自动立体显示设备的制作方法

专利名称：自动立体显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动立体显示设备，其包括具有显示像素阵列的 用于产生显示的显示面板，以及用于将不同的视点指向不同的空间位 置的成像装置。
背景技术：
供这种显示器使用的成像装置的第一实例为栅栏，例如，具有相 对于显示器的下层像素进行定尺寸和定位的狭缝。如果观看者的头在
固定位置处，则他/她能够感知3D图像。栅栏被放置在显示面板的前 面，其被设计为将来自奇数和偶数像素列的光导向观看者的左眼和右 眼。
这种双视点显示器设计的缺点是观看者必须在固定位置，并只能 向左或向右移动大约3cm。在较优选的实施例中，在每个狭缝下的不是 两个子像素列，而是一些。这样就允许观看者向左和向右移动，而他 的眼睛中始终能够感知立体图像。
栅栏装置的制造简单，但却没有光效率。因此，优选的替代方案 是使用透镜装置作为成像装置。举例来说，可以提供细长的透镜元件 阵列，透镜元件彼此平行延伸并覆盖显示器像素阵列，通过这些透镜 元件观看所述显示器像素。
以片状元件提供所述透镜元件，每一个都包括细长的半柱面透镜 元件。该透镜元件沿着显示面板的列方向延伸，每个透镜元件分别覆 盖显示器像素的两个或更多相邻列的组。
例如，在每个微透镜与两列显示器像素相关的装置中，每个列中 的显示器像素分别提供二维子图像的垂直薄片。透镜片将这两个薄片 及对应的薄片从与另一个微透镜相关的显示器像素列指向位于该片前 面的用户的左眼和右眼，这样，该用户观看到单个的立体图像。因此， 透镜元件的薄片提供了光输出指向功能。
在其它装置中，每个微透镜与行的方向上的四个或更多个相邻显示器像素的组相关。在每个组中，显示器像素的相应列被适当地设置， 以分别提供来自二维子图像的垂直薄片。当用户的头从左移动到右时， 感知到一系列连续的、不同的、立体的视图，例如建立了环视的感受。 上述设备提供有效的三维显示器。然而，可以理解，为了提供立 体视图，必须牺牲设备的水平分辨率。对某些应用来说，例如，显示 短距离查看的小的文字标志，这个分辨率的牺牲是无法接受的。为此， 已经提出了提供可以在二维模式和三维(立体)模式之间切换的显示 设备。
实现这个提议的一个办法是提供可电切换的透镜阵列。在二维模 式中，该可切换设备的透镜元件工作在"透过"模式，即，它们的表现 如同光学透明材料的平片一样。产生的显示具有高分辨率，等于显示 面板的原始分辨率，其适用于显示来自短查看距离的小的文字标志。 当然，该二维显示模式不能提供立体图像。
在三维模式中，该可切换设备的透镜元件提供如上所述的光输出 指向功能。产生的显示能够提供立体图像，但是如上所述地，不可避 免地具有分辨率损失。
为了提供可切换的显示模式，由折射率可以在两个值之间进行切 换的电光材料(如液晶材料)形成该可切换设备的透镜元件。然后， 通过向在透镜元件之上或之下提供的平面电极施加适当的电势来在各 模式之间切换该设备。该电势改变了透镜元件相对于相邻的光学透明
层的折射率。可以在专利US6， 069， 650中找到该可切换设备的结构和 操作的更为详细的说明。
双视点和多视点3D显示器的缺点是它们都要求以特殊的方式来提 供图像。特别地，应该考虑显示面板的像素布局和成像装置(透镜或 栅栏)的布局来提供图像。举例来说，在9-视点3D显示器上，为5 -视点3D显示器提供的图像将不会给出正确的3D感受。还没有用于 3D图像/视频广播或存储的标准。
因此，需要为不同的图像格式或显示模式提供不同的成像函数， 而且，期望其能够用于单个设备中。
还有显示设备的其它应用，其中希望具有可被用于两个3D模式的 可切换2D/3D显示器，以允许该显示器被旋转90度。 一个实例是移动 设备显示应用。上述透镜装置只在一个平面(与透镜方向垂直的平面)里创建深度。如果该显示器被旋转90度，则没有深度，并因此没有3D 效果。
因此，还需要为不同的观看方向提供不同的显示模式，而且，也 期望其能够用于单个设备。特别地，希望能够有选择地提供在水平和 垂直方向上具有深度或视差的显示器。
已经提出通过使用圆透镜而不是圆柱透镜来提供水平和垂直视 差。通过与上述用于圓柱透镜相类似的方式，可以将这样的透镜制为 可切换。遗憾的是，圓透镜导致分辨率损失增加。例如，为在垂直和 水平方向上创建9个视点，圆透镜将获得因数9x9的分辨率损失，对 大多数应用来说，这都是无法接受的。
因此，期望一种可在模式之间切换而没有分辨率损失的设计。

发明内容
根据本发明，提供可切换的自动立体显示设备，包括
-用于产生显示的显示面板，其具有显示像素阵列，该显示像素 以行和列设置；与
-成像装置，用于将来自不同像素的输出指向不同的空间位置， 以使立体图像能够被观看到，其中，成像装置可以在至少三个模式之 间电切换，该至少三个模式包括2D模式和至少两个3D模式， 一个3D 模式基本上只在笫一方向上提供视差，而另一个3D模式基本上只在第 二基本垂直方向上提供视差，并且，其中，该成像装置包括可电配置 的渐变折射率透镜阵列。
除了提供不同方向的视差外，3D模式可以提供不同数量的3D视点 或每个视点的不同图像分辨率。
该方向可以是水平和垂直的，或与水平和垂直方向成一倾角.
优选地，显示面板包括可独立寻址的发射、透射、折射或衍射显 示器像素阵列，例如，液晶显示面板。
成像装置包括可控制的透镜设备，其形式是可电配置的渐变折射 率透镜阵列。该透镜阵列可因此包括夹在第一和第二电极层之间的液 晶材料层，电极层用于控制整个液晶层上的电势。
这提供低成本且易于控制的设备，用于确定显示器的运行模式。 优选地，每个电极层包括电极图案，所述电极图案包括第一和第二交错梳状电极，梳齿限定多个平行电极部分。该第一和第二电极层的平 行电极部分彼此非平行，并且优选相互垂直。这使得电极可以限定两 个不同的透镜光轴，可以选择这两个透镜光轴以对应于不同的，见看方 向。
可以在交错的电极部分之间提供笫三电极或导体层，以改善切换 性能并调整透镜形状和光学特性。
就所有情况而言，成像装置可以是可电切换的，这样，所选择的 部分可以同时工作在该至少三个模式的两个模式下。举例来说，可以
同时观看2D图像部分和3D图像部分，和/或不同部分的不同3D模式。
本发明的设备可用于具有控制器的显示系统，该控制器用于根据 图像数据来控制成像装置的模式。因此，这可以提供对图像数据的自 动响应，以提供想要的3D输出。当然，也可以提供手动模式操作。可 以提供格式检测单元，用以检测图像数据的格式.
此外，可以提供格式转换单元，用于在图像数据与显示设备不兼 容的情况下改变图像数据的格式。
本发明还提供控制自动立体显示设备的方法，该设备包括显示面 板和成像装置，成像装置将显示面板输出指向不同的空间位置，以使 立体图像能够被观看到，所述方法包括
-在2D模式和至少两个3D模式中进行选择， 一个3D模式基本上 只在第一方向上提供视差，而另一个3D模式基本上只在第二基本垂直 方向上提供视差，在该至少两个3D模式中进行选择包括为显示器选择 ，见看方向；
-电切换所述成像装置，以通过电配置渐变折射率透镜阵列来提 供所选择的运行模式；与
-驱动显示面板，以提供适于所选择模式的显示输出。


现在，仅仅是出于举例说明的目的，参照附图来描述本发明的实 施例，其中
图l是已知的自动立体显示设备的示意性的透视图2和3用于解释图1所示的显示设备的透镜阵列的工作原理；
图4示出透镜阵列怎样向不同的空间位置提供不同的视点；图5示出栅栏装置怎样向不同的空间位置提供不同的视点；
图6 (a)示出已知的栅栏装置，图6 (b)和6 (c)示出申请者提 出的栅栏装置，其被配置成不同的模式；
图7示出图6 (b)和6 (c)的栅栏装置，其被配置成另一模式， 该模式提供倾斜的聚焦装置；
图8用于解释倾斜的聚焦装置的优点；
图9示出本发明的以两种不同的控制模式的可电控的GRIN透镜装
置；
图IO示出怎样控制图9的透镜装置来提供透镜移位功能；
图ll示出电极图案的一个实例，用于与图9的透镜装置一起使用；
图12示出图11的电极图案的变化；
图13示出图12的变化的优点；和
图14示出本发明的显示系统。
具体实施例方式
本发明提供可切换的自动立体显示设备，其中，包括可电配置的 渐变折射率透镜阵列的成像装置将来自不同像素的输出指向不同的空 间位置，以使立体图像能够被观看到。成像装置在至少三个模式中可 电切换，该至少三个模式包括2D模式和两个3D模式。这使得显示器 能够通过所述成像装置以单个设计进行配置，以用于不同的分辨率、 多个^L点或显示方向。
图1是已知的直接观看自动立体显示设备1的示意性的透视图。 该已知的设备包括有源矩阵类型的液晶显示面板3，所述有源矩阵用作 产生显示的空间光调制器。
显示面板3具有显示像素5的正交阵列，其以行和列设置。为了 清晰起见，图中只示出了少量的显示像素5。实际上，显示面板3可以 包括大约一千个行和数千个列的显示像素5。
液晶显示面板3的结构完全是传统的。特别地，面板3包括一对 隔开的透明玻璃村底，其间设有对齐的扭转向列型的或其它的液晶材 料。该衬底在它们的相对表面上带有透明的氧化铟锡(ITO)电极的图 案。在该衬底的外表面上也设有偏振层。
每个显示像素5包括衬底上的对立电极，衬底间插入有液晶材料。显示像素5的形状和布局由电极的形状和布局决定。显示像素5通过 空隙有规则地彼此间隔开。
每个显示像素5与开关元件相关联，例如，薄膜晶体管(TFT)或者 薄膜二极管(TFD)。操作显示像素，以通过向该开关元件提供寻址信号 而产生显示，并且，对本领域的技术人员来说，适当的寻址方案是已 知的。
由光源7来照射显示面板3,在这种情况下，光源7包括平面的背 部照明，该背部照明遍布显示像素阵列的区域。来自光源7的光被指 向穿过显示面板3，各个显示像素5被驱动来调制该光并产生显示。
显示设备l也包括透镜片9，其被设置在显示面板3的显示侧上， 执行视点形成功能。透镜片9包括一排彼此平行延伸的透镜元件11， 为了清晰起见，只用夸大的尺寸示出了透镜元件11中的一个.
透镜元件11采用凸柱面镜的形式，并且，它们用作光输出指向部 件，以从显示面板3向显示设备1前面的用户的眼睛提供不同的图像 或视点。
图1中所示出的自动立体显示设备1能够以几个不同方向提供不 同的透视图。特别地，每个透镜元件ll覆盖每个行的一小组显示像素 5。透镜元件11以不同的方向投射一组中的每个显示像素5，以形成几 个不同的视点。当用户的头从左移动到右时，他的/她的眼睛将依次接 收所述几个视点中的不同视点。
如上所述，已经提出了提供可电切换的透镜元件。这使得显示器 能够在2D和3D模式中切换。
图2和3示意性地示出可电切换的透镜元件35的阵列，其可用于 图l所示的设备。该阵列包括一对透明玻璃衬底39和41，它们的相对 表面上设有由氧化铟锡(ITO)形成的透明电极43和45。在衬底39和 41之间设有使用复制技术制成的反透镜结构47，其与上衬底39相邻。 在衬底39和41之间也提供液晶材料49，其与下衬底41相邻。
如图2和3中的剖面图所示，反透镜结构47使液晶材料49在反 透镜结构47和下衬底41之间形成平行、细长的透镜形状。与液晶材 料接触的反透镜结构47和下衬底41的表面也拥有定向层(未示出)， 用于对液晶材料定向。图2示出没有向电极43和45施加电势时的阵 列。在这个状态下，对特定偏振的光来说，液晶材料49的折射率基本上高于反透镜阵列47的折射率，并且，因此，透镜的形状提供光输出 指向功能，如图所示。
图3示出当大约50到100伏特的交替电势被施加到电极43和45 上时的阵列。在这个状态下，对特定偏振的光来说，液晶材料49的折 射率基本上等于反透镜阵列47的折射率，这样就取消了透镜形状的光 输出指向功能，如图所示。因此，在这个状态下，所述阵列有效地工 作在"透过"模式下。
技术人员将理解，光偏振部件必须结合上述阵列而使用，这是因 为液晶材料49是双折射的，而折射率切换仅仅适合特定偏振的光。可 以提供光偏振部件作为设备的显示面板或成像装置的一部分。
可以在专利US6， 069， 650找到适用于图1中所示的显示设备的可 切换的透镜元件阵列的结构和操作的更多细节。
图4示出如上所述的透镜类的成像装置的工作原理，并示出背部 照明50、例如LCD的显示设备54以及透镜阵列58。图5示出透镜装 置58怎样将不同的像素输出指向不同的空间位置。
图5示出栅栏类的成像装置的工作原理，示出了背部照明50、栅 栏设备52以及例如LCD的显示设备54。图5示出栅栏装置52怎样提 供被构图的光输出。这意味着不同的像素由不连续的光源区照射，具 有实现光指向功能的效果。如图所示，从一个方向照射用于一个视点 的像素58,从另一个方向照射用于另一个视点的像素59。观看者的两 个眼睛56接收由显示器的不同像素调制的光。
图6 (a)示出了图5的已知栅栏装置，其由具有筒单电极结构的 简单无源矩阵液晶(LC)面板组成。以列设置两个玻璃板中的一个上 的电极。电极下的LC材料可以切换，这样，借助于偏振器就可以传输 或阻止光。用这种方法获得可切换的栅栏图案，实现可在某个3D模式 与2D模式之间进行切换的两视点或多视点显示。只有单个预定的栅栏 图案是可能的。因此，除了规则的2D格式外，3D显示器只能接受单个 3D格式。
本发明涉及提供多个3D模式，以使显示器具有另外的功能或可以 适应不同的输入数据格式。
申请者已经认识到通过修改显示器使其适应被处理的图像内容从 而能够接受大范围3D图像格式的优点。申请者已经认识到这个概念可以被用于栅栏类的成像装置，也可以用于透镜成像装置。
下面的实例含有图1的基本结构，即，光源、显示面板以及用于 提供被导向的光输出的成像装置。
第一实例涉及变更的栅栏装置，示于图6(b)中。在这种情况下， 栅栏是有源矩阵单色LC面板，其具有多个列和/或多个行的可单独寻 址像素。当使用这样的面板时(结合偏光器)可以产生可重构的栅栏 图案。
矩阵元件的分辨率小于所要求的栅栏间距，这样就可以实现不同 的栅栏配置。在图6的实例中，栅栏矩阵分辨率为栅栏间距的一半。 栅栏矩阵元件可以具有等于像素间距的间距。
举例来说，这可以用来使得栅栏图案能够从对应于2-视点的3D 显示器的图案切换到对应于3-视点的3D显示器的图案。举例来说， 图6(b)示出为2-视点3D显示器阻止一半的光源输出而配置的栅栏， 而图6(c)示出为3-视点3D显示器阻止2/3的光输出而配置的栅栏。
如图7所示，也可以让栅栏图案具有倾斜角。这是有利的，因为 利用这个自由度可以当在水平和垂直方向之间观看3D时分配分辨率损 失。出于这个目的而使用的倾斜双凸透镜是已知的。当为产生n个视 点而使用倾角为零的栅栏或透镜时，所感知的每个视点沿水平方向的 分辨率相对于2D的情况减少到1/n。垂直方向的分辨率不会减少。通 过倾斜栅栏或透镜，可以在水平和垂直方向之间分配分辨率损失。实 际上，这显著改善了所感知的图像质量。
举例来说，图8示出9-视点显示器的子像素布局。列被按序设置 为红色、绿色和蓝色的子像素列，另外，示出两个叠加的双凸透镜。 所示数字表示了子像素构成的视点号码，具有从-4到+ 4编号的视点， 沿透镜轴为视点0。如在这个实例中，当子像素的纵横比为1: 3时(每 个像素包括一行三个子像素)，最佳的倾斜角为tan(e )=1/6。因此， 所感知的每个视点在水平和垂直两个方向上的分辨率损失(与2D情况 相比)因子都为3，而不是当倾斜角为零时的水平方向因子9。
作为栅栏使用的可控制的显示矩阵也使得栅栏图案能够旋转90 度。这使得所述显示在物理上旋转90度，而仍能感受3D效果。其允 许的应用为例如监视器，其可用于以景物模式以及肖像模式来观看3D 图像。通过使像素化的发射面板形成可重构的发光线图案，可以实现与 有源矩阵栅栏相同的效果。举例来说，这样的发射面板可以是有机
LED(OLED)显示器。
使用栅栏图案的缺点是输出效率低。然而，同样的可重构性的概 念可以用于双凸透镜阵列。
参照图9和图10来解释这个方案，图9和图10示出按照本发明 使用渐变折射率(GRIN)透镜。
这些透镜包括夹在玻璃衬底96和98上设有的电极层92和94之 间的LC材料90层。
该电极层具有透明电极结构，例如，由ITO形成的电极结构。每 个玻璃板设有被擦磨的聚酰亚胺层，而且该板与显示器相反(背板) 的擦磨方向与离开显示器的光的偏振方向匹配。优选地，前板擦磨方 向也是这个方向，以避免2D模式下的偏振旋转和其它折射。在优选实 施例中，LC材料中没有扭转。
如果在LC单元两端没有电势差，则LC分子的方向平行于玻璃板 的平面，而且，LC单元由于充当平行层因而不起作用。如果在该单元 两端存在电势差，则LC分子被不同地定向。
图9(a)示出具有连续的顶电极层和分段的底电极层的成像装置。 如下所述，顶电极也是分段的，但垂直于底电极，以致图中无法示出 这些分段。
在一个实例中，可以借助于有源矩阵电路对每个电极单独进行寻 址。通过在电极上施加适当的电势，可以指引LC材料中的分子，以使 折射率获得有效地导致透镜作用的分布，这就是所谓的渐变折射率
(GRIN)透镜。在图9 (a)中，两个分段的电极99被施加了反向的电 压，其使得LC分子在垂直方向上对齐。之间的电极没有被切换，因此 控制LC分子在电极99之间经受180度的扭转。通过控制连续的分段 电极之间在横向上的电势分布，可以改变有效的透镜形状和大小。图9
(a)中的点线示出透镜聚焦功能。
电极装置之一可以包括一个方向上的电极阵列，而电极装置的另 一个可以包括垂直方向上的电极阵列。举例来说，图9 (a)可以被认 为是沿着顶电极方向的剖面图，而图9 (b)可以被认为是沿着底电极 方向的垂直剖面图。通过选择哪个电极图案将作为单个公共电极而被驱动以及哪个电极将作为矩阵阵列而被单独寻址，可以控制透镜定向，
以实现上述90度的显示旋转。
通过移动施加到矩阵电极阵列上的电势，可以在横向上平移透镜 的位置，如图10所示，其中，图10 (a)和图10 (b)间示出了横向 位移。
用这种方法，可以改变透镜的直径和强度，即使是在边界内部。 因此为了实现可重构的双凸透镜装置，这个设备提供了充分的自由度。
如上所述，为了提供旋转透镜功能的能力，顶电极和底电极都应 被分段。
图11中示出本发明的一组可能的电极结构。图11 (a)示出顶村 底电极图案，而图11 (b)示出底电极图案。在每个村底上，电极装置 包括两个交错的梳状电极120和122。因此梳状电极的梳齿限定了平行 电极部分的阵列，而且，在这个实例中，交替的电极部分属于梳状电 极120和122中的不同的一个。在这个实例，该部分不是被独立控制 的。这意味着透镜间距不能被改变，而且电极设计只是为了提供旋转。 然而，该驱动硬件和驱动方法被简化。 一个电极装置只用一个驱动电 压来驱动，而另一个电极装置只用两个驱动电压来驱动，该两个驱动 电压中的一个可以与用于第一装置的相同。此外，不需要矩阵寻址驱 动器。
为了给垂直和水平模式下的观看者提供同样的透镜倾斜角，两个 电极图案基本上是彼此90度旋转的。
例如为了提供不同的水平-垂直分辨率平衡，这不是必要的，而且， 该倾斜角对不同的旋转来说可以是不同的。图11示出单个透镜部分 124,这是水平或垂直微透镜的一个部分，这取决于所施加的控制电压。
透镜可以形成在相邻的电极部分之间，如区域124所示，或者， 一个透镜可以跨越多个电极部分，如图9和图10所示。在这个实现方 案中，每个透镜被限定在两个相邻的电极线之间。除了所示出的控制 电极外，具有所选择的电导率的第三电极或材料/层可以置于两个梳状 电极之间，如图12中的130所示。
如果这个第三电极13被控制，则它可以被驱动至地，或者，如果 它仅仅是一个无源元件，则选择电导率以提供在第一和第二梳状电极 120和122之间存在希望的电位分布，如图13中所示。在图13中，可以看见顶电极的平行电极部分，但剖面图是沿底电 极层的一个电极部分。对顶电极层来说，可以看见附加层130，而在图 的底部示出近似的电压分布。
通过局部调整电导率，可以调整透镜的强度和形状。由交流电压 波形(对LC驱动来说为人所熟知)来驱动单元。在诸如垂直视差模式 的第一模式中，第一板上的电极都被连接至地电势.第二板上的第一 和第二梳状电极被连接至具有相反符号的交流源。这意味着相邻的电 极部分(平行线)符号相反，而且，这产生了图9和图IO中所示的透 镜效果。在诸如水平视差模式的第二模式中，第二板上的电极都被连 接至地电势。第一板上的第一和第二电极连接至具有相反符号的交流 源。因此，电极驱动方案被简单地颠倒了。
典型地，驱动电压在10-20伏的范围内。
在2D模式中，所有的电极都被设置在同样的电势。
上述各种设计使得显示器能够在物理上要么适于所接受的数据要 么适于显示方向。
图14示出本发明的自适应3D显示器的框图。图像数据从存储介 质140接收或来自天线142，并由图像/视频解码器144处理。传统的 视频处理发生在块146处。
格式检测单元148允许检测接收图像的3D格式(如视点数量)， 并使得显示格式(例如方向)可以被检测。
基于检测的图像格式和显示能力，在块150中可能需要数据格式 转换，接着，在图像呈现单元152中，为显示准备图像数据。然而， 此外，如箭头154所示，可以控制3D成像装置，这样，显示面板的控 制就包括透镜阵列配置的控制以及提供给该显示面板的数据的控制。 它们被一起控制以提供希望的3D效果。
这个架构允许显示器使其硬件(即透镜配置)适应于所提供的3D 格式。如果该显示器不能够充分地适应，则3D视频内容可以被转换至 符合该3D显示器可以处理的格式范围的格式。
输出可以在景物模式和肖像模式之间切换，这样，当旋转显示器 时，就可以保持3D效果。
上述的实例已经讨论了 3D显示模式作为一般的图像格式。也可以 将不同的显示区域切换至不同的3D格式。 一个实例是切换显示器的大部分至2D模式，并使得显示器的一个区域显示n -视点图像/视频， 而另一个区域显示m-视点图像/视频，n与m不同。
也可以重构成像装置，以使得水平视差和垂直视差或角度范围内 的视差可以被同时创建。举例说来，可以通过将图11中所示的两个电 极板连接至具有相反符号的交流源来实现之。
上述实例使用液晶显示面板，其具有例如50jum到100(Vm的显示 像素间距。然而，对本领域的技术人员来说，显然可以使用其它类型 的显示面板，例如，有机LED (OLED)或阴极射线管(CRT)显示设备。
并未详细描述制作以及被用于制造该显示设备的材料，这是因为 这些是传统且为本领域的技术人员所熟知的。
可控的透镜阵列的优选实施例具有分段的行和列电极，但是，只 要求分段的列电极能够与多个不同视点兼容。
对本领域的技术人员来说，其它各种变更都是显然的。
权利要求
1. 一种可切换的自动立体显示设备，包括-用于产生显示的显示面板(3)，其具有显示像素阵列(5)，该显示像素以行和列设置；和-成像装置(9)，其将来自不同像素的输出指向不同的空间位置，以使立体图像能够被观看到，其中，成像装置能够在至少三个模式之间电切换，该至少三个模式包括2D模式和至少两个3D模式，一个3D模式基本上只在第一方向上提供视差，而另一个3D模式基本上只在第二基本垂直方向上提供视差，并且，其中，该成像装置包括可电配置的渐变折射率透镜阵列。
2. 如权利要求1所述的设备，其中，该至少两个3D模式中的两 个具有不同数量的3D视点。
3. 如权利要求1或2所述的设备，其中，该至少两个3D模式中 的两个对于每个视点具有不同的图像分辨率。
4. 如前述任一权利要求所述的设备，其中，第一方向基本上垂直 于相对于显示器的第一个观看取向的列方向，第二方向基本上垂直于 相对于显示器的第二个不同的观看取向的列方向.
5. 如前述任一权利要求所述的设备，其中，显示面板包括可独立 寻址的发射、透射、折射或衍射显示像素的阵列。
6. 如前述任一权利要求所述的设备，其中，显示面板(3)为液晶 显示面板。
7. 如前述任一权利要求所述的设备，其中，透镜阵列包括夹在第 一和第二电极层(92和94)之间的液晶材料层(90)，电极层用于控制 整个液晶层(90)上的电势。
8. 如权利要求7所述的设备，其中，每个电极层(92和94)包 括电极图案，该电极图案包括第一和第二交错梳状电极(120和122)，梳齿限定了多个平行电极部分。
9. 如权利要求8所述的设备，其中，该第一和第二电极层的平行电极部分彼此非平行。
10. 如权利要求9所述的设备，其中，该第一和第二电极层的平行 电极部分是彼此垂直的。
11. 如权利要求8、 9或10所述的设备，其中， 一个或两个电极 层进一步包括位于交错电极部分之间的第三电极(130)。
12. 如权利要求11所述的设备，其中，第三电极(130)基本上 充满交错电极部分之间的间隔。
13. 如权利要求8、 9或10所述的设备，其中， 一个或两个电极 层进一步包括位于交错电极部分之间的第三导体图案。
14. 如前述任一权利要求所述的设备，其中，成像装置是可电切 换的，这样，所选择的部分可以同时工作在所述至少三个模式中的两个模式下。
15. —种显示系统，包括-如前述任一权利要求所述的可切换的自动立体显示设备；和 -控制器(148)，该控制器用于根据图像数据来控制成像装置的模式。
16. 如权利要求15所述的系统，进一步包括用于检测图像数据格 式的格式检测单元(148)。
17. 如权利要求16所述的系统，进一步包括格式转换单元(150)， 如果图像数据与显示设备不兼容，则用该格式转换单元来改变图像数 据的格式。
18. —种控制自动立体显示设备的方法，该设备包括显示面板(3) 和成像装置(9),成像装置将显示面板输出指向不同的空间位置，以 使立体图像能够被观看到，所述方法包括-在2D模式和至少两个3D模式之间进行选择， 一个3D模式基本 上只在第一方向上提供视差，而另一个3D模式基本上只在第二基本垂 直方向上提供视差，在该至少两个3D模式之间进行选择包括为显示器 选择，见看取向；-电切换所述成像装置，以通过电配置渐变折射率透镜阵列来提 供所选择的运行模式；和_驱动所述显示面板，以提供适于所选择模式的显示输出。
19. 如权利要求18所述的方法，其中，该至少两个3D模式中的 两个具有不同数量的3D视点。
20. 如权利要求18或19所述的方法，其中，该至少两个3D模式 中的两个对于每个视点具有不同的图像分辨率。
全文摘要
一种可切换的自动立体显示设备，包括用于产生显示的显示面板，其具有显示像素阵列，该显示像素以行和列设置；以及成像装置，其将来自不同像素的输出指向不同的空间位置，以使立体图像能够被观看到。成像装置在至少三个模式中可电切换，该至少三个模式包括2D模式和两个3D模式。该成像装置包括可电配置的渐变折射率透镜阵列。所述显示器可以在多个模式之间进行切换，以被调适或自己适应要显示的图像内容和/或显示设备方向。
文档编号H04N13/00GK101444105SQ200680048292
公开日2009年5月27日 申请日期2006年12月11日 优先权日2005年12月20日
发明者G·P·卡曼, M·P·C·M·克里恩, O·H·威廉森, W·L·伊泽曼 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司