自动立体显示系统技术方案

一种布置成显示自动立体图像的自动立体显示系统（240），显示系统包括显示面板（400,500），其包括多个子像素。子像素的多个子区域包括高强度子区域，其中高强度子区域布置成针对在子像素中接收到的至少一个图像值提供比子像素的多个子区域中的其它子区域更高强度的光。高强度子区域可以布置在子像素中以减少条带化，尤其是通过沿平行于列方向的方向拆分多个子区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及自动立体显示系统和显示面板。
技术介绍
已知的自动立体显示设备包括二维液晶显示面板，其具有充当图像形成构件以产生显示的显示像素的行和列阵列。平行于彼此延伸的细长透镜的阵列叠覆显示像素阵列并且充当视图形成构件。这些称为“透镜状透镜”。来自显示像素的输出通过这些透镜状透镜而投射，这些透镜状透镜起作用以修改输出的方向。透镜状透镜作为透镜元件片来提供，其中每一个透镜元件包括细长的部分柱状（例如半柱状）透镜元件。透镜状透镜在显示面板的列方向上延伸，其中每一个透镜状透镜叠覆显示子像素的两个或更多相邻列的相应组。每一个透镜状透镜可以与显示子像素的两列相关联以使得用户能够观察单个立体图像。替代性地，每一个透镜状透镜可以与行方向上的三个或更多相邻显示子像素的组相关联。每一组中的显示子像素的对应列适当地布置成提供来自相应二维子图像的竖直切片。当用户的头部从左向右移动时，观察到一系列接连、不同的立体视图，从而创建例如环顾印象。以上描述的自动立体显示设备产生具有良好明亮度水平的显示。然而，若干问题与设备相关联。由透镜状片投射的视图通过由非发射黑矩阵的“成像”导致的暗区段分离，非发射黑矩阵典型地限定显示子像素阵列。这些暗区段容易被用户观察为以跨显示器间隔的暗竖直条带的形式的明亮度非均匀性。当用户从左向右移动时，条带跨显示器移动，并且当用户朝向或远离显示器移动时，条带的间距改变。另一问题在于，竖直对准的透镜造成仅水平方向上的分辨率中的降低，而竖直方向上的分辨率不更改。因此，水平和竖直方向上的分辨率并不理想地平衡。这些问题二者可以至少部分地通过以相对于显示像素阵列的列方向的锐角倾斜透镜状透镜来解决。WO2010/070564公开了一种布置，其中透镜间距和透镜倾斜以这样的方式选择以便在颜色子像素的间距和颜色均匀性方面提供由透镜状阵列创建的视图中的改进的像素布局。对于许多显示器，光通过子像素的透射是与观看角度相关的。这尤其发生在液晶类型显示器中。这造成低颜色性能以及甚至灰度反转。
技术实现思路
提供了一种自动立体显示系统，其布置成显示自动立体图像。显示系统包括显示面板和视图形成系统。显示面板包括布置在行和列中的多个子像素，子像素布置成根据在子像素中接收到的图像值而提供光。子像素包括多个子区域，子像素的每一个子区域布置成根据在子像素中接收到的图像值而提供光。多个子区域包括高强度子区域，其中高强度子区域布置成针对在子像素中接收到的至少一个图像值而提供比子像素的多个子区域中的其它子区域强度更高的光。因此，子像素中的多个子区域中的至少两个布置成针对在子像素中接收到的至少一个图像值提供不同强度的光。响应于图像值的子像素的所得强度是子区域的强度的平均。相应地，对于强度的给定所得平均，一些子区域具有更高强度，例如更接近全白色，而其它子区域具有更低强度，例如更接近黑色。相应地，光通过子像素的透射是与观看角度不太相关的。换言之，存在图像值，其使得一个子区域提供与相同子像素中的另一子区域强度不同的光。这意味着两个子区域具有不同的色调响应，其还称为色调响应曲线。色调响应指示作为所接收到的图像值的函数的所提供的光的强度。在实施例中，子像素中的多个子区域中的高强度子区域和另一子区域布置成当接收到指示图像值范围中的中点的图像值时，提供到不同强度的光；所谓的50%灰色点。在实施例中，所述不同强度明显不同，例如至少10%，或甚至至少50%不同。在该实施例中，因而针对相同子像素中的两个子区域在50%图像值处存在至少50%不同的光强度。视图形成系统包括透镜元件的组。透镜元件关于多个子像素布置以将来自子像素的光引导到不同角度方向上以形成自动立体图像。视图形成系统可以包括透镜状体，例如包括多个细长透镜的片。透镜状体可以在与显示面板的列方向的倾斜之下应用。透镜元件可以是微透镜，例如球形微透镜。尽管子像素区域降低观看角度相关性，但是它们可能导致自动立体显示器中的严重条带化；特别地，在包括透镜状体的自动立体显示器中。关于自动立体显示器的条带化问题可以限定为由于通过透镜状透镜对黑矩阵的角度和位置相关放大所致的不期望的强度变化。对于单体式显示器，即每一个子像素具有单个子区域，条带化同样是问题，但是其在很大程度上已经通过参数的适当选择而解决，特别是间距和倾斜。因此，要解决的附加问题是针对其中子像素具有多个子区域的自动立体显示器而减少条带化。在实施例中，沿平行于列（或行）方向的方向在多个子区域中拆分子像素。每一个子像素的多个子区域包括高强度子区域，其中响应于表示图像值范围的中点的图像值的光强度为最大。沿显示面板的列（或行）的子像素，低伽马子区域在子像素中的相同位置处，低伽马子区域因而形成在子像素的列中延伸的低伽马子区域线。低伽马子区域因而与在相同行或相同列中直接相邻的子像素中的低伽马区域直接相邻。以此方式，低伽马子区域形成跨显示面板的连续条带，其减少条带化。在实施例中，对于行中的至少两个相邻的子像素，它们的高强度子区域具有相对于子像素中的其它子区域的子像素中的相同位置。在实施例中，子像素的多个子区域包括至少三个不同的子区域。发现将子区域的数目增加到大于2将减小条带化，而与其中布局子区域的图案无关；甚至是在棋盘格布置中。本专利技术的一方面涉及一种显示自动立体图像的方法。本文所描述的自动立体显示器可以应用在范围广泛的实际应用中。这样的实际应用包括复杂3D结构的科学和医学可视化，以及机器人、计算机游戏和广告的远程操纵。自动立体显示器还适合于模拟器，诸如飞行模拟器。附图说明本专利技术的这些和其它方面从以下描述的实施例是明显的并且将参照以下描述的实施例进行阐述。在附图中，图1a是自动立体显示设备的示意性透视图，图1b是图1a中所示的显示设备的示意性截面视图，图1c示出涉及2D显示面板和所投射的3D视图的配置的参数，图1d示出来自图1b的细节，图2a示意性地示出子像素200，图2b示意性地示出子像素210，图2c示意性地示出显示系统240，图2d以流程图的形式示意性地示出自动立体显示方法250，图3a示意性地示出子像素300，图3b示意性地示出子像素310，图3c示意性地示出可能的色调响应曲线，图3d示意性地示出用于子像素的可能电路，图3e示意性地示出子像素320，图3f示意性地示出子像素330，图3g示意性得示出子像素340，图3h示意性地示出子像素350，图3i示意性地示出可能的色调响应曲线，图3j示意性地示出可能的色调响应曲线，图4a示意性地示出显示面板400的部分，图4b示意性地示出面板400中的可见条带化的量，图5a示意性地示出显示面板500的部分，图5b示意性地示出面板500中的可见条带化的量，图6a示意性地示出水平拆分成两个子区域的子像素，图6b示意性地示出面板500的图案，图6c示意性地示出棋盘格设计，图6d示意性地示出面板400的图案，图6e示意性地示出作为透镜设计的函数而针对不同子像素区域设计的预期条带化，图7a示意性地示出具有变化数目的子像素区域行和两个不同子像素横纵比的棋盘格图案，图7b示意性地示出针对N=1，C=3区中的不同子像素区域设计的对应预期条带化，图7c示意性地示出具有变化数目的子像素区域行和两个不同子像素横纵比的条状图案，图7d示意性地示出针对N=本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种布置成显示自动立体图像的自动立体显示系统（240），该显示系统包括‑ 显示面板（400,500），包括布置在行和列中的多个子像素，列在列方向上跨面板延伸，行在行方向上跨面板延伸，子像素布置成根据在子像素中接收到的图像值提供光，子像素包括多个子区域，子像素的每一个子区域布置成根据在子像素中接收到的图像值提供光，子像素的多个子区域包括高强度子区域，其中高强度子区域布置成针对在子像素中接收到的至少一个图像值提供比子像素的多个子区域中的其它子区域更高强度的光，以及‑ 视图形成系统，包括一组透镜元件（222），透镜元件关于多个子像素布置以将来自子像素的光引导到关于行方向的不同角度方向上以形成自动立体图像，其中通过沿平行于列方向的方向的划分线将子像素（200）拆分成多个子区域，使得多个子区域沿行方向布置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 EP 14174652.91.一种布置成显示自动立体图像的自动立体显示系统（240），该显示系统包括-显示面板（400,500），包括布置在行和列中的多个子像素，列在列方向上跨面板延伸，行在行方向上跨面板延伸，子像素布置成根据在子像素中接收到的图像值提供光，子像素包括多个子区域，子像素的每一个子区域布置成根据在子像素中接收到的图像值提供光，子像素的多个子区域包括高强度子区域，其中高强度子区域布置成针对在子像素中接收到的至少一个图像值提供比子像素的多个子区域中的其它子区域更高强度的光，以及-视图形成系统，包括一组透镜元件（222），透镜元件关于多个子像素布置以将来自子像素的光引导到关于行方向的不同角度方向上以形成自动立体图像，其中通过沿平行于列方向的方向的划分线将子像素（200）拆分成多个子区域，使得多个子区域沿行方向布置。2.如权利要求1中的自动立体显示系统，其中-响应于表示图像值范围的中点的图像值的高强度子区域的光强度高于子像素的多个子区域中的其它子区域，-沿显示面板的列的子像素，高强度子区域在子像素中的相同位置处，高强度子区域因而形成在子像素的列中延伸的高强度子区域线。3.如前述权利要求中任一项中的自动立体显示系统，其中-子像素中的高强度子区域在该子像素的多个子区域之中布置在沿子像素中的行方向的第一或最后位置处。4.如权利要求2或3中的自动立体显示系统，其中显示器的相同列中的子像素提供相同颜色的光。5.如前述权利要求中任一项中的自动立体显示系统，其中透镜元件包括透镜状透镜，其具有相对于列方向、在子像素横纵比的0.30倍（0.3*a）和子像素横纵比的0.75倍（0.75*a）之间的倾斜（s），其中倾斜包括列方向与细长透镜状体方向之间的角度的正切。6.如前述权利要求中任一项中的自动立体显示系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：EG范普坦，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