[发明专利]具有模块化偏振像素的3D屏幕

说明书

技术领域

本申请要求2009年3月10日提交的名称为“3D Screen with Modular Polarized Pixels”的美国临时专利申请61/158,838号的权益，于此通过引用并入了其全部内容。

背景技术

通常，通过提供发射或反射可以被观察者看作图像的光的至少一个平表面来构造常规视频屏幕。三种类型的常规视频屏幕是发光二极管(LED)、等离子体放电和液晶显示(LCD)屏。典型地，这些视频屏幕包括被分组以形成像素的两个或多个光源。在彩色应用中，光源常常组合红光、蓝光和绿光，来自它们的光混合以为每个像素提供颜色。像素被分组到一起以形成能够向观察者显示文本、图形、图像和视频的屏幕。LED用于产生在室内和室外应用中都得到使用的大屏幕和小屏幕。

这样的方法能够受到尺寸的限制，且不容易用于对观察屏幕的人产生三维(3D)效果。

发明内容

本公开处理前面提到的限制，并且目的在于能够用于显示屏幕上的图像的3D效果的技术，包括系统、方法和装置，该显示屏幕包括多个发光元件(或像素)且对每个发光元件(或像素)有选择性的偏振。像素能够用于制造任何大尺寸的屏幕，而面板方法可被限制到偏振面板的最大尺寸，通常是几英寸。此外，面板中的所有像素能够立刻在相同方向上偏振，即，对于给定的偏振态，整个面板产生整个图像。本发明的实施例能够在任何时刻在任何像素上生成有任一偏振的图像，并具具有如果需要则生成非偏振像素或图像的能力。因此，可实现三维(3D)效果，例如看起来有深度维数的感知图像。

整个产生的图像可从任何方向被任一眼睛看见。另外，本公开的实施例能够通过利用按照偏振而不是颜色的图像选择来允许色盲(或受损)个体经历视觉3D效果。

在一个总的方面中，一种实现屏幕中的像素的模块化像素发射器组件，所述组件包括：输入端，接收像素强度数据和偏振数据，所述偏振数据指示第一偏振态和第二偏振态之一；发射器电路板，包括所述输入端；至少一个发光二极管(LED)，连接到所述发射器板以根据所述像素强度数据发射用于所述像素的光；以及偏振控制组件，配置为响应于指示所述第一偏振态的偏振数据使所发射的光偏振到第一取向角，并响应于指示所述第二偏振态的偏振数据使所发射的光偏振到正交于所述第一角的第二取向角。

在另一个总的方面，一种包括像素矩阵以显示偏振图像的模块化视频屏幕。所述屏幕包括形成所述矩阵的多个模块化光源，每个模块化光源包括：输入端，接收偏振数据和对应于所述矩阵中的像素的像素强度数据，所述偏振数据指示第一偏振态和第二偏振态之一；发射器电路板，包括所述输入端；至少一个发光二极管(LED)，连接到所述发射器板以根据所述像素强度数据发射用于所述像素的光；以及偏振控制组件，配置为响应于指示所述第一偏振态的偏振数据使所发射的光偏振到第一取向角，并响应于指示所述第二偏振态的偏振数据使所发射的光偏振到正交于所述第一角的第二取向角。

所述偏振控制组件可以包括第一偏振层、第二偏振层和液晶显示(LCD)层。

所述偏振控制组件包括第一区域和第二区域，所述第一区域配置为响应于指示所述第一偏振态的偏振数据是透明的，并且响应于指示所述第二偏振态的偏振数据是不透明的，而所述第二区域配置为响应于指示所述第二偏振态的偏振数据是透明的，并且响应于指示所述第一偏振态的偏振数据是不透明的。

所述第一偏振层可以包括第一区域和第二区域，所述第一区域允许具有所述第一取向角的光通过所述第一区域，所述第二区域允许具有所述第二取向角的光通过所述第二区域；且所述第二偏振层包括第一区域和第二区域，所述第二偏振层的所述第一区域允许具有所述第二取向角的光通过所述第一区域，所述第二偏振层的所述第二区域允许具有所述第一取向角的光通过所述第二区域，其中，所述第一层的所述第一区域对应于所述第二层的所述第一区域，且所述第一层的所述第二区域对应于所述第二层的所述第二区域。所述LCD层可以包括对应于所述第一层和所述第二层的所述第一区域的第一区域和对应于所述第一层和所述第二层的所述第二区域的第二区域，其中，LCD层的所述第一区域和所述第二区域使进入所述LCD层的光旋转90度。施加于所述LCD层的所述第一区域的控制电压禁止光通过对应于所述第一区域的区域偏振控制组件，且施加于所述LCD层的所述第二区域的控制电压禁止光通过对应于所述第二区域的区域偏振控制组件。