[发明专利]光束偏转布置和具有相同布置的多视图显示

说明书

技术领域

本发明涉及以下类型的光束偏转布置，其中，光在固体材料和气体/液体材料之间的界面处折射。其中，布置包括基板、由具有第一折射率以及具有朝向基板的弯曲表面的光学透明固体材料形成的第一层，以及由限制在基板和第一层之间的气体和/或液体材料形成并且具有第二折射率的第二层，其中，第二折射率与第一折射率不同。

本发明还涉及包括光束偏转布置的多视图显示。在所述实例中，布置被配置成接收来自具有子像素的显示设备的光并且将不同子像素的光投射到不同的方向以及投射到多个视图中的不同视图中。

本发明还涉及形成光束偏转布置的方法。

背景技术

GB 2196166A中描述了一种自动立体显示设备。该已知设备包括二维发射液晶显示面板，其具有充当图像形成布置的显示子像素的行和列阵列，以产生显示。彼此平行延伸的延长的凸透镜（透镜）阵列放在显示子像素阵列上面并且充当光束偏转布置。来自显示像素的输出投射通过这些凸透镜，所述凸透镜被操作以形成到多个视图中的输出。

根据通常的限定和出于本发明的目的，像素意味着代表用于表现图像点的显示面板的最小单元。因而，在彩色显示中，像素能够向图像点提供所有的色彩并且可以因此被细分成表现基本的或者原色（例如，红色、绿色和蓝色）的子像素。以额外的原色子像素或者白像素形式的额外子像素可以存在。对于单色显示，子像素因而对应像素，因为不存在任何颜色。

GB 2196166A中的光学视图束偏转布置因而被提供为一片元件，每片元件包括延长的半圆柱形透镜元件。凸透镜在显示面板的子像素列方向延伸，而每个凸透镜放在显示子像素的两个或者更多个相邻列的各个组上。每个透镜的焦点与由显示像素的阵列所限定的平面近似一致。

在例如每个凸透镜与显示子像素的两列相关联的布置中，每列中的显示子像素提供各自二维子图像的垂直切片。凸透镜片将这两个切片和来自与其它凸透镜相关联的显示像素列的对应切片投射到位于片前方的用户的左和右眼上，以使得用户观察单个的立体像。对于具有红色、绿色和蓝色子像素列的有规律的显示面板像素布局，在行方向中的三个相邻凸透镜提供两个视图，每个视图具有红色和绿色和蓝色的子像素输出。

在其它的布置中，每个凸透镜与一组行方向中的三个或者多个相邻显示像素相关联。在每组中显示像素的相应列被适当地布置以提供来自各自二维子图像的垂直切片。当用户的头从左到右运动时，可以观察到一系列连续的、不同的、立体的视图，从而创建例如，环视的感觉。

以上所述的设备提供了一种有效的三维显示。然而，将要理解的是，提供立体视图包括分辨率的必要的减少，因为每个视图由显示面板的子像素的子集来形成。而且，对于给定的显示面板分辨率，在如由大量视图所确定的三维深度的现实感知和每个视图的分辨率之间存在权衡（trade off）。

已经提出了：提供一种显示设备，其在使用中是可切换的，以起传统的二维显示设备和自动立体显示设备的作用。在这种设备中，光束偏转布置本质上在第一和第二模式之间切换。第一模式是通过模式，其中，由布置所接收的光基本上透过而不改变其方向。第二模式是视图形成模式，其中，光被指向不同的方向以形成立体视图。在第一（通过）模式中使用光束偏转布置适于有助于高显示分辨率的应用，例如，文本显示。在第二（图像生成）模式中使用该布置适于有助于三维效果的应用，例如，视频显示。

在国际专利申请WO 1998/021620中公开了一种已知的可切换光束偏转布置。它包括凸透镜阵列，其被布置以使得凸透镜表面被限定在双折射材料的一侧上以及光学上各向同性材料的另一侧上。各向同性材料的折射率与双折射材料的寻常折射率或者非寻常折射率相匹配，以使得第一偏振光由透镜偏转以及第二偏振光被偏转。透镜的功能可以通过适当地控制由光束偏转布置所接收的或者从光束偏转布置透过的光的偏振来接通或者关断。双折射材料典型地是液晶材料。

需要一种改进的光束偏转布置，以当它含有液体和/或气体层时根据光学性能用在例如多个视图显示中。

发明内容

本发明的目的是满足上述需求。

该目的是通过在独立权利要求中所限定的本发明来达到的。从属权利要求提供有益的实施例。

本发明提供一种光束偏转布置，其中，基板表面由多个间隔物与第一层的弯曲表面间隔一定距离，所述间隔物从基板和/或从第一层开始延伸，以及其中，多个间隔物中的每一个与基板和第一层中的另一个形成点或者线接触。