專利名稱：自動(dòng)立體顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及這種類型的自動(dòng)立體顯示裝置，其包含具有顯示像素的陣列用于產(chǎn)生顯示的顯示面板以及用于將不同視圖引導(dǎo)到不同空間位置的成像裝置。
背景技術(shù)：
使用柱鏡(透鏡)裝置作為成像裝置的根據(jù)前言的顯示器從美國(guó)專利6064424已知。所公開的顯示器具有相互平行地延伸并且位于顯示像素陣列之上的細(xì)長(zhǎng)柱鏡元件的陣列，并且顯示像素通過這些柱鏡元件被觀看者觀察到。柱鏡元件被提供作為一片元件，每個(gè)元件包含細(xì)長(zhǎng)半圓柱形透鏡元件。柱鏡元件主要在顯示面板的列方向上延伸，每個(gè)柱鏡元件位于顯示像素的兩個(gè)或更多個(gè)鄰近列的相應(yīng)組之上。在其中例如每個(gè)柱鏡單元與兩列顯示像素關(guān)聯(lián)的裝置中，每列中的顯示像素提供相應(yīng)二維子圖像的豎直切片。柱鏡片將這兩個(gè)切片以及來自與其它柱鏡單元關(guān)聯(lián)的顯示像素列的相應(yīng)切片引導(dǎo)到定位在片前方的用戶的左眼和右眼，使得用戶觀察到單個(gè)立體圖像。這片柱鏡元件因而提供光輸出引導(dǎo)功能。在其它裝置中，每個(gè)柱鏡單元與行方向上的一組四個(gè)或更多個(gè)鄰近顯示像素關(guān)聯(lián)。每組中相應(yīng)列的顯示像素被適當(dāng)?shù)夭贾靡蕴峁﹣碜韵鄳?yīng)二維子圖像的豎直切片。當(dāng)用戶的頭部從左到右跨過顯示器移動(dòng)時(shí)，一系列連續(xù)的不同立體視圖被感知，從而形成例如環(huán)視印象。上述裝置提供有效三維顯示。然而將理解，為了提供立體視圖，需要犧牲分辨率， 因?yàn)樾枰鄠€(gè)像素元件來形成三維像素。這種分辨率犧牲對(duì)于諸如顯示小的文本字符用于從近距離觀看的某些應(yīng)用成為問題。由于這個(gè)原因，已經(jīng)提出提供一種在二維模式和三維 (立體)模式之間可切換的顯示裝置。實(shí)施這的一種方式是提供如美國(guó)專利6069650中公開的電學(xué)可切換柱鏡陣列。在二維模式中，可切換裝置的柱鏡元件在“通過”模式中工作，即它們以與光學(xué)透明材料平面片相同的方式起作用。得到的顯示器具有等于顯示面板原始分辨率的高分辨率，該顯示器合適于從近的觀看距離顯示小的文本字符。二維顯示模式無法提供立體圖像。對(duì)于3D模式，也存在分辨率的損失。一方面對(duì)于良好3D印象，需要大量的每個(gè)角度的視圖，并且另一方面對(duì)于每個(gè)視圖的足夠高分辨率(即像素?cái)?shù)目)，需要少量的視圖。在W02007/072330中已經(jīng)提出，通過提供在至少兩個(gè)3D模式之間電學(xué)可切換的成像裝置來增加每個(gè)視圖的分辨率，其中在所述模式之間，該成像裝置的有效位置相對(duì)于顯示像素元件橫向地偏移，偏移量為像素元件之間節(jié)距的非整數(shù)倍。這兩個(gè)模式使得通過在像素間位置添加視圖而能夠增加每個(gè)模式的分辨率，或者使得能夠增加視圖的數(shù)目。這使得能夠減小由于生成3D圖像導(dǎo)致的性能損失。偏移量可以例如包含像素元件之間節(jié)距的一半。這種提出的解決方案形成一種要求在兩個(gè)3D模式之間切換的復(fù)雜成像裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有改進(jìn)分辨率的自動(dòng)立體顯示裝置。本發(fā)明由獨(dú)立權(quán)利要求定義。從屬權(quán)利要求定義有利實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種自動(dòng)立體顯示裝置和一種操作顯示裝置的方法。在該裝置和方法中，多個(gè)子幀的時(shí)分復(fù)用與用于形成子幀的不同子像素組的使用相結(jié)合，其中所述多個(gè)子幀具有用于形成包含所述子幀的幀的立體視圖所需的不同輸出信息。換言之，在可以被立體地觀看的顯示輸出的一個(gè)幀中，用于左眼和右眼的信息是在至少兩個(gè)子幀中被提供，所述至少兩個(gè)子幀在時(shí)間上被順序地輸出。時(shí)分復(fù)用也意味著用于驅(qū)動(dòng)像素的控制線路可以被共享。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)顯示器布線的更簡(jiǎn)單實(shí)施。術(shù)語像素和子像素具有它們?cè)诒绢I(lǐng)域中的通常含義，其中彩色像素能夠提供顯示器的所有顏色。子像素可以是諸如紅、綠或藍(lán)的任何基色。像素可具有是白色的附加子像素。像素可以例如是相鄰子像素的傳統(tǒng)三聯(lián)體，或者可以是具有超過三個(gè)子像素的多基色， 所述子像素中的一個(gè)或更多個(gè)為相同的基色。所有子像素優(yōu)選地具有相同形狀和尺寸，但是情況不需要是如此。該成像裝置可以是顯示輸出光屏障的陣列，其形式為定位在顯示面板前方的透明狹縫的陣列?？商鎿Q地并且優(yōu)選地，該成像裝置為也稱為柱鏡元件的柱鏡的陣列。狹縫和柱鏡例如被設(shè)計(jì)用于將來自奇數(shù)和偶數(shù)子像素列的光引導(dǎo)朝向不同空間位置。例如狹縫或柱鏡可以相對(duì)于顯示器的下方像素被調(diào)整尺寸和定位，使得子像素的輸出被引導(dǎo)到在自動(dòng)立體顯示器的觀看側(cè)的某一空間位置的觀看者的左眼和右眼。該成像裝置可以在成像模式和非成像模式之間切換，該成像模式用于提供顯示器的自動(dòng)立體能力，該非成像模式用于為自動(dòng)立體顯示器提供一種模式，在該模式中該顯示器能夠顯示二維圖像。這種可切換成像裝置的實(shí)例的形式為如美國(guó)專利6069650中公開的可切換柱鏡陣列、如國(guó)際專利公布W003/015424中公開的可切換偏振器與雙折射柱鏡組合、或者如SPIE會(huì)議錄第73 卷第73^03-732903-8頁Q009)中公開的基于例如液晶光調(diào)制器的可切換屏障。幀意思是代表單個(gè)圖像或者運(yùn)動(dòng)圖像中許多單個(gè)圖像中的一個(gè)圖像。單獨(dú)幀是由至少部分按順序顯示的子幀建立的。幀速率或者幀頻率是顯示器產(chǎn)生幀的頻率(速率)的度量。幀速率以每秒幀數(shù)(FPQ來表達(dá)并且在逐行掃描監(jiān)視器中表達(dá)為赫茲(Hz)。在靜態(tài)圖像中，顯示器可以輸出同一幀，而在視頻輸出中，可以輸出一起形成該視頻輸出的不同幀。優(yōu)選地，第一子幀和第二子幀分別同時(shí)包含用于觀看者的兩只眼睛的信息。在這種裝置中，每個(gè)子幀提供幀的圖像的完全立體對(duì)，使得兩個(gè)立體視圖同時(shí)被看到。這可以避免圖像偽像，否則如果用于一只眼睛的視圖是在與用于另一只眼睛的視圖被呈現(xiàn)的時(shí)間不同的時(shí)間被呈現(xiàn)，并且該差異對(duì)于人眼睛和大腦而言是太長(zhǎng)的而無法合成完全立體圖像， 則將導(dǎo)致該圖像偽像。通過將幀分為子幀并且將相應(yīng)幀時(shí)間分為子幀時(shí)間，分辨率可以按順序建立。相同數(shù)據(jù)線路可以用于尋址第一和第二集合的子像素，使得顯示器布線不需要變得更復(fù)雜。 例如，每個(gè)列(數(shù)據(jù)線路)可以連接到來自兩個(gè)集合的子像素。
優(yōu)選地，第一子幀和第二子幀一起定義將作為自動(dòng)立體圖像的一個(gè)集合被觀看的用于顯示輸出的完整幀。以此方式，幀被分為兩個(gè)較低分辨率子幀。第一和第二子像素集合可以一起包含所有子像素，并且沒有子像素既在第一集合中又在第二集合中。這意味著存在不重疊的子像素圖案，例如定義兩個(gè)子幀的相反的棋盤格圖案。子像素可以分組為多個(gè)彩色像素，每個(gè)彩色像素包含至少兩個(gè)紅色子像素，或者至少兩個(gè)綠色子像素或者至少兩個(gè)藍(lán)色子像素。因而，一彩色像素的子像素的一半在一個(gè)子幀中被驅(qū)動(dòng)，并且一彩色像素的子像素的另一半在另一個(gè)子幀中被驅(qū)動(dòng)。子幀可以在IOOHz的速率或者在更高頻率被驅(qū)動(dòng)。該成像裝置優(yōu)選地包含柱鏡的陣列。柱鏡之間的節(jié)距可以對(duì)應(yīng)于在行方向上測(cè)量的5個(gè)相鄰子像素的總體的節(jié)距。柱鏡優(yōu)選地具有細(xì)長(zhǎng)軸垂直于柱鏡的彎曲的半圓柱形形狀，其中細(xì)長(zhǎng)軸相對(duì)于顯示面板的列方向傾斜，該列方向通常與豎直方向相同。注意，在具有人像和風(fēng)景模式的顯示器中，風(fēng)景模式中的列方向在人像模式中是水平的。例如傾斜可以是在角度α，其中例如 tan α =1/3或1/6。然而，可以使用美國(guó)專利60644 或ΕΡ1566683中公開的其它傾斜角。 期望傾斜角將取決于透鏡之間的節(jié)距。顯示面板可包含單獨(dú)可尋址的發(fā)射、透射、折射和/或衍射顯示像素的陣列。例如，顯示面板可以是具有透射像素與背光結(jié)合的液晶顯示面板。可替換地，顯示面板可以是諸如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示面板的基于發(fā)光二極管(LED)的顯示器，或者是等離子體顯示面板。當(dāng)與根據(jù)本發(fā)明的使能實(shí)現(xiàn)每個(gè)所顯示圖像幀的更快和/或更多子幀的液晶顯示面板相比時(shí)，LED、OLED或等離子體顯示面板可以具有快速的子像素響應(yīng)。


現(xiàn)在將參考附圖純粹通過實(shí)例方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中 圖1為已知自動(dòng)立體顯示裝置的示意透視圖2示出柱鏡陣列如何提供不同視圖到不同空間位置； 圖3用于解釋傾斜聚焦裝置的益處； 圖4示出合適在本發(fā)明的裝置中使用的子像素配置； 圖5示出圖4的子像素配置如何用于實(shí)施本發(fā)明； 圖6示出用于驅(qū)動(dòng)子像素的行和列的一個(gè)可能裝置；以及圖7示出可替換的傾斜聚焦裝置。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種自動(dòng)立體顯示器，其中顯示輸出在一個(gè)幀的至少兩個(gè)子幀中被提供，一個(gè)幀的第一子幀用一像素集合來顯示，所述像素集合不同于顯示第二子幀所使用的集合。以此方式，包含用于觀看者的左眼和右眼的圖像(其一起形成立體圖像)的圖像對(duì)在顯示輸出的一個(gè)幀中被提供，而通過在時(shí)間上按順序輸出的至少兩個(gè)子幀上按時(shí)間順序建立所述幀，獲得立體圖像的更高分辨率。圖1為已知自動(dòng)立體顯示裝置1的示意透視圖。該已知裝置1包含有源矩陣類型的液晶顯示面板3，該液晶顯示面板充當(dāng)空間光調(diào)制器以產(chǎn)生顯示。顯示面板3具有按行和列布置的顯示像素的正交陣列。每個(gè)顯示像素由三個(gè)基色子像素5構(gòu)成；一個(gè)為紅色，另一個(gè)為綠色以及另一個(gè)為藍(lán)色。為了清楚起見，僅僅示出少量的顯示像素。實(shí)踐中，顯示面板3可包含大約一千行和幾千列的顯示像素。在此具體情形中，顯示像素因而為由相鄰子像素5的三聯(lián)體組成的彩色像素，并且每個(gè)彩色像素具有紅色、綠色和藍(lán)色矩形子像素。這樣，子像素也按行和列布置。液晶顯示面板3的結(jié)構(gòu)完全是常規(guī)的。具體而言，面板3包含一對(duì)隔開的透明玻璃襯底，在這對(duì)透明玻璃襯底之間提供配向的扭轉(zhuǎn)向列或其它液晶材料。所述襯底在它們的面對(duì)的表面上承載透明銦錫氧化物(ITO)電極的圖案。偏振層還提供在襯底的外表面上。每個(gè)顯示像素5包含在襯底上的電極，居間的液晶材料位于它們之間。顯示像素5 的形狀和布局由電極的形狀和布局決定。顯示像素5通過間隙彼此均勻地隔開，所述間隙帶來顯示面板的黑掩模。每個(gè)顯示子像素5與諸如薄膜晶體管(TFT)或薄膜二極管(TFD)的切換元件關(guān)聯(lián)。顯示像素被操作從而通過提供尋址信號(hào)到切換元件而產(chǎn)生顯示，并且合適的尋址方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉。顯示面板3被光源7照明，這種情況下該光源包含在顯示像素陣列的區(qū)域上延伸的平面背光。來自光源7的光被引導(dǎo)通過顯示面板3，單獨(dú)顯示子像素5被驅(qū)動(dòng)以調(diào)制光并且產(chǎn)生顯示。顯示裝置1還包含布置在顯示面板3的顯示側(cè)上的柱鏡片9，該柱鏡片執(zhí)行視圖形成功能。柱鏡片9包含相互平行地延伸的一行柱鏡元件11，為了清楚起見以夸大尺度示出所述柱鏡元件的其中僅僅一個(gè)。柱鏡元件11為凸半圓柱形透鏡的形式，并且它們充當(dāng)光輸出導(dǎo)向裝置以將來自顯示面板3的不同圖像或者視圖提供到定位在顯示裝置1前方的用戶的眼睛。圖1還示意性示出用于驅(qū)動(dòng)顯示裝置的控制器13。圖1中示出的自動(dòng)立體顯示裝置1能夠在不同方向上提供若干不同透視視圖。具體而言，每個(gè)柱鏡元件11位于每行中一小組的顯示子像素5之上。柱鏡元件11在不同方向上投影一組的每個(gè)顯示子像素5，從而形成若干不同視圖。當(dāng)用戶的頭部從左到右移動(dòng)時(shí)，他/她的眼睛將依次接收若干視圖中的不同視圖。在美國(guó)專利6064424中提供了視圖分配的更詳細(xì)操作。圖2示出如上所述的柱鏡類型成像裝置的操作原理并且示出背光20、諸如IXD的顯示裝置M以及柱鏡陣列觀。圖2示出柱鏡裝置58如何將子像素子組中的不同子像素的輸出引導(dǎo)到不同空間位置。本發(fā)明提供用于增加每個(gè)視圖的分辨率或增加在給定分辨率的視圖數(shù)目的機(jī)制。通過實(shí)例的方式，圖3示出9視圖顯示器30的子像素布局，并且該顯示器使用傾斜柱鏡32的陣列。列布置成按順序的紅色(34)、綠色(34’ )和藍(lán)色(34’，)子像素的列， 并且三個(gè)上覆的柱鏡32被示出。示出的編號(hào)是指子像素起貢獻(xiàn)的視圖編號(hào)，視圖從-4編號(hào)到+4，視圖0沿著柱鏡細(xì)長(zhǎng)軸。當(dāng)子像素的寬高比(寬度高度)如此實(shí)例中為1:3使得每個(gè)像素包含具有所謂RGB配置的一行三個(gè)子像素時(shí)，柱鏡的長(zhǎng)軸相對(duì)于列方向的一個(gè)可能并且優(yōu)選的傾斜角為tan(e)=l/6。結(jié)果，感知的每個(gè)視圖的分辨率損失(與2D情形相比)在水平和豎直方向二者上均為3倍，而不是當(dāng)傾斜角西塔為零時(shí)在水平方向上的9 倍。這種裝置具有4. 5個(gè)子像素的柱鏡寬度，或者柱鏡的節(jié)距等于在行方向上4. 5個(gè)相鄰子像素的間距。對(duì)于使用已知面板設(shè)計(jì)的實(shí)施方式，本發(fā)明是特別感興趣的，其中RGB彩色像素的子像素是由諸如圖4中表示的空間上分離的較低和較高半部建立。每個(gè)半部具有紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)三個(gè)子像素，如圖4所示。子像素被控制以提供四個(gè)不同強(qiáng)度水平。對(duì)于較低強(qiáng)度水平I (1=0. 25和1=0.幻，每種顏色的僅僅一個(gè)子像素被使用。這意味著那些子像素可以在比僅僅存在三個(gè)子像素時(shí)高的亮度操作。對(duì)于更高強(qiáng)度(1=0. 75和1=1)，所有六個(gè)子像素被使用。不同水平被組合的方式考慮到觀看角度性能和伽瑪(gamma)穩(wěn)定性。具體而言， 這種六個(gè)子像素裝置被設(shè)計(jì)以提高2D顯示器的角度性能。該裝置不要求每列中的子像素對(duì)可以被驅(qū)動(dòng)到不同非零電壓；因此它們共享列數(shù)據(jù)線路。使用圖4所示像素裝置的本發(fā)明實(shí)施方式使能在全分辨率(即相同像素節(jié)距，其中每個(gè)像素為如所示的六個(gè)子像素的組)下使視圖數(shù)目翻倍，而不增加面板分辨率以及面板的所要求的電子器件。本發(fā)明提供對(duì)子幀中的子像素的驅(qū)動(dòng)。對(duì)于每個(gè)像素的兩個(gè)子像素三聯(lián)體的實(shí)例，即一半的子像素在一個(gè)子幀中被驅(qū)動(dòng)并且另一半的子像素在下一子幀中被驅(qū)動(dòng)。以此方式，顯示器的高幀速率和高強(qiáng)度被用于使能實(shí)現(xiàn)在像素列方向上的更高(豎直)分辨率。在基于柱鏡或屏障的系統(tǒng)中，視圖的數(shù)目現(xiàn)在被翻倍。選擇低串?dāng)_透鏡將導(dǎo)致可接受的每個(gè)新視圖的串?dāng)_。本發(fā)明組合了與諸如柱鏡透鏡陣列的自動(dòng)立體成像裝置組合的圖像交錯(cuò)。圖5示出圖4的子像素配置如何可以用于呈現(xiàn)兩個(gè)不同圖像。子像素被驅(qū)動(dòng)成為棋盤格圖案。第一組的子像素Rl、Gl和Bl在第一子幀時(shí)間期間被驅(qū)動(dòng)以提供第一子幀，并且隨后第二組的子像素R1、G1和Bl在第二子幀時(shí)間期間被驅(qū)動(dòng)用以提供第二子幀。優(yōu)選地幀以IOOHz或更大的頻率被驅(qū)動(dòng)。以此方式，子像素的每個(gè)子幀或組以50幀每秒或更快地被更新，但是在時(shí)間上偏移了 1/100秒或更小從而得到更快的顯示，即刷新率高于IOOHz。盡管所有子像素現(xiàn)在可以被驅(qū)動(dòng)到獨(dú)立電壓水平，借助時(shí)間交錯(cuò)，每個(gè)彩色像素僅僅需要三個(gè)列線路。因而，顯示面板布線的復(fù)雜度不需要增加以使能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方式。本發(fā)明因而可以利用例如對(duì)于液晶顯示是已知的已有技術(shù)來實(shí)施。子像素被順序地刷新的方式可以以不同方式實(shí)現(xiàn)。第一種方法由圖6中給出的像素示出。每個(gè)像素(具有六個(gè)子像素)60至65由兩個(gè)行線路66和67以及三個(gè)列線路68、69和70尋址。行線路不連接到行中的所有子像素，而是反而連接到來自一個(gè)行的交替子像素和來自另一行的交替子像素。這示于圖6并且這意味著每個(gè)行線路控制來自所述兩行其中之一的兩個(gè)子像素以及來自另一行的一個(gè)子像素，即圖5所示的圖案。替代使用如所示的交錯(cuò)棋盤格圖案，交替的像素行可以在不同時(shí)間被尋址。同樣， 相同列導(dǎo)體可以用于在不同時(shí)間尋址不同子像素。即使在像素水平，存在許多其它可能性 (即不同像素被不同地分為兩組子像素)。
盡管子幀的更新相隔半個(gè)子幀，每個(gè)幀的保持時(shí)間可以是全幀周期從而避免閃爍和光損失。在上面的實(shí)例中，像素結(jié)構(gòu)允許像素區(qū)域被驅(qū)動(dòng)成為兩個(gè)像素一即在每個(gè)像素區(qū)域中存在六個(gè)子像素，使得兩組三個(gè)子像素可以在不同時(shí)間被驅(qū)動(dòng)。可替換方案是添加可切換阻擋元件，該可切換阻擋元件將交替地阻擋一半的子像素。這種情況下，顯示器可以具有例如每個(gè)像素三個(gè)子像素并且每個(gè)子像素在其被驅(qū)動(dòng)時(shí)有一半被涵蓋。所使用的透鏡裝置優(yōu)選地具有低串?dāng)_配置并且下方的像素具有友好成帶 (banding)形狀。成帶是透鏡對(duì)顯示面板的黑矩陣成像的現(xiàn)象。低串?dāng)_透鏡典型地為具有傾斜tan (角度)=1/3或0以及整數(shù)水平寬度的那些透鏡。當(dāng)子像素在棋盤格中在空間上交替時(shí)(如所示)，透鏡的寬度/節(jié)距應(yīng)是奇整數(shù)個(gè)子像素。優(yōu)選配置的實(shí)例為5視圖系統(tǒng)，其傾斜為(tan (傾斜角)=1/3，并且透鏡節(jié)距為5 個(gè)子像素。這示于圖7。該透鏡和子像素裝置給出10視圖系統(tǒng)，同時(shí)保留理想正方形3D像素格柵。3D像素為被觀看者觀察到的所顯示的立體圖像的圖片元素。它不同于2D像素以及它們的格柵。因而，每個(gè)像素區(qū)域(圖7中示為虛線正方形30)可以被認(rèn)為包含6子像素(每個(gè)矩形像素區(qū)域32具有上子像素和下子像素，如僅僅針對(duì)上子像素3 和下子像素 32b所示)。存在10種不同的子像素相對(duì)于透鏡的相對(duì)位置，從而形成10個(gè)視圖，并且每個(gè)像素具有在六個(gè)不同相對(duì)位置的6個(gè)子像素。因而，每個(gè)像素區(qū)域30可以按順序被尋址兩次。按照與如上所述相同的方式，這提供了在全分辨率(即在每個(gè)區(qū)域30中定義全彩色像素)的兩種顯示操作。上面解釋的系統(tǒng)使用兩個(gè)子幀時(shí)間。通過具有每個(gè)像素3η子像素，還可能具有不同數(shù)目(η)的子幀時(shí)間。使用LC材料的面內(nèi)切換的一些IXD設(shè)計(jì)允許IOOHz的幀速率。存在朝向使用LC 效應(yīng)的趨勢(shì)，該LC效應(yīng)使能實(shí)現(xiàn)甚至更快的LC響應(yīng)(例如所謂光學(xué)補(bǔ)償雙折射(OCB)效應(yīng))，從而使能實(shí)現(xiàn)例如180Hz的幀速率。上述實(shí)例采用液晶顯示面板，其具有例如在50Mm至IOOOMm范圍中的顯示子像素節(jié)距。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯見，可以采用可替換類型的顯示面板，諸如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)或陰極射線管(CRT)顯示裝置。本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法可以在顯示控制器，例如如圖1所示的控制器13中實(shí)施。用于制作顯示裝置的制造和材料未被詳細(xì)描述，因?yàn)檫@些是常規(guī)的并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知?？煽刂仆哥R陣列的優(yōu)選實(shí)例具有分段的行和列電極，但是僅僅需要分段列電極以使能實(shí)現(xiàn)與多個(gè)不同視圖兼容。上面的說明書涉及彩色顯示器，其中每個(gè)像素包含三個(gè)子像素。然而，像素可包含單個(gè)像素元件以用于單色顯示器。這種情況下，具有兩個(gè)子像素的像素可以按照本發(fā)明的方式被驅(qū)動(dòng)。存在傾斜角和透鏡節(jié)距的許多不同的可能組合，從而形成不同數(shù)目的視圖。用于在這種類型的顯示器中使用的成像裝置的第一實(shí)例為例如具有狹縫的屏障， 所述狹縫相對(duì)于顯示器的下方像素被調(diào)整尺寸和定位。如果觀看者的頭部位于固定位置， 他/她能夠感知3D圖像。屏障被定位在顯示面板前方并且被設(shè)計(jì)使得來自奇數(shù)和偶數(shù)像素列的光被弓I導(dǎo)朝向觀看者的左眼和右眼。這種類型的雙視圖顯示器設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)為觀看者必須位于固定位置，并且只能向左或右移動(dòng)大約3cm。在更優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)狹縫下面不是存在兩個(gè)子像素列，而是若干個(gè)子像素列。以此方式，觀看者被允許向左和右移動(dòng)并且總是在他的眼睛中感知到立體圖像。屏障裝置生產(chǎn)簡(jiǎn)單，但是不是光有效的。本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)，通過研究附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求，可以理解和達(dá)成對(duì)所公開實(shí)施例的其它變型。在權(quán)利要求中，措詞“包含“不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞"一"或“一個(gè)“不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其它單元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中列舉的若干項(xiàng)目的功能。在互不相同的從屬權(quán)利要求中列舉某些措施的純粹事實(shí)并不表示不能有利地使用這些措施的組合。計(jì)算機(jī)程序可以在與其它硬件一起或者作為其它硬件的一部分被供應(yīng)的合適介質(zhì)(諸如光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì))上存儲(chǔ)/分布，但是也可以以其它形式被分布，諸如經(jīng)由因特網(wǎng)或其它有線或無線遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)解讀為限制范圍。大量的視圖意味著每個(gè)視圖的圖像分辨率減小，這是因?yàn)榭捎孟袼氐目倲?shù)目必須在各視圖之間分布。對(duì)于具有豎直柱鏡透鏡的η視圖3D顯示器的情形，沿著水平方向的每個(gè)視圖的感知分辨率相對(duì)于2D情形將減小η倍。在豎直方向上，分辨率將保持相同。傾斜的屏障或柱鏡的使用可以減小水平和豎直方向上的分辨率之間的這種差別。這種情況下， 分辨率損失可以在水平和豎直方向之間均勻地分布。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)立體顯示器，包含具有按行和列布置的像素的陣列以用于產(chǎn)生顯示輸出的顯示面板(3)，每個(gè)像素包含至少兩個(gè)子像素，用于將來自不同子像素的輸出引導(dǎo)到不同空間位置從而使能實(shí)現(xiàn)該顯示輸出的自動(dòng)立體視圖的成像裝置(9)；以及用于控制來自子像素的輸出的控制器，使得在包含第一子幀時(shí)間和第二子幀時(shí)間的幀時(shí)間中，該顯示面板C3)產(chǎn)生該顯示輸出的幀，其中在第一子幀時(shí)間中，第一子像素集合提供第一子幀，在第二子幀時(shí)間中，不同于第一像素集合的第二像素集合提供第二子幀，其中第一子幀和第二子幀一起為所述幀提供用于使能實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)立體視圖的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)立體顯示器，其中第一子幀和第二子幀分別包含用于觀看者的左眼和右眼的信息。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)立體顯示器，其中第一子幀和第二子幀一起定義完整幀。
4.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)立體顯示器，其中第一子像素集合和第二子像素集合一起包含所有子像素( ，并且沒有子像素位于第一子像素集合和第二子像素集
5.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)立體顯示器，其中子像素被分組為彩色像素，每個(gè)彩色像素包含兩個(gè)紅色子像素、兩個(gè)綠色子像素和兩個(gè)藍(lán)色子像素。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)立體顯示器，其中幀以IOOHz或更大的幀速率被提供。
7.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)立體顯示器，其中該成像裝置包含柱鏡陣列以用于將來自不同子像素的輸出引導(dǎo)到不同空間位置。
8.如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)立體顯示器，其中柱鏡之間的節(jié)距對(duì)應(yīng)于沿著一行子像素的一行五個(gè)相鄰子像素的間距。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中柱鏡具有細(xì)長(zhǎng)半圓柱形形狀并且取向?yàn)槭沟盟鼈兊募?xì)長(zhǎng)軸相對(duì)于像素的列方向傾斜。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中子像素是單獨(dú)可尋址的并且是發(fā)射、透射、折射和/ 或衍射子像素。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中該顯示面板為液晶顯示面板、等離子體顯示面板和發(fā)光二極管顯示面板中的任意一種。
12.一種用于控制自動(dòng)立體顯示裝置的方法，包含具有像素(5)的陣列以用于產(chǎn)生顯示輸出的顯示面板(3)，所述像素按行和列布置并且每個(gè)像素包含至少兩個(gè)子像素，用于將來自不同子像素的輸出引導(dǎo)到不同空間位置從而使能實(shí)現(xiàn)該顯示輸出的立體視圖的成像裝置(9)；以及該方法包含下述步驟在包含第一子幀時(shí)間和第二子幀時(shí)間的幀時(shí)間中，顯示該顯示輸出的幀， 在第一子幀時(shí)間中，控制第一子像素集合以提供第一子幀，在第二子幀時(shí)間中，控制不同于第一子像素集合的第二子像素集合以提供第二子幀， 其中第一子幀和第二子幀一起為所述幀提供用于使能實(shí)現(xiàn)其立體視圖的信息。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中該顯示輸出的第一子幀和第二子幀的每一個(gè)同時(shí)包含用于觀看者的兩只眼睛的信息。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中第一子幀時(shí)間和第二子幀時(shí)間一起定義完整幀時(shí)間，該顯示輸出的幀提供一個(gè)自動(dòng)立體圖像集合，并且其中第一子像素集合和第二子像素集合一起包含所有子像素，同時(shí)沒有子像素位于第一集合和第二集合二者中。
15.一種計(jì)算機(jī)程序，其包含當(dāng)所述程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)適于執(zhí)行權(quán)利要求12的所有步驟的計(jì)算機(jī)程序代碼裝置。
全文摘要
一種自動(dòng)立體顯示裝置具有在至少兩個(gè)子幀上提供的顯示輸出，不同像素元件在不同子幀中操作。以此方式，以時(shí)間順序方式建立更高分辨率或增加數(shù)目的視圖。
文檔編號(hào)H04N13/00GK102577405SQ201080049757
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者H.J.C.庫伊珀斯, J.范德霍斯特 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司