[發明專利]自動立體顯示設備

有效

• 申請號: 200880109946.4
• 申請日: 2008-09-30
• 公開（公告）號: CN101836460A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: M·G·H·希丁克;S·T·德茲沃特;O·H·威廉森;M·C·J·M·維森伯格;T·C·克拉恩;M·J·R·奧普德比克;R·T·J·穆伊斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周紅力;譚祐祥

技術領域

本發明涉及一種自動立體顯示設備，其包括諸如具有顯示像素陣列的顯示面板之類的圖像形成裝置，以及視圖形成裝置。該視圖形成裝置可以是設置在圖像形成元件之上的透鏡元件陣列，通過該視圖形成裝置觀看顯示像素。本發明還涉及一種驅動自動立體顯示設備的方法。

背景技術

GB2196166A中描述了一種已知的自動立體顯示設備。該已知設備包括二維液晶顯示器面板，該面板具有顯示像素的行和列陣列，該陣列充當圖像形成元件以產生顯示。彼此平行地延伸的延長的透鏡元件的陣列覆蓋顯示像素陣列并且充當視圖形成元件。用戶或觀看者通過這些透鏡元件觀察顯示像素。

所述透鏡元件被提供為元件片，每一個透鏡元件包括延長的半圓柱透鏡元件。該透鏡元件在顯示面板的列方向上延伸，其中每個透鏡元件覆蓋兩個或更多相鄰列顯示像素的相應分組。

在例如每個小透鏡與兩列顯示像素相關聯的布置中，每列中的顯示像素提供相應的二維子圖像的垂直切片(vertical?slice)。該透鏡片將這兩個切片和來自與其他小透鏡相關聯的顯示像素列的相應切片引導到位于該片前面的用戶的左眼和右眼，使得用戶能夠觀看單個立體圖像。

在其他布置中，每個小透鏡與行方向上的三個或更多相鄰的顯示像素的分組相關聯。每個分組中對應的顯示像素列被適當地設置為提供來自相應的二維子圖像的垂直切片。當用戶的頭從左到右移動時，一系列連續的、不同的、立體的視圖被感知，產生例如環顧的印象。

上述設備提供一種有效的三維顯示。然而，應當理解，為了提供立體視圖，必需犧牲設備的水平分辨率。例如，具有600行和800列顯示像素陣列的顯示面板可以提供4-視圖自動立體顯示，其中每個視圖包括600行和200列的顯示像素陣列。豎直與水平分辨率之間的這種顯著差異不是所期望的。

而且，也應當理解，在顯示的視角與對顯示中的三維景深感知之間存在折衷(trade?off)。具體地，為了提供具有寬視角的顯示，必需將所投影的視圖分布在大角度上，例如60°。然而，這種顯示提供具有較少景深感覺的淺三維圖像。相反，為了提供具有良好深度的逼真的三維圖像，必需在小視角上集中所有的投影視圖。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有良好圖像分辨率、寬視角和良好景深感覺的顯示。

本發明由獨立權利要求限定。從屬權利要求限定了優選實施例。

根據本發明的一個方面，提供一種用于自動立體顯示設備的布置。該自動立體設備可以是多視圖自動立體顯示設備。

在使用中，視圖偏轉裝置改變由視圖形成裝置形成的多個視圖被朝向用戶或觀看者投影的方向。特別地，視圖在雙折射棱鏡處的折射根據顯示光的偏振方向來變化。包括偏振開關的視圖偏轉裝置已經被發現能夠達到較高的開關速度，因為該偏振開關可以被構成為非常薄并且/或者具有恒定厚度。

每個視圖典型地被偏轉，使得它填充了未被偏轉的視圖之間的明顯黑暗的角度。典型的偏轉角度為大約半度。這樣，可以減少或消除顯示散焦以降低暗角的效果的需要。在許多情況下，圖像形成裝置由發出顯示光的像素和分隔像素的暗區組成。該暗區可以由黑色掩模形成。視圖形成裝置還對在被稱為暗角的角度處的視圖之間的這些暗區成像。暗角的效果通常也被稱為暗帶，這因為暗帶分隔了觀看者所觀察的視圖。減少暗帶的一種方法是將圖像形成裝置剛好放置在視圖形成裝置的焦點之外，由此使觀看者所觀察的圖像有些模糊不清并且使暗帶模糊不清(smearing)。

如果與視圖偏轉裝置的操作同步地，利用第一和第二多個視圖的數據順序驅動圖像形成裝置，那么視圖的數量可以被有效地加倍而沒有任何分辨率損失。如果圖像形成裝置利用相同的多個視圖的數據而被恒定地驅動，那么每個視圖的角度可以增加，并且如上所述，顯示散焦以降低暗角效果的需要可以被減少或消除。

所述偏振開關可以包括可切換的偏振旋轉器，其被設置為可選擇地將透射光的偏振方向從第一方向改變到第二方向。在這種情況下，偏振開關還包括用于偏振顯示光的裝置，使得偏振旋轉器有具有第一偏振方向的光。然而，該偏振裝置可以形成圖像形成裝置和/或視圖形成裝置的一個功能部件。

所述可切換偏振旋轉器可以包括位于透明電極之間的液晶材料。隨后電壓被施加到該電極上以誘導液晶材料的變形，該液晶材料可以是扭曲向列(TN)或任何其他類型的液晶材料。將電壓施加到電極上改變了液晶材料旋轉顯示光的偏振方向的程度。

所述至少一個雙折射棱鏡可以包括用于接收進入該棱鏡的光的第一表面和用于使光從該棱鏡透射出去的第二表面，該棱鏡的第一和第二表面限定了一個銳角。該銳角可以例如在1°-3°的范圍內。