JP2017523479A - 多層ディスプレイ・システムと共に使用するための回折格子 - Google Patents

Abstract

ディスプレイ・デバイスについて記載する。このディスプレイ・デバイスは、画素のマスク・パターンを含む第１表示スクリーンを含む。このディスプレイ・デバイスは、前述のマスク・パターンを含む第２表示スクリーンを含み、第２表示スクリーンが、第１表示スクリーンよりもディスプレイ・デバイスの前面から遠くに位置し、ディスプレイ・デバイスの前面が観察者に最も近い。このディスプレイ・デバイスは、第１表示スクリーンのマスク・パターンとのモアレ干渉を最少に抑えるために、第２表示スクリーンのマスク・パターンを１つ以上の目視可能なコピーにコピーするように構成された回折エレメントを含む。【選択図】図９

Description

関連出願に対する相互引用
[0001] 本願は、２０１４年５月９日の出願日を有し、更に代理人整理番号ＰＵＲＥ−００７６．Ａを有する、"A DIFFRACTION GRATING FOR USE WITH A MULTIPLE LAYERED DISPLAY SYSTEM"（多層ディスプレイ・システムと共に使用するための回折格子）と題し、本願と所有者が同一である米国仮特許出願第６１／９９１，３３６号の優先権および権利を主張する。この特許出願の内容は、ここで引用したことによりその全体が本願にも含まれるものとする。

[002] 先行技術の図１は、当技術分野では周知であるストライプ型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ１００）の画素構造を示す。第１および第２表示層が積層されると、モアレ干渉が生ずる。この干渉は、観察者(viewer)の網膜上に投射されるとき、これらの層内にあるカラー・フィルタ間の相互作用によって生ずる。例えば、緑色のフィルタが重なり合うとき、光が透過して比較的明るい斑点を助長する(make for)。例えば、緑フィルタが赤フィルタの上にあるとき、それ程多くの光が透過せず、暗い領域を助長する。後ろおよび前の表示層は、網膜上に投射されるとき、多少異なるサイズを有するので、画素は徐々に同相から位相外れに変化する。これは、別名モアレ干渉として知られている、暗い帯および明るい帯を生ずるという影響を有する。

[003] ＭＬＤシステムにおいてモアレ干渉を除去するには様々な手法がある。殆どの手法は、空間フィルタリングによって、望ましくない周波数成分を除去することを拠り所にする。これは、屈折率が１．５までのエレメントがランダムな表面摂動を有する拡散型システム(diffuser type system)、または回折型システム(diffraction type system)のいずれかによって遂行することができる。美観(visual aesthetics)に関するこれらのシステムの性能（例えば、画像がどのようにぼけて見えるか、どれ位残留モアレが残るか、偏光(polarization)に対する影響、コスト等）は、システム構成に大きく左右される。

[004] 現在の多層ディスプレイ（ＭＬＤ）システムは、一番後ろにある表示層をぼかすために拡散光学素子(diffusive optics)を利用する。商業的には成功したが、この手法は以下の欠点が問題となる。（ａ）一番後ろの画像は本質的にぼける。モアレ干渉を低減することと、一番後ろの画像表示層の明確さとの間に二律背反がある（ｂ）拡散エレメントは特殊な拡散パターンを利用するが、これを得るのが難しい。（ｃ）拡散エレメントは偏光板の間に位置し、膜基板およびスティフナ基板(stiffener substrate)の双方にはいかなる複屈折も生じてはならない。（ｄ）拡散エレメントは別個のスティフナ・コンポーネント（大抵の場合ガラス）を必要とするが、このために最終的なディスプレイ・システムの重量および費用が嵩むことになる。その結果、拡散型システムは、特にこれらのシステムはフォーム・ファクタを縮小しているので、ＭＬＤシステムにおけるモアレ干渉低減のために理想的な解決策を提供することができない。

[005] カラー・フィルタからの干渉を防止するための先行技術の回折型システムでは、画像の様々なコピーが必要であり、コピーの数は、画素の幅のサブ画素の幅に対する比率を丸めた値として定義される。しかしながら、回折格子は画像のコピーを適正に生成するように構成されるが、各画素への電子配線に付随するブラック・マトリクス・マスキングからのモアレ干渉は軽減されない。

[006] 更に、回折型システムの解決策の欠点は、複数の次数(multiple orders)を同時に生成するのが難しいことである。何故なら、これは複数の周期(period)を必要とするからである。先行技術の図２は、モアレ干渉を低減するために実装された回折型システムのための種々のブレーズド格子(blazed grating)の効率を示す。先行技術の図２からわかるように、単純な反復構造を有する位相格子は、ゼロ次および一次回折を同時に生成するのに効率的なだけである。二次および三次コピーを含む高次コピーは、一次と同時に生成されることは示されていない。

[007] 複数の表示層からの重複するブラック・マトリクス・マスキングによるモアレ干渉に取り組むＭＬＤシステムが望まれている。

[0022] 一実施形態では、ディスプレイ・デバイスについて記載する。このディスプレイ・デバイスは、マスク・パターンを含む第１表示スクリーンを含み、マスク・パターンは、画素に対応するユニット・サイズに縮小することができる。このディスプレイ・デバイスは、同様にマスク・パターンを含む第２表示スクリーンを含む。第２表示スクリーンは、ディスプレイ・デバイスの前面が観察者に最も近くなるように、ディスプレイ・デバイスの前面から第１表示スクリーンよりも遠くに位置する。このディスプレイ・デバイスは、第１表示スクリーンのマスク・パターンによるモアレ干渉を最少に抑えるために、第２表示スクリーンのマスク・パターンを１つ以上の目視可能なコピーに畳み込む(convolve)ように構成される回折エレメントを含む。

[0023] 他の実施形態では、ディスプレイ・デバイスにおいてモアレ干渉を処理する方法を開示する。この方法は、画素のマスク・パターンを含む第１表示スクリーンを設けるステップを含む。この方法は、前述のマスク・パターンを含む第２表示スクリーンを設けるステップを含む。第２表示スクリーンは、第１表示スクリーンよりもディスプレイ・デバイスの前面から遠くにに位置し、ディスプレイ・デバイスの前面が観察者に最も近い。この方法は、第１表示スクリーンのマスク・パターンによるモアレ干渉を最少に抑えるために、第２表示スクリーンのマスク・パターンを１つ以上の目視可能なコピーに畳み込むステップを含む。

[0024] 一実施形態では、好ましくは、少なくとも２つの表示層がある。他の実施形態では、好ましくは、回折格子は、複屈折を生じさせ(impose)ないように、最も前にある表示層の上に位置する(sit)。更に他の実施形態では、好ましくは、回折格子の次数は、赤、緑、および青（ＲＧＢ）カラー・ディスプレイ・システムに対して調整される(tuned)。他の実施形態では、回折格子がタッチ・システムと統合されてもよい。更に他の実施形態では、好ましくは、回折格子がブレーズド・グレーティングであり、必要な次数の回折が得られるように格子の角度が最適化される。他の実施形態では、表示層が偏光板および分析器の双方を有する。更に他の実施形態では、内部偏光板および分析器が除去されてもよい。

[008] 本発明の更に別の態様は、一例として与えられるに過ぎない以下の説明から、そして添付図面を参照することにより明らかとなろう。
先行技術の図１は、ストライプ状ＬＣＤの画素構造を示す。 先行技術の図２は、種々のブレーズド・グレーティングの効率を示す。 図３は、本開示の一実施形態にしたがって、後方表示層のモアレ干渉寄与を最少に抑えるように構成された回折エレメントを含む多層ディスプレイ・システムのブロック図である。 図４Ａは、本開示の一実施形態による、水平方向に反復可能な１つ以上の垂直部分、および垂直方向に反復可能な１つ以上の水平部分を示す画素例の図である。 図４Ｂは、本開示の一実施形態にしたがって、透過格子を通じて生成された回折次数の図である。 図５は、本開示の一実施形態にしたがって、緑サブ画素だけを強調したディスプレイ・システムの画像の図である。 先行技術の図６Ａ−Ｃは、代表的な次数−３画像カーネルを含む回折型システムと、ブラック・マスク領域によって結果的に生ずるモアレ干渉パターンとを示す。 図７は、本開示の一実施形態にしたがって、ＭＬＤシステムのモアレ干渉を最少に抑える方法におけるステップを示す流れ図７００である。 図８Ａ−Ｃは、本開示の実施形態にしたがって、代表的な画像フィルタ・カーネルを含み、ブラック・マスク領域によるモアレ干渉を最少に抑えるように構成された回折エレメント、および水平方向に反復可能なブラック・マスク領域の部分を取り去った結果得られたモアレ干渉パターンを示す。 図８Ｄは、本開示の一実施形態にしたがって、ＭＬＤシステムにおけるブラック・マスク領域によるモアレ干渉を最少に抑えるのに必要な画像フィルタ・カーネルをモデリングするためのＭＡＴＬＡＢコードを示す。 図９は、１つの画素上における代表的な画像フィルタ・カーネルの実施態様を示し、この画像フィルタ・カーネルは、本開示の一実施形態にしたがって、ＭＬＤシステムにおけるブラック・マスク領域によるモアレ干渉を最少に抑えるように構成される。 図１０は、本開示の一実施形態にしたがって、ＭＬＤシステムにおけるブラック・マスク領域によるモアレ干渉を最少に抑えるように構成された候補回折格子プロファイルをモデル化するためのウィグナー分布コードを示す。 図１１Ａは、回折エレメントの図、および本開示の実施形態にしたがって、ＭＬＤシステムにおける黒領域によるモアレ干渉の低減を示す種々の応答グラフである。 図１１Ｂは、回折エレメントの図、および本開示の実施形態にしたがって、ＭＬＤシステムにおける黒領域によるモアレ干渉の低減を示す種々の応答グラフである。 図１１Ｃは、回折エレメントの図、および本開示の実施形態にしたがって、ＭＬＤシステムにおける黒領域によるモアレ干渉の低減を示す種々の応答グラフである。

[0025] これより本開示の種々の実施形態について詳細に説明する。実施形態の例を添付図面に示す。これらの実施形態に関連付けて説明するが、これらは本開示をこれらの実施形態に限定することを意図するのではないことは理解されよう。逆に、本開示は、添付する特許請求の範囲によって定められる、本開示の主旨および範囲内に含まれ得る代替、変更、および均等物に及ぶことを意図している。更に、以下の本開示の詳細な説明では、本開示の完全な理解を得るために、複数の具体的な詳細を明記する。しかしながら、本開示は、これらの具体的な詳細がなくても実施できることは理解されよう。他方において、周知の方法、手順、コンポーネント、および回路については、本開示の態様を不必要に曖昧にしないように、詳細には説明していない。

[0026] 本発明の実施形態にしたがって多層ディスプレイ・システムにおいてモアレ干渉を低減する方法の例のフローチャートについて説明する。フローチャートでは具体的なステップを開示するが、このようなステップは一例である。即ち、本発明の実施形態は、種々の他のステップまたはフローチャートにおいて列挙されるステップの変形を実行するのに非常に適している。

[0027] したがって、本発明の実施形態は、本開示の実施形態にしたがって、モアレ干渉を低減するように構成された回折エレメントを含むＭＬＤシステムを提供する。具体的には、回折エレメントは、重複する表示層上のブラック・マスク・パターンによるモアレ干渉の効果を最少に抑えるように構成され、畳み込みによって後方表示(rearward display)のブラック・マスク・パターンの複数のコピーを生成するように動作し、これらのコピーは各々実質的に等しいエネルギ（例えば、輝度）を有する。加えて、これらのコピーは、対応する画素のフットプリント内で生成および配置される。尚、マスク・パターンの複数のコピーが畳み込みによって形成される(construct)と、同じ数のカラー・フィルタ・アレイのコピーも同じ間隔で作られるため、こうしない場合にカラー・フィルタによって生成されるモアレ干渉パターンが同時に除去されることは認められてしかるべきである。

[0028] 図３は、本開示の一実施形態にしたがって、後方表示層 (rearward display layer) のモアレ干渉の寄与を最少に抑えるように構成された回折エレメント層３３０を含む多層ディスプレイ・システム３００のブロック図である。

[0029] 図３に示すように、ＭＬＤシステム３００は複数の表示スクリーンを含み、各スクリーンは選択的透過性であり、画像を表示することができる。例えば、ＭＬＤシステム３００は、第１表示スクリーン３１０および第２表示スクリーン３２０を含む。第１表示スクリーン３１０は、第２表示スクリーン３２０よりもＭＬＤシステム３００の前面３４０の近くに位置する。加えて、図３に示すように、ＭＬＤシステム３００の前面３４０は、観察者に最も近い。

[0030] 明確化のため、そして本発明の理解を助けるために、ＭＬＤシステム３００ならびに付随する表示スクリーン３１０および３２０（少なくとも部分的にそして選択的に透過性である）は、理解を助けるために本発明を示すのに必須でないエレメントが図面から省略されるように、図面では簡略化された線図形態で示されている。例えば、ＭＬＤシステム３００は、以下の品目の内１つ以上を含むことができる。１つ以上の表示スクリーンに付随する１つ以上の偏光板、視野角を広げるための屈折媒体(refractor)、後方光源（例えば、偏光バックライト光源）、導光路、ミラー、ガラス基板等。一実施形態では、ＭＬＤシステム３００は拡散型エレメントを含まない。

[0031] 尚、ＬＣＤスクリーンの代わりに、複数の代替表示技術を利用できることは当業者には明白なはずである。更に、明確さのためそして便宜上、図３は後方表示層３１０の前に１つのスクリーン３２０を示すが、任意の数の追加の（少なくとも部分的に透過性の）撮像スクリーンを組み込むことができる。後方表示スクリーン３２０もＬＣＤスクリーンであってもよいが、代わりの非透過性表示技術が採用されてもよいことは明白である。

[0032] 具体的には、第１表示スクリーン３１０は、表示３１０における画素に関連付けられたマスク・パターンまたはブラック・マスク・パターンを含む。例えば、ブラック・マスク・パターンは、例えば、画素コンポーネントに信号を送る電子トレースを隠すために使用される。ブラック・マスク・パターンは、１つのユニットが各画素と関連付けられ、図４に関連付けて更に説明する。加えて、第２表示スクリーン３２０は、第２表示スクリーン３２０における画素と関連付けられたのと同じ(the same or identical)マスク・パターンを含む。

[0033] 本発明の実施形態は、第１表示スクリーン３１０および第２の後方表示スクリーン３２０からのブラック・マスク・パターンの重複によるモアレ干渉の効果を、最少に抑え低減するように構成される。具体的には、ＭＬＤシステム３００は、回折エレメントも含む。この回折エレメントは、第１表示スクリーン３１０のマスク・パターンによるモアレ干渉を最少に抑えるために、第２表示スクリーン３２０のマスク・パターンを１つ以上の目視可能なコピーおよび／または仮想コピー（例えば、観察者によって）に畳み込むように構成される。

[0034] 一実施形態では、回折エレメント３３０は、第１表示スクリーン３１０および第２表示スクリーン３２０よりも、ＭＬＤシステム３００の前面３４０に近い。他の実施形態では、回折エレメント３３０は、第１表示スクリーン３１０と第２表示スクリーン３２０との間に位置付けられる。例えば、回折エレメント３３０は、偏光板コンポーネントに隣接して位置付けることができる。

[0035] 例示の目的に限って、図４は、本開示の一実施形態にしたがって、水平方向４７０に反復可能なブラック・マスク・パターンの１つ以上の垂直部分と、垂直方向４８０において反復可能なブラック・マスク・パターンの１つ以上の水平部分とを示す代表的な表示スクリーン（例えば、スクリーン３１０および３２０）の画素例４００の図である。図４に示すように、画素４００は、赤フィルタ部分４５１、緑フィルタ部分４５２、および青フィルタ部分４５３を含み、これらの各々はサブ画素に対応する。例えば、赤フィルタ部分４５１は赤サブ画素に対応し、緑フィルタ部分４５２は緑サブ画素に対応し、青サブ画素部分４５３は青サブ画素に対応する。対応するサブ画素のカラー・フィルタ部分の各々の輝度を変化させることにより、画素に対して最終的なカラーが生成される。

[0036] 更に特定すれば、画素４００のブラック・マスク・パターンは、垂直部分４２０および水平部分４１０を含む。画素４００に関連するブラック・マスク・パターンのユニット・サイズは、対応する表示スクリーン（例えば、図３の３１０および３２０）において画素毎に反復可能である。

[0037] 画素４００のブラック・マスク・パターンは、更に、サブ画素コンポーネントに分解することができる。例えば、サブ画素の各々は、ブラック・マスクの水平および垂直部分を含む。赤サブ画素を代表的な見本として取り上げると、垂直部分４２０は左垂直側面４２１−Ｌと、赤サブ画素の側面に位置する右垂直側面４２１−Rとを含む。更に、各垂直側面の幅は「Ｗ／２」である。垂直側面４２１−Ｌおよび／または垂直側面４２１−Ｒは、水平方向４７０に反復可能である。加えて、赤サブ画素では、水平部分４１０は底面４１０−Ｂおよび上面４１０−Ｔも含む。

[0038] 赤サブ画素のブラック・マスク・パターンは、緑および青の各サブ画素毎に反復可能である。例えば、水平部分４１０は、赤、緑、および青サブ画素の各々の上面４１０−Ｔを含む。隣接するサブ画素の垂直側面（例えば、４２１−Ｒおよび４２１−Ｌ）間には、分離またはギャップが示されているが、これは純粋に明確にするための図示に過ぎない。実施形態では、隣接するサブ画素の垂直側面間には最小限の分離があるか、または全く分離がない。したがって、水平部分４１０は、赤、緑、および青サブ画素の上面を繋ぎ、更に赤、緑、および青サブ画素の底面を繋ぐ１つの連続するサブパターンである。画素４００の水平部分４１０の高さを「Ｈ」で示す。水平部分４２０は垂直方向４８０に反復可能であり、垂直方向４８０におけるブラック・マスク・パターンの水平部分４１０からのモアレ干渉を低減するために使用される回折エレメントの物理特性および機能を決定するために使用される。

[0039] 更に、２つの隣接するサブ画素の垂直側面４２１−Ｒおよび４２１−Ｒは、最小限の分離を有するか、または分離を有さない。例えば、緑サブ画素の垂直側面４２１−Ｒは、青サブ画素の垂直側面４２１−Ｌに隣接して位置する。緑および青サブ画素の双方の垂直側面４２１−Ｒおよび４２１−Ｌのそれぞれによってできる幅を「Ｗ」で示す。垂直側面４２１−Ｒおよび４２１−Ｌの組み合わせは、水平方向４７０において反復可能であり、水平方向４７０においてブラック・マスク・パターンの垂直部分４２０からのモアレ干渉を低減するために使用される回折エレメントの物理特性および機能を決定するために使用される。

[0040] 一般に、回折エレメントは、種々の方向に反復可能なブラック・マスク・パターンの部分によるモアレ干渉を最少に抑えるように構成される。特定の方向に対応する各部分は、結果的に得られる回折エレメントの解決手段(solution)／コンポーネントによって処理される(treat)。１つ以上の結果的に得られる解決手段／コンポーネントを組み合わせることによって、回折エレメントは、複数の方向におけるブラック・マスク・パターンからのモアレ干渉を低減することができる。

[0041] 例えば、多層ディスプレイ・システムと共に使用するための回折格子の１つのコンポーネントを開示するが、この回折格子は、画素幅を垂直ブラック・マトリクス幅で除算することに基づく次数(a number of orders)を水平方向に有し、この次数は実質的にエネルギが等しい。更に、回折格子の別のコンポーネントは、サブ画素の高さを垂直ブラック・マトリクスの高さで除算することに基づく次数を垂直方向に有し、この次数は実質的にエネルギが等しい。多層ディスプレイ・システムでは、画素は、観察者に関して回折格子の後ろにある表示層の一部である。

[0042] 論述の目的上、回折エレメントの１つのコンポーネントの機能を例示するために水平方向４７０を選択する。具体的には、回折エレメントは、水平方向に反復可能なブラック・マスク・パターンの垂直部分によるモアレ干渉を最少に抑えるように構成される。

[0043] 一般に、マスク・パターンは、第１方向に反復可能な第１部分を含む。例えば、第１部分は、水平方向４７０に反復可能な垂直部分４２０であってもよい。加えて、第１部分は、垂直方向４８０に反復可能な水平部分４１０であってもよい。

[0044] 回折エレメントは、マスク・パターンの第１部分を対応する第１方向において畳み込むように構成されている。具体的には、回折エレメントは、垂直部分４２０を水平方向４７０に畳み込むように構成されている。目視可能なコピーの数は、画素の幅を第１部分の幅で除算することに基づく。一実施形態では、水平方向に反復可能な第１部分の幅は「Ｗ」であり、隣接するサブ画素に関連する右垂直側面４２０−Ｒおよび左垂直側面４２０−Ｌ双方に対応する。

[0045] 一実施形態では、目視可能なコピーの数が、水平方向４８０における画素４００を完全に覆う。即ち、１つ以上の目視可能なコピー間の間隔が第１部分の幅（例えば、「Ｗ」）となる。このように、回折エレメントは、少なくとも水平方向に画素を覆うために、ブラック・マスク・パターンの第１部分を畳み込む。一実施形態では、回折エレメントを使用して畳み込んだ後に得られる画素強度(pixel intensity)は、サブ画素を組み合わせたカラーが隠されないように、ブラック・マスク・パターンの第１部分の幅（例えば、「Ｗ」）に比例して減らされる。したがって、後方表示（例えば、第２表示３２０）からのブラック・マスク・パターンは、表示レベルでは反復パターンが生成されないように、ここでは均一構造となる。これは、後方表示によって示される情報をぼかすことなく遂行される。

[0046] 一実施形態では、コピーの数が、変数２(variable two)を超える複数の次数を含む。例えば、コピーの数は、８つのコピー（例えば、次数毎に２）があるように、４を含む。他の実施形態は、３の次数、または４よりも大きい次数を生成するのに非常に適している。

[0047] 図４Ｂは、本開示の一実施形態にしたがって、透過格子または回折エレメント４９９によって生成される回折次数の図である。例えば、光が回折エレメント４９９に入射すると、複数の次数の畳み込み画像(orders of convoluted images)が生じる。０次画像は回折されない。一次画像は、正の一次（＋１）画像および負の一次（−１）画像を含む。二次画像は、正の二次（＋２）画像および負の二次（−２）画像を含む。同じことは、Ｎ次を含む各次数に当てはまり、正の（＋Ｎ）次画像および負の（−Ｎ）次画像を含む。

[0048] 一実施形態では、画素４００のブラック・マスク・パターンの第１部分の１つ以上の目視可能なコピーが、一実施形態では、画素のフットプリント内で生成される。即ち、コピーは画素のフットプリント内で目視可能であり、フットプリントとは画素４００の外縁と定義され、（水平部分４１０）の外面４９０および（垂直部分４２０）の外面４９５を含む。他の実施形態では、目視可能なコピーは殆ど画素のフットプリント内で生成される。

[0049] 図５は、本開示の一実施形態にしたがって、緑サブ画素だけが強調されたディスプレイ・システムの画像５００の図である。例えば、図５において、画像５００は、表示スクリーンの画素の５×６マトリクスと関連付けられる。輪郭５１０は、闇化された（例えば、付勢されない）赤サブ画素、「白」として強調された緑サブ画素、および闇化された（即ち、付勢されない）青サブ画素を示す。既に述べたように、赤サブ画素および青サブ画素は闇化されている。即ち、モアレ干渉の低減を例示する目的では考慮されない。加えて、第２列および第２行にある画素は、緑サブ画素も闇化されるように、完全に闇化されている。この画像５００は、モアレ干渉を低減する際における本発明の実施形態の回折エレメントの効果を、ブラック・マスク・パターンからのモアレ干渉を低減するには有効でない先行技術の回折型システムと比較して示すために使用される。

[0050] 先行技術の図６A〜図６Cは、代表的な次数−３画像カーネルを含む回折型システム、およびブラック・マスク領域の第１部分（例えば、垂直部分）によって結果的に生ずるモアレ干渉パターンを示す。具体的には、先行技術の図６Aは、次数−３の画像フィルタ・カーネルを示す。この画像フィルタ・カーネルは、より大きな画素のノイズ成分をコピーするように、更に具体的にはサブ画素をコピーするように設計されている。したがって、緑サブ画素は赤サブ画素を超えて左側に、そして緑サブ画素を超えて右側にコピーされる。これらのコピーは、サブ画素のサイズである間隔で作られる。

[0051] 先行技術の図６Bは、他の表示層（例えば、前方表示スクリーン３１０）を通して見たモアレ干渉として実証する、望ましくないブラック・マスク領域を示す。先行技術の図６Cは、画像フィルタ・カーネルにおける次数３のＭＴＦ(変調伝達関数）を示す。図６Ｂに示すように、モアレ干渉の効果は低減されている。何故なら、隣接するサブ画素の反復垂直部分が減った（例えば、半減した）からである。しかしながら、垂直および水平エレメント双方を含む格子構造によって証明されるように、モアレ干渉の効果は残る。水平エレメントが存在するのは、論じている回折エレメントのコンポーネントが、水平方向に反復可能な垂直部分だけを対象にしているからである。

[0052] 以前の技法（例えば、図６Ａ〜図６Ｃ）は、引き続き照らされるあるエレメント(some subsequent lit element)の効果を検討するときに光線または照らされる物体の仮想画像のレイ・トレーシングを使用することを含む。この技法の欠点は、ブラック・マスクが相変わらずＭＬＤシステムに対してモアレ干渉を生ずることである。

[0053] 一方、本発明の実施形態は、以上の実施態様の逆を提案する。具体的には、作られるコピーの数は、ブラック・マスクの幅を間隔としたブラック・マスクのコピーの場合、ブラック・マトリクスの幅の画素の幅に対する比率となる。これが意味するのは、ブラック・マスクが画素の幅にわたって広がり、同時にサブ画素が画素の幅、そして画素の幅のみにわたって広がるということである。つまり、このシステムはぼけを生ずることなく動作する。以前の技法は、本発明の実施形態の逆システム(inverse system)を検討したことはなかった。何故なら、分析の目的のために、明示的にそして非可逆的に状況を逆転させる必要があるからである。即ち、サブ画素を放出有色光(emitting colored light)から黒に変化させ、ブラック・マトリクスを放出光に変化させる必要がある。

[0054] 図７は、本開示の一実施形態にしたがって、ＭＬＤシステムにおいてモアレ干渉を最少に抑える方法におけるステップを示す流れ図７００である。一実施形態では、流れ図は、ＭＬＤシステム製造方法、即ち、重複する表示スクリーン上におけるブラック・マスク・パターンからの寄与によるモアレ干渉を低減することができるＭＬＤディスプレイ・デバイスの製造方法である。具体的には、流れ図７００の方法は、モアレ干渉からの効果を低減するために、ブラック・マスク・パターンのコピーを生成するように構成される。

[0055] 流れ図７００の７１０において、本方法は、ブラック・マスク・パターンを含む第１表示スクリーンを設けるステップを含む。図４に関して既に説明したように、ブラック・マスク・パターンのユニットは各画素に関連付けられる。例えば、ブラック・マスク・パターンは、表示スクリーンの対応する画素を付勢するために使用される電子トレーシング・エレメント(electronic tracing element)を隠すために使用される。

[0056] ７２０において、本方法は、第２表示スクリーンを設けるステップを含み、第２表示スクリーンは同じ(the same or identical)マスク・パターンを含む。加えて、第２表示スクリーンは、第１表示スクリーンよりも前記ディスプレイ・デバイスの前面から離れて位置付けられ、ディスプレイ・デバイスの前面は観察者に最も近い。

[0057] ７３０において、本方法は、第１および第２表示スクリーンの重複するマスク・パターンによるモアレ干渉を最少に抑えるまたは低減するために、第２表示スクリーンのマスク・パターンを１つ以上の目視可能なコピーに畳み込むステップを含む。例えば、マスク・パターンの第１部分を第１方向に畳み込み、第１部分は第１方向に反復可能である。更に、本方法は、ブラック・マスク・パターンの第１部分を第１方向に畳み込むように構成されたコンポーネントを含む回折エレメントを設けるステップを含む。尚、マスク・パターンの複数のコピーが畳み込みによって構成されるとき、同じ数のカラー・フィルタ・アレイのコピーも同じ間隔で作られるため、こうしなかったならカラー・フィルタによって生じるはずのモアレ干渉パターンを同時に除去することは認められてしかるべきである。

[0058] 特定的な場合では、コピーに関連する次数が、画素の幅を、既に説明したブラック・マスク・パターンの垂直部分のような（例えば、図４における「Ｗ」）、第１部分の幅で除算することに基づくように、ブラック・マスク・パターンの第１部分が水平方向に畳み込まれる。更に、コピーまたは次数は、実質的にエネルギが等しい（例えば、同様の輝度値）。

[0059] 他の場合では、コピーに関連する次数が、サブ画素の高さを、ブラック・マトリクスの高さの水平部分の高さ（例えば、図４における「Ｈ」）で除算することに基づくように、ブラック・マスク・パターンの第１部分が垂直方向に畳み込まれ、次数は実質的にエネルギが等しい（例えば、同様の輝度値）。一実施形態では、回折エレメントの別個のコンポーネントが、異なる方向にコピーを生成する（例えば、水平方向に１つのコンポーネント、そして垂直方向に他のコンポーネント）。

[0060] 例示の目的に限って、図８Ａ〜図８Ｃは、本開示の実施形態にしたがって、代表的な画像フィルタ・カーネルを含むブラック・マスク領域によるモアレ干渉を最少に抑えるように構成された回折エレメント、および水平方向に反復可能なブラック・マスク領域の部分を取り去った結果得られたモアレ干渉パターンを示す。例えば、図８Ａ〜図８Ｃは、図３、図４、および図７に関して説明した回折エレメントの振る舞い(performance)を示す。

[0061] 図８Ａ〜図８Ｃにおいて説明するシステムは例示としてあげるに過ぎず、回折エレメントのコンポーネントによって行われる畳み込みは、水平方向のみで行われる。表示層の輝度プロファイルを平坦にするためには、回折エレメントの他の適したコンポーネントによって、垂直方向にも追加の畳み込みを行う必要がある。

[0062] 具体的には、図８Ａは、本開示の一実施形態にしたがって、後方表示層のモアレ干渉寄与を最少に抑えるように構成された画像フィルタ・カーネル８００Ａを示す。即ち、画像フィルタ・カーネル８００Ａは、対応する回折エレメントの機能を表す。図示のように、画像フィルタ・カーネル８００Ａは、既に説明したように、水平方向におけるブラック・マトリクスの幅間隔「Ｗ」で離間された、一列状の１５個のデルタ関数(delta function)を含む。

[0063] 図８Ｂは、本開示の一実施形態にしたがって、画像フィルタ・カーネル８００Ａを適用した後に得られた画像８００Ｂを示す。即ち、表示画像５００は、画像フィルタ・カーネル８００Ａを使用して畳み込まれ、結果的に画像８００Ｂを生成する。尚、水平方向におけるブラック・マスクは、結果的に得られる画像８００Ｂにおいては消失している。図８Ｃは、本開示の一実施形態による、カーネル８００Ａとして示した回折格子によって結果的に得られたＭＴＦを示す。図８Ｄは、必要とされる画像カーネル８００ＡをモデリングするためのＭＡＴＬＡＢコード例を示す。

[0064] 一実施形態では、回折エレメント／格子（例えば、画像フィルタ・カーネル８００Ａとして表される）は、振幅変動(variation)、位相変動、または双方の組み合わせによって、入射光を変調することができる。

[0065] 他の実施形態では、回折エレメント／格子（例えば、画像フィルタ・カーネル８００Ａとして表される）は、フォトレジスト上に干渉パターンを生成し、フォトレジストを現像して所望のプロファイルを表出させ(reveal)、次いで金属亜鉛を堆積することによってフォトレジストから金属マスタを作るような通常の光学手段によって形成する(originate)ことができる。

[0066] 更に他の実施形態では、回折エレメント／格子（例えば、画像フィルタ・カーネル８００Ａとして表される）は、電子ビームをマスクに書き込むことによって電子を使用してガラスまたは他の透過性基板上の薄いアルミニウム膜を切除することによって形成することができ、このマスクをフォトレジストの上面上に貼り付け、ＵＶまたは他の光を使用してレジストを露出する。この場合も、フォトレジストを現像することができ、亜鉛のような金属を塗布することによって、金属マスタを形成する(construct)ことができる。

[0067] 他の実施形態では、回折エレメント／格子（例えば、画像フィルタ・カーネル８００Ａとして表される）は、熱エンボス加工、冷間エンボス加工、またはＵＶエンボス加工を透光性基板(transparent optical substrate)上に施すことによって物理的に実現することができる。透光性基板は、限定ではなく、シクロ・オレフィン・ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、トリアセテート・セルロース、ポリ（メチルメタクリレート）、およびポリカーボネート等である。仕上がった膜の背面には、ガラス・スティフナ、保護層、またはタッチ・スクリーンに取り付けるために、３Ｍ（商標）社の透明接着材(Optically Clear Adhesive)８１７３Ｄのような、透過性接着材を塗布することができる。

[0068] 他の実施形態では、逆に、タッチ・スクリーンと共に使用しない場合、回折エレメント／格子（例えば、別個の層における）は観察者の方を向いてもよく、この構成における利点は、回折効果に加えて、望ましくない配反射が気付かれるのを防止するためのアンチグレア・コーティングとして作用することである。

[0069] 他の実施形態では、回折エレメント上の回折膜は、表示層の方に向かう構造(feature)を有するように最適化され、タッチ・スクリーン層のために、光学的に滑らかな表面を観察者に向けた状態にすることもできる。これは、主に、このような状況における観察者の指からの脂が回折層を汚してそれを使用できなくしないためである。

[0070] 更に他の実施形態では、回折エレメント上の回折膜は、表示層の間、または最上表示層の上面上に配置することができる。好ましくは、この膜は、複屈折の問題を避けるために、ＬＣＤパネルと共に使用するときは、最上表示層上にする。

[0071] 他の実施形態では、水平および垂直方向の任意の振幅、周波数、または位相の正弦波の任意の組み合わせによって、回折エレメントの表面構造を形成することもできる。一実施形態では、好ましくは、これらの正弦波が系列(a series)を形成し、波数が基準波長の何らかの整数倍数だけ増大する。即ち、以下のような式１のように表される。

Ｓｎ＝Ａｎ×ｓｉｎ（ｘ×ｋｎ＋ｃｈｉ） （１）
式１において、「Ａｎ」項は、正弦波の振幅と定義され、ｃｈｉは位相である。「ｋｎ」項は、ｋｎ＝２×ｐｉ×ｎ×ラムダと定義され、ここでラムダは基準波長であり、「ｎ」は整数である。基準波長は、回折膜と目標の画像層との間の距離に依存する。

[0072] 他の実施形態では、必要とされるブラック・マスクのコピー毎に、系列において１つのエレメントがある。
[0073] 更に他の実施形態では、回折エレメント／格子は、透過性ＯＬＥＤまたは白黒ディスプレイにおけるように、カラー・フィルタがない状況に対して最適化することもできる。

[0074] 他の実施形態では、回折格子は、赤、緑、および青のストライプ・パターン、デルタ・パターン、ベイヤー・パターン、蛍光体ドット、あるいはブラック・マスクまたはシャドー・マスクが画素の間にある任意の他の画素化(pixelated)構成に対して最適化することもできる。

[0075] 一実施形態では、回折格子を使用する画像カーネル（例えば、カーネル８００Ａ）の実装は、本開示の一実施形態にしたがって、ブラック・マスク・パターンによるモアレ干渉を低減する回折エレメントを生成するときに３つの要件を考慮する。第１の要件は、次数であり、既に説明したように、水平および垂直方向それぞれにおけるブラック・マスク幅の画素幅に対する比率によって決定される。第２の要件は、回折エレメントと後方画素表示との間の間隔である。第３の要件は、カラー・フィルタが透過する光の波長（１つまたは複数）である。

[0076] 図９は、１つの画素上における代表的な画像フィルタ・カーネルの実施態様を示し、この画像フィルタ・カーネルは、本開示の一実施形態にしたがって、既に説明した３つの要件を考慮して、ＭＬＤシステムにおけるブラック・マスク領域によるモアレ干渉を最少に抑えるように構成されている。

[0077] ディスプレイ・システムは、最も後ろ側にある層即ちスクリーン９２０上に１つの画素９４０を示す。この画素は、赤フィルタ・コンポーネント９４１、緑フィルタ・コンポーネント９４２、および青フィルタ・コンポーネント９４３を含む。

[0078] 加えて、このディスプレイ・システムは、前方表示層即ちスクリーン９１０のような、干渉層または介入層も含む。前方表示層９１０および後方表示層９２０は画像を表示するように構成されている。

[0079] このディスプレイ・システムは、カラー・フィルタの波長スペクトル透過に作用する(operate on)上部回折エレメント９３０を含む。具体的には、この回折エレメントは、重複する表示スクリーン／層上のブラック・マトリクス・パターンによるモアレ干渉を低減するおよび／または最少に抑えるように構成されている。即ち、回折エレメント９３０は、第１方向においてマスク・パターンの第１部分をコピーするというように、ブラック・マトリクス・パターンのコピーを生成するように構成されており、第１部分は第１方向に反復可能である。

[0080] 図９に示すように、回折エレメントは画素９４０にわたって、幅「Ｗ」のブラック・マトリクス部分９６０を畳み込む。一実施形態では、コピーは画素９４０のフットプリント内に閉じ込められる。例えば、ブラック・マトリクス９６０は、点線９５０に沿ったゼロ・モードと関連付けられる。ブラック・マトリクスの部分９６０の仮想コピーは、実線に沿った回折エレメントによって生成される。例えば、一次コピーは線９５１Ａおよび９５１Ｂに沿って生成され、二次コピーは線９５２Ａおよび９５２Ｂに沿って生成され、三次コピーは線９５３Ａおよび９５３Ｂに沿って生成され、四次コピーは線９５４Ａおよび９５４Ｂに沿って生成される。例示として、二次仮想コピー９７０は線９５２Ａに沿って生成される。異なる回折エレメントを使用して、追加の次数も生成することができる。また、異なる回折エレメントを使用して、それよりも少ない次数も生成することができる。

[0081] 任意の仮想コピーに関連付けられた回折角を、以下の式２において定義する。式２において、変数「ｈ」は回折エレメント９３０と後方表示層９２０との間の距離である。変数「ａ」は仮想コピーの次数を示す。例えば、仮想コピー９７０では、変数「ｎ」は２の値である。

回折角＝ｎｔａｎ（ｈ／Ｗ） （２）
[0082] 一実施形態では、必要とされる回折エレメント／格子は、以下で説明する次のプロセスによって、先の要件に対して最適化することができる。

[0083] このプロセスは、検査する候補回折格子プロファイル（１つまたは複数）を選択するように構成された動作を含む。例えば、これは、念頭にある波長のために設計された、一次、二次、そしてｎ次までの格子の組み合わせであってもよい。候補は、一実施形態では、汎用シュミレーテッド・アニーリング法(genetic, simulated annealing)、またはレーベンバーグ・マーカート法(levenberg-marquardt)のような最適化アルゴリズムによって生成することができる。この設計は、図８Ａ〜図８Ｃにおける緑スペクトルにおけるような５２５ｎｍのような１つの波長に対して最適化することができ、または最適化アルゴリズムは、３つ以上の所与の波長に対してパレート最適を得るように変更することもできる。

[0084] このプロセスは、候補格子プロファイルのモデルを作成するように構成された動作を含む。候補プロファイルは、有限時間差ドメイン・シミュレーション・パッケージ（例えば、http://ab-initio.mit.edu/wiki/index.php/Meepにおいて入手可能なＭＥＥＰ）においてモデル化される。このモデルは、実質的に平行化された入射ビームと、光源と回折格子との間で丁度回折格子を超えたところに画成された対象の計算セル(computational cell)とを含む。フーリエ変換を使用して、遠視野(far field)を外挿補間することができる。

[0085] このプロセスは、拡張ライト・フィールド手法(augmented light field approach)を使用して、モデル化される候補格子プロファイルのモデルを作成するように構成されている。一実施形態では、このモデルは、図１０に含まれるコードのような、数値ウィグナー分布コード(numerical Wigner Distribution code)を使用する。ウィグナー分布コード１０００によって生成されたモデルは、本開示の一実施形態にしたがって、ＭＬＤシステムにおけるブラック・マスク領域によるモアレ干渉を最少に抑える。図１０におけるコード１０００は、マサチューセッツ工科大学のメディア研究室、カメラ・カルチャー・グループ(Camera Culture Group, Media Lab, Massachusetts Institute of Technology)から入手可能であり、変更される場合もある。

[0086] 更に、このプロセスは、このモデルを使用して、回折格子を通過した後の入射ビームの場の密度(field density)を計算するように構成された動作を含む。
[0087] 更に、このプロセスは、要求入射角で回折格子を通過した後の入射ビームの強度を比較するように構成された動作を含む。適した候補であれば、これらの角度においてその場の強度の殆どを有し、画素幅で除算した高さの逆タンジェントとして定義される最大回折角を超えると、間違いなく場の強度を有さない。このプロセスは、更に、これらの判断基準にしたがって候補に適合度合(fitness measure)を割り当て、アルゴリズムを進めて、停止するかまたは新たな候補を検査するように構成されている。

[0088] 回折エレメントの構成の望ましい実用的な一次元プロファイル(one dimensional profile)を図１１Ａ〜図１１Ｃに示す。図１１Ａに示す側面プロファイル(side profile)（ここで、ｙは屈折率１．５５でｍｍ単位で測定した）は、回折格子を表す一次元プロファイルを通過した後、図１１Ｂに示す、対応する点広がり関数を有する角出力を有する。この一次元画像プロファイルに対する効果を図１１Ｃに示す。図１１Ｃでは、画像プロファイルの上部が平坦化され、一方暗い画素に対応する画像プロファイル低部の点は、このプロファイルの上部の約７％である。

[0089] 以上のように、本開示の実施形態によれば、重複する表示スクリーン上に位置するブラック・マトリクス・パターンによるモアレ干渉を低減することができる、多層ディスプレイ・システムと共に使用するための回折格子を提供するシステムおよび方法について説明した。

[0090] 以上の開示は、具体的なブロック図、フローチャート、および例を使用して、種々の実施形態について明記したが、各ブロック図のコンポーネント、フローチャートのステップ、動作、および／または本明細書において説明および／または例示したコンポーネントは、広い範囲のハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア（あるいは、これらの任意の組み合わせ）の構成を使用して、個々におよび／または集合的に実現することもできる。加えて、他のコンポーネントに含まれるコンポーネントの開示はいずれも例として見なしてしかるべきである。何故なら、同じ機能を達成するために、多くの他のアーキテクチャを実装することができるからである。

[0091] 本明細書において説明および／または例示したプロセス・パラメータならびにステップのシーケンスは例として示したに過ぎず、所望通りに変更することができる。例えば、本明細書において例示および／または説明したステップは、特定の順序で示したまたは述べた場合もあるが、これらのステップは必ずしも例示したまたは述べた順序で実行される必要はない。また、本明細書において説明および／または例示した種々の方法例は、本明細書において説明または例示したステップの内１つ以上を省略すること、あるいは開示したものに加えて追加のステップを含むこともできる。

[0092] 以上、本明細書では最大限機能する計算システムのコンテキストで種々の実施形態について説明および／または例示したが、これらの実施形態例の内１つ以上は、実際に流通を実行するために使用されるコンピュータ読み取り媒体の特定のタイプには関係なく、種々の形態でプログラム製品として流通させることもできる。また、本明細書において開示した実施形態は、一定のタスクを実行するソフトウェア・モジュールを使用して実現することもできる。これらのソフトウェア・モジュールは、コンピュータ読み取り可能記憶媒体または計算システムに格納することができるスクリプト、バッチ、または他の実行可能ファイルを含むことができる。これらのソフトウェア・モジュールは、本明細書において開示した実施形態例の内１つ以上を実行するように、計算システムを構成することができる。本明細書において説明した種々の機能は、リモート・デスクトップ環境、または任意の他のクラウド・ベースの計算環境を通じて提供することもできる。

[0093] 以上の説明では、説明の目的のために限って、具体的な実施形態を参照して説明した。しかしながら、以上の例証的な論述は、網羅的であることも、本発明を開示した形態そのものに限定することも意図していない。以上の教示に基づいて、多くの変更や変形が可能である。本発明の原理およびその現実的な用途を最良に説明することによって、他の当業者が、個々の想定される使用に適応させることができるような種々の変更を伴って、本発明および種々の実施形態を最良に利用することを可能にするために、実施形態を選択し説明したのである。

[0094] 更に、本願の範囲は、本明細書において説明したプロセス、機械、製造、物質の組成(composition of matter)、手段、方法、およびステップの特定的な実施形態に限定されることを意図しているのではない。当業者には本発明の開示から容易に認められようが、現在存在しまたは今後開発され、本明細書において説明した対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行するまたは実質的に同じ結果を達成するプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップも、本発明にしたがって利用することができる。したがって、添付する特許請求の範囲は、このようなプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップも、その範囲に含むことを意図している。

[0095] 以上、本開示による実施形態について説明した。特定的な実施形態において本開示について説明したが、本開示がこのような実施形態によって限定されると解釈してはならないことは、認められてしかるべきである。

Claims (20)

1. ディスプレイ・デバイスであって、
   画素のマスク・パターンを含む第１表示スクリーンと、
   前記マスク・パターンを含む第２表示スクリーンであって、前記第２表示スクリーンが、前記第１表示スクリーンよりも前記ディスプレイ・デバイスの前面から遠くに位置し、前記ディスプレイ・デバイスの前記前面が観察者に最も近い、第２表示スクリーンと、
   前記第１表示スクリーンの前記マスク・パターンによるモアレ干渉を最少に抑えるために、前記第２表示スクリーンの前記マスク・パターンを１つ以上の目視可能なコピーに畳み込むように構成された回折エレメントと、
   を含む、ディスプレイ・デバイス。
2. 請求項１記載のディスプレイ・デバイスにおいて、前記マスク・パターンが第１方向に反復可能な第１部分を含み、前記回折エレメントが、前記第１方向に前記マスク・パターンの前記第１部分をコピーするように構成される、ディスプレイ・デバイス。
3. 請求項２記載のディスプレイ・デバイスにおいて、前記第１方向が水平方向を含む、ディスプレイ・デバイス。
4. 請求項２記載のディスプレイ・デバイスにおいて、前記第１方向が垂直方向を含む、ディスプレイ・デバイス。
5. 請求項２記載のディスプレイ・デバイスにおいて、前記目視可能なコピーの数が、前記画素の幅を前記第１部分の幅で除算することに基づく、ディスプレイ・デバイス。
6. 請求項５記載のディスプレイ・デバイスにおいて、前記数の前記目視可能なコピーが、前記１つ以上の目視可能なコピーの間隔が前記第１部分の前記幅を含むように、前記第１方向において前記画素を完全に覆う、ディスプレイ・デバイス。
7. 請求項１記載のディスプレイ・デバイスにおいて、前記１つ以上の目視可能なコピーが、前記画素のフットプリント内に生成される、ディスプレイ・デバイス。
8. 請求項１記載のディスプレイ・デバイスにおいて、前記回折エレメントが奇数のスリットを含む、ディスプレイ・デバイス。
9. 請求項１記載のディスプレイ・デバイスにおいて、前記コピーの数が４以上の次数を含む、ディスプレイ・デバイス。
10. 請求項１記載のディスプレイ・デバイスにおいて、前記回折エレメントが、前記第１表示スクリーンおよび前記第２表示スクリーンよりも前記ディスプレイ・デバイスの前記前面に近い、ディスプレイ・デバイス。
11. ディスプレイ・デバイスにおいてモアレ干渉を処理する方法であって、
    画素のマスク・パターンを含む第１表示スクリーンを設けるステップと、
    前記マスク・パターンを含む第２表示スクリーンを設けるステップであって、前記第２表示スクリーンが前記第１表示スクリーンよりも前記ディスプレイ・デバイスの前面よりも遠くにに位置し、前記ディスプレイ・デバイスの前記前面が観察者に最も近い、ステップと、
    前記第１表示スクリーンの前記マスク・パターンとのモアレ干渉を最少に抑えるために、前記第２表示スクリーンの前記マスク・パターンを１つ以上の目視可能なコピーに畳み込むステップと、
    を含む、方法。
12. 請求項１１記載の方法であって、更に、
    前記マスク・パターンの第１部分を第１方向に畳み込むステップを含み、前記第１部分が前記第１方向に反復可能である、方法。
13. 請求項１２記載の方法であって、更に、
    前記マスク・パターンの前記第１部分を前記第１方向に畳み込むように構成された回折エレメントを設けるステップを含む、方法。
14. 請求項１３記載の方法であって、更に、
    奇数のスリットを含むように前記回折エレメントを構成するステップを含む、方法。
15. 請求項１２記載の方法において、前記第１方向が水平方向を含む、方法。
16. 請求項１２記載の方法において、前記第１方向が垂直方向を含む、方法。
17. 請求項１２記載の方法であって、更に、
    前記目視可能なコピーの数を、前記画素の幅を前記第１部分の幅で除算することに基づいて決定するステップを含み、前記数の目視可能なコピーが、前記１つ以上の目視可能なコピーの間隔が前記第１部分の前記幅を含むように、前記第１方向において前記画素を完全に覆う、方法。
18. 請求項１１記載の方法において、前記１つ以上の目視可能なコピーが、前記画素のフットプリント内に生成される、方法。
19. 請求項１１記載の方法において、前記コピーの数が４以上の次数を含む、方法。
20. 請求項１１記載の方法において、前記回折エレメントが、前記第１表示スクリーンおよび前記第２表示スクリーンよりも前記ディスプレイ・デバイスの前記前面に近い、方法。

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