[发明专利]自动立体显示设备及显示图像的方法

说明书

本申请要求享受于2012年10月29日申请的美国专利申请No.13/662635的优先权，此处通过引用其全文的方式合并其内容。

技术领域

本发明涉及自动立体显示设备，以及，更具体地，涉及用于减少存在于自动立体显示设备中的视觉缺陷的装置和方法。

背景技术

自动立体显示设备能在观看者不使用特殊的头饰或眼镜时产生三维(3D)效果。虽然有许多用于实现自动立体显示设备的方法，但这些方法通常会引起能被观看者感受到的视觉缺陷，并且会使观看者难以清晰地在较长时间内从不同的观看角度或位置等看到具有令人满意的品质的3D图像。从而，需要改进现有的自动立体显示设备技术中存在的缺陷。

发明内容

在一个示例性的方面，自动立体显示设备包括像素图像源、透镜元件和分光元件。像素图像源沿着像素平面设置并包括像素矩阵和基本填充了像素图像源的剩余部分的暗区域。该矩阵由子像素的行和列形成，且每个像素都由一红色子像素、一绿色子像素和一蓝色子像素所限定。这些子像素沿着每一列具有相同的颜色，并且沿着每一行按照红、绿和蓝的顺序设置。透镜元件位于像素平面和观看者平面之间。观看者平面被定义为一个平面，观看者的第一只眼和第二只眼都位于这个平面上。透镜元件包括多个柱透镜，并与像素图像源相邻设置，从而每个柱透镜在基本相等面积的暗区域上延伸。分光元件位于像素平面和观看者平面之间。分光元件和透镜元件被构造为使第一只眼观看相对于观看者位于每个柱透镜后方的沿着第一平行线设置的第一子像素，而第二只眼则观看位于每个柱透镜后方的沿着第二平行线设置的第二子像素。第一平行线和第二平行线与柱透镜平行。第一平行线彼此间隔，使得第一平行线在每一行中的相邻的三个子像素上延伸。第二平行线彼此间隔，使得第二平行线在每一行中的相邻的三个子像素上延伸。第一子像素被构造为显示第一图像成分，第二子像素被构造为显示第二图像成分。

在另一个示例性的方面，提供了一种对观看者显示图像的方法。该方法包括沿着像素平面提供像素图像源的步骤。该像素图像源包括像素矩阵和基本填充了像素图像源的剩余部分的暗区域。该矩阵由子像素的行和列形成。每个像素都由一红色子像素、一绿色子像素和一蓝色子像素所限定。这些子像素沿着每一列具有相同的颜色，并且沿着每一行按照红、绿和蓝的顺序设置。该方法还包括在像素平面和观看者平面之间提供透镜元件的步骤。观看者平面被定义为一个平面，观看者的第一只眼和第二只眼都位于这个平面上。透镜元件包括多个柱透镜。透镜元件与像素图像源相邻设置，从而每个柱透镜在基本相等面积的暗区域上延伸。该方法还包括在像素平面和观看者平面之间提供分光元件的步骤，使得第一只眼观看相对于观看者位于每个柱透镜后方的沿着第一平行线设置的第一子像素，而第二只眼则观看相对于观看者位于每个柱透镜后方的沿着第二平行线设置的第二子像素。第一平行线和第二平行线与柱透镜平行。第一平行线彼此间隔，使得第一平行线在每一行中的三个相邻的子像素上延伸。第二平行线彼此间隔，使得第二平行线在每一行中的三个相邻的子像素上延伸。第一子像素被构造为显示第一图像成分，第二子像素被构造为显示第二图像成分。

附图说明

参照附图对下面的具体描述进行阅读，可以更好地理解这些方面和其他方面，其中：

图1为传统的自动立体显示设备中的元件的顶视示意图；

图2示出了像素图像源的示例性的实施例的示意图，其中，由子像素显示的图像是基于本领域技术人员所熟知的观看者的位置进行调整；

图3为自动立体显示设备的第一示例性实施例的前视示意图，其中，透镜元件相对于像素图像源的列旋转一角度，且其中，第一视线和第二视线被分光元件分别分成第一平行线和第二平行线；

图4是自动立体显示设备的第二示例性实施例的前视示意图，其中，透镜元件平行于像素图像源的列，且其中，第一视线和第二视线被分光元件分别分成第一平行线和第二平行线；

图5是自动立体显示设备的横截面示意图，该自动立体显示设备包括透镜元件、第一实施例的分光元件和像素图像源；和

图6是自动立体显示设备的横截面示意图，该自动立体显示设备包括透镜元件、第二实施例的分光元件和像素图像源。

具体实施方式

下文将参照表示示例实施方式的附图对一些示例进行更全面地描述。只要有可能，相同的附图标记在全部附图中用于指代相同或相似的部件。然而，这些方面可以体现为许多不同的形式，并且不应被理解为是对本文所提出的实施方式所做的限制。