[發(fā)明專利]多視角定向顯示器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680030818.1
• 申請日: 2006-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN101248475A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黛安娜·烏爾里克·基恩;喬納森·馬瑟
• 申請（專利權(quán)）人: 夏普株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G09F9/00
• 分類號(hào): G09F9/00;G02F1/13;G02B27/22
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 陳瑞豐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多視角定向顯示器(multiple?view?directional?display)，所述多視角定向顯示器顯示兩個(gè)或更多個(gè)圖像，使得每個(gè)圖像從不同的方向都可看到。因此，從不同方向觀看顯示器的兩個(gè)觀察者將看到彼此不同的圖像。例如，這種顯示器可以用作自動(dòng)立體顯示裝置或雙視角顯示裝置。

背景技術(shù)

多年以來，傳統(tǒng)的顯示裝置已經(jīng)設(shè)計(jì)為由多個(gè)用戶同時(shí)觀看。顯示裝置的顯示性能制作為使得觀看者可以相對于顯示器從不同的角度看到同樣良好的圖像質(zhì)量。這在許多用戶需要從顯示器一例如機(jī)場和火車站的出發(fā)信息的顯示器上獲得相同的信息的應(yīng)用中是有效的。然而，還具有個(gè)別用戶需要能夠從相同的顯示器看到不同的信息的許多應(yīng)用。例如，如圖1示意性地說明，在汽車中，駕駛員可能希望觀看衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)，例如，GPS數(shù)據(jù)，而乘坐者則可能希望觀看電影。這些相矛盾的需求可以通過提供兩個(gè)單獨(dú)的顯示裝置滿足，但這將占據(jù)額外的空間并將增加費(fèi)用。此外，如果兩個(gè)單獨(dú)的顯示器，即，乘客顯示器70和駕駛員顯示器80用在此實(shí)例中，如果駕駛員移動(dòng)他或她的頭，則駕駛員可以看到乘客顯示器70，這將造成駕駛員精神不集中。如進(jìn)一步的實(shí)例，在計(jì)算機(jī)游戲中，對于兩個(gè)或更多個(gè)玩家，每個(gè)玩家可能都希望從他或她自己的觀點(diǎn)觀看游戲。這目前通過每個(gè)玩家觀看單獨(dú)的顯示屏幕上的游戲?qū)崿F(xiàn)，使得每個(gè)玩家在單獨(dú)的屏幕上觀看其自己特定的透視圖。然而，對于每個(gè)玩家都提供單獨(dú)的顯示屏幕要占據(jù)大量的空間且很貴，并且對于便攜式游戲是不切實(shí)際的。

為了解決這些問題，已經(jīng)研制了多視角定向顯示器。多視角定向顯示器的一個(gè)應(yīng)用是作為‘雙視角顯示器(dual?view?diaplay)’，所述雙視角顯示器可以同時(shí)顯示兩個(gè)或多個(gè)不同的圖像，每個(gè)圖像只在特定的方向上可見一所以從一個(gè)方向觀看顯示裝置的觀察者將看到一個(gè)圖像，而從另一個(gè)不同的方向觀看顯示裝置的觀察者將看到不同的圖像。與使用兩個(gè)或更多個(gè)單獨(dú)的顯示器相比，可以顯示不同圖像給兩個(gè)或更多個(gè)用戶的顯示器提供了相當(dāng)大的節(jié)約空間和較低的成本。

以上已經(jīng)給出了多視角定向顯示裝置的可能應(yīng)用的實(shí)例，但還有許多其它應(yīng)用。例如，所述顯示裝置可以使用在每個(gè)乘客都提供有其自己單獨(dú)的飛行中的娛樂節(jié)目的飛機(jī)中。目前，每個(gè)乘客都提供有單獨(dú)的顯示裝置，典型地設(shè)置在前排座椅的后背中。由于一個(gè)顯示器可以服務(wù)兩個(gè)或更多個(gè)乘客，同時(shí)允許每個(gè)乘客選擇其自己選擇的電影，所以使用多視角定向顯示裝置在成本、空間和重量上可以提供相當(dāng)大的節(jié)約。

多視角定向顯示器的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是防止使用者看到每個(gè)其它節(jié)目的能力。這在需要保密的應(yīng)用(例如，銀行或銷售，例如使用自動(dòng)出納機(jī)(ATM))中以及在以上計(jì)算機(jī)游戲的實(shí)例中都是理想的。

多視角定向顯示器的進(jìn)一步應(yīng)用在于生產(chǎn)三維顯示器。在正常的影象中，由于人的兩只眼睛在頭腦中的不同位置，人的兩只眼睛從不同的透視點(diǎn)觀看世界。這兩個(gè)透視圖通過大腦接著用于估計(jì)景象中到各種物體的距離。為了建立有效地顯示三維圖像的顯示器，必須重新產(chǎn)生此狀態(tài)并供給通常所說的圖像的“立體像對”，一個(gè)圖像對應(yīng)觀察者的一只眼睛。

根據(jù)用于供給眼睛不同視圖的方法，三維顯示器分為兩種類型。立體顯示器典型地在寬的觀看區(qū)域上顯示立體圖像對的兩個(gè)圖像。每個(gè)視圖都被編碼，例如，通過顯示器的顏色、偏振狀態(tài)或時(shí)間編碼。使用者需要戴上分開視圖并讓每只眼睛只看到預(yù)期的視圖的過濾系統(tǒng)的眼鏡。

自動(dòng)立體顯示器在不同方向顯示右眼視圖和左眼視圖，使得每個(gè)視圖只可從各自限定的空間區(qū)域看到。橫過整個(gè)有效顯示區(qū)可看見圖像的空間區(qū)域稱為“視窗”。如果觀察者位于使得其左眼在立體對的左眼視圖的視窗中，而其右眼在用于該對的右眼圖像的視窗中，則正確的視圖將通過觀察者的每只眼睛看到，并將看到三維圖像。自動(dòng)立體顯示器不需要觀察者戴上觀看輔助裝置。

自動(dòng)立體顯示器的原理與雙視角顯示器的原理相似。然而，顯示在自動(dòng)立體顯示器上的兩個(gè)圖像為立體圖像對的左眼和右眼圖像，因此彼此相依賴。此外，兩個(gè)圖像顯示為只有一個(gè)觀測者可看見，且一個(gè)圖像可由觀測者的一只眼睛看到。

對于平板自動(dòng)立體顯示器，典型地由于總體上稱為視差光學(xué)鏡的立體顯示器和光學(xué)元件的圖像顯示單元的圖像元素(或“像素”)結(jié)構(gòu)的組合形成視窗。視差光學(xué)鏡的實(shí)例為視差柵格，所述視差柵格為具有透射區(qū)的屏幕，通常為狹縫形式并被不透明的區(qū)域分開。此屏幕可以設(shè)定在具有圖像元素的二維陣列的空間光線調(diào)制器(SLM)的前面或后面，以產(chǎn)生自動(dòng)立體顯示器。