[发明专利]立体显示器

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2010年6月30日申请的序号为61/369,085的美国临时申请案的优先权利益。上述专利申请案的全文以引用的方式并入到本文中且成为说明书的一部分。

技术领域

本发明涉及一种显示器，且更明确地说，涉及一种立体显示器(stereoscopic display)。

背景技术

随着显示技术的发展，具有较好的像质(image quality)、较丰富的色彩性能和较好的性能效果的显示器持续发展。在近年来，立体显示技术已从电影院应用扩展到家庭显示器应用。根据常规立体显示技术，由于立体显示技术的关键技艺是确保用户的左眼和右眼分别观看不同视角(viewing angle)的左眼图像和右眼图像，所以用户通常佩戴一副特殊的眼镜来过滤左眼图像和右眼图像。

然而，佩戴一副特殊的眼镜通常可能引起许多不便，尤其对于必须佩戴一副校正视力的眼镜的近视或远视用户来说，额外的一副特殊眼镜可能引起不适和不便。因此，裸眼立体显示技术(即，自动立体显示(autostereoscopic display)技术)成为研发中的关键焦点之一。

自动立体显示技术分为空间复用(spatial multiplexing)技术和时间复用(temporal multiplexing)技术。空间复用技术损害用以产生多个视图区域的帧(frame)的分辨率(resolution)。在另一方面，时间复用技术产生多个视图区域，但不损害帧的分辨率。然而，常规的时间复用技术需要在非常高的频率下操作的扫描元件，这在大量生产中遭遇较多困难，并限制自动立体显示的适用范围。

发明内容

本发明公开了一种立体显示器，其包括：显示元件，其适于提供光；聚光元件，其安置在所述光的传输路径上，以将所述光聚集到至少一个视图区域；以及扫描元件，其安置在所述光的所述传输路径上，以随着时间来改变所述光的至少一个传输方向，其中所述扫描元件包括多个扫描单元，且所述扫描单元中的每一者包括：第一电极；第二电极；以及具有各向异性折射率的第一材料，其安置于所述第一电极与所述第二电极之间，其中当所述第一电极与所述第二电极之间的电压改变时，所述具有各向异性折射率的第一材料的分子旋转，以便随着时间来改变所述光的所述传输方向。

所述聚光元件是透镜阵列。

所述透镜阵列包括沿一方向排列的多个棒状透镜，所述棒状透镜的间距对应于所述显示元件的像素的间距的N倍，且N为自然数。

其进一步包括控制单元，所述控制单元用于控制所述第一电极与所述第二电极之间的所述电压，以便控制所述具有各向异性折射率的第一材料的所述分子的旋转，其中N大于或等于2，每N个邻近的像素列构成像素组，所述控制单元还用于驱动所述每一像素组中的不同列的像素，以在实质上相同的时间分别展示N个不同观看角度的图像。

所述聚光元件是视差屏障。

所述视差屏障包括沿一方向排列的多个离散不透明条带，所述离散不透明条带的间距对应于所述显示元件的像素的间距的N倍，且N为自然数。

其进一步包括控制单元，所述控制单元用于控制所述第一电极与所述第二电极之间的所述电压，以便控制所述具有各向异性折射率的第一材料的所述分子的旋转，其中N大于或等于2，每N个邻近的像素列构成像素组，所述控制单元还用于驱动所述每一像素组中的不同列的像素，以在实质上相同的时间分别展示N个不同观看角度的图像。

所述聚光元件是镜片，且由所述显示元件所提供的所述光是准直光束。

其进一步包括控制单元，所述控制单元用于控制所述第一电极与所述第二电极之间的所述电压，以便控制所述具有各向异性折射率的第一材料的所述分子的旋转。

所述控制单元控制所述显示元件，以在不同的时间分别对应于所述光在不同时间的多个传输方向而显示多个帧。

所述第一电极包括从所述第一电极的第一端部排列到所述第一电极的第二端部的多个离散子电极，所述控制单元适于将多个电压值分别施加到所述离散子电极，且所述电压值从所述第一端部增加或减少至所述第二端部。

其进一步包括传感器，所述传感器用于检测用户的眼睛的位置，所述控制单元控制所述具有各向异性折射率的第一材料的所述分子的所述旋转，使得所述光对所述用户的所述眼睛的所述位置进列扫描。

当所述用户的所述眼睛的所述位置移动时，所述控制单元控制所述分子的所述旋转，使得所述光动态地跟随所述用户的所述眼睛的移动。