自动立体透镜状显示设备制造技术

一种自动立体显示设备包括显示面板以及被设置在显示面板之上的透镜状阵列。透镜状阵列包括透镜状透镜的阵列，每个透镜状透镜具有平行伸长轴并且并排布置在节距方向上。显示面板包括快门类型显示器，其中在光调制状态之间的转变包含光调制介质大体在垂直于透镜节距方向的方向上的移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种类型的自动立体显示设备，其包括具有用于产生显示的显示像素阵列的显示面板和用于将不同视图引导到不同空间位置的成像布置。
技术介绍
用于该类型的显示器的成像布置的第一示例是隔板，例如具有裂缝的隔板，针对显示器的底层像素按尺寸制作和定位该裂缝。如果观看者的头处于固定的位置处，则他/她能够感知3D图像。隔板被定位在显示面板前方并且被设计成使得来自奇数和偶数像素列的光被向着观看者的左和右眼引导。该类型的两视图显示器设计的缺点是观看者必须处于固定的位置处，并且仅能够向左或右移动大约3厘米。在更优选的实施例中，在每个裂缝之下存在并非两个子像素列，而是多个子像素列。以该方式，允许观看者向左和右移动并且总是在其眼睛中感知立体图像。隔板布置制造起来简单，但是对于光并不高效。因此优选的替代方式是使用透镜布置作为成像布置。例如，可提供伸长的透镜状元件的阵列，其相互平行延伸并且覆盖显示像素阵列，并且通过这些透镜状元件观看显示像素。透镜状元件被提供为元件片，每个元件片包括伸长的半圆柱形透镜元件。透镜状元件（“小透镜”）在显示面板的列方向上延伸，每个透镜状元件覆盖相应组的两个或更多个相邻列显示像素。在其中例如每个小透镜与两列显示像素相关联的布置中，每个列中的显示像素提供相应的二维子图像的竖直切片。透镜状片向着定位在该片前方的用户的左眼和右眼引导这两个切片以及来自与其它小透镜相关联的显示像素列的对应切片，从而使用户观察到单个立体图像。透镜状元件片因此提供光输出引导功能。在其它布置中，每个小透镜与行方向上的一组四个或更多个相邻显示像素相关联。在每个组中的显示像素的对应列被适当地布置以提供来自相应二维子图像的竖直切片。随着用户的头从左移动到右，感知到一系列连续的、不同的、立体视图，从而建立了例如环视的印象。可使用透镜状布置来创建用于任何底层的原生2D显示面板的自动立体显示设备。然而，不同的显示技术产生了不同的技术问题。本专利技术特别涉及基于快门的显示器与透镜状透镜布置的组合。本专利技术因此针对反射式、透射式和半透半反式显示器的子集。该类型的显示器具有一种像素，对于该像素，在一个极端状态下，光调制部分被限制到小的区域，并且同时在另一极端状态下，该像素的大部分具有该光调制属性。显示技术（其至少一些变型在本专利技术的范围内）的示例是电润湿显示器、电泳显示器、电流体显示器和MEMS类型的显示器。使用该类型的显示器的问题在于针对不同灰度级或者当做出调制级之间的转变时，像素形状和面积改变。这可产生视觉伪影，特别是当结合透镜状阵列使用的时候。
技术实现思路
本专利技术提供了如在独立权利要求中定义的装置和方法。从属权利要定义了有利的实施例。在一个方面，本专利技术提供了一种自动立体显示设备，该设备包括包含数行和数列的像素的显示面板以及被设置在显示面板之上的透镜状阵列，其中透镜状阵列包括透镜状透镜的阵列，每个透镜状透镜具有平行伸长轴，其中显示面板包括光调制像素，在光调制像素中能够在至少两个状态之间控制光调制的程度，所述两个状态为第一状态和第二状态，在所述第一状态中光调制介质占据像素的第一区域，而在所述第二状态中光调制介质占据像素的第二区域，其中在第一和第二状态之间的转变包含光调制介质大体在第一方向上的移动，其中第一方向在伸长轴的10度内或在像素列方向的10度内，或在伸长轴和像素列方向之间。布置提供了快门类型的显示器中的快门在透镜轴的方向上的卷出（roll out）方向。卷出方向靠近像素列方向或透镜轴方向，或在它们之间。这减少了在3D显示输出中的视觉伪影。第一方向例如是从第一区域的区域中心到第二区域的区域中心的方向。这定义了一般的快门打开和关闭方向。第一方向优选平行于伸长轴方向。在第一状态中，光调制介质可占据储存器区域。该储存器区域可被认为是最小的像素区域。储存器区域优选是与伸长轴方向垂直的伸长形状。因此，储存器形状跨越透镜轴方向并且卷出方向沿着透镜轴方向。可选择透镜状阵列和储存器的形状和位置，使得每个3D视图与相等量的像素储存器区域相互作用。也可选择透镜状阵列设计和最大光调制的形状和位置，使得每个3D视图与像素的相等量的最大光调制形状相互作用。显示面板可包括电泳显示面板、电润湿显示面板或基于MEMS快门的显示面板。在另一方面中，本专利技术提供了一种控制自动立体显示设备的方法，该设备包括包含数行和数列像素的显示面板以及设置在显示面板之上的透镜状阵列，其中透镜状阵列包括透镜状透镜的阵列，每个透镜状透镜具有平行伸长轴，其中该方法包括在至少两个状态之间控制像素的光调制的程度，所述两个状态为第一状态和第二状态，在第一状态中光调制介质占据像素的第一区域，而在第二状态中光调制介质占据像素的第二区域，其中在第一和第二状态之间的转变包含光调制介质大体在第一方向上的移动，其中第一方向在伸长轴的10度内或在像素列方向的10度内，或在伸长轴和像素列方向之间。附图说明现在将单纯通过示例的方式参考附图描述本专利技术的实施例，在附图中：图1是已知的自动立体显示设备的示意性透视图；图2示出透镜状阵列如何将不同的视图提供到不同的空间位置；图3示出在截面和平面图中的并且在第一显示状态中的电润湿显示器的已知显示像素；图4示出在第二显示状态中的图3的已知显示像素；图5示出使用移动液滴的已知显示技术；图6示出使用在室层之上的显示层的已知显示技术，其中光调制介质可在层之间移动；图7示出使用用于保持颜料的通道和储存器的已知显示技术；图8示出使用旋转颗粒的已知显示技术；图9示出使用两种类型的移动带电颗粒的已知显示技术；图10示出使用平面内电泳的已知显示技术；图11示出使用MEMS可卷曲快门的已知显示技术；图12示出通常基于快门的显示器如何改变它们的显示状态；图13示出图12的显示技术的中间状态；图14用于解释关于图12的显示的问题；图15示出涉及光阻挡区域的厚度的已知的进一步问题；图16示出本专利技术的布置的两个示例；以及图17示出针对图16（a）的示例如何减小条带（banding）；图18示出本专利技术的布置的另外示例。具体实施方式本专利技术提供了包括显示面板和设置在显示面板之上的透镜状阵列的自动立体显示设备。透镜状阵列包括透镜状透镜的阵列，每个透镜状透镜具有平行伸长轴并且在节距方向上并排布置。显示面板包括快门类型的显示器，其中在光调制状态之间的转变包含光调制介质大体在垂直于透镜节距方向的方向上的移动。图1是已知的直接观看自动立体显示设备1的示意性透视图。通常，使用有源矩阵类型的液晶显示面板3，其用作空间光调制器以产生显示。显示面板3具有被布置成行和列的显示像素5的正交阵列。为了清楚的目的，在图1中仅示出少量的显示像素5。实际上，显示面板3可能包括大约1千行和数千列的显示像素5。液晶显示面板3的结构可以是完全常规的。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动立体显示设备，包括：‑ 包括数行和数列的像素（5）的显示面板（3），以及‑ 被设置在所述显示面板之上的透镜状阵列，其中所述透镜状阵列包括透镜状透镜的阵列，每个透镜状透镜具有平行伸长轴（162），其中所述显示面板包括光调制像素，在所述光调制像素中能够在至少两个状态之间控制光调制的程度，所述两个状态为第一状态和第二状态，在所述第一状态中光调制介质占据像素的第一区域，而在所述第二状态中所述光调制介质占据像素的第二区域，其中在第一和第二状态之间的转变包含所述光调制介质大体在第一方向（160）上的移动，其中所述第一方向（160）在所述伸长轴（162）的10度内或在像素列方向的10度内，或在所述伸长轴和所述像素列方向之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.18 US 61/6728271. 一种自动立体显示设备，包括：
- 包括数行和数列的像素（5）的显示面板（3），以及
- 被设置在所述显示面板之上的透镜状阵列，
其中所述透镜状阵列包括透镜状透镜的阵列，每个透镜状透镜具有平行伸长轴（162），
其中所述显示面板包括光调制像素，在所述光调制像素中能够在至少两个状态之间控制光调制的程度，所述两个状态为第一状态和第二状态，在所述第一状态中光调制介质占据像素的第一区域，而在所述第二状态中所述光调制介质占据像素的第二区域，
其中在第一和第二状态之间的转变包含所述光调制介质大体在第一方向（160）上的移动，
其中所述第一方向（160）在所述伸长轴（162）的10度内或在像素列方向的10度内，或在所述伸长轴和所述像素列方向之间。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述第一方向（160）在所述伸长轴（162）的5度内或在所述像素列方向的5度内，或在所述伸长轴和所述像素列方向之间。
3. 根据权利要求1所述的设备，其中所述伸长轴和所述像素列方向在具有1/3或1/6的正切的角度处。
4. 根据权利要求1所述的设备，其中所述第一方向（160）是从所述第一区域的区域中心到所述第二区域的区域中心的方向。
5. 根据权利要求1所述的设备，其中所述第一方向（160）平行于所述伸长轴方向（162）。
6. 根据权利要求1所述的设备，其中在所述第一状态中，所述光调制介质占据储存器区域（161）。
7. 根据权利要求6所述的设备，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：MT约翰逊，B克鲁恩，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL