示意性透視圖。已知設(shè)備1包括充當(dāng)圖 像形成構(gòu)件的有源陣列類型的液晶顯示面板3以產(chǎn)生顯示。
[0025] 顯示面板3具有布置成行和列的顯示像素5的正交陣列。為了清楚起見，僅在圖 1中示出少量顯示像素5。在實(shí)踐中，顯示面板3可能包括大約一千行和幾千列的顯示像素 5〇
[0026] 液晶顯示面板3的結(jié)構(gòu)整體上是常規(guī)的。具體地，面板3包括一對(duì)間隔的透明玻 璃襯底，在其之間提供對(duì)準(zhǔn)扭曲向列或其它液晶材料。襯底在其相對(duì)表面上承載透明氧化 銦錫（ITO)電極的圖案。還在襯底的外表面上提供偏振層。
[0027] 每一個(gè)顯示像素5包括襯底上的相反電極，在其之間具有居間液晶材料。顯示像 素5的形狀和布局由提供在面板3前方的黑矩陣布置和電極的形狀和布局來(lái)確定。顯示像 素5通過(guò)間隙彼此規(guī)則地間隔。
[0028] 每一個(gè)顯示像素5與諸如薄膜晶體管（TFT)或薄膜二極管（TFD)之類的開關(guān)元件 相關(guān)聯(lián)。顯示像素被操作成通過(guò)向開關(guān)元件提供尋址信號(hào)來(lái)產(chǎn)生顯示，并且合適的尋址方 案對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是已知的。
[0029] 顯示面板3由光源7光照，在該情形中，光源7包括在顯示像素陣列的區(qū)域之上延 伸的平面背光。來(lái)自光源7的光通過(guò)顯示面板3定向，其中驅(qū)動(dòng)各個(gè)顯示像素5以調(diào)制光 并且產(chǎn)生顯示。
[0030] 顯示設(shè)備1還包括布置在顯示面板3的顯示側(cè)之上的透鏡狀片9,其執(zhí)行視圖形成 功能。透鏡狀片9包括彼此平行延伸的透鏡狀透鏡11的行，其中為了清楚起見僅以夸大的 尺寸示出一個(gè)透鏡狀透鏡11。透鏡狀透鏡11充當(dāng)視圖形成元件以執(zhí)行視圖形成功能。
[0031] 透鏡狀透鏡11是以凸柱形元件的形式，并且它們充當(dāng)光輸出定向構(gòu)件以從顯示 面板3向定位在顯示設(shè)備1前方的用戶的眼睛提供不同圖像或視圖。
[0032] 圖1中示出的自動(dòng)立體顯示設(shè)備1能夠在不同方向上提供若干不同透視圖。具體 地，每一個(gè)透鏡狀透鏡11覆蓋每一行中的顯示像素5的小分組。透鏡狀元件11在不同方 向上投射分組中的每一個(gè)顯示像素5,以便形成若干不同視圖。當(dāng)用戶的頭部從左向右移動(dòng) 時(shí)，他/她的眼睛將依次接收到若干視圖中的不同視圖。
[0033] 圖2示出如以上所描述的透鏡狀類型成像布置的操作原理，并且示出光源7、顯示 面板3和透鏡狀片9。該布置提供三個(gè)視圖，每一個(gè)視圖在不同方向上投射。利用用于一個(gè) 具體視圖的信息來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示面板3的每一個(gè)像素。
[0034] 以上所描述的自動(dòng)立體顯示設(shè)備產(chǎn)生具有良好的亮度水平的顯示。使透鏡狀透鏡 以相對(duì)于顯示像素陣列的列方向的銳角傾斜是公知的。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)改進(jìn)的亮度均勻 性，并且還使水平和豎直分辨率更加接近在一起。
[0035] 不管使用什么機(jī)制來(lái)獲得自動(dòng)立體顯示系統(tǒng)，都以分辨率來(lái)交換深度：視圖越多， 每一個(gè)視圖的分辨率中的損失就越高。這在圖3中圖示，圖3示出2D顯示面板的原生像素 布局，以及以相同比例示出通過(guò)將透鏡放置在面板前方所獲得的3D視圖中的像素布局。
[0036] 針對(duì)3D圖像所示出的像素布局表示如從一個(gè)觀看方向看到的像素圖案。從所有 觀看方向看到相同幾何像素圖案，但是底層2D顯示器的子像素的不同集合是可見的。對(duì)于 如所示出的給定觀看方向，藍(lán)色3D子像素是原生2D顯示器的一個(gè)或多個(gè)子像素的圖像(并 且這同樣適用于綠色和紅色)。
[0037] 透鏡具有傾斜s = tan( Θ )=1/6以及透鏡間距P^. 5 px (其中px是行方向上的 像素間距)，這導(dǎo)致15個(gè)視圖。在該情形中，px=py。當(dāng)被表述為行方向上的數(shù)個(gè)子像素尺寸 時(shí)，透鏡間距因而是7. 5。3D圖像具有子像素的重復(fù)圖案，并且示出幾個(gè)子像素的顏色（R， G和B)使得可以理解圖案中的所有顏色。每一個(gè)顏色被輸出為彼此交錯(cuò)的子像素的菱形形 狀網(wǎng)格。
[0038] 透鏡的傾斜角度以及其間距應(yīng)當(dāng)選擇成使得盡可能多地滿足數(shù)個(gè)要求： (i) 應(yīng)當(dāng)針對(duì)每一個(gè)3D視圖獲得像素的有利分布。 在每一個(gè)3D視圖中，每一個(gè)顏色的子像素應(yīng)當(dāng)分布在規(guī)則的圖案中并且具有對(duì)于水 平和豎直方向而言類似的分辨率。如圖3中所示，相鄰綠色像素之間的水平距離(在圖3中 標(biāo)記為A)應(yīng)當(dāng)與相鄰綠色像素之間的豎直距離(標(biāo)記為B)相當(dāng)。這應(yīng)當(dāng)也適用于其它顏 色。 (ii) 被相同顏色的像素占據(jù)的表面積應(yīng)當(dāng)對(duì)于每一個(gè)3D視圖都是相等的。 (iii) 沒有摩爾紋。
[0039] 顯示面板前方的透鏡的組合非常易受摩爾紋("條帶效應(yīng)")的發(fā)生所影響。該效應(yīng) 由顯示面板的像素布局的周期性與透鏡的周期性的組合引起。其通過(guò)以下事實(shí)而惡化：顯 示面板的子像素被黑矩陣圍繞。借助于使透鏡傾斜并且通過(guò)將透鏡選擇成具有不等于子像 素寬度的整數(shù)倍的寬度，該摩爾紋效應(yīng)可以最小化。
[0040] 最近，顯示器制造商開始研究使用多于3原色的可替換像素布局。
[0041] 圖4和5示出兩個(gè)像素布局。利用字母標(biāo)記("R"、"G"、"B"等）標(biāo)識(shí)子像素以標(biāo) 注顏色。像素處于重復(fù)圖案中。在像素的列具有相同顏色的情況下，這些從列上方進(jìn)行標(biāo) 識(shí)。僅已經(jīng)示出用于標(biāo)識(shí)重復(fù)圖案的足夠像素的顏色。
[0042] 圖4示出常規(guī)RGB條狀像素布局。每一個(gè)像素具有三個(gè)子像素，因而在RGB_3中 下標(biāo)為"3"（相同標(biāo)記法用于所有像素布局)。
[0043] 使用多于3原色的像素布局被稱為"多原色"像素布局。若干這樣的多原色布局 已經(jīng)到達(dá)市場(chǎng)并且預(yù)計(jì)成為主流。
[0044] 圖5示出RGBY (Y=黃色）像素布局，其已經(jīng)被Sharp所使用。在圖5中， pxR=pxB=2px s=2pxY (紅色和藍(lán)色子像素在行方向上是綠色和黃色子像素的兩倍寬）。相比于 RGB布局，該布局導(dǎo)致更大的色域。
[0045] 如以上所解釋的，對(duì)于自動(dòng)立體顯示器，空間分辨率通常被犧牲以創(chuàng)建視圖形式 中的角度分辨率。當(dāng)前最佳的透鏡設(shè)計(jì)提供水平和豎直空間分辨率之間的不等權(quán)衡，導(dǎo)致 利用具有與底層面板的原始像素的縱橫比不同的縱橫比的像素的3D視圖。這通常意味著 水平3D像素密度不方便地與豎直3D像素密度不同。
[0046] 最優(yōu)透鏡設(shè)計(jì)必須顧及到底層顯示像素布局。最常見的當(dāng)前顯示器分辨率在以下 表格中限定：
[0047] 對(duì)于全HD和四倍全HD顯示器，已經(jīng)提出具有間距大約4?個(gè)子像素和傾斜1/6的 用于自動(dòng)立體透鏡設(shè)計(jì)的合適設(shè)計(jì)參數(shù)。
[0048] 參數(shù)可以略微更改以提供所謂的部分設(shè)計(jì)以減少條帶效應(yīng)，具體地利用間距a/b， 其中a和b為整數(shù)并且b>2。部分視圖的使用在0. H. Willemsen，S. T. de Zwart和W. L. Ijzerman QtlFractional viewing systems to reduce banding in lenticular based 3D Proc. Int. Disp. Workshops，卷 12,第 1789-1792 頁(yè)，2005 年中討論。
[0049] 圖6示出具有用于4 2/3個(gè)子像素和傾斜1/6的透鏡位置和RGB條帶的原生2D 面板。部分視圖的數(shù)目為28,因?yàn)榇嬖谧酉袼仃P(guān)于透鏡的28個(gè)可能位置，但是僅對(duì)具有極 少或沒有其間的串?dāng)_的視圖進(jìn)行計(jì)數(shù)，則4個(gè)視圖是現(xiàn)實(shí)的數(shù)目。
[0050] 圖7示出具有用于4 1/2個(gè)子像素的透鏡位置和RGB條帶的原生2D面板。
[0051] 難以估計(jì)透鏡狀顯示器的空間和角度分辨率，因?yàn)槊恳粋€(gè)像素分量添加到角度和 空間分辨率二者。作為經(jīng)驗(yàn)法則，子像素單元中的間距數(shù)目p指示可分離視圖的數(shù)目（即4 個(gè)或更多)，并且視圖的空間分辨率為原生分辨率的Ι/p倍。
[0052] 通過(guò)將透鏡狀透鏡放置在顯示面板的頂部，可以生成多個(gè)角度視圖。這些視圖中 的子像素像素的精確形狀取決于透鏡狀透鏡的參數(shù)以及透鏡關(guān)于底層顯