[发明专利]自动立体显示设备和驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动立体显示设备，该类型的自动立体显示设备包括具有用于产生显示的显示像素的阵列的显示面板和用于将不同的视图引导至不同的空间位置的成像布置。

背景技术

用于该类型的显示中的成像布置的第一示例是屏障，例如采用大小和定位与显示的下层像素有关的缝隙。在双视图设计中，如果他的/她的头处于固定的位置，观看者则能够感知3D图像。屏障位于显示面板的前面，并且被设计为使得来自于奇数和偶数的像素列的光分别被引导至观看者的左眼和右眼。

这种类型的双视图显示设计的缺陷在于观看者必须处于固定的位置，并且只能够向左或者向右移动大致3cm。在更优选的实施例中，每个缝隙下面不是存在两个子像素列，而是数个。这样，观看者被允许向左和向右移动，并且在他的/她的眼睛中始终感知立体的图像。

屏障布置生产起来是简单的但不是有光效率的。因此，优选的替代是使用透镜（lens）布置作为成像布置。例如，可以提供彼此平行地延伸并且覆盖在显示像素阵列上的伸长的透镜式（lenticular）元件的阵列，并且通过这些透镜式元件观察显示像素。

透镜式元件被提供作为元件片，每个元件包括伸长的半圆柱形透镜元件。透镜式元件一般在显示面板的列方向上延伸，每个透镜式元件覆盖在相应的两个或者更多的相邻的显示像素列的组上。

在布置中，其中例如每个微透镜与两列显示像素关联，每列中的显示像素提供相应的二维子像素的垂直切片（vertical slice）。透镜式的片将这些两个切片和来自于与其它的微透镜关联的显示像素列的对应的切片引导至位于片前面的用户的左眼和右眼，使得用户观察单个的立体图像。因而，透镜式元件的片提供光输出引导功能。

在其它的布置中，每个微透镜与一组行方向上的四个或者更多的相邻的显示像素关联。每个组中的对应的显示像素列被适当地布置以提供来自于相应的二维子图像的垂直切片。当用户的头从左向右移动时，感知到一系列连续的、不同的立体视图，造成例如环视的印象。

增加视图的数量改进了3D印象，但是减小了由观看者感知到的图像分辨率，因为所有的视图都是通过本地的显示被同时显示。通常发现折衷，由此许多视图（诸如9或15）被显示在所谓的观看锥体（viewing cone）中，并且这些观看锥体跨视场重复。最终结果是具有大的视角的显示，尽管观看者在选择他们观看3D监视器或者电视的位置中不是完全自由的：在观看锥体之间的边界处，3D效果是不存在的并且出现幻像。在显示的用户将不喜欢关于显示内容的所有或者某些部分的窃取的情况中，该宽视角是问题。一个通常的示例是在通勤期间阅读邮件和文件。

已经提出提供一种具有私人和公众观看模式的显示。这也已经针对3D自动立体显示被提出，例如在US2011/0234605中。该文献公开了通过驱动不同的子像素的布置能够创建不同的模式。

发明内容

根据本发明，提供有一种如独立权利要求中定义的显示和方法。

在一个方面中，本发明提供一种自动立体显示设备，包括：

显示面板；

布置在显示面板前面的透镜阵列；和

用于选择性地阻挡在透镜之间被引导的光的光阻挡布置，其中

光阻挡布置包括提供在相邻的透镜位置之间的元件；

其中显示可被配置于至少两种不同的模式：其中光阻挡布置阻挡在透镜之间被引导的光的第一私密模式；和其中光阻挡布置不阻挡在透镜之间被引导的光的第二公众模式。

“在透镜之间被引导”的意思是具有在到达透镜输出之前从一个透镜传输至相邻的透镜的方向的光。

因而本发明提供一种基于透镜的自动立体显示设备，其中可切换的私密模式能够接通和关断锥体重复（cone repetition）。利用锥体重复，显示功能酷似正常的基于透镜的自动立体显示。没有锥体重复（由于透镜之间的阻挡功能），视角就局限于一个锥体。单个的观看锥体的开度角是基于透镜间距和片厚度之间的关系的透镜设计选择。

这种方式的优势在于即使在私密模式中，期望的观看锥体的输出视亮度不被减小，并且使用了满显示分辨率。

配置的设定可以基于从用户接收到的输入，例如经由在两种状态之间切换的开关（或者是物理的，诸如膝上型电脑键，或者是软件中的）。“私密模式”可以被分配至在设备上运行的应用，使得当至少一个具有该私密模式的应用在运行时，视角局限于单个的锥体。

透镜之间的元件可以是执行光阻挡的元件，要不它们能够处理（诸如，更改偏振）将由另外的光学元件阻挡的光。