多视图显示设备制造技术

本发明专利技术涉及一种多视图照明设备，其包括像素化显示面板和背光，所述背光包括光源（30）的设置，其中每一个光源在被接通时照明显示面板的相关联的像素区段。显示控制器被适配成控制像素化显示面板和光源设置，从而提供同时包括由至少三个2D视图构成的集合并且没有各个单独的2D视图的重复的部分显示输出。这种设置提供具有像素的受控照明方向的输出，从而避免了视图重复。所述输出可以是单个视图锥体，并且可以从该处观看所述视图锥体的位置取决于背光的被激活的光源与显示面板之间的关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在显示设备的视场内提供多个视图的多视图显示设备，其中所述显示设备属于包括显示面板和成像设置的类型，所述显示面板具有用于产生显示器的像素并且所述成像设置用于将多个视图引导到显示设备的视场内的不同空间位置。
技术介绍
多视图显示设备的第一个例子包括具有视差屏障的形式的成像设置，所述视差屏障具有其尺寸和位置关于由显示面板的各列和各行像素构成的下方阵列确定的狭缝。在二视图设计中，如果观看者的头部处于固定位置则他/她能够感知到3D图像。视差屏障被放置在显示面板前方，并且被设计成使得来自奇数和偶数像素列的光分别被导向观看者的左眼和右眼。这种类型的二视图显示器设计的一个缺陷在于，观看者必须处于固定位置，并且只能向左或向右移动近似3cm。在一个更加优选的实施例中，在每一条狭缝下方不是存在两个子像素列而是存在几个子像素列。这样就允许观看者向左和向右移动，并且总是在他/她的眼中感知到立体图像。视差屏障设置易于生产但是光效率不高，特别在视图的数目增加时尤其如此。因此，一种优选的替换方案是使用透镜设置作为成像设置。举例来说，可以提供彼此平行地延伸并且位于显示面板像素阵列上方的细长双凸透镜元件阵列，并且透过这些双凸透镜元件来观察显示器像素。双凸透镜元件被提供为由各个元件构成的薄板，其中的每一个元件包括细长的半圆柱透镜元件，其细长轴垂直于该透镜元件的曲率。双凸透镜元件沿着其细长轴在显示面板的列方向上延伸，其中每一个双凸透镜元件位于对应的一组两个或更多个邻近的显示器像素列上方。在例如其中每一个小双凸透镜(Ienticule)与两列显示器像素相关联的设置中，每一列中的显示器像素提供对应的二维子图像的垂直切片。双凸透镜薄板将这两个切片以及来自与其他小双凸透镜相关联的显示器像素列的相应切片导向位于薄板前方的用户的左眼和右眼，从而使得用户观察到单一立体图像。因此，所述双凸透镜元件薄板就提供了光输出引导功能。在其他设置中，每一个小双凸透镜与行方向上的一组四个或更多个邻近的显示器像素相关联。每一组中的相应的显示器像素列被适当地设置，以便提供来自对应的二维子图像的垂直切片。随着用户的头部从左向右移动，就感知到一系列相继的不同立体视图，从而产生例如环视印象。前面描述的设备提供了有效的三维显示器。但是应当认识到，为了提供立体视图，在设备的水平分辨率方面做出了必要的牺牲。这一分辨率牺牲会随着所生成的视图数目的增加而加大。因此，使用大量视图的一个重要缺陷在于，每个视图的图像分辨率被降低。必须在各个视图之间分配可用像素的总数。在利用垂直(即关于观看者指向垂直)双凸透镜的N视图3D显示器的情况中，沿着水平方向的每一个视图的所感知到的分辨率将是相对于2D像素分辨率的N分之一。在垂直方向上的分辨率将保持与2D像素分辨率相同。在自动立体模式下，通过使用倾斜的屏障或双凸透镜可以减小水平与垂直方向上的分辨率之间的这一差异。在这种情况下，分辨率损失可以均匀地分配在水平和垂直方向之间。通过增加视图的数目会因此改进3D印象，但是会降低观看者所感知到的3D图像分辨率。各个单独的视图处于每一个所谓的观·看锥体中，并且这些观看锥体通常在视场上重复。观看体验受到以下事实的束缚观看者在选择其从该处观看3D显示设备的位置方面不是完全自由的，因为在观看锥体之间的边界处没有3D效果并且会出现重影(ghostimage)ο本专利技术就涉及这一问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种改进的多视图显示设备。具体来说，所述设备允许减少锥体边界。所述目的是通过如在独立权利要求中限定的本专利技术而实现的。从属权利要求提供了有利实施例。如在权利要求I中限定的多视图显示设备提供这样一种显示设备，其允许具有受控像素照明方向的输出，从而可以避免视图重复。因此，显示设备的输出在其视场内可以是具有多个视图的单一锥体。这样就形成了部分显示输出，这或者是因为其仅仅被导向较窄视场，或者是因为按照时间顺序提供多个部分输出以便增大分辨率。在其中所述部分显示输出是部分输出区段的情况下，可以从该处观看各个视图的锥体的位置取决于背光的所激活的光源与显示面板之间的关系。将透镜阵列设置在显示面板的前方，并且每一个像素的光基本上对一个透镜进行照明。这样就避免了视图重复，并从而避免了锥体边界。所述透镜阵列可以把显示面板的像素平面成像到基本上无限远。所述透镜阵列可以是可切换的，从而可以在2D与3D操作模式之间和/或多种3D操作模式之间切换显示，其中所述多种模式通过其视图数目进行区分。在一个例子中，在所述设备的操作期间，利用围绕一个共同方向的预定光散布来照明所有像素，从而在一次照明操作期间，在显示设备的部分视场中生成一个或更多视图。因此，在所期望的方向上提供了具有多个视图的单一锥体。所选输出区段的位置可以通过调节各个光源相对于显示面板的位置来选择。按照时间顺序的方式可以建立更大的观看范围。当所述设备还包括头部跟踪系统时这一设置特别有意义，并且基于接收自头部跟踪系统的输入来选择输出方向。各个光源可以是独立可控的，并且显示设备输出包括通过致动光源的子集而得到的显示输出，其中来自每一个所致动的光源的输出照明显示面板的一个对应区段，其中没有显示面板的受操作区段由多于一个光源照明。对于光源设置的控制随后可以确定在哪些方向上提供视图。按照时间顺序的方式同样可以建立更大的观看范围。可以在光源与显示面板之间提供一个间隔器，其被设置成限制对应于背光的每一个光源的所述对应区段。背光还可以包括与每一个光源相关联的透镜以便提供经过准直的定向输出。该定向输出于是决定可以从该处观看显示器的输出区段。可以提供可切换的漫射器，以便将背光的输出从定向输出转换成漫射输出。这样，所述设备可以被用来在所期望的方向上提供单一锥体输出，或者漫射输出导致更加传统的多锥体设置。这对于在整个视场上有许多观看者的情况可能更加适合。背光可以包括透明平板，其中所述平板的剖面被定形为具有切出部分的矩形形状，其中所述切出部分被定位在光源之间的来自光源的光散布不到的区域中。这一设计通过去除对于背光的光学性能没有贡献的材料而减轻了背光的重量。如果像素平面与透镜阵列之间的距离(其被转换成穿过透镜材料的有效光学距离)被定义为dl*，光源与像素平面之间的距离(其被转换成穿过透镜材料的有效光学距离)·被定义为d2*，则d2*=kdl*，其中k是整数。这在使用一个光源将显示器的区段投影到多个透镜时特别有意义，并且确保将可重复的像素图案映射到每一个透镜。在一种设置中，各个光源从显示器的顶部到底部对准各个透镜的长轴延伸，并且每一个光源被分段成各个独立可驱动的节段。这样就允许将背光所提供的照明与显示器的逐行寻址更好地匹配，从而确保在像素的驱动电平稳定时对其进行照明，并且可以在串扰出现之前停止照明。在所有的例子中，显示面板可以包括液晶(LC)显示器像素阵列，并且所述光源可以包括发光二级管(LED)点或线。本专利技术还提供一种操作本专利技术的多视图显示设备的方法，其中对显示面板进行控制并且对光源设置进行控制从而提供部分显示输出，所述部分显示输出同时包括由至少三个2D视图构成的集合并且没有各个单独2D视图的重复，并且其中每一个被照明的像素的光确切地到达一个透镜。附图说明下面将纯粹通过举例的方式参照附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F皮尔曼，OH威廉森，LRR德斯梅特，M斯鲁伊特，ST德滋瓦特，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：
国别省市：