[發(fā)明專利]自動(dòng)立體顯示器件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980104479.0
• 申請日: 2009-02-02
• 公開（公告）號: CN101939998A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: O·H·威廉森
• 申請（專利權(quán)）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: 謝建云;劉鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自動(dòng)立體顯示器件，該自動(dòng)立體顯示器件包含諸如具有顯示像素陣列的顯示面板的圖像形成裝置以及一視圖形成裝置。該視圖形成裝置可以是布置在該圖像形成元件之上的柱鏡透鏡陣列，顯示像素通過該視圖形狀裝置而被觀看到。本發(fā)明還涉及驅(qū)動(dòng)自動(dòng)立體顯示器件的方法。

背景技術(shù)

已知的自動(dòng)立體顯示器件描述于GB?2196166A。此已知器件包含具有顯示像素的行和列陣列的二維發(fā)射液晶顯示面板作為圖像形成裝置以產(chǎn)生顯示。相互平行地延伸的細(xì)長柱鏡透鏡陣列位于顯示像素陣列之上并作為視圖形成裝置。來自顯示像素的輸出被投射通過這些柱鏡透鏡，所述柱鏡透鏡起到調(diào)整輸出方向的作用。

柱鏡透鏡是作為元件片提供的，其每一個(gè)包含細(xì)長的半圓柱形透鏡元件。柱鏡透鏡沿顯示面板的列方向延伸，每個(gè)柱鏡透鏡位于對應(yīng)一組的兩個(gè)或更多個(gè)相鄰的顯示像素列之上。

在例如每個(gè)柱鏡透鏡與兩列顯示像素關(guān)聯(lián)的布置中，每一列中的顯示像素提供對應(yīng)的二維子圖像的垂直片段。柱鏡片將這兩個(gè)片段以及來自與其它柱鏡透鏡關(guān)聯(lián)的顯示像素列的相應(yīng)片段投射到定位在該片前方的用戶的左眼和右眼，使得用戶觀察到單個(gè)立體圖像。

在其它布置中，每個(gè)柱鏡透鏡與沿行方向的一組三個(gè)或更多個(gè)相鄰顯示像素相關(guān)聯(lián)。每一組中相應(yīng)的顯示像素列被恰當(dāng)?shù)夭贾靡蕴峁﹣碜詫?yīng)的二維子圖像的垂直片段。當(dāng)用戶的頭從左移動(dòng)到右時(shí)，觀察到一系列連續(xù)的、不同的立體視圖，建立了例如環(huán)視印象。

上述自動(dòng)立體顯示器件產(chǎn)生具有良好亮度水平的顯示。然而，與該器件關(guān)聯(lián)的問題在于，由柱鏡片投射的視圖被暗區(qū)所分離，該暗區(qū)是通過“成像”不發(fā)光的黑色矩陣而導(dǎo)致的，該不發(fā)光的黑色矩陣典型地定義顯示像素陣列。作為以橫過顯示器分隔開的暗垂直帶形式的亮度不均勻性，這些暗區(qū)容易被用戶觀察到。當(dāng)用戶從左到右移動(dòng)時(shí)，所述帶橫過顯示器移動(dòng)，以及當(dāng)用戶朝向或者離開顯示器移動(dòng)時(shí)，所述帶的節(jié)距改變。

已經(jīng)提出許多方法用以減小不均勻性的幅度。例如，可以通過將柱鏡透鏡相對于顯示像素陣列的列方向傾斜成銳角的公知技術(shù)來減小不均勻性的幅度。然而，仍難以將通過成像黑色矩陣而引入的強(qiáng)度調(diào)制深度減小至低于1％，在該水平下不均勻性對于用戶而言仍是可感知的并且分散其注意力。

用以減小不均勻性的幅度的另一方法是所謂的分?jǐn)?shù)視圖(fractionalview)布置，其詳細(xì)描述于WO?2006/117707A2。具有分?jǐn)?shù)視圖布置的器件特征在于傾斜柱鏡透鏡的節(jié)距不等于顯示像素的節(jié)距(即彩色顯示器中的子像素節(jié)距)的整數(shù)倍，以及連續(xù)柱鏡透鏡之下的像素按水平交替方式來定位。結(jié)果，連續(xù)透鏡同時(shí)投射不同數(shù)量的黑色矩陣，引起相互相位偏移的強(qiáng)度調(diào)制?？倧?qiáng)度的一次諧波抵消，留下弱得多的不均勻性效應(yīng)。根據(jù)此方法，通過成像黑色矩陣而引入的強(qiáng)度調(diào)制深度可以減小至遠(yuǎn)低于1％。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在上述器件中通過成像黑色矩陣而引入的強(qiáng)度調(diào)制深度還作為柱鏡透鏡聚焦能力的函數(shù)而改變。一般而言，通過增大器件中透鏡的焦距而使它們散焦導(dǎo)致通過成像黑色矩陣而引入的強(qiáng)度調(diào)制深度的減小。然而，使透鏡散焦也引起由柱鏡片投射的視圖之間的串?dāng)_，這對于用戶感知到的三維效應(yīng)是有害的。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種自動(dòng)立體顯示器件，該器件包含：

圖像形成裝置，其具有顯示像素的陣列用于產(chǎn)生顯示，該顯示像素在空間上由不透明矩陣定義；

視圖形成裝置，其與該圖像形成裝置對齊布置并且具有可配置成將顯示像素組的輸出聚焦到沿不同方向朝用戶投射的多個(gè)視圖的視圖形成元件的陣列，從而使得能夠自動(dòng)立體成像，其中視圖形成裝置的聚焦強(qiáng)度(focusing?strength)是電學(xué)可切換的；以及

驅(qū)動(dòng)裝置，其布置成使用用于該多個(gè)視圖的視頻數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)該圖像形成裝置以及在基本上對應(yīng)于通過成像該不透明矩陣而引入的強(qiáng)度調(diào)制深度的局部極小值的第一和第二值之間切換該視圖形成裝置的聚焦強(qiáng)度。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)視圖形成裝置的聚焦強(qiáng)度和通過成像黑色矩陣而引入的強(qiáng)度調(diào)制深度之間的關(guān)系是非線性的，當(dāng)聚焦強(qiáng)度減小時(shí)(例如，通過增大定義視圖形成裝置的透鏡元件的焦距)，調(diào)制深度呈現(xiàn)連續(xù)地更小的局部極小值。通過在對應(yīng)于這些局部極小值的值之間切換視圖形成裝置的聚焦強(qiáng)度，可以提供多種顯示模式，每個(gè)模式提供不同的通過成像該不透明矩陣而引入的強(qiáng)度調(diào)制深度以及不同量的視圖間串?dāng)_。

特別地，該器件可提供第一和第二顯示模式，在所述第一和第二顯示模式中視圖形成裝置的聚焦強(qiáng)度分別切換到第一和第二值。