使用机电显示元件的三维(3D)图像生成制造技术

一种用于生成三维图像的显示器包含用于选择性地阻碍相应光圈的光调制器阵列及控制器。所述控制器可控制所述阵列中的一组光调制器以通过致使将所述光调制器驱动到第一组位置中而在第一时间处形成对应于输入数据的第一眼图像，所述第一组位置是基于所述输入数据确定的。所述第一眼图像包含朝向所述显示器的第一侧加权的光的角分布。所述控制器还可控制所述相同组光调制器以通过致使将所述光调制器驱动到第二组位置中而在第二时间处形成对应于输入数据的第二眼图像，所述第二组位置是基于所述输入数据确定的。所述第二眼图像包含朝向所述显示器的相对侧加权的光的角分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用机电显示元件的三维(3D)图像生成相关申请案本专利申请案主张2012年8月10日申请的标题为“THREEDIMENSIONAL(3D)IMAGEGENERATIONUSINGELECTROMECHANICALDISPLAYELEMENTS”的第13/571,868号美国实用申请案的优先权，且其受让与本受让人，且特此明确地以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及机电系统(EMS)的领域。确切地说，本专利技术涉及使用机电显示元件的三维(3D)图像生成。
技术介绍
通过形成或加强图像的深度错觉而以三维形式感知图像。上述情形是通过向观看者的左眼及右眼单独呈现两个偏移图像而进行。传统上，已通过为观看者提供透过变化技术使得观看者的眼睛中的每一者能够观看稍微不同图像的眼镜来达成3D观看。举例来说，使用不同偏光性或不同色彩的光及相应地包含偏光滤光器或滤色器的由观看者所佩戴的眼镜来形成用于每一眼睛的图像。两个图像之间的差异导致深度感知，或经感知的第三维度。对无眼镜3D显示的需求正在增加。观看者不再想要必须佩戴专门眼镜来感知3D图像，尤其当使用移动装置时。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法及装置各自具有数项创新性方面，所述方面中的任何单一者皆不单独地决定本文中所揭示的所期望属性。本专利技术中所阐述的标的物的一项创新性方面可实施于用于显示三维(3D)图像的设备中，所述设备包含显示元件阵列及控制器。所述控制器可控制所述阵列中的一组显示元件以通过致使将所述显示元件驱动到第一组状态中而在第一时间处形成对应于输入数据的第一眼图像。所述第一眼图像包含朝向所述设备的第一侧加权的光的角分布。所述控制器还可控制所述相同组的显示元件以通过致使将所述显示元件驱动到第二组状态中而在第二时间处形成对应于输入数据的第二眼图像。所述第二眼图像包含朝向与所述第一侧相对的所述设备的第二侧加权的光的角分布。在某些实施方案中，所述设备可包含具有后光圈的后光圈层及具有前光圈的前光圈层，其中所述显示元件阵列定位于所述后光圈层与所述前光圈层之间。在某些实施方案中，所述显示元件中的每一者包含快门且经配置以被驱动到至少三个状态中，所述至少三个状态包含：其中光调制器的快门实质上阻碍对应光圈的不透射状态；其中所述快门在第一侧上部分地阻碍所述对应光圈的第一光透射状态；及其中所述快门在与所述第一侧相对的第二侧上部分地阻碍所述光圈的第二光透射状态。在某些实施方案中，所述控制器可致使将基于所述输入数据而选择的所述显示元件中的至少某些显示元件驱动到所述第一光透射状态中以形成所述第一眼图像且致使将基于所述输入数据而选择的所述显示元件中的至少某些显示元件驱动到所述第二透射状态中。在某些实施方案中，所述控制器可通过致使将第一电压施加到耦合到显示元件的致动器而致使将所述显示元件驱动到第一光透射状态中，且可通过将第二不同电压施加到所述致动器而致使将所述显示元件驱动到第二光透射状态中。在某些实施方案中，所述控制器经配置以致使将至少一个显示元件驱动到提供中心光分布的第三透射状态中。在某些实施方案中，所述控制器经配置以通过致使将所述显示元件驱动到所述第三光透射状态中而生成二维图像。在某些实施方案中，所述设备包含具有多个后光圈的后光圈层及具有多个前光圈的前光圈层。所述显示元件阵列定位于所述后光圈层与所述前光圈层之间。在某些实施方案中，所述前光圈层包含光阻挡材料。在某些实施方案中，所述后光圈层包含接近所述显示元件阵列的第一表面且所述光圈层的所述第一表面包含反射材料及光吸收材料中的至少一者。在某些实施方案中，所述显示元件包括光调制器。在某些实施方案中，所述光调制器包含基于快门的光调制器。在某些实施方案中，所述设备包含并入有所述显示元件阵列及所述控制器的显示模块。经配置以处理图像数据的处理器以及经配置以与所述处理器通信的存储器装置。在某些实施方案中，所述控制器包含所述处理器及所述存储器装置中的至少一者。在某些实施方案中，所述设备包含经配置以将至少一个信号发送到所述显示模块的驱动器电路且所述处理器进一步经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。在某些实施方案中，所述设备包含经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。在某些此些实施方案中，所述图像源模块包含接收器、收发器及发射器中的至少一者。在某些实施方案中，所述设备包含经配置以接收输入数据并将所述输入数据传递到所述处理器的输入装置。本专利技术中所阐述的标的物的另一创新性方面可实施于用于生成3D图像的显示设备中，所述显示设备具有包含后光圈的后光圈层、第一组EMS基于快门的显示元件，每一EMS基于快门的显示元件包含具有光阻挡部分及至少一个快门光圈的快门。所述显示元件经配置以在不透射状态(其中所述快门的所述光阻挡部分阻挡通过对应后光圈的实质上所有光)与第一光透射状态之间驱动。在所述第一光透射状态中，所述快门的所述至少一个快门光圈的中心沿第一方向相对于对应后光圈的中心偏移，以使得通过所述至少一个快门光圈的光具有朝向所述第一方向较重加权的角分布。所述显示设备还包含第二组EMS基于快门的显示元件，每一EMS基于快门的显示元件包含具有光阻挡部分及至少一个快门光圈的快门。此些光调制器经配置以在所述不透射状态(其中所述快门的所述光阻挡部分阻挡通过对应后光圈的实质上所有光)与第二光透射状态之间驱动。在所述第二光透射状态中，所述快门的所述至少一个快门光圈的中心沿第二方向相对于对应后光圈的中心偏移，以使得通过所述至少一个快门光圈的光具有朝向所述第二方向较重加权的角分布。在某些实施方案中，所述第一组EMS基于快门的显示元件形成包含朝向所述显示设备的第一侧加权的光的角分布的第一眼图像，且所述第二组EMS基于快门的显示元件形成包含朝向所述显示设备的第二侧加权的光的角分布的第二眼图像。在某些实施方案中，所述第一组EMS基于快门的显示元件中的所述显示元件包含若干第一光学元件，所述第一光学元件对应于所述第一前光圈且经配置以朝向所述显示设备的所述第一侧引导光。所述第二组EMS基于快门的显示元件中的所述显示元件包含多个第二光学元件，所述第二光学元件对应于所述第二前光圈且经配置以朝向所述显示设备的所述第二侧引导光。在某些实施方案中，所述第一光学元件及所述第二光学元件包含微透镜及棱镜中的至少一者。在某些实施方案中，所述显示设备包含具有前光圈的前光圈层。第一组MEMS基于快门的显示元件及第二组MEMS基于快门的显示元件定位于所述后光圈层与所述前光圈层之间。在某些实施方案中，所述前光圈层包含第一表面，所述第一表面包含光阻挡材料。在某些实施方案中，所述后光圈层包含第一表面，所述第一表面包含反射材料及光吸收材料中的至少一者。在某些实施方案中，所述EMS基于快门的显示元件包含MEMS装置。本专利技术中所阐述的标的物的另一创新性方面可实施于用于生成3D图像的显示设备，所述显示设备包含具有后顾安全的后光圈层、沉积于所述显示设备的前衬底上的前光圈层包含光阻挡材料层及形成于所述光阻挡材料层上的前光圈。所述前光圈相对于所述后光圈定位，以使得所述光阻挡材料与第一组后光圈的第一边缘重叠以使得通过第一组所述后光圈的光射出所述显示设备以形成包含朝向所述显示设备的第一侧加权的光的角分布的第一眼图像。所述前光圈还相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于显示三维3D图像的设备，其包括：显示元件阵列；及控制器，其经配置以：控制所述阵列中的一组显示元件以通过致使将所述显示元件驱动到第一组状态中而在第一时间处形成对应于输入数据的第一眼图像，其中所述第一眼图像包含朝向所述设备的第一侧加权的光的角分布；及控制所述阵列中的所述相同组的显示元件以通过致使将所述显示元件驱动到第二组状态中而在第二时间处形成对应于输入数据的第二眼图像，其中所述第二眼图像包含朝向与所述第一侧相对的所述设备的第二侧加权的光的角分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.10 US 13/571,8681.一种用于显示三维3D图像的设备，其包括：基于快门的显示元件阵列，每一显示元件经配置以驱动相对于对应光圈的至少三个位置之间的快门，所述至少三个位置包含关闭位置、第一眼敞开位置及第二眼敞开位置，且其中在所述第一眼敞开位置中，由所述显示元件发射的光包含朝向所述设备的第一侧加权的光的角分布，且在所述第二眼敞开位置中，由所述显示元件发射的光包含朝向与所述第一侧相对的所述设备的第二侧加权的光的角分布；及控制器，其经配置以：控制所述阵列中的一组显示元件以通过致使所述显示元件中的每一者基于输入数据将其对应快门驱动到所述关闭位置或所述第一眼敞开位置中而在第一时间处形成对应于所述输入数据的第一眼图像，其中所述第一眼图像包含朝向所述设备的所述第一侧加权的光的角分布；及控制所述阵列中的相同组的显示元件以通过致使所述显示元件中的每一者基于输入数据将其对应快门驱动到所述关闭位置或所述第二眼敞开位置中而在第二时间处形成对应于所述输入数据的第二眼图像，其中所述第二眼图像包含朝向与所述第一侧相对的所述设备的所述第二侧加权的光的角分布。2.根据权利要求1所述的设备，其中在所述第一眼敞开位置中，所述快门部分地阻碍所述对应光圈的第一部分，且在所述第二眼敞开位置中，所述快门部分地阻碍与所述光圈的所述第一部分相对的所述光圈的第二部分。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述显示元件经配置以致使其相应快门：通过致使将第一电压施加到耦合到所述快门的致动器而驱动到所述第一眼敞开位置中；且通过致使将第二不同电压施加到所述致动器而驱动到所述第二眼敞开位置中。4.根据权利要求2所述的设备，其中所述显示元件经配置以将其相应快门驱动到提供中性光分布的第三敞开位置中。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述控制器经配置以通过致使所述显示元件基于所述输入数据将其相应快门驱动到所述关闭位置或所述第三敞开位置中而生成二维图像。6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：后光圈层，其包括多个后光圈；及前光圈层，其包括多个前光圈，其中所述显示元件阵列定位于所述后光圈层与所述前光圈层之间。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述前光圈层包含光阻挡材料。8.根据权利要求6所述的设备，其中所述后光圈层包含接近所述显示元件阵列的第一表面，所述光圈层的所述第一表面包含反射材料及光吸收材料中的至少一者。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述快门包含机电系统EMS装置及微机电系统MEMS装置中的至少一者。10.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：显示模块，其并入有所述显示元件阵列及所述控制器；处理器，其经配置以处理图像数据；及存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。11.根据权利要求10所述的设备，其中所述控制器包括所述处理器及所述存储器装置中的至少一者。12.根据权利要求10所述的设备，其进一步包括：驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述显示模块；且其中所述处理器进一步经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。13.根据权利要求10所述的设备，其进一步包括：图像源模块，其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器，其中所述图像源模块包括接收器、收发器及发射器中的至少一者。14.根据权利要求10所述的设备，其进一步包括：输入装置，其经配置以接收输入数据并将所述输入数据传递到所述处理器。15.一种用于生成三维3D图像的显示设备，其包括：后光圈层，其包含多个后光圈；第一组机电系统EMS基于快门的显示元件，每一显示元件包含其中形成有多个光阻挡部分及至少一个快门光圈的快门，所述显示元件经配置以在其中所述快门的所述光阻挡部分阻挡通过对应后光圈的实质上所有光的不透射状态与其中所述快门的所述至少一个快门光圈的中心沿第一方向相对于对应后光圈的中心偏移的第一光透射状态之间驱动，以使得通过所述至少一个快门光圈的光具有朝向所述第一方向较重加权的角分布；及第二组EMS基于快门的显示元件，每一显示元件包含其中形成有多个光阻挡部分及至少一个快门光圈的快门，所述显示元件经配置以在其中所述快门的所述光阻挡部分阻挡通过对应后光圈的实质上所有光的所述不透射状态与其中所述快门的所述至少一个快门光圈的中心沿第二方向相对于对应后光圈的中心偏移的第二光透射状态之间驱动，以使得通过所述至少一个快门光圈的光具有朝向所述第二方向较重加权的角分布。16.根据权利要求15所述的显示设备，其中所述第一组EMS基于快门的显示元件形成包含朝向所述显示设备的第一侧加权的光的角分布的第一眼图像，且所述第二组EMS基于快门的显示元件形成包含朝向所述显示设备的第二侧加权的光的角分布的第二眼图像。17.根据权利要求16所述的显示设备，其中：所述第一组基于快门的显示元件包含多个第一光学元件，所述第一光学元件对应于所述对应后光圈且经配...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·S·佩恩，金奈什·甘地，石健如，
申请(专利权)人：皮克斯特隆尼斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US