[发明专利]用于执行颜色过滤器偏移以便减少包括多个显示器的显示系统中的莫尔干涉的方法和系统

说明书

一种多显示器系统(例如，包括多个显示面板的显示器)，包括被布置成基本上彼此平行以便向观看者(一个或多个)显示三维(3D)特征的至少第一和第二显示器(例如，显示面板或显示层)。第一和第二显示器在被从显示设备的观看者的视点观看时分别具有不同的颜色过滤器图案，以便减少莫尔干涉。

本申请涉及并要求以下各先前临时美国专利申请中的每一个的优先权：2016年7月18日提交的No.62/363,419(我方编号6468-18)、2016年1月20日提交的No.62/281,051(我方编号6468-14)、2015年10月2日提交的No.62/236,783(我方编号6468-7)、以及2015年10月8日提交的No.62/239,150(我方编号6468-15)，所有这些都在此通过引用其整体结合于此。

技术领域

本发明涉及多显示器系统(例如，包括多个显示面板的显示器)，其中至少第一和第二显示器(例如，显示面板或显示层)被布置成基本上彼此平行以便向观看者(一个或多个)显示三维(3D)特征。因此，本发明一般涉及显示器，并且更具体地涉及用于显示三维特征的显示系统和方法。

背景技术及发明内容

传统上，显示器以二维呈现信息。由此类显示器显示的图像是缺乏深度信息的平面图像。因为人们以三维观察世界，所以一直在努力提供能够以三维显示对象的显示器。例如，立体显示器通过显示对左眼和右眼分开显示的偏移图像来传达深度信息。当观察者观看这些平面图像时，它们在大脑中被组合以给出深度感。然而，此类系统是复杂的并且需要增强的分辨率和处理器计算能力以提供所显示对象的真实感。

包括处于堆叠布置的多个显示屏幕的多组件显示器已被开发来显示真实深度。由于显示屏幕的物理位移，每个显示屏幕可显示其自己的图像以提供视觉深度。例如，美国专利公开No.2015/0323805和No.2016/0012630中公开了多显示器系统，其全部公开内容通过引用结合于此。

当第一和第二显示器或显示层照惯例在多显示器系统中彼此堆叠时，莫尔干涉(moire interference)发生。莫尔干涉由在投射到观看者的视网膜上时各层内的颜色过滤器之间的相互作用引起。例如，当绿色颜色过滤器重叠时，光线被透射从而形成比较明亮的块(patch)。当绿色过滤器假定在红色过滤器上时，将不会透射同样多的光线，从而形成暗区(region)。由于后部和前部显示器或显示层在投射到视网膜上时具有略微不同的尺寸，因此像素将缓慢地从同相变为异相。这具有产生暗带和亮带的效果，又称为莫尔干涉。

已存在若干途径来移除多层显示(MLD)系统中的莫尔干涉。一些途径依赖于通过空间滤波来移除不需要的频率分量。这可使用漫射器类型系统(其中具有大约1.5的折射率的元件具有随机表面扰动)或衍射类型系统来完成。这些系统在视觉美学方面的性能(例如，图像看起来有多模糊；剩下多少残余莫尔条纹；对偏振的影响；以及成本等)在很大程度上取决于系统配置。某些MLD系统仅利用漫射光学器件来模糊最后部显示层。此途径遭受以下限制：(a)最后部图像固有地模糊——存在减少莫尔干涉与最后部图像显示层的清晰度之间的权衡；(b)漫射元件利用难以获得的专门的漫射器图案；(c)漫射元件坐落于偏振器之间并且薄膜基底和硬化基底两者必须没有任何双折射；以及(d)漫射元件需要单独的硬化组件(通常为玻璃)，这对最终显示系统而言增加了重量和费用。因此，仅使用漫射器来解决莫尔问题的MLD系统没有提供减少莫尔干涉的理想解决方案，尤其在那些系统具有减小的形状因子时。

仅依赖于漫射器来解决莫尔干涉的历史和现存方法不能在不对图像质量引入显著且有害的副作用的情况下对莫尔条纹问题提供可接受的解决方案。