自动立体显示装置制造方法及图纸

一种可切换的自动立体显示装置，包括：显示面板，其具有用于产生显示的显示像素阵列(5)，显示像素被排列成行和列；以及透镜布置(9)，其用于将来自不同像素的输出导向至不同空间位置以能观看立体图像，透镜布置处于平行于所述显示面板的平面中。透镜布置包括可电切换的LC层，该LC层限定透镜图案或透镜复制件图案，其中LC层的LC排列可电切换以使得透镜布置可在2D模式与3D模式之间切换。在2D模式，LC排列处于基本上在透镜布置平面内的第一方向上，且在3D模式，LC排列处于也基本上在透镜布置平面内的第二垂直方向上。显示面板的光输出在所述第二方向上偏振。这种布置对于两个垂直观看平面而言能使得显示面板输出与LC排列方向之间的垂直关系得以维持。

【技术实现步骤摘要】
自动立体显示装置
本专利技术涉及以下类型的自动立体显示装置（autostereoscopicdisplaydevice），这种类型的自动立体显示装置包括显示面板和成像布置，显示面板具有用于产生显示的显示像素阵列，成像布置用于将不同视图导向至不同空间位置。
技术介绍
用于这种类型显示器中的成像布置的第一实例为屏障，该屏障例如具有相对于显示器的基本像素（underlyingpixel）来确定大小和位置的狭缝。如果观看者的头部处于固定位置，观看者就能感知3D图像。屏障定位于显示面板前方且被设计成使得来自奇数和偶数像素列的光被导向观看者的左眼和右眼。这种类型的双视图显示设计的缺陷在于，观看者必须处于固定位置，且仅能向左或向右移动大约3cm。在一更优选的实施例中，在每个狭缝下方并不存在两个子像素列，而是若干个子像素列。以此方式，允许观看者左右移动且在其眼睛中总是感知立体图像。屏障布置生产起来较为简单但并非光高效的。因此优选的替代是使用透镜布置作为成像布置。举例而言，能提供细长的微透镜元件阵列，其平行于彼此延伸且覆盖在显示像素阵列上，且通过这些微透镜元件来观察显示像素。微透镜元件提供为多个元件的片，其中的每一个元件包括细长的半圆柱形透镜元件。微透镜元件在显示面板的列方向上延伸，且每个微透镜元件覆盖在显示像素的两个或两个以上相邻列的相应组上。如果每个微透镜与两列显示像素相关联，则每列中的显示像素提供相应二维子图像的竖直切片。微透镜片将这两个切片和来自于与其它微透镜相关联的显示像素列的相应切片导向至位于该片前方的使用者的左眼和右眼处，使得使用者观察到单个立体图像。微透镜元件片因此提供光输出导向功能。在其它布置中，每个微透镜与行方向中的四个或更多个相邻显示像素的组相关联。每组中显示像素的相应列被近似布置成从相应二维子图像提供竖直切片。随着使用者的头从左到右的移动，感知一系列连续的、不同的立体视图，从而形成例如环视（look-around）印象。上文所述的装置提供有效的三维显示。但应了解，为了提供立体视图，需要牺牲装置的水平分辨率。这种分辨率牺牲对于特定应用是不可接受的，诸如显示小文本字符来供近距离观看。因此，建议提供一种可在二维模式与三维(立体)模式之间切换的显示装置。实施这种切换的一种方式为，提供可电切换的微透镜阵列。在二维模式，可切换装置的微透镜元件以“通过”模式进行操作，即，它们以与光学透明材料的平面片相同的方式起作用。所得到的显示器具有等于显示面板的原分辨率（nativeresolution）的高分辨率，其适合于从近的观看距离来显示小文本字符。当然，二维显示模式不能提供立体图像。在三维模式，可切换装置的微透镜元件提供光输出导向功能，如上文所述的那样。所得到的显示器能提供立体图像，但具有上文所提到的不可避免的分辨率损失。为了提供可切换的显示模式，可切换装置的微透镜元件由诸如液晶材料的电光材料形成，该电光材料具有可在两个值之间切换的折射率。继而通过向设于微透镜元件上方和下方的平面电极施加适当电位来在各个模式之间切换该装置。该电位相对于相邻光学透明层的折射率来更改微透镜元件的折射率。可切换装置的结构和操作的更详细描述可见于美国专利号6,069,650中。LC微透镜可切换显示器的缺点在于，在2D模式仍有透镜作用，特别是当从显示屏幕的法线上方或下方的位置观看该显示器时。这导致不合需要的图像伪像。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种自动立体显示装置，其关于2D模式中透镜作用的前述问题做出改进。利用根据本专利技术的装置实现这个目的。本专利技术由独立权利要求限定。附属权利要求限定有利实施例。根据本专利技术，提供一种可切换的自动立体显示装置，其包括：-显示面板，其具有用于产生显示的显示像素阵列，所述显示像素被布置成行和列；以及-透镜布置，其用于将来自不同像素的输出导向至不同的空间位置以能观看立体图像，所述透镜布置处于平行于显示面板的平面中；其中该透镜布置包括可电切换的LC层，其限定透镜图案或透镜复制件图案，其中LC层的LC排列可电切换以使得透镜布置可在2D模式与3D模式之间切换，其中在2D模式，LC排列处于基本上在透镜布置平面内的第一方向上，且在3D模式，LC排列处于也基本上在透镜布置平面内的第二垂直方向上，且其中显示面板的光输出在第二方向上偏振。在此布置中，可切换透镜装置的LC分子排列位于显示器的平面内。对于在垂直于显示平面的两个平面中的显示观看方向而言，这种布置能允许显示器面板的输出的偏振与LC排列方向之间的垂直关系得以维持。在一布置中，显示面板的光输出沿着显示器的行方向或列方向偏振。因此，显示输出偏振与LC排列方向处在相同平面中。这意味着在偏振方向与液晶光轴之间所期望的90度角能基本上独立于在水平(行)平面和竖直(列)平面中的光输出方向。在另一布置中，透镜布置包括细长透镜阵列，其中显示面板的光输出沿着或垂直于细长透镜轴线偏振。同样，显示输出偏振与LC排列方向处在相同平面中。对于平行于和垂直于透镜轴线的平面而言，在偏振方向与液晶光轴之间所期望的90度角独立于光输出方向。对于小倾斜角，这意味着所期望的90度角又基本上独立于在水平平面和竖直平面中的光输出方向。在一布置中，第一(2D)方向垂直于透镜轴线且第二方向平行于透镜轴线，显示面板的光输出在平行于透镜轴线的方向上偏振，且其中透镜布置电切换到2D模式。在2D模式，偏振方向沿着透镜且LC排列穿过（across）透镜。然后基于透镜布置的稳态LC排列来获得3D模式。该透镜布置可包括平行于透镜轴线的切换电极，以生成穿过透镜的平面内电场，以便实施到2D模式的切换。在另一布置中，第一方向垂直于透镜轴线且第二方向平行于透镜轴线，显示面板的光输出在平行于透镜轴线的方向上偏振，且其中透镜布置电切换到3D模式。再者，在此实施方式的2D模式中，偏振方向沿着透镜且LC排列穿过透镜。但是基于透镜布置的稳态LC排列获得2D模式。该透镜布置可包括垂直于透镜轴线的切换电极，以沿着透镜生成平面内电场，以便实施到3D模式的切换。显示面板包括可个别寻址的发射、透射、折射或衍射显示像素的阵列，例如，其可包括液晶显示面板。本专利技术还提供一种控制自动立体显示装置的方法，该自动立体显示装置包括显示面板和可切换的透镜布置，该可切换的透镜布置用于将显示面板输出导向至不同空间位置以能观看立体图像，该方法包括：-在2D模式与3D模式之间选择，其中在2D模式，LC排列处于基本上在透镜布置平面内的第一方向上，且在3D模式，LC排列处于也基本上在透镜布置平面内的第二垂直方向上；-对透镜布置进行电切换来提供选定的操作模式；以及-驱动显示面板以提供适合于选定模式的显示输出，其中显示输出受到控制以在第二方向上偏振。附图说明现将参考附图仅以举例的方式来描述本专利技术的实施例，在附图中：图1是已知自动立体显示装置的示意性透视图；图2和图3用于解释图1所示的显示装置的透镜阵列的操作原理；图4示出微透镜阵列如何向不同空间位置提供不同视图；图5用于解释与已知设计相关联的问题且该问题通过本专利技术而解决；图6示出本专利技术的显示装置的第一实例；以及图7示出本专利技术的显示装置的第二实例。具体实施方式本专利技术提供一种可切换的自动立体显示装置，其中可切换透镜布置的可切换LC材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可切换的自动立体显示装置，包括：‑显示面板(3)，其具有用于产生显示的显示像素阵列(5)，所述显示像素被排列成行和列；以及‑透镜布置(9)，其用于将来自不同像素的输出导向至不同空间位置以能观看立体图像，所述透镜布置处于平行于所述显示面板的平面中且包括细长透镜的阵列；其中所述透镜布置包括可电切换的LC层，该LC层限定透镜图案或透镜复制件图案，其中所述LC层的LC排列可电切换以使得所述透镜布置可在2D模式与3D模式之间切换，其中在所述2D模式，所述LC排列处于基本上在所述透镜布置平面内的第一方向上，且在所述3D模式，所述LC排列处于绕所述显示面板的法线旋转以基本上保持在所述透镜布置平面内的第二方向上，所述 LC排列的所述第一方向垂直于所述LC排列的所述第二方向并处在平行于所述显示面板的所述透镜布置的平面内，其中所述透镜布置包括平行于所述透镜布置的透镜轴线的切换电极以生成穿过所述透镜的平面内电场。

【技术特征摘要】
2009.06.26 EP 09163866.81.一种可切换的自动立体显示装置，包括：-显示面板(3)，其具有用于产生显示的显示像素阵列(5)，所述显示像素被排列成行和列；以及-透镜布置(9)，其用于将来自不同像素的输出导向至不同空间位置以能观看立体图像，所述透镜布置处于平行于所述显示面板的平面中且包括细长透镜的阵列；其中所述透镜布置包括可电切换的LC层，该LC层限定透镜图案或透镜复制件图案，其中所述LC层的LC排列可电切换以使得所述透镜布置可在2D模式与3D模式之间切换，其中在所述2D模式，所述LC排列处于基本上在所述透镜布置平面内的第一方向上，且在所述3D模式，所述LC排列处于绕所述显示面板的法线旋转以基本上保持在所述透镜布置平面内的第二方向上，所述LC排列的所述第一方向垂直于所述LC排列的所述第二方向并处在平行于所述显示面板的所述透镜布置的平面内，其中所述透镜布置包括平行于所述透镜布置的透镜轴线的切换电极以生成穿过所述透镜的平面内电场。2.根据权利要求1所述的装置，其中在所述3D模式，所述LC布置平行于所述透镜布置的透镜轴线。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述显示面板包括可个别寻址的发射、透射、折射或衍射显示像素阵列。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：F皮尔曼，ST德兹沃特，MPCM克里恩，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL