Ｚ軸冗長ディスプレイ／多層ディスプレイ
表示情報の１つ以上の平面を示すためのディスプレイシステムである。該ディスプレイシステムは、実質的にディスプレイモジュールの表示面と垂直をなすＺ軸方向に沿ってスタックされた形状において、間隔を空けた関係で配置される２つ以上のディスプレイモジュールを含み得る。各ディスプレイモジュールは選択的に、視覚画像を表示するために活性化されるか、静止状態にするために不活性化され得る。さらに、ディスプレイモジュールがビューイメージを表示するために活性化されるとき、該ビューイメージは静止状態にするために不活性化された先のディスプレイモジュールを通じて見られ得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、初期のフラットパネルディスプレイの分野に関し、特にシステムで実行される時についてである。システムにおいて、冗長性は潜在的なデバイス故障にもかかわらずディスプレイの性能を継続して保証するために、要望および／または要求される。本発明はまた、各スクリーン上で表示される情報の異なる分類レベルを表示するディスプレイを直接利用する多レベルセキュリティアプリケーションに適用する（すなわち、異なるセキュリティレベルのハードウェア分離）。本発明はまた、３次元（３Ｄ）イメージングアプリケーションに適用し、明確なＺ軸情報は三次元画像技術に頼ることなくオーバーレイレプリケーションを介して直接見られ、さらに「リアリティオーバーレイ」可能性を要求するアプリケーションに適用する。
【背景技術】
【０００２】
（背景情報）
さまざまな重要な用途（ミッションクリティカル、フライトクリティカル、スペースクリティカル）において、ディスプレイシステムは、最小レベルのフォールトランス、フラットパネルディスプレイおよび隣接タンデム二重設置の方法によって冗長性に達するＣＲＴを基本とする対応物を示さなければならない。ディスプレイを収容するコンソールの表面上の追加部分は、バックアップディスプレイおよび計測デバイスの設置のために規定どおりに配置される。一部の用途（例えば、航空電子光学、軍用車両配備、など）において、上記の貴重な「実際の区域（ｒｅａｌ ｅｓｔａｔｅ）」は、貴重なコンソール表面部分を使い尽くす第１および第２のディスプレイでいっぱいになったコンソールをもたらす。
【０００３】
冗長性は、コンソールのＸ−Ｙ表面上の追加部分に配置することによって伝統的に成し遂げられた。Ｘ−Ｙ方向の拡張は、多くのディスプレイデバイスが共通に有するある要因によって要求される。つまり、それらは不透明な構造である。それらは本質的に不透明な構造なので、開発中の冗長ディスプレイソリューションでのＺ軸を利用することが出来ない。したがって、Ｘ−Ｙコンソール表面上のより多くの部分を使い尽くす代わりに、Ｚ軸を利用するディスプレイシステムの技術が必要であり、多くの有意な利点が生じる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
Ｚ軸が利用される本発明の第１の利点は、Ｚ軸を利用することによって成し遂げられる冗長性が、ディスプレイコンソール上の表面部分を直接的に使える状態にする点である。第２の利点は、スペースセービングが、より大きく読み易いディスプレイに容易に形を変え得る点である。第３の利点は、システムの配線経路がより短くなり、信頼性がより増す点である。第４の利点は、航空電子工学で特に明白な人間工学に基づく点である。バックアップディスプレイは、コンソール内の正確な同一の場所に占めるので、ユーザーは重要な情報を得るためにコンソール上の別の場所を凝視する必要がない。全ての情報は、全ての状況のもとで同じ場所で表示される。
【０００５】
フラットパネルディスプレイが透明な場合、二つ一組、三つ一組などと、Ｚ軸方向に積み重ねる意味がない。上記の配置につながるフラットパネルディスプレイは、４つの性質を示す。つまり、内在的に透明でなければならず、好ましくないオーバーレイを避けるために「オフモード」にして動作を停止しなければならず、Ｚ軸に沿って比較的薄くなければならず、そして冗長な実行を要求する特定の環境に対してサバイバビリティ基準を満たさなければならない。（例えば、環境は、最初の液晶ディスプレイの配置に対して作用する、極端な温度を受ける冗長性を必要とする。一部の厳密な配置は、電磁気パルスに耐える必要があり得る。）
現在のディスプレイ技術に共通して、実質的には要求された透明度を表示しない。よって、冗長ディスプレイ構成物のＺ軸配置を利用する冗長性の達成の可能性を探ることはほとんどない。これまでと同様に間違いなく急を要するにもかかわらず、未解決の問題は残されている。
【０００６】
本発明は、Ｚ軸冗長ディスプレイ／多層ディスプレイと呼ばれ、これら４つの基準を満たすディスプレイに対して、この達成困難な目標を達成する。ディスプレイ技術に共通して、実際にはこれらの基準を満たし、従ってそれらをＺ軸冗長ディスプレイ／多層ディスプレイの完成に導くことは、米国特許第５，３１９，４９１号で開示されるディスプレイであり、ここに、全体が本明細書中に援用される。
【０００７】
米国特許第５，３１９，４９１号のディスプレイ（以下、「ＴＭＯＳディスプレイ」と呼ぶ）は、Ｚ軸冗長ディスプレイ中のシステム的な構成に対して、公知の適切な候補である。それは必要な透明度を示し、電力なしでオフモードに動作を停止させ、デバイス冗長性全体の耐障害性を要求するアプリケーションと関連する、性能／環境／残存の基準を満たす。
【０００８】
本発明はＴＭＯＳディスプレイを、より広範な体系的な構成で扱う。この構成は、広範に理解され、互いに平行に間隔を空けた関係での２つ以上のＴＭＯＳディスプレイの配置を必要とし、前記の関係は、全ての構成要素であるＴＭＯＳディスプレイのパネルを平行に保っている。ＴＭＯＳディスプレイが、再生されるターゲットモジュールとして利用される（推奨されるように）場合、それらの隙間の間隔は、エバネッセント結合によって引き起こされたディスプレイ間のクロストークを避けるために、各ＴＭＯＳディスプレイ導波路を通過する最も低い周波数の光の波長よりも名目上は長い。隙間のギャップは、ＴＭＯＳディスプレイが画像を生成するために漏れ全反射の原理を利用するので、高屈折率の材料で満たされ得る。ギャップは、空気（１．００〜１．０６）によって示されるのと非常に近い屈折率の空気または材料で満たされ得る。本発明は、以上に述べられた基準を満たすＴＭＯＳディスプレイの他にディスプレイに具体化され得る。すなわち、これらの代わりとなる候補に内在する制限は、構成物の配置に直接的に影響する。ここから先、用語「モジュール」は、ＴＭＯＳディスプレイまたはここで平板状にされる基本的な可能性の基準を満たす、一般的に同等な代わりの候補の意味として使用される。用語「構成物（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）」は、上記の構成で得られた利益を保証するために、平行な間隔の関係である、２つ以上のモジュールのシステム的な構成と呼ばれる。
【０００９】
構成物の第１のディスプレイは、最上部／最前部のモジュールであり得、バックアップディスプレイは、その下部／後に配置される１つ以上のモジュールである。一実施形態において、バックアップディスプレイが静止している間、第１のディスプレイのみが動作する。第１のディスプレイが故障した場合、適切な回路構成は、故障したという事実を検出するか、オペレーター動作によって通告され、第１のディスプレイの電源が切られ、次のバックアップディスプレイを活性化させ、ビデオ信号を後半に新ルートで送る。単一の冗長性を越え得る場合、第２のディスプレイの故障は、第３のディスプレイなどの起動を引き起こし、したがって、必要とされる追加的な冗長性を保証する。
【００１０】
本発明は、構成物の正確な位置関係でモジュールを保持するための、任意の特定の取り付け技術と無関係である。それは、ここで開示された顕著な特徴が明白であるディスプレイ冗長性の全ての実行を広範にカバーする。構成物内でモジュールを置き換えるゆとりを与える上記の取り付け技術の複雑なレベルであり得る。故障した第１のディスプレイからバックアップディスプレイに（あるモジュールから別のモジュールに）情報を新ルートで送る方法の多くの違いもまたあり得る。本発明は、現在および将来の洗練されたデバイスの機能および有効性から、最も重要な構成を開示する。
【００１１】
異なる安全性／分類レベルを伝えるデータ間の、いわゆる「ハードウェア分離」を成し遂げるために、同一の平行なモジュール配置が適用され得る。ここで、駆動回路構成は冗長性に適応させず、むしろモジュール「スタック」内の特定のモジュールで、特定の安全性のゆとりレベルを持つディスプレイデータを保持する。適切な安全性のゆとりが不足するシステムのユーザーは、モジュールが不活性化され、さもなければ静止されるので、類似のモジュールに制限される情報を受信しない。ユーザーがゆとりを持つためのスタック内のモジュールのみが活性化され、情報を表示することを可能にする。
【００１２】
スタックを備える大多数のモジュールでは、モジュールにより表わされる個々の平面中の２次元で映された物体の断面部分をエンコードすることによって、明確な３次元物体をエミュレートすることができる。このエミュレーションスキーマに従うＺ軸粒度（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）のレベルは、スタックを備えるモジュールの数に比例し、モジュール間の間隔に反比例する。
【００１３】
「リアリティオーバーレイ」アプリケーションに冗長性を適用することはまた、計画中のデバイスに、開示された構成物の原理を適用することによって、難なく成し遂げられる。両方のモジュールが透明であるとき、リアリティーオーバーレイ基準（通常、監視者の目に近いディスプレイを通して現実の世界を見る能力）は、第１のディスプレイの基本動作モードか、表示可能イメージを表示する構成物内の第２ディスプレイの緊急バックアップモードに基づいて維持される。
【００１４】
リアリティオーバーレイディスプレイアプリケーションの場合、上記の層が上記のシステムの本質である「シースルー」と一致する限りは、構成物の最後の部分を備える不透明層はない。しかし、上記の不透明（黒）層は、イメージが生成されるのに備えて、参照ブラックバックグラウンドを提供するために使用され得る。構造内の上記の不透明なバックグラウンドを実行するために２つの異なる方法がある。（１）不透明なバックグラウンドが静的であるとき（固定され、黒さは不変である）、それがカーボンナノフォームの拡張した平面シートである場合、層は全ての他のモジュールの後ろ側に配置されなければならない。（２）不透明なバックグラウンドが動的であるとき（透明モードと不透明モード間の切り換えが可能である）、この層は上記の（１）とのどちらにでも位置決めされ得るか、各モジュールの後ろ側に複製され得るので、構造の各層は、それ自身が動的バックグラウンドを有す。
【００１５】
上記のことは、より理解され得る本発明の詳細な説明のために、本発明の１つ以上の実施形態の特徴および技術的な利点をかなり広範囲に述べた。本発明の付加的な特徴および利点は、本発明の請求項の目的を構成する以下に記載される。
【００１６】
下記の詳細な説明が下記の図面と関連して考慮されるとき、本発明のより良い理解が得られ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（詳細な説明）
以下の説明では、多くの特定の詳細が本発明の十分な理解を提供するために記載されている。しかし、本発明がそのような特定の詳細なしで実行し得ることは、当業者に明白である。他の実例において、周知の回路およびアルゴリズムは、不要な詳細で本発明を不明確にしないために、ブロック図形式で示される。大抵の部分において、タイミング考慮などに関する詳細は、そのような詳細が本発明の完全な理解を得るために必要がなく、通常の当業者の技術の範囲内であるので、省略される。
【００１８】
背景情報の部分で記載したように、Ｚ軸方向に間隔を空けて配置される透明なディスプレイ（ディスプレイスタッキング）の全ては、人間工学の向上（装置の任意の一部での、第１およびバックアップのディスプレイにおける位置の同一）とともに、可変なシステム冗長特性を提供し得る。既に述べたように、透明なディスプレイが、ＴＭＯＳディスプレイに基づくものであろうと、必須の特性を有する同等の代替技術であろうと、モジュールと呼ばれ、一方では、システム中のモジュールの構成は、構成物（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）と呼ばれる。一実施形態における本発明の一般的な原理は、図１に図示される。構成物は、第１のモジュール１００および第２のバックアップモジュール１０１で構成され、第１の平面は、取り付け手段がどれでも適宜に選択されることによって、実質的に平行に間隔を空けた関係１０２で維持される（図示せず）。（注記、本発明は、上記のような平行な構成に制限されない。すなわち、互いに角度をつけたモジュール配置であっても適用可能である）。本発明は、効果的なディスプレイ冗長性の達成に関し、正確な配置関係でディスプレイを取り付けるための方法を概括する。上記の取り付け方法は、衝撃および振動を吸収するメカニズム、信号接続などを含み得る。本発明は、モジュールを取り付ける、任意の上記の高度な知識と共存する。すなわち、実際には、本発明の任意の所定の実施のために最終的に選択される取り付け方法の効果を導く。間隔１０２は、ノーマルおよびバックアップディスプレイモードの両方で、構成物に要求される見易さを提供するために選択され得る（すなわち、１００が要求された画像を表示しているとき、および１００が破損または使用不能で、１０１が要求された画像を表示しているとき、現在静止しているモジュール１００を通り抜けて表示される）。間隔１０２は、ゼロまたはそれよりも大きい大きさであり得る。
【００１９】
各モジュール１００、１０１は、図１３に図示されるように、一般にピクセルすなわち画素と呼ばれる光シャッターのマトリックスを含み得る。図１３は、ピクセル１３０２のフラットパネルマトリックスをさらに備える導光基板１３０１を備える、モジュール１００、１０１を図示する。透明な（例えば、ガラス、プラスチックなど）基板１３０３は、導光基板１３０１の背後にあり、基板１３０１と平行関係にあり得る。モジュール１００、１０１は、その全体が本明細書中に援用される米国特許番号第５，３１９，４９１号において開示されるような、示されたそれらの要素以外の要素を備え得ることに留意されたい。本明細書中で考察される各モジュールが、図１３に示されるように構成され得ることにさらに留意されたい。
【００２０】
図１４Ａおよび１４Ｂで図示されるような各ピクセル１３０２は、ガラス基板１３０３、導光基板１４０１、透明な導電性グラウンド層１４０２、変形可能なエラストマー層１４０３、および透明電極１４０４を備え得る。
【００２１】
ピクセル１３０２は、ディスク１４０５として簡単に示される（しかし、ディスクの形状に制限はない）透明な要素をさらに備え、ディスクは、電極１４０４の上部に配置され、好ましくは、導光基板１４０１を構成する材料と同一の、高光屈折率の材料で形成される。
【００２２】
この特定の実施形態では、導光基板１４０１とディスク１４０５との間の間隔が非常に正確に制御される必要がある。特に、静止状態において、導光基板１４０１とディスク１４０５との間の間隔は、導かれた光の波長のおよそ１．５倍であるが、任意の場合でのこの間隔は、１波長よりも長く維持されなければならないということが知られている。したがって、グラウンド層１４０２、変形可能なエラストマー層１４０３、および電極１４０４の相対的な厚さは、正確に調節される。活性状態において、ディスク１４０５は、以下に考察されるように、導光基板１４０１の上部表面から１波長以下の間隔で、容量性作用によって引っ張られなければならない。
【００２３】
動作中において、ピクセル１３０２はエバネッセント（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ）結合効果を利用し、それによって、ＴＩＲ（全内的反射）は、くぼみ１４０６を生じる静電誘引効果を受け、変形可能なエラストマー層１４０３の配置構造を改変することによって、ピクセル１３０２で妨害される（図１４Ｂに示され得る）。この結果生じたくぼみ１４０６は、ディスク１４０５を導光基板のエバネッセント場の範囲内に導く（一般的には導光基板１４０１から外へ、１波長の間隔で広がる）。光の電磁波の性質は、光に介在性（ｉｎｔｅｒｖｅｎｉｎｇ）の低屈折率クラッドを「ジャンプ」させる。すなわち、静電気的に動作する動的な凹面１４０６に取り付けられた接続ディスク１４０５を越えて、変形可能なエラストマー層１４０３は、したがってガイダンス状態およびＴＩＲを無効にする。光線１４０７（図１４Ａに示す）は、静止の導光状態を表示する。光線２０８（図１４Ｂに示す）は動的な状態であり、光は導光基板１４０１からつながっている。
【００２４】
電極１４０４とグラウンド層１４０２との間隔は、例えば１マイクロメートルと、非常に小さく、室温加硫シリコンの薄い堆積物のような、変形可能な層１４０３によって占有される。電圧が低い間、キャパシタの平行電極板（実質的には、平行板キャパシタを形成する電極１４０４およびグラウンド層１４０２）間の電界は、図１４Ｂに図示されるように、可変性のエラストマー層１４０３を変形する変形力をかけるために、十分強い。導光基板１４０１内に導かれる光は、存在する屈折率によって、臨界角よりも大きい入射角でゆがみを引き起こし、電極１４０４およびディスク１４０５を通じて基板１４０１の中から出てくる光と結合する。
【００２５】
キャパシタの平行電極板間の電界は、キャパシタの充電および放電によって制御され得、そして電極１４０４とグラウンド層１４０２との間に効率的に誘引力を生じる。キャパシタを充電することによって、極板間の静電気力の強さは増大し、その結果、図１４Ｂに図示されるように、エラストマー層１４０３のゆがみを増加させ、電極１４０４およびディスク１４０５を通じて基板１４０１の中から出てくる光の結合を終わらせる。キャパシタを放電することによってエラストマー層１４０３は最初の配置状態に戻り、その結果、図１４Ａに示されるように、光導波基板１４０１から出る光の結合を終わらせる。ピクセル１３０２の機能に関する付加的な詳細は、米国特許番号第５，３１９，４９１号で開示され、その全体が本明細書中に援用される。
【００２６】
図１に戻り、図１が単一冗長性（単一バックアップモジュール）を示す構成物を図示するのに対して、図２は二重冗長性（第１モジュールを補助するための第２および第３のモジュールの両方を利用する）の構造の本発明の実施形態を図示している。第１のモジュール２００は、第１のバックアップモジュール２０１と平行関係で配置され、次いで第２のバックアップモジュール２０２と平行関係で配置されている。第１と第２のモジュールとの間隔（２０３）および第２と第３のモジュールとの間隔（２０４）は、以前に図１の各所で開示された基準を満たす。
【００２７】
図３は、システム冗長性の任意の不定のレベルおよび本発明の実施形態による欠陥の許容範囲に対して本発明を概括する。第１のディスプレイ３００は、連結スタッキング配列する平行関係３０２で配置された補助的なディスプレイを有し、スタックの最後のモジュール３０１まで表わされる冗長性の最後のレベルまで増す。この構成物の各要素の間隔３０１は、図１での隙間の間隔のように、定められた基準を満たす。スタックでの任意のモジュールは、第１のディスプレイとして使用され得る。さらに、１つ以上のモジュールが、同時にアクティブであり得る。
【００２８】
図４は、図１の構成物に、本発明の実施形態による静的不透明（黒）平面バックグラウンドの追加を図示する。モジュール４００は、バックアップモジュール４０１と平行な間隔の関係４０３で配置され、一方で静的な不透明の平面バックグラウンド４０２は、それ自身がバックアップモジュール４０２と平行な関係４０４で配置される。平面バックグラウンド４０２は、静的と呼ばれる。なぜなら、それは永久に不透明であり、不透明状態と透明状態が動的に変わる能力がないからである。全体として構成物に対して対照させるバックグラウンドを提供し、動作時の４００および活性化時の４０１と、ビデオ信号でエンコードされた画像の表示は両方とも、構成物に供給される。
【００２９】
図５は、図１の構成物に、本発明の実施形態による少なくとも１つの動的不透明（黒）平面バックグラウンドの追加を図示する。第１のモジュール５００は、バックアップモジュール５０２と平行な間隔の関係で配置され、他方では、５００と５０２の両方とも、それらと平行な間隔の関係で配置された不透明背面バックグラウンド（５０１および５０３のそれぞれ）を付随し、その結果、５０１は５００と５０２との間に位置を定められ、一方で５０３は、５０１から５０２の反対側に位置を定められる。不透明平面バックグラウンド５０１は、不透明モードから透明モードに動的に変わる能力がなければならなず、一方で５０２は、静的不透明平面バックグラウンドまたは動的不透明平面バックグラウンドのどちらかである。５００が動作するとき、５０１は不透明（黒）モードであり得る。５００が破損または不活性化している場合、要素５０１は次いで、５０２にとって望ましい透明になり、５００および５０１の組み合わせを通じて表示され、５０３は実際に静的ではなく動的である場合に不透明に設定される。
【００３０】
図６は、図１のような、単一冗長構成物のアルゴリズムの本発明の実施形態を図示する。アルゴリズムは、図４のような静的平面バックグラウンドが組み込まれた実例に適用される。図６を参照すると、単一冗長構成物のアルゴリズム６００は、第１のディスプレイの破損がステップ６０１において検出されたかどうかを決定し得る。破損が検出されなかった場合、次いで、オペレーターがバックアップディスプレイへの転換を開始するかどうかについて、ステップ６０２において決定が行なわれる。オペレーターがバックアップディスプレイに転換しない場合は、次いでステップ６０３において、システムクロックが第１のディスプレイ破損検出およびオペレーターコマンドの周期的なポーリングを開始する。システムクロックが第１のディスプレイ破損検出およびオペレーターコマンドの周期的なポーリングを開始することに次いで、ステップ６０１において、第１のディスプレイ破損が検出されるかどうかどうかについての決定が行なわれる。
【００３１】
第１のディスプレイ破損が検出された場合、次いで、ステップ６０４において、第１のディスプレイは、静止して完全に透明な状態で配置するために不活性状態にされる。ステップ６０２を参照すると、オペレーターがバックアップディスプレイへの転換を始めた場合、次いでステップ６０４において、第１のディスプレイは静止して、完全に透明な状態で配置するために不活性化させる。
【００３２】
ステップ６０５において、第２のディスプレイが活性化され、ビデオ信号は第１のディスプレイに代わって第２のディスプレイにルートを定められる。
【００３３】
動的平面バックグラウンドが実行される場合には、図７の改変されたアルゴリズムが課され得る。両方のアルゴリズム（図６および７）は容易に拡張することができると理解され、したがって、図２または図３で開示されるような、より複雑な構成物に対して、より高いシステム冗長性で処理するために、技術的に見識のある誰もが改変し得る。
【００３４】
図７を参照すると、図７は動的平面バックグラウンドが実行するアルゴリズム７００の本発明の実施形態を図示する。ステップ７０１において、第１のディスプレイ破損が検出されるかどうかについての決定が行なわれる。破損が検出されなかった場合、次いでステップ７０２において、オペレーターがバックアップディスプレイへの変換を始めるかどうかについて決定が行なわれる。オペレーターがバックアップディスプレイへの転換を開始しなかった場合、ステップ７０３において、システムクロックが第１のディスプレイの破損検出およびオペレーターコマンドの周期的なポーリングを開始する。システムクロックが第１のディスプレイの破損検出およびオペレーターコマンドの周期的なポーリングを開始することに次いで、ステップ７０１において、第１のディスプレイ破損が検出されるかどうかについての決定が行なわれる。
【００３５】
第１のディスプレイの破損が検出された場合、次いでステップ７０４において、第１のディスプレイが、静止して完全に透明な状態で第１のディスプレイを配置するために、不活性状態にされる。ステップ７０３を参照すると、オペレーターがバックアップディスプレイへの転換を始めた場合、次いでステップ７０４において、第１のディスプレイは、静止して完全に透明な状態で配置するために不活性状態にされる。
【００３６】
ステップ７０５において、第１のディスプレイの動的不透明バック層が不活性状態にされ、それによって第１のディスプレイの動的不透明バック層は透明になる。さらに、ステップ７０５において、第２のディスプレイの動的バック層が活性化され、それによって第２のディスプレイの動的バック層は不透明になる。
【００３７】
ステップ７０６において、第２のディスプレイが活性化され、そしてビデオ信号は第１のディスプレイに代わって第２のディスプレイにルート決めされる。
【００３８】
図８は、ディスプレイ情報のハードウェア分離が多レベルの安全性を達成するために必要とされる状態についての、本発明の実施形態のアプリケーションを図示する。例示的な目的に対し、モジュール８００は「非機密（ｕｎｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ）」と判断される情報を表示するために組み込まれ、一方でモジュール８０１は「機密（ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ）」と判断される情報を表示するために組み込まれ、一方でモジュール８０２は「秘密（ｓｅｃｒｅｔ）」と判断される情報を表示するために組み込まれる。この三重の構成物は、どのディスプレイが活性化し、そして活性化していないのかを、ユーザーパスワードの分析によって決定し得る、一部の情報システムであり、したがって、機密情報の表示において、さまざまな安全性レベルのハードウェア分離を提供する。平行な間隔で配置された関係８０３および８０４は、以前に開示された上記の間隔への一般的な基準に従う。異なるモジュールの異なる分野の情報を表示するための方法は、以下に考察される。
【００３９】
図１５は、本発明の実施形態による、異なるモジュールの異なる分野の情報を表示するための、方法１５００の本発明の実施形態のフローチャートである。
【００４０】
図１５を参照すると、ステップ１５０１において、第１のモジュール、例えばモジュール８００（図８）は、非機密情報を表示するために組み込まれる。一実施形態において、ユーザーが非機密情報を読み出すことを許可するために、指定されたパスワードを入力する場合のみ、第１のモジュールが非機密情報を表示するように組み込まれ得る。
【００４１】
ステップ１５０２において、第２モジュール、例えばモジュール８０１（図８）は、機密情報を表示するために組み込まれる。一実施形態において、ユーザーが機密情報を読み出すことを許可するために、指定されたパスワードを入力する場合のみ、第２のモジュールが機密情報を表示するように組み込まれ得る。機密情報を読み出すことを許可するパスワードは、ユーザーが非機密情報を許可するパスワードと異なり得る。
【００４２】
ステップ１５０３において、第３モジュール、例えばモジュール８０２（図８）は、秘密情報を表示するために組み込まれている。一実施形態において、ユーザーが秘密情報を読み出すことを許可するために、指定されたパスワードを入力する場合のみ、第３のモジュールが秘密情報を表示するように組み込まれ得る。
【００４３】
図９を参照すると、図９は本発明の実施形態による多くのモジュール（９００，９０１、そしてそれらの間に点線で描かれた全てのモジュール）から構成される、任意の複雑な構成物の利用の可能性を図示している。各々のモジュールは、スタックでその隣接する対象物と平行な間隔の関係９０２で配置される。生成された三次元の画像の性質は、モジュールの数に比例し、間隔９０２に反比例する。そして、構成物のＺ軸精度を規定する。適切にエンコードされた情報に加えて、この構成物を使用する擬似三次元画像を生成することが可能である。図９によって示された例は、構成物を備えるモジュール９００からモジュール９０１までの平面と垂直である中心軸を有する固体シリンダーである。構成物を備えるスタックの各モジュールは、表示された三次元対象物とモジュールの平面との間の交差の線を表示する。従って、９００と９０１との間のモジュールは、シリンダーの外側のみを表示するように示される。光学的出力電力の過度の指向性は、構成物の範囲内に表示される固体の要求される効果を低下させる。
【００４４】
図１０は、本発明の実施形態による単純な（単一レベル）冗長性を組み込む、「現実のオーバーレイ」ディスプレイシステムを図示する。通常動作中、監視者はモジュール１０００および１００１の両方を通じて全体を検分する。モジュール１０００は、第１ディスプレイであり、モジュールを通じて見られるような実在の画像にオーバーレイされた情報を表示し得たり、表示し得なかったりする。１０００上に現われ得る、上記の表示された情報は忠告され得、またはターゲット焦点、デジタル処理で質が高められた画像などを含む。モジュール１０００が壊れ、監視者によって外されれば、モジュール１０００と平行な間隔の関係１００２で配置されたモジュール１００１は活性化され、そして監視者は１０００および１００１を通じて実体面を再度表示する。しかし、オーバーレイされた情報は、１０００よりもむしろ１００１の表面から送られる。定義により、現実のオーバーレイディスプレイアプリケーションは、本明細書中の他のディスプレイアプリケーションに見出し得るような、任意の不透明な要素を組み込まない。
【００４５】
図１１は、図８の記載で詳細に説明されるようなハードウェア分離を使用する、多層の安全性を実行するための方法１１００のフローチャートの本発明の実施形態である。さまざまな用語（ログイン、ポーリングなど）は、限定的な意味で解釈されない。但し、システムセキュリティの当業者の誰もが周知の一般原則に沿って広範である。
【００４６】
図１１を参照し、ステップ１１０１において、ログインフラグが第１のセキュリティレベルにセットされるかどうかについての決定が行なわれる。ログインフラグが第１のセキュリティレベルにセットされない場合、次いでステップ１１０２において、ログインフラグが第２のセキュリティレベルにセットされるかどうかについての決定が行なわれる。ログインフラグが第２のセキュリティレベルにセットされない場合、次いでステップ１１０３において、ログインフラグが第３のセキュリティレベルにセットされるかどうかについての決定が行なわれる。ログインフラグが第３のセキュリティレベルにセットされない場合、次いでステップ１１０４において、全ての安全なディスプレイが不活性化させ、ログインモードに戻される。ステップ１１０５において、ユーザーは、ディスプレイを活性であると決定するセキュリティフラグをセットするシステムにログインする。ディスプレイを活性であると決定するセキュリティフラグをセットすることによって、ログインフラグがステップ１１０１での第１のセキュリティレベルにセットされるかどうかについての決定が行なわれる。
【００４７】
ログインフラグが第１のセキュリティレベルにセットされる場合、次いでステップ１１０６において、ディスプレイ８００（図８）が保全許可の第１のレベルと結び付き活性化される。ステップ１１０９において、ユーザーはシステムからのログアウトまたは他の信号（ｓｅｍａｐｈｏｒｅ）を停止させるためにフラグを活性化させる。システムからのログアウトまたは不活性化させるためのフラグを活性化させることによって、全ての安全なディスプレイが不活性化され、そしてステップ１１０４のログインモードに戻される。
【００４８】
ログインフラグが第２のセキュリティレベルにセットされる場合、次いでステップ１１０７において、ディスプレイ８０１（図８）が保全許可の第２のレベルと結び付き活性化される。ステップ１１０９において、ユーザーはシステムからのログアウトまたは他のセマフォを停止させるためにフラグを活性化させる。システムからのログアウトまたは不活性化させるためのフラグを活性化させることによって、全ての安全なディスプレイが不活性化され、そしてステップ１１０４のログインモードに戻される。
【００４９】
ログインフラグが第３のセキュリティレベルにセットされる場合、次いでステップ１１０８において、ディスプレイ８０２（図８）が保全許可の第３のレベルと結び付き活性化される。ステップ１１０９において、ユーザーはシステムからのログアウトまたは他のセマフォを停止させるためにフラグを活性化させる。システムからのログアウトまたは不活性化させるためのフラグを活性化させることによって、全ての安全なディスプレイが不活性化され、そしてステップ１１０４のログインモードに戻される。
【００５０】
図１２は、図９に示される多重のオーバーレイされたディスプレイを使用する、擬似三次元画像を実行するための方法１２００の本発明の実施形態である。このシステムで表示される対象物の表面のでこぼこに比例したエネルギーを伝え続けるために、対象物の表面のみが生成される。包括的な（すなわち、９００および９０１自身を含む）ディスプレイ９００とディスプレイ９０１との間の各々の要素によって形成される仮想平面を有するこの表面の交差部分は、適切な情報を図９で検討された構成物の各要素に供給するためのエンコード構造を提供する。
【００５１】
図１２を参照し、ステップ１２０１において、ディスプレイの仮想平面を有する三次元対象物の表面の交差部分は、９００（図９）と９０１（図９）との間に配置される多層内の各ディスプレイに対して決定される。ステップ１２０２において、予測された交差部分が存在するかどうか、そしてエンコードされ得るかについての決定が行なわれる。
【００５２】
予測された交差部分が存在し、そしてエンコードされ得る場合、次いでステップ１２０３において、三次元固体間の交差部分の線および選択されたディスプレイの仮想平面は、エンコードされ、そして画像はディスプレイ上に生成される。ステップ１２０４において、９００と９０１との間の全てのディスプレイがポーリングされるかどうかについての決定が行なわれる。
【００５３】
しかし、予測された交差部分が存在しないおよび／またはエンコードし得ない場合、次いでステップ１２０４において、９００と９０１との間の全てのディスプレイがポーリングされるかどうかについての決定が行なわれる。
【００５４】
９００と９０１との間の全てのディスプレイがポーリングされない場合、次いでステップ１２０１において、ディスプレイの仮想平面を有する三次元対象物の表面の挿入物は、９００と９０１との間に配置される多層内の各ディスプレイに対して決定される。
【００５５】
しかし、９００と９０１との間の全てのディスプレイがポーリングされた場合、次いでステップ１２０５において、三次元対象物を描写するデータを含む画像データのフレームが受容される。画像データのフレームを受容することによって、ディスプレイの仮想平面を有する三次元対象物の表面の挿入物は、ステップ１２０１における９００と９０１との間に配置される多層内の各ディスプレイに対して決定される。
【００５６】
システムおよび方法は、様々な実施形態に関連して記載されるが、本明細書中に規定された特定の方法に制限されるという意図はない。これに対して、代替、改変および均等物のような範囲に渡ることを意図し、添付された請求の範囲によって規定されるような本発明の精神および範囲内に合理的に含まれ得る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明の実施形態による、２つのモジュール構成物を利用する単一の冗長レベルを示す。
【図２】図２は、本発明の実施形態による、３つのモジュール構成物を利用する二重の冗長レベルを示す。
【図３】図３は、本発明の実施形態による、ｎ個のモジュール構成物を利用する任意の冗長レベルを示す。
【図４】図４は、本発明の実施形態による、モジュールスタックの遠位端に単一の静的不透明層を有するデュアルモード構成物を示す。
【図５】図５は、本発明の実施形態による、スタック中の各個々のモジュールの背後に配置される動的不透明層を有するデュアルモード構成物を示す。
【図６】図６は、本発明の実施形態による、静的不透明要素を有するスタック中に２つのモジュールを備える構成物への、冗長性を達成するための方法のフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施形態による、各モジュールの背後に配置される動的不透明要素を有するスタック中に２つのモジュールを備える構成物への、冗長性を達成するための方法のフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施形態による、「ハードウェア分離」の多レベルセキュリティブロック図を示す。
【図９】図９は、本発明の実施形態による、任意の粒度の明確なＺ軸擬３次元構成物を示す。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態による、図１、２、３で開示された構成物と調和した冗長性を示す、「リアリティオーバーレイ」を示す。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態による、図８の典型的な構成物に基づく異なる安全分類でデータのハードウェア分離を実行する方法のフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態による、図９の構成物に基づく擬３次元イメージ生成の方法のフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態による、フラットパネルディスプレイの透視図を示す。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明の実施形態による、不活性状態におけるピクセルの側面図を示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、本発明の実施形態による、活性状態におけるピクセルの側面図を示す。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態による、異なるモジュールに基づく異なる種類の情報を表示する方法のフローチャートである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、初期のフラットパネルディスプレイの分野に関し、特にシステムで実行される時についてである。システムにおいて、冗長性は潜在的なデバイス故障にもかかわらずディスプレイの性能を継続して保証するために、要望および／または要求される。本発明はまた、各スクリーン上で表示される情報の異なる分類レベルを表示するディスプレイを直接利用する多レベルセキュリティアプリケーションに適用する（すなわち、異なるセキュリティレベルのハードウェア分離）。本発明はまた、３次元（３Ｄ）イメージングアプリケーションに適用し、明確なＺ軸情報は三次元画像技術に頼ることなくオーバーレイレプリケーションを介して直接見られ、さらに「リアリティオーバーレイ」可能性を要求するアプリケーションに適用する。
【背景技術】
【０００２】
（背景情報）
さまざまな重要な用途（ミッションクリティカル、フライトクリティカル、スペースクリティカル）において、ディスプレイシステムは、最小レベルのフォールトランス、フラットパネルディスプレイおよび隣接タンデム二重設置の方法によって冗長性に達するＣＲＴを基本とする対応物を示さなければならない。ディスプレイを収容するコンソールの表面上の追加部分は、バックアップディスプレイおよび計測デバイスの設置のために規定どおりに配置される。一部の用途（例えば、航空電子光学、軍用車両配備、など）において、上記の貴重な「実際の区域（ｒｅａｌ ｅｓｔａｔｅ）」は、貴重なコンソール表面部分を使い尽くす第１および第２のディスプレイでいっぱいになったコンソールをもたらす。
【０００３】
冗長性は、コンソールのＸ−Ｙ表面上の追加部分に配置することによって伝統的に成し遂げられた。Ｘ−Ｙ方向の拡張は、多くのディスプレイデバイスが共通に有するある要因によって要求される。つまり、それらは不透明な構造である。それらは本質的に不透明な構造なので、開発中の冗長ディスプレイソリューションでのＺ軸を利用することが出来ない。したがって、Ｘ−Ｙコンソール表面上のより多くの部分を使い尽くす代わりに、Ｚ軸を利用するディスプレイシステムの技術が必要であり、多くの有意な利点が生じる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
Ｚ軸が利用される本発明の第１の利点は、Ｚ軸を利用することによって成し遂げられる冗長性が、ディスプレイコンソール上の表面部分を直接的に使える状態にする点である。第２の利点は、スペースセービングが、より大きく読み易いディスプレイに容易に形を変え得る点である。第３の利点は、システムの配線経路がより短くなり、信頼性がより増す点である。第４の利点は、航空電子工学で特に明白な人間工学に基づく点である。バックアップディスプレイは、コンソール内の正確な同一の場所に占めるので、ユーザーは重要な情報を得るためにコンソール上の別の場所を凝視する必要がない。全ての情報は、全ての状況のもとで同じ場所で表示される。
【０００５】
フラットパネルディスプレイが透明な場合、二つ一組、三つ一組などと、Ｚ軸方向に積み重ねる意味がない。上記の配置につながるフラットパネルディスプレイは、４つの性質を示す。つまり、内在的に透明でなければならず、好ましくないオーバーレイを避けるために「オフモード」にして動作を停止しなければならず、Ｚ軸に沿って比較的薄くなければならず、そして冗長な実行を要求する特定の環境に対してサバイバビリティ基準を満たさなければならない。（例えば、環境は、最初の液晶ディスプレイの配置に対して作用する、極端な温度を受ける冗長性を必要とする。一部の厳密な配置は、電磁気パルスに耐える必要があり得る。）
現在のディスプレイ技術に共通して、実質的には要求された透明度を表示しない。よって、冗長ディスプレイ構成物のＺ軸配置を利用する冗長性の達成の可能性を探ることはほとんどない。これまでと同様に間違いなく急を要するにもかかわらず、未解決の問題は残されている。
【０００６】
本発明は、Ｚ軸冗長ディスプレイ／多層ディスプレイと呼ばれ、これら４つの基準を満たすディスプレイに対して、この達成困難な目標を達成する。ディスプレイ技術に共通して、実際にはこれらの基準を満たし、従ってそれらをＺ軸冗長ディスプレイ／多層ディスプレイの完成に導くことは、米国特許第５，３１９，４９１号で開示されるディスプレイであり、ここに、全体が本明細書中に援用される。
【０００７】
米国特許第５，３１９，４９１号のディスプレイ（以下、「ＴＭＯＳディスプレイ」と呼ぶ）は、Ｚ軸冗長ディスプレイ中のシステム的な構成に対して、公知の適切な候補である。それは必要な透明度を示し、電力なしでオフモードに動作を停止させ、デバイス冗長性全体の耐障害性を要求するアプリケーションと関連する、性能／環境／残存の基準を満たす。
【０００８】
本発明はＴＭＯＳディスプレイを、より広範な体系的な構成で扱う。この構成は、広範に理解され、互いに平行に間隔を空けた関係での２つ以上のＴＭＯＳディスプレイの配置を必要とし、前記の関係は、全ての構成要素であるＴＭＯＳディスプレイのパネルを平行に保っている。ＴＭＯＳディスプレイが、再生されるターゲットモジュールとして利用される（推奨されるように）場合、それらの隙間の間隔は、エバネッセント結合によって引き起こされたディスプレイ間のクロストークを避けるために、各ＴＭＯＳディスプレイ導波路を通過する最も低い周波数の光の波長よりも名目上は長い。隙間のギャップは、ＴＭＯＳディスプレイが画像を生成するために漏れ全反射の原理を利用するので、高屈折率の材料で満たされ得る。ギャップは、空気（１．００〜１．０６）によって示されるのと非常に近い屈折率の空気または材料で満たされ得る。本発明は、以上に述べられた基準を満たすＴＭＯＳディスプレイの他にディスプレイに具体化され得る。すなわち、これらの代わりとなる候補に内在する制限は、構成物の配置に直接的に影響する。ここから先、用語「モジュール」は、ＴＭＯＳディスプレイまたはここで平板状にされる基本的な可能性の基準を満たす、一般的に同等な代わりの候補の意味として使用される。用語「構成物（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）」は、上記の構成で得られた利益を保証するために、平行な間隔の関係である、２つ以上のモジュールのシステム的な構成と呼ばれる。
【０００９】
構成物の第１のディスプレイは、最上部／最前部のモジュールであり得、バックアップディスプレイは、その下部／後に配置される１つ以上のモジュールである。一実施形態において、バックアップディスプレイが静止している間、第１のディスプレイのみが動作する。第１のディスプレイが故障した場合、適切な回路構成は、故障したという事実を検出するか、オペレーター動作によって通告され、第１のディスプレイの電源が切られ、次のバックアップディスプレイを活性化させ、ビデオ信号を後半に新ルートで送る。単一の冗長性を越え得る場合、第２のディスプレイの故障は、第３のディスプレイなどの起動を引き起こし、したがって、必要とされる追加的な冗長性を保証する。
【００１０】
本発明は、構成物の正確な位置関係でモジュールを保持するための、任意の特定の取り付け技術と無関係である。それは、ここで開示された顕著な特徴が明白であるディスプレイ冗長性の全ての実行を広範にカバーする。構成物内でモジュールを置き換えるゆとりを与える上記の取り付け技術の複雑なレベルであり得る。故障した第１のディスプレイからバックアップディスプレイに（あるモジュールから別のモジュールに）情報を新ルートで送る方法の多くの違いもまたあり得る。本発明は、現在および将来の洗練されたデバイスの機能および有効性から、最も重要な構成を開示する。
【００１１】
異なる安全性／分類レベルを伝えるデータ間の、いわゆる「ハードウェア分離」を成し遂げるために、同一の平行なモジュール配置が適用され得る。ここで、駆動回路構成は冗長性に適応させず、むしろモジュール「スタック」内の特定のモジュールで、特定の安全性のゆとりレベルを持つディスプレイデータを保持する。適切な安全性のゆとりが不足するシステムのユーザーは、モジュールが不活性化され、さもなければ静止されるので、類似のモジュールに制限される情報を受信しない。ユーザーがゆとりを持つためのスタック内のモジュールのみが活性化され、情報を表示することを可能にする。
【００１２】
スタックを備える大多数のモジュールでは、モジュールにより表わされる個々の平面中の２次元で映された物体の断面部分をエンコードすることによって、明確な３次元物体をエミュレートすることができる。このエミュレーションスキーマに従うＺ軸粒度（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）のレベルは、スタックを備えるモジュールの数に比例し、モジュール間の間隔に反比例する。
【００１３】
「リアリティオーバーレイ」アプリケーションに冗長性を適用することはまた、計画中のデバイスに、開示された構成物の原理を適用することによって、難なく成し遂げられる。両方のモジュールが透明であるとき、リアリティーオーバーレイ基準（通常、監視者の目に近いディスプレイを通して現実の世界を見る能力）は、第１のディスプレイの基本動作モードか、表示可能イメージを表示する構成物内の第２ディスプレイの緊急バックアップモードに基づいて維持される。
【００１４】
リアリティオーバーレイディスプレイアプリケーションの場合、上記の層が上記のシステムの本質である「シースルー」と一致する限りは、構成物の最後の部分を備える不透明層はない。しかし、上記の不透明（黒）層は、イメージが生成されるのに備えて、参照ブラックバックグラウンドを提供するために使用され得る。構造内の上記の不透明なバックグラウンドを実行するために２つの異なる方法がある。（１）不透明なバックグラウンドが静的であるとき（固定され、黒さは不変である）、それがカーボンナノフォームの拡張した平面シートである場合、層は全ての他のモジュールの後ろ側に配置されなければならない。（２）不透明なバックグラウンドが動的であるとき（透明モードと不透明モード間の切り換えが可能である）、この層は上記の（１）とのどちらにでも位置決めされ得るか、各モジュールの後ろ側に複製され得るので、構造の各層は、それ自身が動的バックグラウンドを有す。
【００１５】
上記のことは、より理解され得る本発明の詳細な説明のために、本発明の１つ以上の実施形態の特徴および技術的な利点をかなり広範囲に述べた。本発明の付加的な特徴および利点は、本発明の請求項の目的を構成する以下に記載される。
【００１６】
下記の詳細な説明が下記の図面と関連して考慮されるとき、本発明のより良い理解が得られ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（詳細な説明）
以下の説明では、多くの特定の詳細が本発明の十分な理解を提供するために記載されている。しかし、本発明がそのような特定の詳細なしで実行し得ることは、当業者に明白である。他の実例において、周知の回路およびアルゴリズムは、不要な詳細で本発明を不明確にしないために、ブロック図形式で示される。大抵の部分において、タイミング考慮などに関する詳細は、そのような詳細が本発明の完全な理解を得るために必要がなく、通常の当業者の技術の範囲内であるので、省略される。
【００１８】
背景情報の部分で記載したように、Ｚ軸方向に間隔を空けて配置される透明なディスプレイ（ディスプレイスタッキング）の全ては、人間工学の向上（装置の任意の一部での、第１およびバックアップのディスプレイにおける位置の同一）とともに、可変なシステム冗長特性を提供し得る。既に述べたように、透明なディスプレイが、ＴＭＯＳディスプレイに基づくものであろうと、必須の特性を有する同等の代替技術であろうと、モジュールと呼ばれ、一方では、システム中のモジュールの構成は、構成物（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）と呼ばれる。一実施形態における本発明の一般的な原理は、図１に図示される。構成物は、第１のモジュール１００および第２のバックアップモジュール１０１で構成され、第１の平面は、取り付け手段がどれでも適宜に選択されることによって、実質的に平行に間隔を空けた関係１０２で維持される（図示せず）。（注記、本発明は、上記のような平行な構成に制限されない。すなわち、互いに角度をつけたモジュール配置であっても適用可能である）。本発明は、効果的なディスプレイ冗長性の達成に関し、正確な配置関係でディスプレイを取り付けるための方法を概括する。上記の取り付け方法は、衝撃および振動を吸収するメカニズム、信号接続などを含み得る。本発明は、モジュールを取り付ける、任意の上記の高度な知識と共存する。すなわち、実際には、本発明の任意の所定の実施のために最終的に選択される取り付け方法の効果を導く。間隔１０２は、ノーマルおよびバックアップディスプレイモードの両方で、構成物に要求される見易さを提供するために選択され得る（すなわち、１００が要求された画像を表示しているとき、および１００が破損または使用不能で、１０１が要求された画像を表示しているとき、現在静止しているモジュール１００を通り抜けて表示される）。間隔１０２は、ゼロまたはそれよりも大きい大きさであり得る。
【００１９】
各モジュール１００、１０１は、図１３に図示されるように、一般にピクセルすなわち画素と呼ばれる光シャッターのマトリックスを含み得る。図１３は、ピクセル１３０２のフラットパネルマトリックスをさらに備える導光基板１３０１を備える、モジュール１００、１０１を図示する。透明な（例えば、ガラス、プラスチックなど）基板１３０３は、導光基板１３０１の背後にあり、基板１３０１と平行関係にあり得る。モジュール１００、１０１は、その全体が本明細書中に援用される米国特許番号第５，３１９，４９１号において開示されるような、示されたそれらの要素以外の要素を備え得ることに留意されたい。本明細書中で考察される各モジュールが、図１３に示されるように構成され得ることにさらに留意されたい。
【００２０】
図１４Ａおよび１４Ｂで図示されるような各ピクセル１３０２は、ガラス基板１３０３、導光基板１４０１、透明な導電性グラウンド層１４０２、変形可能なエラストマー層１４０３、および透明電極１４０４を備え得る。
【００２１】
ピクセル１３０２は、ディスク１４０５として簡単に示される（しかし、ディスクの形状に制限はない）透明な要素をさらに備え、ディスクは、電極１４０４の上部に配置され、好ましくは、導光基板１４０１を構成する材料と同一の、高光屈折率の材料で形成される。
【００２２】
この特定の実施形態では、導光基板１４０１とディスク１４０５との間の間隔が非常に正確に制御される必要がある。特に、静止状態において、導光基板１４０１とディスク１４０５との間の間隔は、導かれた光の波長のおよそ１．５倍であるが、任意の場合でのこの間隔は、１波長よりも長く維持されなければならないということが知られている。したがって、グラウンド層１４０２、変形可能なエラストマー層１４０３、および電極１４０４の相対的な厚さは、正確に調節される。活性状態において、ディスク１４０５は、以下に考察されるように、導光基板１４０１の上部表面から１波長以下の間隔で、容量性作用によって引っ張られなければならない。
【００２３】
動作中において、ピクセル１３０２はエバネッセント（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ）結合効果を利用し、それによって、ＴＩＲ（全内的反射）は、くぼみ１４０６を生じる静電誘引効果を受け、変形可能なエラストマー層１４０３の配置構造を改変することによって、ピクセル１３０２で妨害される（図１４Ｂに示され得る）。この結果生じたくぼみ１４０６は、ディスク１４０５を導光基板のエバネッセント場の範囲内に導く（一般的には導光基板１４０１から外へ、１波長の間隔で広がる）。光の電磁波の性質は、光に介在性（ｉｎｔｅｒｖｅｎｉｎｇ）の低屈折率クラッドを「ジャンプ」させる。すなわち、静電気的に動作する動的な凹面１４０６に取り付けられた接続ディスク１４０５を越えて、変形可能なエラストマー層１４０３は、したがってガイダンス状態およびＴＩＲを無効にする。光線１４０７（図１４Ａに示す）は、静止の導光状態を表示する。光線２０８（図１４Ｂに示す）は動的な状態であり、光は導光基板１４０１からつながっている。
【００２４】
電極１４０４とグラウンド層１４０２との間隔は、例えば１マイクロメートルと、非常に小さく、室温加硫シリコンの薄い堆積物のような、変形可能な層１４０３によって占有される。電圧が低い間、キャパシタの平行電極板（実質的には、平行板キャパシタを形成する電極１４０４およびグラウンド層１４０２）間の電界は、図１４Ｂに図示されるように、可変性のエラストマー層１４０３を変形する変形力をかけるために、十分強い。導光基板１４０１内に導かれる光は、存在する屈折率によって、臨界角よりも大きい入射角でゆがみを引き起こし、電極１４０４およびディスク１４０５を通じて基板１４０１の中から出てくる光と結合する。
【００２５】
キャパシタの平行電極板間の電界は、キャパシタの充電および放電によって制御され得、そして電極１４０４とグラウンド層１４０２との間に効率的に誘引力を生じる。キャパシタを充電することによって、極板間の静電気力の強さは増大し、その結果、図１４Ｂに図示されるように、エラストマー層１４０３のゆがみを増加させ、電極１４０４およびディスク１４０５を通じて基板１４０１の中から出てくる光の結合を終わらせる。キャパシタを放電することによってエラストマー層１４０３は最初の配置状態に戻り、その結果、図１４Ａに示されるように、光導波基板１４０１から出る光の結合を終わらせる。ピクセル１３０２の機能に関する付加的な詳細は、米国特許番号第５，３１９，４９１号で開示され、その全体が本明細書中に援用される。
【００２６】
図１に戻り、図１が単一冗長性（単一バックアップモジュール）を示す構成物を図示するのに対して、図２は二重冗長性（第１モジュールを補助するための第２および第３のモジュールの両方を利用する）の構造の本発明の実施形態を図示している。第１のモジュール２００は、第１のバックアップモジュール２０１と平行関係で配置され、次いで第２のバックアップモジュール２０２と平行関係で配置されている。第１と第２のモジュールとの間隔（２０３）および第２と第３のモジュールとの間隔（２０４）は、以前に図１の各所で開示された基準を満たす。
【００２７】
図３は、システム冗長性の任意の不定のレベルおよび本発明の実施形態による欠陥の許容範囲に対して本発明を概括する。第１のディスプレイ３００は、連結スタッキング配列する平行関係３０２で配置された補助的なディスプレイを有し、スタックの最後のモジュール３０１まで表わされる冗長性の最後のレベルまで増す。この構成物の各要素の間隔３０１は、図１での隙間の間隔のように、定められた基準を満たす。スタックでの任意のモジュールは、第１のディスプレイとして使用され得る。さらに、１つ以上のモジュールが、同時にアクティブであり得る。
【００２８】
図４は、図１の構成物に、本発明の実施形態による静的不透明（黒）平面バックグラウンドの追加を図示する。モジュール４００は、バックアップモジュール４０１と平行な間隔の関係４０３で配置され、一方で静的な不透明の平面バックグラウンド４０２は、それ自身がバックアップモジュール４０２と平行な関係４０４で配置される。平面バックグラウンド４０２は、静的と呼ばれる。なぜなら、それは永久に不透明であり、不透明状態と透明状態が動的に変わる能力がないからである。全体として構成物に対して対照させるバックグラウンドを提供し、動作時の４００および活性化時の４０１と、ビデオ信号でエンコードされた画像の表示は両方とも、構成物に供給される。
【００２９】
図５は、図１の構成物に、本発明の実施形態による少なくとも１つの動的不透明（黒）平面バックグラウンドの追加を図示する。第１のモジュール５００は、バックアップモジュール５０２と平行な間隔の関係で配置され、他方では、５００と５０２の両方とも、それらと平行な間隔の関係で配置された不透明背面バックグラウンド（５０１および５０３のそれぞれ）を付随し、その結果、５０１は５００と５０２との間に位置を定められ、一方で５０３は、５０１から５０２の反対側に位置を定められる。不透明平面バックグラウンド５０１は、不透明モードから透明モードに動的に変わる能力がなければならなず、一方で５０２は、静的不透明平面バックグラウンドまたは動的不透明平面バックグラウンドのどちらかである。５００が動作するとき、５０１は不透明（黒）モードであり得る。５００が破損または不活性化している場合、要素５０１は次いで、５０２にとって望ましい透明になり、５００および５０１の組み合わせを通じて表示され、５０３は実際に静的ではなく動的である場合に不透明に設定される。
【００３０】
図６は、図１のような、単一冗長構成物のアルゴリズムの本発明の実施形態を図示する。アルゴリズムは、図４のような静的平面バックグラウンドが組み込まれた実例に適用される。図６を参照すると、単一冗長構成物のアルゴリズム６００は、第１のディスプレイの破損がステップ６０１において検出されたかどうかを決定し得る。破損が検出されなかった場合、次いで、オペレーターがバックアップディスプレイへの転換を開始するかどうかについて、ステップ６０２において決定が行なわれる。オペレーターがバックアップディスプレイに転換しない場合は、次いでステップ６０３において、システムクロックが第１のディスプレイ破損検出およびオペレーターコマンドの周期的なポーリングを開始する。システムクロックが第１のディスプレイ破損検出およびオペレーターコマンドの周期的なポーリングを開始することに次いで、ステップ６０１において、第１のディスプレイ破損が検出されるかどうかどうかについての決定が行なわれる。
【００３１】
第１のディスプレイ破損が検出された場合、次いで、ステップ６０４において、第１のディスプレイは、静止して完全に透明な状態で配置するために不活性状態にされる。ステップ６０２を参照すると、オペレーターがバックアップディスプレイへの転換を始めた場合、次いでステップ６０４において、第１のディスプレイは静止して、完全に透明な状態で配置するために不活性化させる。
【００３２】
ステップ６０５において、第２のディスプレイが活性化され、ビデオ信号は第１のディスプレイに代わって第２のディスプレイにルートを定められる。
【００３３】
動的平面バックグラウンドが実行される場合には、図７の改変されたアルゴリズムが課され得る。両方のアルゴリズム（図６および７）は容易に拡張することができると理解され、したがって、図２または図３で開示されるような、より複雑な構成物に対して、より高いシステム冗長性で処理するために、技術的に見識のある誰もが改変し得る。
【００３４】
図７を参照すると、図７は動的平面バックグラウンドが実行するアルゴリズム７００の本発明の実施形態を図示する。ステップ７０１において、第１のディスプレイ破損が検出されるかどうかについての決定が行なわれる。破損が検出されなかった場合、次いでステップ７０２において、オペレーターがバックアップディスプレイへの変換を始めるかどうかについて決定が行なわれる。オペレーターがバックアップディスプレイへの転換を開始しなかった場合、ステップ７０３において、システムクロックが第１のディスプレイの破損検出およびオペレーターコマンドの周期的なポーリングを開始する。システムクロックが第１のディスプレイの破損検出およびオペレーターコマンドの周期的なポーリングを開始することに次いで、ステップ７０１において、第１のディスプレイ破損が検出されるかどうかについての決定が行なわれる。
【００３５】
第１のディスプレイの破損が検出された場合、次いでステップ７０４において、第１のディスプレイが、静止して完全に透明な状態で第１のディスプレイを配置するために、不活性状態にされる。ステップ７０３を参照すると、オペレーターがバックアップディスプレイへの転換を始めた場合、次いでステップ７０４において、第１のディスプレイは、静止して完全に透明な状態で配置するために不活性状態にされる。
【００３６】
ステップ７０５において、第１のディスプレイの動的不透明バック層が不活性状態にされ、それによって第１のディスプレイの動的不透明バック層は透明になる。さらに、ステップ７０５において、第２のディスプレイの動的バック層が活性化され、それによって第２のディスプレイの動的バック層は不透明になる。
【００３７】
ステップ７０６において、第２のディスプレイが活性化され、そしてビデオ信号は第１のディスプレイに代わって第２のディスプレイにルート決めされる。
【００３８】
図８は、ディスプレイ情報のハードウェア分離が多レベルの安全性を達成するために必要とされる状態についての、本発明の実施形態のアプリケーションを図示する。例示的な目的に対し、モジュール８００は「非機密（ｕｎｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ）」と判断される情報を表示するために組み込まれ、一方でモジュール８０１は「機密（ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ）」と判断される情報を表示するために組み込まれ、一方でモジュール８０２は「秘密（ｓｅｃｒｅｔ）」と判断される情報を表示するために組み込まれる。この三重の構成物は、どのディスプレイが活性化し、そして活性化していないのかを、ユーザーパスワードの分析によって決定し得る、一部の情報システムであり、したがって、機密情報の表示において、さまざまな安全性レベルのハードウェア分離を提供する。平行な間隔で配置された関係８０３および８０４は、以前に開示された上記の間隔への一般的な基準に従う。異なるモジュールの異なる分野の情報を表示するための方法は、以下に考察される。
【００３９】
図１５は、本発明の実施形態による、異なるモジュールの異なる分野の情報を表示するための、方法１５００の本発明の実施形態のフローチャートである。
【００４０】
図１５を参照すると、ステップ１５０１において、第１のモジュール、例えばモジュール８００（図８）は、非機密情報を表示するために組み込まれる。一実施形態において、ユーザーが非機密情報を読み出すことを許可するために、指定されたパスワードを入力する場合のみ、第１のモジュールが非機密情報を表示するように組み込まれ得る。
【００４１】
ステップ１５０２において、第２モジュール、例えばモジュール８０１（図８）は、機密情報を表示するために組み込まれる。一実施形態において、ユーザーが機密情報を読み出すことを許可するために、指定されたパスワードを入力する場合のみ、第２のモジュールが機密情報を表示するように組み込まれ得る。機密情報を読み出すことを許可するパスワードは、ユーザーが非機密情報を許可するパスワードと異なり得る。
【００４２】
ステップ１５０３において、第３モジュール、例えばモジュール８０２（図８）は、秘密情報を表示するために組み込まれている。一実施形態において、ユーザーが秘密情報を読み出すことを許可するために、指定されたパスワードを入力する場合のみ、第３のモジュールが秘密情報を表示するように組み込まれ得る。
【００４３】
図９を参照すると、図９は本発明の実施形態による多くのモジュール（９００，９０１、そしてそれらの間に点線で描かれた全てのモジュール）から構成される、任意の複雑な構成物の利用の可能性を図示している。各々のモジュールは、スタックでその隣接する対象物と平行な間隔の関係９０２で配置される。生成された三次元の画像の性質は、モジュールの数に比例し、間隔９０２に反比例する。そして、構成物のＺ軸精度を規定する。適切にエンコードされた情報に加えて、この構成物を使用する擬似三次元画像を生成することが可能である。図９によって示された例は、構成物を備えるモジュール９００からモジュール９０１までの平面と垂直である中心軸を有する固体シリンダーである。構成物を備えるスタックの各モジュールは、表示された三次元対象物とモジュールの平面との間の交差の線を表示する。従って、９００と９０１との間のモジュールは、シリンダーの外側のみを表示するように示される。光学的出力電力の過度の指向性は、構成物の範囲内に表示される固体の要求される効果を低下させる。
【００４４】
図１０は、本発明の実施形態による単純な（単一レベル）冗長性を組み込む、「現実のオーバーレイ」ディスプレイシステムを図示する。通常動作中、監視者はモジュール１０００および１００１の両方を通じて全体を検分する。モジュール１０００は、第１ディスプレイであり、モジュールを通じて見られるような実在の画像にオーバーレイされた情報を表示し得たり、表示し得なかったりする。１０００上に現われ得る、上記の表示された情報は忠告され得、またはターゲット焦点、デジタル処理で質が高められた画像などを含む。モジュール１０００が壊れ、監視者によって外されれば、モジュール１０００と平行な間隔の関係１００２で配置されたモジュール１００１は活性化され、そして監視者は１０００および１００１を通じて実体面を再度表示する。しかし、オーバーレイされた情報は、１０００よりもむしろ１００１の表面から送られる。定義により、現実のオーバーレイディスプレイアプリケーションは、本明細書中の他のディスプレイアプリケーションに見出し得るような、任意の不透明な要素を組み込まない。
【００４５】
図１１は、図８の記載で詳細に説明されるようなハードウェア分離を使用する、多層の安全性を実行するための方法１１００のフローチャートの本発明の実施形態である。さまざまな用語（ログイン、ポーリングなど）は、限定的な意味で解釈されない。但し、システムセキュリティの当業者の誰もが周知の一般原則に沿って広範である。
【００４６】
図１１を参照し、ステップ１１０１において、ログインフラグが第１のセキュリティレベルにセットされるかどうかについての決定が行なわれる。ログインフラグが第１のセキュリティレベルにセットされない場合、次いでステップ１１０２において、ログインフラグが第２のセキュリティレベルにセットされるかどうかについての決定が行なわれる。ログインフラグが第２のセキュリティレベルにセットされない場合、次いでステップ１１０３において、ログインフラグが第３のセキュリティレベルにセットされるかどうかについての決定が行なわれる。ログインフラグが第３のセキュリティレベルにセットされない場合、次いでステップ１１０４において、全ての安全なディスプレイが不活性化させ、ログインモードに戻される。ステップ１１０５において、ユーザーは、ディスプレイを活性であると決定するセキュリティフラグをセットするシステムにログインする。ディスプレイを活性であると決定するセキュリティフラグをセットすることによって、ログインフラグがステップ１１０１での第１のセキュリティレベルにセットされるかどうかについての決定が行なわれる。
【００４７】
ログインフラグが第１のセキュリティレベルにセットされる場合、次いでステップ１１０６において、ディスプレイ８００（図８）が保全許可の第１のレベルと結び付き活性化される。ステップ１１０９において、ユーザーはシステムからのログアウトまたは他の信号（ｓｅｍａｐｈｏｒｅ）を停止させるためにフラグを活性化させる。システムからのログアウトまたは不活性化させるためのフラグを活性化させることによって、全ての安全なディスプレイが不活性化され、そしてステップ１１０４のログインモードに戻される。
【００４８】
ログインフラグが第２のセキュリティレベルにセットされる場合、次いでステップ１１０７において、ディスプレイ８０１（図８）が保全許可の第２のレベルと結び付き活性化される。ステップ１１０９において、ユーザーはシステムからのログアウトまたは他のセマフォを停止させるためにフラグを活性化させる。システムからのログアウトまたは不活性化させるためのフラグを活性化させることによって、全ての安全なディスプレイが不活性化され、そしてステップ１１０４のログインモードに戻される。
【００４９】
ログインフラグが第３のセキュリティレベルにセットされる場合、次いでステップ１１０８において、ディスプレイ８０２（図８）が保全許可の第３のレベルと結び付き活性化される。ステップ１１０９において、ユーザーはシステムからのログアウトまたは他のセマフォを停止させるためにフラグを活性化させる。システムからのログアウトまたは不活性化させるためのフラグを活性化させることによって、全ての安全なディスプレイが不活性化され、そしてステップ１１０４のログインモードに戻される。
【００５０】
図１２は、図９に示される多重のオーバーレイされたディスプレイを使用する、擬似三次元画像を実行するための方法１２００の本発明の実施形態である。このシステムで表示される対象物の表面のでこぼこに比例したエネルギーを伝え続けるために、対象物の表面のみが生成される。包括的な（すなわち、９００および９０１自身を含む）ディスプレイ９００とディスプレイ９０１との間の各々の要素によって形成される仮想平面を有するこの表面の交差部分は、適切な情報を図９で検討された構成物の各要素に供給するためのエンコード構造を提供する。
【００５１】
図１２を参照し、ステップ１２０１において、ディスプレイの仮想平面を有する三次元対象物の表面の交差部分は、９００（図９）と９０１（図９）との間に配置される多層内の各ディスプレイに対して決定される。ステップ１２０２において、予測された交差部分が存在するかどうか、そしてエンコードされ得るかについての決定が行なわれる。
【００５２】
予測された交差部分が存在し、そしてエンコードされ得る場合、次いでステップ１２０３において、三次元固体間の交差部分の線および選択されたディスプレイの仮想平面は、エンコードされ、そして画像はディスプレイ上に生成される。ステップ１２０４において、９００と９０１との間の全てのディスプレイがポーリングされるかどうかについての決定が行なわれる。
【００５３】
しかし、予測された交差部分が存在しないおよび／またはエンコードし得ない場合、次いでステップ１２０４において、９００と９０１との間の全てのディスプレイがポーリングされるかどうかについての決定が行なわれる。
【００５４】
９００と９０１との間の全てのディスプレイがポーリングされない場合、次いでステップ１２０１において、ディスプレイの仮想平面を有する三次元対象物の表面の挿入物は、９００と９０１との間に配置される多層内の各ディスプレイに対して決定される。
【００５５】
しかし、９００と９０１との間の全てのディスプレイがポーリングされた場合、次いでステップ１２０５において、三次元対象物を描写するデータを含む画像データのフレームが受容される。画像データのフレームを受容することによって、ディスプレイの仮想平面を有する三次元対象物の表面の挿入物は、ステップ１２０１における９００と９０１との間に配置される多層内の各ディスプレイに対して決定される。
【００５６】
システムおよび方法は、様々な実施形態に関連して記載されるが、本明細書中に規定された特定の方法に制限されるという意図はない。これに対して、代替、改変および均等物のような範囲に渡ることを意図し、添付された請求の範囲によって規定されるような本発明の精神および範囲内に合理的に含まれ得る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明の実施形態による、２つのモジュール構成物を利用する単一の冗長レベルを示す。
【図２】図２は、本発明の実施形態による、３つのモジュール構成物を利用する二重の冗長レベルを示す。
【図３】図３は、本発明の実施形態による、ｎ個のモジュール構成物を利用する任意の冗長レベルを示す。
【図４】図４は、本発明の実施形態による、モジュールスタックの遠位端に単一の静的不透明層を有するデュアルモード構成物を示す。
【図５】図５は、本発明の実施形態による、スタック中の各個々のモジュールの背後に配置される動的不透明層を有するデュアルモード構成物を示す。
【図６】図６は、本発明の実施形態による、静的不透明要素を有するスタック中に２つのモジュールを備える構成物への、冗長性を達成するための方法のフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施形態による、各モジュールの背後に配置される動的不透明要素を有するスタック中に２つのモジュールを備える構成物への、冗長性を達成するための方法のフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施形態による、「ハードウェア分離」の多レベルセキュリティブロック図を示す。
【図９】図９は、本発明の実施形態による、任意の粒度の明確なＺ軸擬３次元構成物を示す。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態による、図１、２、３で開示された構成物と調和した冗長性を示す、「リアリティオーバーレイ」を示す。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態による、図８の典型的な構成物に基づく異なる安全分類でデータのハードウェア分離を実行する方法のフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態による、図９の構成物に基づく擬３次元イメージ生成の方法のフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態による、フラットパネルディスプレイの透視図を示す。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明の実施形態による、不活性状態におけるピクセルの側面図を示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、本発明の実施形態による、活性状態におけるピクセルの側面図を示す。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態による、異なるモジュールに基づく異なる種類の情報を表示する方法のフローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の視覚的に透明なディスプレイモジュールと、
該第１のディスプレイモジュールのディスプレイ表面に垂直のＺ軸に実質的に沿ってスタックされた構造において、該第１のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置される第２のディスプレイモジュールと、を備えたディスプレイシステムであって、
各ディスプレイモジュールは、選択的に、視覚画像を表示するために活性化されるか、または静止状態に不活性化され得、該第２のディスプレイモジュールがビューイメージを表示するために活性化されるとき、該ビューイメージは該第１のディスプレイモジュールを通して見られ得る、ディスプレイシステム。
【請求項２】
第３のディスプレイモジュールが、実質的にＺ軸に沿ったスタック構造において、前記第２のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置されることをさらに備える、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項３】
前記第２ディスプレイモジュールが前記ビューイメージを表示する活性状態にあるとき、前記第１ディスプレイモジュールは静止状態で視覚的に透明である、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項４】
単一ディスプレイモジュールが、ちょうどよい時点で画像を表示するために活性化される、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項５】
２つ以上のディスプレイモジュールが、ちょうどよい時点で画像を表示するために活性化される、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項６】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される静的不透明層をさらに備え、該第２のディスプレイモジュールが視覚的に透明である、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項７】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される動的不透明層をさらに備え、該動的不透明層は不透明視覚状態にするために活性化され、透明視覚状態にするために不活性化され得る、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項８】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される不透明層と、該第１のディスプレイモジュールと第２のディスプレイモジュールとの間に配置される動的不透明層とをさらに備え、該動的不透明層は、視覚的に不透明視覚状態にするために活性化され、視覚的に透明状態にするために不活性化され得る、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項９】
前記第１のディスプレイモジュールおよび前記第２のディスプレイモジュールが、Ｘ軸およびＹ軸に沿って互いに実質的に平行である、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項１０】
前記第１のディスプレイモジュールおよび前記第２のディスプレイモジュールは、Ｘ軸およびＹ軸に沿って互いに平行ではなく、第２のディスプレイモジュールによって表示されるビューイメージが、該第１のディスプレイモジュールを通して見えるように位置調整されている、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項１１】
ディスプレイシステムを動作する方法であって、
第１の視覚的に透明なディスプレイモジュールを提供する工程であって、該第１の視覚的に透明なディスプレイモジュールが、画像を表示するために活性化され、静止状態にするために不活性化され得る、工程と、
該第１のディスプレイモジュールのディスプレイ表面に垂直のＺ軸に実質的に沿ってスタックされた構造において該第１のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置された第２のディスプレイモジュールを提供する工程であって、該第２のディスプレイモジュールが、選択的に画像を表示するために活性化され、静止状態にするために不活性化され得る、工程と、
該視覚画像を表示するためにディスプレイモジュールを活性化する工程であって、該第２のディスプレイモジュールが該ビューイメージを表示するために活性化される時、該ビューイメージは該第１のディスプレイモジュールを通して表示され得る、工程と
を包含する、方法。
【請求項１２】
Ｚ軸に実質的に沿ったスタック構造の前記第２のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置される第３のディスプレイモジュールを提供する工程をさらに包含し、該第３のディスプレイモジュールは、画像を表示するために選択的に活性化され、静止状態にするために不活性化され得、該第３のディスプレイモジュールがビューイメージを表示するために活性化される時、該ビューイメージは前記第１のディスプレイモジュールおよび該第２のディスプレイモジュールを通して見られ得る、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ちょうどよい時点における画像を表示するための、単一のディスプレイモジュールを活性化する工程をさらに包含し、前記第２のディスプレイが画像を表示するために活性化される時、前記第１ディスプレイモジュールは静止状態において視覚的に透明である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
画像を表示するために、２つ以上のディスプレイモジュールを活性化する工程をさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される静的不透明層を提供する工程をさらに包含し、該第２のディスプレイモジュールが視覚的に透明である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される動的不透明層を提供する工程をさらに包含し、該動的不透明層は不透明な視覚状態のために活性化され、透明な視覚状態のために不活性化され得る、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
不透明な視覚状態のために、前記動的不透明層を活性化する工程をさらに包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
透明な視覚状態のために、前記動的不透明層の不活性化する工程をさらに包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される不透明層、および該第１のディスプレイモジュールと第２のディスプレイモジュールとの間に配置される動的不透明層を提供する工程をさらに包含し、該動的不透明層は、視覚的に不透明視覚状態にするために活性化され、視覚的に透明状態にするために不活性化され得る、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
画像を表示するために前記第１のディスプレイモジュールを活性化する工程と、不透明な視覚状態のために前記動的不透明層を活性化する工程と、をさらに包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
画像を表示するために前記第１のディスプレイモジュールを活性化する工程と、視覚的に透明な状態のために前記動的不透明層を不活性化する工程と、をさらに包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
画像を表示するために前記第２のディスプレイモジュールを活性化する工程をさらに包含し、前記第１のディスプレイモジュールは静止状態で視覚的に透明であり、動的不透明層は不活性化されて視覚的に透明な状態である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される前記不透明層は動的不透明層であり、該動的不透明層は視覚的に不透明な視覚状態にするために活性化され、視覚的透明な状態にするために不活性化され得る、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第３のディスプレイモジュールの背後に配置される動的不透明層を提供する工程をさらに包含し、該動的不透明層は不透明な視覚状態にするために活性化され、透明な視覚状態にするために不活性化され得る、請求項１２に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１ディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第３のディスプレイモジュールの背後に配置される不透明層と、該第１のディスプレイモジュールと第２のディスプレイモジュールとの間に配置される動的不透明層を提供する工程をさらに包含し、該動的不透明層は視覚的に不透明な視覚状態にするために活性化され、視覚的に透明状態にするために不活性化され得る、請求項１２に記載の方法。
【請求項２６】
ディスプレイ面を有する第１の視覚的に透明なディスプレイモジュールと、
ディスプレイ面を有する第２のディスプレイモジュールと、を備えるディスプレイシステムであって、
該ディスプレイモジュールが、該第１のディスプレイモジュールのディスプレイ面に垂直なＺ軸に実質的に沿ったスタック構造に配置され、ディスプレイモジュール面がＸ−Ｙ平面において同一に位置調整されず、
各ディスプレイモジュールは、選択的に、視覚画像を表示するために活性化されるか、静止状態にするために不活性化され得、該第２のディスプレイモジュールがビューイメージを表示するために活性化される時、ビューイメージは該第１のディスプレイモジュールを通して見られる、ディスプレイシステム。
【請求項２７】
ディスプレイ面を有する第３のディスプレイモジュールをさらに備え、該第３のディスプレイモジュールがＺ軸に実質的に沿ったスタック構造において、前記第２のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置され、前記ディスプレイモジュール面が同一のＸ−Ｙ平面において位置調整されていない、請求項２６に記載のディスプレイシステム。
【請求項２８】
前記ディスプレイモジュール面がＸ軸およびＹ軸に沿って互いに実質的に平行である、請求項２６に記載のディスプレイシステム。
【請求項２９】
前記ディスプレイモジュール面はＸ軸およびＹ軸に沿って互いに平行ではなく、前記第２のディスプレイモジュールによって表示されたビューイメージは、該第１のディスプレイモジュールを通して見ることができるように位置調整されている、請求項２６に記載のディスプレイシステム。
【請求項３０】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置された動的不透明層をさらに備え、該動的不透明層が不透明な視覚状態にするために活性化され、透明な視覚状態にするために不活性化され得る、請求項２６に記載のディスプレイシステム。
【請求項３１】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置された不透明層と、該第１のディスプレイモジュールと該第２のディスプレイモジュールとの間に配置された動的不透明層とをさらに備え、該動的不透明層は、視覚的に不透明な視覚状態にするために活性化され、視覚的に透明な状態にするために不活性化され得る、請求項２６に記載のディスプレイシステム。
【請求項３２】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第３のディスプレイモジュールの背後に配置された動的不透明層をさらに備え、該動的不透明層は不透明な視覚状態にするために活性化され、透明な視覚状態にするために不活性化され得る、請求項２７に記載のディスプレイシステム。
【請求項３３】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第３のディスプレイモジュールの背後に配置された不透明層と、該第１のディスプレイモジュールと該第２のディスプレイモジュールとの間に配置された動的不透明層とをさらに備え、該動的不透明層は視覚的に不透明な視覚状態にするために活性化され、視覚的に透明な状態にするために不活性化され得る、請求項２７に記載のディスプレイシステム。
【請求項３４】
Ｚ軸に実質的に沿ったスタック構造において配置された複数のディスプレイモジュールであって、該複数のディスプレイモジュールの各々は別のディスプレイモジュールに対して間隔を空けた関係で配置される、複数のディスプレイモジュールと、
該複数のディスプレイモジュールにおいて表示される三次元画像と、を備えるディスプレイシステムであって、該複数のディスプレイモジュールの各々が該三次元画像とそのディスプレイモジュールの平面との間の交差の線を表示する、ディスプレイシステム。
【請求項３５】
情報の第１のタイプを表示するために構成された第１のディスプレイモジュールと、
該第１のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置され、情報の第２のタイプを表示するために構成された第２のディスプレイモジュールと、を備えるディスプレイシステムであって、
該情報の第１のタイプが、第１のパスワードの受理に対して表示され、該情報の第２のタイプが第２のパスワードの受理に対して表示される、ディスプレイシステム。
【請求項１】
第１の視覚的に透明なディスプレイモジュールと、
該第１のディスプレイモジュールのディスプレイ表面に垂直のＺ軸に実質的に沿ってスタックされた構造において、該第１のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置される第２のディスプレイモジュールと、を備えたディスプレイシステムであって、
各ディスプレイモジュールは、選択的に、視覚画像を表示するために活性化されるか、または静止状態に不活性化され得、該第２のディスプレイモジュールがビューイメージを表示するために活性化されるとき、該ビューイメージは該第１のディスプレイモジュールを通して見られ得る、ディスプレイシステム。
【請求項２】
第３のディスプレイモジュールが、実質的にＺ軸に沿ったスタック構造において、前記第２のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置されることをさらに備える、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項３】
前記第２ディスプレイモジュールが前記ビューイメージを表示する活性状態にあるとき、前記第１ディスプレイモジュールは静止状態で視覚的に透明である、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項４】
単一ディスプレイモジュールが、ちょうどよい時点で画像を表示するために活性化される、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項５】
２つ以上のディスプレイモジュールが、ちょうどよい時点で画像を表示するために活性化される、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項６】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される静的不透明層をさらに備え、該第２のディスプレイモジュールが視覚的に透明である、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項７】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される動的不透明層をさらに備え、該動的不透明層は不透明視覚状態にするために活性化され、透明視覚状態にするために不活性化され得る、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項８】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される不透明層と、該第１のディスプレイモジュールと第２のディスプレイモジュールとの間に配置される動的不透明層とをさらに備え、該動的不透明層は、視覚的に不透明視覚状態にするために活性化され、視覚的に透明状態にするために不活性化され得る、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項９】
前記第１のディスプレイモジュールおよび前記第２のディスプレイモジュールが、Ｘ軸およびＹ軸に沿って互いに実質的に平行である、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項１０】
前記第１のディスプレイモジュールおよび前記第２のディスプレイモジュールは、Ｘ軸およびＹ軸に沿って互いに平行ではなく、第２のディスプレイモジュールによって表示されるビューイメージが、該第１のディスプレイモジュールを通して見えるように位置調整されている、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項１１】
ディスプレイシステムを動作する方法であって、
第１の視覚的に透明なディスプレイモジュールを提供する工程であって、該第１の視覚的に透明なディスプレイモジュールが、画像を表示するために活性化され、静止状態にするために不活性化され得る、工程と、
該第１のディスプレイモジュールのディスプレイ表面に垂直のＺ軸に実質的に沿ってスタックされた構造において該第１のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置された第２のディスプレイモジュールを提供する工程であって、該第２のディスプレイモジュールが、選択的に画像を表示するために活性化され、静止状態にするために不活性化され得る、工程と、
該視覚画像を表示するためにディスプレイモジュールを活性化する工程であって、該第２のディスプレイモジュールが該ビューイメージを表示するために活性化される時、該ビューイメージは該第１のディスプレイモジュールを通して表示され得る、工程と
を包含する、方法。
【請求項１２】
Ｚ軸に実質的に沿ったスタック構造の前記第２のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置される第３のディスプレイモジュールを提供する工程をさらに包含し、該第３のディスプレイモジュールは、画像を表示するために選択的に活性化され、静止状態にするために不活性化され得、該第３のディスプレイモジュールがビューイメージを表示するために活性化される時、該ビューイメージは前記第１のディスプレイモジュールおよび該第２のディスプレイモジュールを通して見られ得る、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ちょうどよい時点における画像を表示するための、単一のディスプレイモジュールを活性化する工程をさらに包含し、前記第２のディスプレイが画像を表示するために活性化される時、前記第１ディスプレイモジュールは静止状態において視覚的に透明である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
画像を表示するために、２つ以上のディスプレイモジュールを活性化する工程をさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される静的不透明層を提供する工程をさらに包含し、該第２のディスプレイモジュールが視覚的に透明である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される動的不透明層を提供する工程をさらに包含し、該動的不透明層は不透明な視覚状態のために活性化され、透明な視覚状態のために不活性化され得る、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
不透明な視覚状態のために、前記動的不透明層を活性化する工程をさらに包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
透明な視覚状態のために、前記動的不透明層の不活性化する工程をさらに包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される不透明層、および該第１のディスプレイモジュールと第２のディスプレイモジュールとの間に配置される動的不透明層を提供する工程をさらに包含し、該動的不透明層は、視覚的に不透明視覚状態にするために活性化され、視覚的に透明状態にするために不活性化され得る、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
画像を表示するために前記第１のディスプレイモジュールを活性化する工程と、不透明な視覚状態のために前記動的不透明層を活性化する工程と、をさらに包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
画像を表示するために前記第１のディスプレイモジュールを活性化する工程と、視覚的に透明な状態のために前記動的不透明層を不活性化する工程と、をさらに包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
画像を表示するために前記第２のディスプレイモジュールを活性化する工程をさらに包含し、前記第１のディスプレイモジュールは静止状態で視覚的に透明であり、動的不透明層は不活性化されて視覚的に透明な状態である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置される前記不透明層は動的不透明層であり、該動的不透明層は視覚的に不透明な視覚状態にするために活性化され、視覚的透明な状態にするために不活性化され得る、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第３のディスプレイモジュールの背後に配置される動的不透明層を提供する工程をさらに包含し、該動的不透明層は不透明な視覚状態にするために活性化され、透明な視覚状態にするために不活性化され得る、請求項１２に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１ディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第３のディスプレイモジュールの背後に配置される不透明層と、該第１のディスプレイモジュールと第２のディスプレイモジュールとの間に配置される動的不透明層を提供する工程をさらに包含し、該動的不透明層は視覚的に不透明な視覚状態にするために活性化され、視覚的に透明状態にするために不活性化され得る、請求項１２に記載の方法。
【請求項２６】
ディスプレイ面を有する第１の視覚的に透明なディスプレイモジュールと、
ディスプレイ面を有する第２のディスプレイモジュールと、を備えるディスプレイシステムであって、
該ディスプレイモジュールが、該第１のディスプレイモジュールのディスプレイ面に垂直なＺ軸に実質的に沿ったスタック構造に配置され、ディスプレイモジュール面がＸ−Ｙ平面において同一に位置調整されず、
各ディスプレイモジュールは、選択的に、視覚画像を表示するために活性化されるか、静止状態にするために不活性化され得、該第２のディスプレイモジュールがビューイメージを表示するために活性化される時、ビューイメージは該第１のディスプレイモジュールを通して見られる、ディスプレイシステム。
【請求項２７】
ディスプレイ面を有する第３のディスプレイモジュールをさらに備え、該第３のディスプレイモジュールがＺ軸に実質的に沿ったスタック構造において、前記第２のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置され、前記ディスプレイモジュール面が同一のＸ−Ｙ平面において位置調整されていない、請求項２６に記載のディスプレイシステム。
【請求項２８】
前記ディスプレイモジュール面がＸ軸およびＹ軸に沿って互いに実質的に平行である、請求項２６に記載のディスプレイシステム。
【請求項２９】
前記ディスプレイモジュール面はＸ軸およびＹ軸に沿って互いに平行ではなく、前記第２のディスプレイモジュールによって表示されたビューイメージは、該第１のディスプレイモジュールを通して見ることができるように位置調整されている、請求項２６に記載のディスプレイシステム。
【請求項３０】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置された動的不透明層をさらに備え、該動的不透明層が不透明な視覚状態にするために活性化され、透明な視覚状態にするために不活性化され得る、請求項２６に記載のディスプレイシステム。
【請求項３１】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第２のディスプレイモジュールの背後に配置された不透明層と、該第１のディスプレイモジュールと該第２のディスプレイモジュールとの間に配置された動的不透明層とをさらに備え、該動的不透明層は、視覚的に不透明な視覚状態にするために活性化され、視覚的に透明な状態にするために不活性化され得る、請求項２６に記載のディスプレイシステム。
【請求項３２】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第３のディスプレイモジュールの背後に配置された動的不透明層をさらに備え、該動的不透明層は不透明な視覚状態にするために活性化され、透明な視覚状態にするために不活性化され得る、請求項２７に記載のディスプレイシステム。
【請求項３３】
前記第１のディスプレイモジュールからＺ軸方向に遠位の前記第３のディスプレイモジュールの背後に配置された不透明層と、該第１のディスプレイモジュールと該第２のディスプレイモジュールとの間に配置された動的不透明層とをさらに備え、該動的不透明層は視覚的に不透明な視覚状態にするために活性化され、視覚的に透明な状態にするために不活性化され得る、請求項２７に記載のディスプレイシステム。
【請求項３４】
Ｚ軸に実質的に沿ったスタック構造において配置された複数のディスプレイモジュールであって、該複数のディスプレイモジュールの各々は別のディスプレイモジュールに対して間隔を空けた関係で配置される、複数のディスプレイモジュールと、
該複数のディスプレイモジュールにおいて表示される三次元画像と、を備えるディスプレイシステムであって、該複数のディスプレイモジュールの各々が該三次元画像とそのディスプレイモジュールの平面との間の交差の線を表示する、ディスプレイシステム。
【請求項３５】
情報の第１のタイプを表示するために構成された第１のディスプレイモジュールと、
該第１のディスプレイモジュールと間隔を空けた関係で配置され、情報の第２のタイプを表示するために構成された第２のディスプレイモジュールと、を備えるディスプレイシステムであって、
該情報の第１のタイプが、第１のパスワードの受理に対して表示され、該情報の第２のタイプが第２のパスワードの受理に対して表示される、ディスプレイシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【公表番号】特表２００７−５０７７５７（Ｐ２００７−５０７７５７Ａ）
【公表日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３４２０２（Ｐ２００６−５３４２０２）
【出願日】平成１６年１０月４日（２００４．１０．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３２５３７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３６３４３
【国際公開日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（５０６１０９１６６）ユニ−ピクセル ディスプレイズ， インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月４日（２００４．１０．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３２５３７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３６３４３
【国際公開日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（５０６１０９１６６）ユニ−ピクセル ディスプレイズ， インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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