用于自动立体显示器的防带化层的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自动立体显示器，包括用于提供由一个阵列中的像素组成的显示输出的显示面板和包括布置在该显示面板的显示侧处的双凸装置的光学堆叠体(opticalstack)。本发明还涉及像这样的光学堆叠体。本发明还涉及包括这样的自动立体显示器的电子设备。本发明还涉及制造这样的自动立体显示器的方法。
【背景技术】
[0002]3D显示器，且尤其是装配有3D显示器的电视机，在消费者中日益受欢迎，因为它们为观看者提供了深度立体感知。所谓的自动立体显示器提供了所述深度立体感知，而无需观看者佩戴偏光眼镜或基于快门的眼镜。出于此目的，使用了光学组件，诸如双凸透镜阵列(或一般而言双凸装置)，其使得显示器能够从3D显示器上的每个给定点发出一个视锥(viewing cone)，所述视锥至少包括一个场景的左视图和右视图。这使得当该观看者在视锥中相应地定位时能够用每只眼睛看到一个不同的图像。某些自动立体显示器(有时称为自动多视野显示器)提供了同一场景的多个视图而不是仅一个左视图和一个右视图。这允许观看者假定在视锥中的多个位置，即，在显示器前面左-右移动，同时仍然获得该场景的立体感知。
[0003]在由C.van Berkel等人在1996年的SPIE会议记录第2653卷，第32到39页和在GB-A-2196166中公布的标题为“Multiview 3D-LCD”的文件中描述了这样的自动立体显示器的实施例。在这些实施例中，自动立体显示器包括矩阵LC(液晶)显示面板，该矩阵LC显示面板具有像素(显示元件)行和列并且用作空间光调制器来对从光源引导通过其的光进行调制。该显示面板可以是其他显示应用(例如，用于以二维形式呈现显示信息的计算机显示屏幕)中使用的种类。双凸片(例如，以模塑的或机械加工的聚合物材料片形式)覆在显示面板的输出侧上面，其中该显示面板的双凸元件一一包括(半)圆柱形透镜元件一一在列方向上延伸，其中每个双凸元件与显示元件的对应一组两个或更多个相邻的列相关联，且在与该显示元件列平行的平面内延伸。在每个微透镜与显示元件的两列相关联的布置中，显示面板被驱动以显示包括两个竖向交错的2D子图像的复合图像，其中显示元件的交替的列显示所述两个图像，且每列中的显示元件提供对应的2D(子)图像的竖向片段(slice)。该双凸片将这两个片段以及来自与其他微透镜相关联的相应片段引导到所述片的前方的观看者的左眼和右眼，使得通过具有适当的双眼视差的子图像，观看者感知到单个立体图像。在其他多视角布置中，其中每个微透镜在行方向上与一组多于两个的相邻显示元件相关联，且每组中的显示元件的相应的列被适当地布置以提供来自对应的2-D(子)图像的竖向片段，然后随着观看者的头移动，一系列连续的不同的立体视图被感知以用于创建例如环视印象(look-around impress1n)。
[0004]鉴于双凸元件需要与显示像素准确地对准，习惯上，将双凸屏幕以永久的方式安装在显示面板之上，使得双凸元件的位置关于像素阵列固定。
[0005]上述种类的自动立体显示器可用于多种应用，例如，在家庭或便携式娱乐、医疗成像和计算机辅助设计(CAD)中。
[0006]优选地，以这样的方式设计自动立体显示器:当观看者观看自动立体显示器时，与双凸装置和/或其他光学元件的结构结合的像素的结构不会导致观看者清楚地注意到(重复)图案。
[0007]这样的图案的实施例是所谓的带化效应(banding effect)。带化效应是至少部分地通过双凸装置以如下方式引起的。因为显示面板的子像素(且因此像素)未完全相邻，所以在子像素之间存在一个不发出或几乎不发出任何光的区域。此区域被称为黑矩阵或防护带。如果观看者沿着自动立体显示器移动，不同的子像素是可见的，一起形成一个视图。然而，子像素之间的防护带之后被交替地看到，这引起所述带化效应。直观地，带化可被理解为由防护带形成的栅格(grid)和由双凸装置形成的栅格之间相互作用的波纹效应(m0ir6effect)ο
【发明内容】
[0008]发明人已经认识到，用于自动立体显示器的当前设计和解决方案仍不是令人满意的，因为使用者在观看自动立体显示器时，常常可以清楚地注意到诸如由上述带化效应引起的那些图案。
[0009]本发明的一个目的是减少自动立体显示器中的这样的显著图案和/或降低这样的显著图案对观看者的可视性。
[0010]本发明的第一方面提供了一种自动立体显示器，包括i)显示面板，提供由一个阵列中的像素组成的显示输出；以及ii)光学堆叠体，被布置在该显示面板的显示侧处，该光学堆叠体包括:
[0011]-双凸装置，包括一个成型表面(profiledsurface)，该成型表面限定一个双凸元件阵列，用于在相互不同的方向上引导来自对应组的所述像素的输出，以便使立体图像能够被感知；以及
[0012]-防带化层，被布置为用于产生沿着每个双凸元件的周边的光折射变化。
[0013]在从属权利要求中限定了一些实施方案。
[0014]一种根据本发明的第一方面的光学堆叠体，包括诸如从自动立体显示器领域本来已知的双凸装置。根据本发明，该光学堆叠体包括产生沿着每个双凸元件的周边的光折射变化的防带化层。因此，由双凸元件(重新)引导的光沿着该双凸元件的周边不同地折射。已经发现，沿着每个双凸元件的周边的这样的折射变化导致显著图案(诸如由带化效应引起的那些图案)对观看者不那么可见。有利地，该自动立体显示器给观看者提供了更好的图画质量。
[0015]在一个实施方案中，该防带化层被布置在该双凸装置的成型表面上，该防带化层包括主层和用于将该防带化层粘附到该成型表面的胶粘层，并且该防带化层被布置在该成型表面上，以使得该胶粘层粘附到所述双凸元件中的每个的突出部分同时不接触(ke印clear of)所述双凸元件中的相邻的双凸元件之间的凹陷，以便在所述双凸元件中的相邻的双凸元件与该防带化层之间形成间隙。
[0016]因此，该防带化层被不连续地附接到该双凸装置，S卩，通过粘附到所述双凸元件中的每个的突出部分同时不接触毗连所述双凸元件中的相邻的双凸元件之间的凹陷的部分。这样的不连续附接在防带化层与双凸元件之间的界面处提供第一类型的折射，其中该第一类型的折射是由双凸元件和防带化层的折射率确定的，并且在双凸元件与该间隙之间的界面处提供第二类型的折射，其中该第二类型的折射是由双凸元件和该间隙内部的介质(例如，空气)的折射率确定的。此实施方案提供了产生沿着每个双凸元件的周边的光折射变化的一种有效方式，即通过上述将防带化层不连续地附接到双凸装置的方式。因此，可不需要修改防带化层自身的光学特性来产生所述的光折射变化。
[0017]另一个益处是，可以通过将防带化层按压到具有按压表面的双凸装置上来便利地实现此类型的不连续附接，因为当这样按压时，防带化层首先附接到每个双凸元件的突出部分。然后可以通过控制按压表面将防带化层按压到双凸装置上的按压压力(例如，通过将所述压力限制到最大值)来生成和/或维持防带化层和双凸装置之间的间隙。
[0018]在另一个实施方案中，该防带化层被布置为用于通过被附接到每个双凸元件的第一部分同时不接触每个双凸元件的第二部分来产生该光折射变化。此实施方案还建立了防带化层到每个双凸元件的不连续附接，从而提供一种产生沿着每个双凸元件的周边的光折射变化的有效方式。
[0019]在另一个实施方案中，该第一部分是围绕每个双凸元件的光学轴线居中的中心部分，并且该第二部分是在该中心部分的一侧处的周边部分。每个双凸元件的中心部分通常是双凸元件的最突出的部分。因此，可以通过将防带化层按压到具有按压表面的双凸装置上来便利地实现该不连续附接。
[0020]在另一个实施方案中，该防带化层被布置为用于基于以下至少之一来产生该光折射变化:该防带化层的材料变化、该防带化层的厚度变化、该防带化层局部变形，以及该防带化层局部经受机械应力。对于提供防带化层到双凸装置的不连续附接附加地或替代地是，防带化层自身可适于建立光折射变化。前述布置良好地适合于建立所述光折射变化。
[0021]在另一个实施方案中，该光学堆叠体还包括顶层，该顶层被布置在该成型表面之上，以便大体上避免与该成型表面接触，该顶层包括面向下的表面，该面向下的表面面向该显示面板，该防带化层被布置在该顶层的该面向下的表面上，并且该防带化层包括主层和用于将该防带化层粘附到该面向下的表面的胶粘层。此实施方案提供了一种将防带化层包括在该自动立体显示器中的替代方式，即通过将防带化层附接到自动立体显示器的顶层，诸如保护顶层，而不是将它直接附接到双凸装置。
[0022]本发明的另一方面提供了一种用于将防带化层附接或应用到