具有光控膜的多视图显示器和方法技术

多视图显示器包括光阀阵列，光阀阵列具有重复的多个颜色子像素的行并且被布置为多个多视图像素，多视图像素被配置为调制定向光束作为多视图图像的视图的颜色像素。重复的多个颜色子像素的第一行在行方向上与重复的多个颜色子像素的第二行偏移颜色子像素的宽度的整数倍。第一行和第二行的偏移被配置为在相邻多视图像素中提供具有不同颜色的对应颜色子像素，以减轻与多视图图像的颜色像素相关联的颜色镶边。多视图显示器还包括被配置为控制多视图图像的视角的光控膜。视图图像的视角的光控膜。视图图像的视角的光控膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光控膜的多视图显示器和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年2月16日提交的美国临时申请序列号62/806,807以及于2019年4月29日提交的国际专利申请号PCT/US2019/029730的优先权，其内容通过引用并入本文。
[0003]关于联邦赞助的研究或开发的声明
[0004]N/A

技术介绍

[0005]电子显示器是用于向各种设备和产品的用户传送信息的几乎无处不在的介质。最常用的电子显示器包括阴极射线管(CRT)、等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、电致发光显示器(EL)、有机发光二极管(OLED)和有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、电泳显示器(EP)和采用机电或电流体光调制的各种显示器(例如，数字微镜器件、电润湿显示器等)。通常，电子显示器可分为有源显示器(即，发光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一源提供的光的显示器)。有源显示器的最明显的例子是CRT、PDP和OLED/AMOLED。当考虑发射光时通常被分类为无源的显示器是LCD和电泳显示器。无源显示器虽然通常表现出吸引人的性能特征，包括但不限于固有的低功耗，但是由于缺乏发光能力，在许多实际应用中可能发现有些受限的用途。
附图说明
[0006]参考结合附图进行的以下详细描述，可以更容易地理解根据本文描述的原理的示例和实施例的各种特征，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且其中：
[0007]图1A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器的透视图。
[0008]图1B示出了具有与根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器的视图方向相对应的特定主角方向的光束的角度分量的图形表示。
[0009]图2示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器的横截面视图。
[0010]图3示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器的光阀阵列的一部分的详细视图。
[0011]图4示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器的光阀阵列的一部分的详细视图。
[0012]图5A示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的具有光控膜的多视图显示器的平面图。
[0013]图5B示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的光控膜的透视图。
[0014]图5C示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的具有光控膜的
多视图显示器的侧视图。
[0015]图6示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的包括广角背光的多视图显示器的横截面图。
[0016]图7示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示系统的框图。
[0017]图8示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示系统操作的方法的流程图。
[0018]某些示例和实施例具有作为上述附图中所示的特征的补充或替代之一的其它特征。这些和其它特征将在下面参考上述附图进行详细描述。
具体实施方式
[0019]根据本文所述原理的示例和实施例提供了采用光阀阵列的背光，所述光阀阵列具有以偏移行布置的重复的多个颜色子像素。此外，在各种示例和实施例中，背光包括光控膜(LCF)。具体地，根据与本文的原理一致的各种实施例，提供了一种多视图显示器。多视图显示器包括光阀阵列，光阀阵列具有重复的多个颜色子像素并且被布置为多个多视图像素，多视图像素被配置为将定向光束调制为多视图图像的视图的颜色像素。重复的多个颜色子像素的第一行在行方向上与重复的多个颜色子像素的第二行偏移(offset)或相对于其移位(shift)。偏移或移位被配置为减轻与多视图图像相关联的颜色镶边。另外，根据各种实施例，多视图显示器进一步包括光控膜(LCF)，其被配置为控制多视图图像的视角。
[0020]在此，“二维显示器”或“2D显示器”被定义为被配置为提供基本相同的图像视图的显示器，而不管从哪个方向观看图像(即，在2D显示器的预定视角或范围内)。在许多智能电话和计算机监视器中发现的常规液晶显示器(LCD)是2D显示器的示例。相比之下并且在本文中，“多视图显示器”被定义为被配置为在不同视图方向上或从不同视图方向提供多视图图像的不同视图的电子显示器或显示系统。特别地，不同视图可以表示多视图图像的场景或对象的不同透视图。适用于本文中所描述的多视图图像的显示的多视图背光照明和多视图显示器的使用包含(但不限于)移动电话(例如，智能电话)、手表、平板计算机、移动计算机(例如，膝上型计算机)、个人计算机和计算机监视器、汽车显示控制台、相机显示器和各种其它移动以及大体上非移动显示应用和装置。
[0021]图1A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器10的透视图。如图1A所示，多视图显示器10包括屏幕12，以显示要观看的多视图图像。多视图显示器10在相对于屏幕12的不同观看方向16上提供多视图图像的不同视图14，观看方向16被图示为在各种不同的主角方向上从屏幕12延伸的箭头；不同的视图14被图示为在箭头的末端处的阴影多边形盒(即，描绘视图方向16)；并且仅示出了四个视图14和四个视图方向16，所有这些都是示例性的而非限制性的。注意，虽然在图1A中将不同的视图14图示为在屏幕上方，但是当在多视图显示器10上显示多视图图像时，视图14实际上出现在屏幕12上或其附近，在屏幕12上方描绘视图14仅仅是为了图示的简单，并且意在表示从与特定视图14对应的视图方向16中的相应一个观看多视图显示器10。
[0022]根据本文的定义，观看方向或具有与多视图显示器的观看方向相对应的方向的等同光束通常具有由角分量给出的主角方向。角度分量θ在此被称为光束的“仰角分
量”或“仰角”。角度分量被称为光束的“方位角分量”或“方位角”。根据定义，仰角θ是垂直平面(例如，垂直于多视图显示屏幕的平面)中的角度，而方位角是水平平面(例如，平行于多视图显示屏幕平面)中的角度。
[0023]图1B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的具有与多视图显示器的视图方向(例如，图1A中的视图方向16)相对应的特定主角方向的光束20的角度分量的图形表示。此外，根据本文的定义，光束20从特定点发射或发出。也就是说，根据定义，光束20具有与多视图显示器内的特定原点相关联的中心射线。图1B还示出了光束(或观察方向)的原点O。
[0024]此外，在本文中，如在术语“多视图图像”和“多视图显示器”中使用的术语“多视图”被定义为表示不同视角或包括多个视图的视图之间的角度视差的多个视图。另外，根据本文的定义，本文中的术语“多视图”明确地包括多于两个不同的视图(即，最少三个视图并且通常多于三个视图)。因此，如本文所采用的“多视图显示器”明确地区别于仅包含两个不同视图以表示场景或图像的立体显示器。然而，注意，虽然多视图图像和多视图显示器包括多于两个视图，但是根据本文的定义，通过一次仅选择多视图中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多视图显示器，包括：光阀阵列，其具有重复的多个颜色子像素的行，并且被布置为多个多视图像素，所述多视图像素被配置为将定向光束调制为多视图图像的视图的颜色像素，所述重复的多个颜色子像素的第一行在行方向上从所述重复的多个颜色子像素的第二行偏移颜色子像素的宽度的整数倍；以及光控膜，其被配置为控制所述多视图图像的视角，其中，所述第一行和所述第二行的所述偏移被配置为在相邻的多视图像素中提供具有不同颜色的对应的颜色子像素，以减轻与所述多视图图像的所述颜色像素相关联的颜色镶边。2.根据权利要求1所述的多视图显示器，其中，所述重复的多个颜色子像素中的每个颜色子像素具有不同的颜色，调制的光束表示所述多视图图像的颜色像素内的相应的不同颜色。3.根据权利要求2所述的多视图显示器，其中，所述重复的多个颜色子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。4.根据权利要求1所述的多视图显示器，还包括彼此间隔开并且被配置为提供所述定向光束的多束发射器的阵列，所述多束发射器阵列的多束发射器具有在所述光阀阵列的光阀的尺寸的一半和两倍之间的尺寸。5.根据权利要求4所述的多视图显示器，其中，所述光阀阵列的所述重复的多个颜色子像素的颜色子像素的不同子集对应于所述多束发射器阵列的每个多束发射器，所述不同子集表示所述多视图显示器的所述多视图像素的多视图像素。6.根据权利要求4所述的多视图显示器，还包括沿着所述多视图显示器的长度彼此间隔开的多个多束列，所述多个多束列的多束列被配置为以仅水平定向模式提供所述定向光束，其中，所述多个多束列是所述多束发射器的阵列，并且所述多视图显示器是仅水平视差显示器，并且其中所述光控膜具有与所述定向光束的所述仅水平定向模式正交定向的光控轴。7.根据权利要求6所述的多视图显示器，其中，所述多束列包括连续多束元件。8.根据权利要求4所述的多视图显示器，还包括：光导，其被配置为沿着所述光导的长度引导光；以及多束元件阵列，所述多束元件阵列沿着所述光导长度彼此间隔开，所述多束元件阵列的多束元件被配置为从所述光导散射出被引导光的一部分作为所述定向光束，其中，所述多束元件阵列是所述多束发射器阵列，所述多束元件阵列的每个多束元件对应于所述多束发射器阵列的不同多束发射器，并且其中，所述光控膜位于所述光导和所述光阀阵列之间，并且具有与所述多束元件阵列的多束元件的列对准的光控轴。9.根据权利要求8所述的多视图显示器，其中，所述多束元件包括被配置为衍射地散射出所述被引导光的部分作为所述定向光束的衍射光栅、被配置为反射地散射出所述被引导光的部分作为所述定向光束的微反射结构、以及被配置为折射地散射出所述被引导光的部分作为所述定向光束的微折射结构中的一个或多个。10.根据权利要求8所述的多视图显示器，还包括广角背光，所述广角背光与所述光导
的一侧相邻，所述光导的所述一侧与和所述光阀阵列相邻的一侧相对，所述广角背光被配置为在所述多视图显示器的二维(2D)模式期间提供广角发射光，所述光阀阵列被配置为将所述广角发射光调制为2D图像，其中，所述光导和多束元件阵列被配置为对所述广角发射光透明，所述多视图显示器被配置为在多视图模式期间显示所述多视图图像，并且在所述2D模式期间显示所述2D图像。11.根据权利要求1所述的多视图显示器，其中，所述光控膜具有与所述光阀阵列的光阀列对准的光控轴。12.一种多视图显示器，包括：光阀阵列，其具有布置在偏移行中的重复的多个颜色子像素，所述光阀阵列的光阀被布置为多视图像素，所述多视图像素被配置为调制定向光束作为多视图图像的颜色像素；多束发射器的阵列，其被配置为利用不...

【专利技术属性】
技术研发人员：DA法塔尔，马明，
申请(专利权)人：镭亚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：