用于无缝显示器的阴影投射对准技术制造技术

一种用于对准多层显示器的光学层的方法包括：在通过间隔区域而彼此分离的多个透射式像素阵列中的每个上显示黑暗屏幕图像。透射式像素阵列被布置在多层显示器的显示层上。采用被布置在显示层之后的照明层的多个照明源来对显示层进行照明。照明源中的每个与透射式像素阵列之一相对应，以对透射式像素阵列中的相对应的一个进行照明。将照明图案投射在被布置在显示层之前的屏幕层上。照明图案包括由于从透射式像素阵列中的邻近的透射式像素阵列所投射的重叠的照明的明亮区域。对被投射到屏幕层上的照明图案的明亮区域进行分析，以识别显示层与照明层之间的失准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开通常涉及光学显示器，并且具体地但是非排除性地，涉及光学显示器的无缝拼接(tiling)。
技术介绍
由于用于制造显示面板的成本随着单体(monolithic)显示器面积而呈指数式增加，所以大型墙式显示器可能过于昂贵。成本的这样的指数式增加源自：大型单体显示器的增加的复杂度，与大型显示器相关联的产出(yield)的下降(对于大型显示器，较大数量的组件必需是无缺陷的)，以及增加的运输、递送和安装成本。对较小的显示面板进行拼接以形成较大的多面板显示器可以帮助降低与大型单体显示器相关联的许多成本。
技术实现思路
图1A和图1B示出了将多个较小的、较不昂贵的显示面板100拼接在一起可以如何实现可以被用作大型墙式显示器的大型多面板显示器105。由每个显示面板100所显示的单个图像可以构成由多面板显示器105总体地显示的较大的整体合成图像的子部分。虽然多面板显示器105可以降低成本，但是视觉上其具有重大缺陷。每个显示面板100包括围绕其周围的边框110。边框110是容置在其中布置有显示像素的像素区域115的机械结构。近年，制造商已经相当可观地减少了边框110的厚度，达到小于2毫米。然而，即使这些薄的边框装饰(trim)对于裸眼仍然非常明显，使观看者分心以及以其他方式降低整体视觉体验。为了实现高质量多拼接显示器，在具有高对准度的情况下，从典型的观看距离应当基本上察觉不到图像部分之间的过渡(transition)。附图说明参考以下附图来描述本专利技术的非限制性且非穷举性的实施例，其中，除非另外地指明，否则贯穿各个视图相同的附图标记指代相同的部件。附图并不必须按照比例，替代地，当示出被描述的原理时对其施加强调。图1A和图1B(现有技术)示出传统的显示面板拼接。图2是根据本公开的实施例、示出多层显示拼接的功能层的透视图。图3A是根据本公开的实施例、示出图像部分之间的重叠照明的多层显示拼接的功能层的截面图。图3B是根据本公开的实施例、示出可以如何实现包括多显示拼接的大型无缝显示器的两个显示拼接的平面图。图4是根据本公开的实施例、示出用于使用阴影投射技术进行的照明层与显示层之间的粗略对准的过程的流程图。图5A和图5B根据本公开的实施例、示出粗略对准期间对准图案的使用。图6是根据本公开的实施例、示出用于使用阴影投射技术进行的照明层与显示层之间的精细对准的过程的流程图。图7根据本公开的实施例、示出指示具有对称的明亮区域的良好对准的照明图案。图8根据本公开的实施例、示出指示具有明亮区域中的不均匀性的不良对准的照明图案。图9根据本公开的实施例、示出指示具有明亮区域中的不均匀性的不良对准的照明图案。具体实施方式在本文中描述用于对准多层显示器的光学层的系统、装置和方法的实施例。在下面的描述中，对很多特定的细节进行陈述以提供对实施例的透彻的理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以在不具有特定的细节中的一个或多个的情况下来实践在本文中所描述的技术，或者可以采用其他方法、组件、材料等来实践本文中所描述的技术。在其他实例中，公知的结构、材料或操作未被详细地示出或描述以避免模糊特定的方面。贯穿本说明书对“一个实施例”或“一实施例”的指代意味着结合实施例所描述的特定的特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书、在各种位置中出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”不必所有都指代同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以按照任何合适的方式来组合特定的特征、结构或特性。图2和图3A根据本公开的实施例示出多层显示拼接200的功能层。图2是显示拼接200的各层的透视图，而图3A是其截面图。所示出的显示拼接200的实施例包括照明层205、显示层210以及屏幕层215。所示出的照明层205的实施例包括照明源220的阵列和透镜化层(lensinglayer)221(为了简明，仅在图3A中示出)。所示出的显示层210的实施例包括通过间隔区域235而彼此分离的透射式像素阵列230。所示出的屏幕层215的实施例被分割为用于显示整体合一的图像的各图像部分250的区域。多层显示拼接200由多个小像素(pixlet)组成，多个小像素各自包括穿过多层显示拼接200在列内对准的照明源220、像素阵列230以及用于显示图像部分250的屏幕区域。在所示出的实施例中，每个照明源220对准在相对应的像素阵列230之下，以采用灯光对相对应的像素阵列的背面照明。照明源220可以被实施为独立的光源(例如，彩色的或单色的LED、量子点等)，其发射具有限定的角展度或圆锥型的光以完全地对存在于显示层210之上的它们相对应的透射式像素阵列230照明。照明层205和显示层210以固定的距离245(例如，8毫米)而彼此分离。可以使用透明中间物(例如，玻璃或塑料层)来实现该分离，并且该分离可以进一步包括一个或多个透镜化层221(包括透镜、光圈、限束器(beamconfiner)等)以控制或操纵从照明源220所发射的灯光的角范围和截面形状。在一个实施例中，照明控制器可以耦合到照明源220以控制它们的照明强度。照明层205可以包括基板，在该基板上布置有照明源220和/或包括有助于每个照明源220的单独的位置的精细的横向X-Y调整的机械结构。透射式像素阵列230被布置在显示层210上并且各自包括透射式像素的阵列(例如，100像素乘100像素)。在一个实施例中，透射式像素可以被实施为背光式液晶像素。每个透射式像素阵列230是在显示层210上通过间隔区域235与邻近的透射式像素阵列230分离的独立的显示阵列。将邻近的像素阵列230彼此分离的内部间隔区域235可以是将给定的像素阵列230与显示层210的外边缘分离的边界间隔区域235的宽度的二倍。在一个实施例中，内部间隔区域235具有4毫米的宽度，而边界间隔区域235具有2毫米的宽度。当然，可以实施其他尺寸。如所示地，通过将每个透射式像素阵列230分离的间隔区域235，透射式像素阵列230以矩阵的形式跨越显示层210而间隔开。在一个实施例中，透射式像素阵列230各自表示显示像素(例如，背光式LCD像素)的分离的并且独立的阵列。间隔区域235显著地大于给定的透射式像素阵列230的像素之间的像素间(inter-pixel)分离。间隔区域235提供改进的灵活性，以用于对信号线进行路由或包括额外的电路(诸如，显示控制器)。沿着显示层210的外部边界存在的间隔区域235还提供用于显示拼接200的边框装饰206的空间。边框装饰206操作为用于显示拼接200的壳体的侧边。沿着外部边界存在的间隔区域235还提供用于电源和/或通信端口的空间。尽管图2示出了显示层210为包括排列为两行三列的六个透射式像素阵列230，但是应当意识到显示拼接200的各种实施方式可以包括被组织为行和列的不同组合的更多的或更少的透射式像素阵列230。这样，在具有照明源220对透射式像素阵列230的一对一比例的实施例中，在照明层205上的照明源220的数量和布局也可以变化。虽然为了简明图2未示出所示出的三个层之间的居于中间的层，但是应当意识到，实施例可以包括各种居于中间的光学或结构子层，诸如透镜阵列、用于提供机械刚性和光学偏移的透明基板、屏幕层215之上的保护层，或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对准多层显示器的光学层的方法，所述方法包括：在通过间隔区域彼此分离的多个透射式像素阵列中的每个上显示黑暗屏幕图像，所述透射式像素阵列被布置在显示层上；采用被布置在显示层之后的照明层的多个照明源来对显示层进行照明，其中，照明源中的每个与透射式像素阵列之一相对应以对透射式像素阵列中相对应的透射式像素阵列进行照明；将照明图案投射在被布置在显示层之前的屏幕层上，其中，照明图案包括由于从透射式像素阵列中的邻近的透射式像素阵列所投射的重叠的照明所导致的明亮区域；以及对被投射到屏幕层上的照明图案的明亮区域进行分析，以识别显示层与照明层之间的失准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.16 US 14/254,3111.一种用于对准多层显示器的光学层的方法，所述方法包括：在通过间隔区域彼此分离的多个透射式像素阵列中的每个上显示黑暗屏幕图像，所述透射式像素阵列被布置在显示层上；采用被布置在显示层之后的照明层的多个照明源来对显示层进行照明，其中，照明源中的每个与透射式像素阵列之一相对应以对透射式像素阵列中相对应的透射式像素阵列进行照明；将照明图案投射在被布置在显示层之前的屏幕层上，其中，照明图案包括由于从透射式像素阵列中的邻近的透射式像素阵列所投射的重叠的照明所导致的明亮区域；以及对被投射到屏幕层上的照明图案的明亮区域进行分析，以识别显示层与照明层之间的失准。2.根据权利要求1所述的方法，其中，明亮区域是被显示层上的邻近的透射式像素阵列和照明层上相对应的照明源投射到屏幕层上的图像部分之间的、在屏幕层上的过渡区域，并且其中，所述过渡区域被布置在显示层上的间隔区域之上。3.根据权利要求2所述的方法，其中，每个透射式像素阵列包括1000个显示像素或者更多，并且其中，重叠的照明包括屏幕层上两个图像像素至十个图像像素的宽度。4.根据权利要求1所述的方法，其中，分析被投射到屏幕层上的照明图案的明亮区域以识别失准包括分析明亮区域以识别明亮区域中的非均匀性。5.根据权利要求4所述的方法，其中，明亮区域中的非均匀性包括非对称的明亮区域。6.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：确定给定的明亮区域具有超过阈值等级的非均匀性；以及调整对于将光投射到给定的明亮区域上有贡献的照明源中的至少一个的位置，以降低非均匀性。7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：调整照明源中的一个或多个的位置，直到被投射到屏幕层上的照明图案的明亮区域中的所有为可接受地均匀为止。8.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：确定给定的明亮区域具有超过阈值等级的非均匀性；以及调整被布置在照明源与透射式像素阵列之间的至少一个透镜元件的位置，以降低非均匀性。9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在将屏幕层附接到显示层之前，将显示层定位在照明层之上；在将屏幕层附接到显示层之前，跨越透射式像素阵列来显示对准图案并且对透射式像素阵列进行照明；以及对被投射到对准图案周围的光的非均匀性进行分析，以确定显示层相对于照明层的粗略对准。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：调整照明层相对于显示层的对准，以降低被投射到对准图案周围的光的非均匀性。11.至少一种机器可访问存储介质，提供当被机器执行时将使得机器执行操作的指令，所述操作包括：在通过间隔区域而彼此分离的多个透射式像素阵列中的每个上显示黑暗屏幕图像，所述透射式像素阵列被布置在多层显示拼接的显示层上；采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：B巴斯塔尼，P米兰法，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：发明
国别省市：美国;US