[发明专利]立体显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及立体显示设备，包括装置，用于产生具有在第一平面内横向分离的多个像素的显示器；以及光学指引导向(optical directory)装置，包括一组光学指引导向元件(directory element)，其每一个都与一组像素相关联，像素按列排列并且具有在第一方向上的中心线，光学指引导向装置覆盖在第一平面中的像素上，用于以相互不同且相对于第一方向倾斜的角度方向指引像素的输出。

背景技术

这种立体显示设备正日益广泛的用于手持应用，如电话和(TV)监视器中，在这种情况中使用了多个影像。

像素可以与单一像素相对应，例如在单色设备中，但通常(彩色设备)与彩色像素的子像素相对应。

在US6.064.424中描述了上述类型的立体显示设备，其显示了具有按像素组排列的像素的有源矩阵液晶显示面板，以及具有(圆柱的)透镜元件的双凸透镜状屏幕，或透镜，作为覆盖显示面板的光学指引导向元件。依据像素相对于透镜的位置，每个像素的光被发送到精确定义的不同方向上。以这种方式，通常产生了与六个不同观看角度相对应的六个独立影像。观看者每一只眼睛都接收不同的影像，且当使用适当的图像内容时，观察到三维图像。

在US6.064.424中的每个透镜都与一组像素相关联。透镜相对于垂直列方向倾斜，这对于所感觉的三维像素结构是有利的。

然而，对于观看者而言，由于显示器的不同部分以不同角度到达观看者的眼睛，在显示器上会出现强度调制，称为“暗带(dark band)”。所述带随着观看者平行于显示器的移动而在显示器上“移位”，且所述带的间距随着观看者朝向显示器或远离显示器的移动而变化。即使存在很小的调制深度(例如仅1％)，其影响也是非常令人烦恼的。

发明内容

本发明的一个目的就是至少部分克服所述的强度调制。

为此，在根据本发明的设备中，至少对于显示器的一部分，光学指引导向装置的中心轴和中心线在其交叉点定义横截面，在特定中心线的横截面的位置由位置数来确定，位置数表示相对于在所述中心线的第一横截面以第一方向上的像素间距为单位的位置，每一个所述位置数都是正或负整数与分数位置数之和，具有大于或等于0并小于1的值，在所述特定中心线的所有横截面都被分布在多个k组中，每一组都具有在0、1/k、2/k、…、(k-1)/k范围内的分数位置数，在此k＞1，分数部分的不同组对所述中心线分数部分的总数的影响基本上是相等的。

本发明基于这样的理解：通过选择一个设计来克服作为观看角度的函数的上述调制，其是由在(LCD)像素周围的不发光区域(黑底(black matrix))的存在所导致的，其被“成像”到特定-因此更黑的-方向上，在该设计中同时包含“全部”(虚拟)子像素和“部分”(虚拟)子像素被成像，导致了强度调制，其相互相移(例如对于k＝2，是180°)。结果，消除了总强度的第一谐波，仅保留了强度小的多的第二谐波(及第三等)。暗带影响因此被减小。

为保持上述所感觉的三维像素结构，在光学指引导向装置的中心轴与中心线之间的角度优选的具有在-45度到+45度之间的值。

优选的k具有2、3、和4的值。

参考下文所述的实施例，将阐明本发明的这些及其它方面，并由此变得显而易见。

附图说明

在附图中：

图1示意性的示出了根据本发明的设备的一部分；

图2示出了图1的设备的部分的平面图；

图3示出了对于立体显示器的彩色(液晶)显示器的标准布局；

图4示出了相对于图3的布局的在特定角度下的投影；

图5示出了根据本发明的设备的4影像布局；

图6示出了本发明的实施例，具有42/3影像布局；

图7示出了图6的42/3影像布局的所谓影像映射；

图8示出了暗带结构的RMS调制深度，其是本发明不同实施例的透镜半径的函数；

图9再次示出了图1的标准9个影像布局；

图10示出了图9的9个影像布局的影像映射；

图11示出了本发明进一步的实施例，其具有9影像布局；

图12示出了图9的9影像布局的影像映射，

图13示出了本发明的一个实施例，其具有9影像布局；

图14示出了本发明的一个实施例，其具有等于atan(1/5)的倾斜角度的5个影像布局；

图15示出了子像素的基本布局；而

图16示出了根据本发明的设备的i^*，j^*，k组合；以及