自動立體顯示設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種自動立體顯示設備，其包括具有顯示像素的陣列的顯示面板，以 及用于將不同視圖定向到不同物理位置的布置。
【背景技術】
[0002] 已知自動立體顯示設備包括具有充當圖像形成構件的顯示像素的行和列陣列的 二維發(fā)射液晶顯示面板以產(chǎn)生顯示。彼此平行延伸的伸長透鏡的陣列覆蓋顯示像素陣列并 且充當視圖形成構件。這些已知為"透鏡狀透鏡"。來自顯示像素的輸出通過這些透鏡狀透 鏡投射，所述透鏡狀透鏡起作用以修改輸出的方向。
[0003] 透鏡狀透鏡被提供為透鏡元件的片，每一個透鏡元件包括伸長半柱形透鏡元件。 透鏡狀透鏡在顯示面板的列方向上延伸，其中每一個透鏡狀透鏡覆蓋顯示像素的兩個或更 多鄰近列的相應分組。
[0004] 每一個透鏡狀透鏡可以與顯示像素的兩列相關聯(lián)以使得用戶能夠觀察單個立體 圖像。替代性地，每一個透鏡狀透鏡可以與行方向上的三個或更多鄰近顯示像素的分組相 關聯(lián)。每一個分組中的顯示像素的對應列被適當?shù)夭贾靡蕴峁﹣碜韵鄳S子圖像的豎直 切片。當用戶的頭部從左向右移動時，觀察到一系列連續(xù)的不同立體視圖，其創(chuàng)建例如環(huán)顧 印象。
[0005] 上述自動立體顯示設備產(chǎn)生具有良好亮度水平的顯示。然而，與該設備相關聯(lián)的 一個問題在于，由透鏡狀片投射的視圖被通過非發(fā)射黑矩陣的"成像"所導致的暗區(qū)所分 離，所述非發(fā)射黑矩陣典型地限定顯示像素陣列。這些暗區(qū)容易被用戶觀察為以跨顯示器 間隔的暗豎直帶的形式的亮度非均勻性。帶隨著用戶從左向右移動而跨顯示器移動，并且 帶的間距隨著用戶朝向或遠離顯示器移動而改變。另一問題在于，豎直透鏡在水平方向上 導致比在豎直方向上大得多的分辨率中的下降。
[0006] 這兩個問題可以至少部分地通過使透鏡狀透鏡以相對于顯示像素陣列的列方向 的銳角傾斜的公知技術來解決。傾斜角度透鏡的使用因而作為產(chǎn)生具有近乎恒定的亮度的 不同視圖以及透鏡后方的良好RGB分布的基本特征而被認可。
[0007] 傳統(tǒng)上，顯示面板是基于方形形狀的像素矩陣。為了生成彩色圖像，像素被劃分成 子像素。傳統(tǒng)上，每一個像素被劃分成三個子像素，分別透射或發(fā)射紅色（R)、綠色（G)和藍 色（B)光。相同顏色的子像素典型地布置成列。
[0008] W02010/070564公開了一種布置，其中透鏡間距和透鏡傾斜以便于在彩色子像素 的間隔和彩色密度的均勻性方面提供透鏡狀陣列所創(chuàng)建的視圖中的改進像素布局的這種 方式進行選擇。該情形涉及形成3D圖像的像素網(wǎng)格的布置，而不是單獨的像素。
[0009] 本發(fā)明關注形成3D圖像的各個像素的形狀。
[0010] WO 2010/070564公開了一種具有傾斜透鏡狀透鏡的自動立體顯示器，其中特定透 鏡間距被選擇成實現(xiàn)3D像素的均勻且規(guī)則的分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明由權利要求限定。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種自動立體顯示設備，包括： 具有顯示像素的陣列以用于產(chǎn)生顯示的顯示器，其中顯示像素布置在不同顏色子像素 的行和列中； 透鏡陣列，其與顯示器配準地布置以用于在不同方向上朝向用戶投射多個視圖，并且 包括可配置成將顯示像素的分組的輸出聚焦到在不同方向上朝向用戶投射的多個視圖中 的伸長透鏡，從而使得能夠實現(xiàn)自動立體成像，其中伸長透鏡具有以與大體列像素方向成 角度Θ傾斜的長軸，其中·
其中s=tan θ，α是形成多個視圖中的每一個的像素的縱橫比，p是跨像素行方向的透 鏡的間距，其被表述為數(shù)個顯示子像素寬度，并且c是形成顯示器的每一個像素的不同顏 色子像素的數(shù)目， 并且其中
本發(fā)明因而涉及一種使得能夠實現(xiàn)方形或近乎方形3D像素(其本身包括3D子像素的 集合）的設計。這通過接近于1的值α來實現(xiàn)。對于這樣的顯示器，使傾斜角度為間距的 特定函數(shù)。
[0013] 本發(fā)明提供一種設計空間，其中3D像素可以被設計成具有與底層顯示面板相等 的縱橫比分辨率。該設計空間提供用于諸如超高畫質（SHV)顯示器之類的高分辨率面板的 良好設計。3D視圖將總是具有比底層面板更低的空間分辨率。分辨率中的期望的減縮因子 乂可以用于計算所要求的間距：
[0014] 因而，透鏡間距和傾斜角度的組合顧及到分辨率中的下降、2D顯示器的彩色子像 素的數(shù)目以及由透鏡布置形成的3D像素的期望縱橫比。減縮因子表示每一個3D像素所存 在的原生2D像素的數(shù)目。因而，減縮因子大于1。
[0015] 顯示器的每一個像素可以包括具有紅色、綠色和藍色子像素的條狀RGB像素，每 一個紅色、綠色和藍色子像素在列方向上延伸并且并排布置。可替換地，顯示器的每一個像 素包括具有紅色、綠色、藍色和黃色子像素的條狀RGBY像素，每一個紅色、綠色、藍色和黃 色子像素在列方向上延伸并且并排布置。也可以使用其它像素配置。
[0016] 在一個示例中，c=3并且A=9。這對于具有2560 X 1440 3D RGB像素的四倍HD 3D 分辨率的7680 X 4320 RGB像素的超高畫質RGB面板而言是特別感興趣的。
[0017] 在另一示例中，c=4并且A=16。這對于具有1920 X 1080 3D RGBY像素的四倍HD 3D分辨率的7680 X 4320 RGBY像素的超高畫質RGBY面板而言是特別感興趣的。
[0018] 在其它布置中，c=3并且A=16或者c=4并且A=9。
[0019] 本發(fā)明還提供一種確定用于自動立體顯示設備的伸長透鏡陣列的傾斜角度的方 法，其中該設備包括具有顯示像素的陣列以用于產(chǎn)生顯示的顯示器，其中顯示像素布置在 不同顏色子像素的行和列中，以及透鏡陣列，其與顯示器配準地布置以用于在不同方向上 朝向用戶投射多個視圖，并且包括可配置成將顯示像素的分組的輸出聚焦到在不同方向上 朝向用戶投射的多個視圖中的伸長透鏡，從而使得能夠實現(xiàn)自動立體成像，其中伸長透鏡 具有以與大體列像素方向成角度Θ傾斜的長軸， 其中所述方法包括設定：
其中s=tan θ，α是形成多個視圖中的每一個的像素的縱橫比，p為跨像素行方向的透 鏡狀透鏡的間距，其被表述為數(shù)個顯示子像素寬度，并且c是形成顯示器的每一個像素的 不同顏色子像素的數(shù)目，并且設定：
[0020] 該方法還包括設定：
其中J是3D視圖相比于底層面板的空間分辨率的減縮因子。
【附圖說明】
[0021] 現(xiàn)在將純粹通過示例的方式參照附圖描述本發(fā)明的實施例，在附圖中： 圖1是已知自動立體顯示設備的示意性透視圖； 圖2是圖1中所示的顯示設備的示意性橫截面視圖； 圖3示出已知顯示器中的透鏡狀布置如何投射已知RGB像素； 圖4示出用于本發(fā)明可以應用于的顯示器的已知RGB像素布局和已知RGBW像素； 圖5示出用于本發(fā)明可以應用于的顯示器的RGBY像素布局； 圖6示出每一個透鏡狀透鏡間距具有4. 66個子像素的部分布置； 圖7示出每一個透鏡狀透鏡間距具有4. 5個子像素的部分布置； 圖8示出透鏡間距和傾斜參數(shù)； 圖9示出透鏡間距和傾斜參數(shù)如何轉化成3D像素輸出的子像素的尺寸； 圖10示出整個3D像素的形狀； 圖11示出由本發(fā)明的設計實現(xiàn)的3D顯示像素布置。
【具體實施方式】
[0022] 本發(fā)明提供一種利用透鏡狀陣列的特定設計(傾斜角度以及優(yōu)選地還有透鏡間 距)以優(yōu)化提供給用戶的視圖質量的透鏡狀自動立體顯示設備。具體地，本發(fā)明使得能夠優(yōu) 化間距和傾斜角度以實現(xiàn)具有與底層像素類似的縱橫比的3D像素。在實踐中，這通常意味 著本發(fā)明引致方形或近乎方形的3D像素。
[0023] 在詳細描述本發(fā)明之前，將首先描述已知自動立體顯示器的配置。
[0024] 圖1是已知多視圖自動立體顯示設備1的