルブアレイまでの距離などの位置合わせパラメータの１つ又は複数の調整を実行して、メリット関数の結果を最小化してもよい。
【0087】
他の実施形態では、ＳＳＲを最小化する１つ又は複数の幾何学的変換又は透視変換が計算される。次に、変換は、１つ又は複数の位置合わせパラメータのセットに分解することができる。例えば、そのような変換は、並進値（画像ピクセルにおけるｔｘ，ｔｙ）、回転値（光軸を中心とした、平面内の度であるθ）、及び伸長値（無次元単位のｓｘ，ｓｙ）のうちの１つ又は複数に分解することができる。
【0088】
ピクセル計算の物理単位計算への変換
上述したように、照明されたアライメントパターンの画像分析を用いて位置合わせパラメータを計算してもよい。画像ピクセルで計算されたこれらのパラメータは、バックライト及び光バルブアレイを位置合わせするための物理的調整を実行できるように、物理単位に変換されてもよい。例えば、物理的なバックライト位置合わせを調整して並進ずれを補正するために、画像ピクセル単位の並進パラメータ値を物理単位の値に変換する必要がある。
上述したように、照明されたアライメントパターンの画像分析を用いて位置合わせパラメータを計算してもよい。画像ピクセルで計算されたこれらのパラメータは、バックライト及び光バルブアレイを位置合わせするための物理的調整を実行できるように、物理単位に変換されてもよい。例えば、物理的なバックライト位置合わせを調整して並進ずれを補正するために、画像ピクセル単位の並進パラメータ値を物理単位の値に変換する必要がある。
【0089】
様々な実施形態によれば、並進値は様々な技術を用いて物理単位の値に変換してもよい。例えば、マルチビューディスプレイのサイズは一般的に知られている。ディスプレイのサイズが与えられ、画像ピクセルの単位をディスプレイピクセルの単位に変換してもよい。次に、ユニットセル内の各「単一のビュー領域」又はビューブロックのサイズ（ピクセル単位のｄｘ，ｄｙ）が与えられ、ディスプレイピクセルの単位をビューの単位に変換してもよい。一例では、当該変換は、以下のように重心からユニットセル中心を減算することによって計算してもよい。
ここで、
は重心の座標値、（ｘｉ，ｙｉ）はユニットセルの中心の座標値、（ｄｘ，ｄｙ）はアライメントパターンのユニットセル内のビューブロックの寸法である。
【数11】
【数12】
【0090】
さらに、いくつかの実施形態では、異なるパターン設計に応じて異なる変換を計算してもよい。重心がビューで表されると、これらの座標値をマルチビューディスプレイのサイズ及びジオメトリに基づいて物理的な長さの単位に変換することができる。全てのマルチビューディスプレイについて、アライメントパターン画像内の１つのビューの並進は、長さ（ミクロン単位のΔｘ，ｙ）の並進と等価である。したがって、ディスプレイのミクロン単位のグローバル変換は、以下のように計算してもよい。
ここで、［ｔｘ，ｔｙ］はピクセル空間内の並進、Δｘはｘ軸上の単一ビューのミクロン単位の寸法値、ｄｘはｘ軸上のビューブロックのピクセル単位の寸法、Δｙはｙ軸上の単一ビューのミクロン単位の寸法値、ｄｙはｙ軸上のビューブロックのピクセル単位の寸法である。
【数13】
【0091】
同様に、回転を物理単位に変換してもよい。ディスプレイをまたぐ回転によって引き起こされる垂直ビュー転換は、以下のように計算される。
ここで、θは回転位置ずれ係数、ｄｙはｙ軸上のビューブロックの寸法、Ｗｐはディスプレイの幅（ｘ軸）に沿ったピクセル数である。次に、新しい角度は以下のように計算される。
ここで、Δｙはｙ軸上の単一ビューのミクロン単位の寸法値、Ｗはミクロン単位のディスプレイ幅（ｘ軸）である。
【数14】
【数15】
【0092】
伸長（ｓｘ，ｓｙ）は以下のように物理量に変換してもよい。
ここで、Ｈｐはｙ軸上のディスプレイの高さに沿ったピクセル数、Ｗｐはｘ軸上のディスプレイの幅に沿ったピクセル数、ｓｘはピクセル空間における伸張係数、ｓｙはピクセル空間における伸張係数、Δｘはｘ軸上の単一ビューのミクロン単位の寸法値、ｄｘはｘ軸上のビューブロックのピクセル単位の寸法、Δｙはｙ軸上の単一ビューのミクロン単位の寸法値、ｄｙはｙ軸上のビューブロックのピクセル単位の寸法である。なお、延伸は、マルチビューバックライトと光バルブアレイとの間の動作距離を変更することによって補償することができる。Ｓｘ及びＳｙの所与の値について、バックライトと光バルブアレイとの間の可能な距離を計算し、それに応じてバックライトとＬＣＤとの間の位置合わせを調整するために適用することができる。
【数16】
【数17】
【0093】
以上のように、マルチビューバックライトとマルチビューディスプレイの光バルブアレイとの位置合わせを提供する様々なマルチビューディスプレイバックライト位置合わせシステムと共に、マルチビューバックライトを光バルブアレイと位置合わせする方法の例及び実施形態を説明した。上述の例は、本明細書に記載の原理を表す多くの具体例のうちのいくつかの単なる例示であることを理解されたい。明らかに、当業者は、以下の特許請求の範囲によって規定される範囲から逸脱することなく、多数の他の構成を容易に考案することができる。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】