專利名稱：具有主動(dòng)快門板的3d顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及三維(3D)顯示系統(tǒng)，并且，特別地，涉及具有用于視差分離的主動(dòng)快門板的3D顯不系統(tǒng)。技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)知道，為了看到3D圖像，觀看者的每只眼睛都必須看到相同場(chǎng)景的略有不同的視野。在3D顯示系統(tǒng)中，相同場(chǎng)景的不同視野以交替的方式或者以交錯(cuò)的方式被顯示在顯示面板上，并且某一裝置被用來將用于左眼的視野與用于右眼的視野分開。當(dāng)前，使用以交替的方式顯示不同視野的3D顯示系統(tǒng)，觀看者需要特殊的觀看雙目鏡來看到不同的視野。觀看雙目鏡具有用于視野分離的交替地打開和關(guān)閉的左快門和右快門。提供用于在以交替方式顯示不同視野的3D顯示系統(tǒng)上觀看3D圖像的不同的方法和設(shè)備是有利的，其中，觀看者不需要使用觀看雙目鏡來看到3D圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將微透鏡屏幕或視差屏障與快門板一同用作光引導(dǎo)裝置，以允許觀看者的右眼看到3D顯示系統(tǒng)上的右圖像，觀看者的左眼看到3D顯示系統(tǒng)上的左圖像。在3D顯示系統(tǒng)中，右圖像和左圖像被交替地顯示?？扉T板具有以交錯(cuò)的方式布置的多個(gè)右快門段和多個(gè)左快門段。當(dāng)右圖像被顯示時(shí)，右快門段被打開，左快門段被關(guān)閉。當(dāng)左圖像被顯示時(shí)，右快門段被關(guān)閉，左快門段被打開。但是，當(dāng)3D顯示面板被用作2D顯示面板時(shí)，左快門段和右快門段兩者都被打開，從而使得觀看者的雙眼同時(shí)看到圖像。因此，本發(fā)明的第一方面是3D顯示系統(tǒng)，其包括:用于顯示顯示圖像的顯示面板，該顯示面板具有第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)；用于通過第二側(cè)對(duì)顯示面板提供照明的光源；包括位于光源與顯示面板之間的光控制面板的光引導(dǎo)裝置，該光引導(dǎo)裝置被配置為至少在第一方向和不同的第二方向上將來自光源的光通過光控制面板向顯示面板引導(dǎo)。例如，該顯示面板可以是液晶顯示面板?？扉T板包括交替布置的多個(gè)第一快門段和多個(gè)第二快門段，第一快門段和第二快門段中的每一個(gè)都可以在允許光通過的打開狀態(tài)中和在阻止光通過的關(guān)閉狀態(tài)中操作。快門板可以是光閥，諸如液晶板。微透鏡屏幕(lenticular screen)包括多個(gè)微透鏡(lenticule),每個(gè)微透鏡都具有微透鏡基體(lenticule base),其中,微透鏡屏幕被定位為使得至少在一些微透鏡中,微透鏡基體覆蓋第一快門段的至少一部分和相鄰的第二快門段的至少一部分。第一快門段和相鄰的第二快門段限定快門間距，并且微透鏡基體限定微透鏡間距，其中，快門間距基本上等于或大于微透鏡間距。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，快門間距可以基于觀看者離顯示面板的距離來調(diào)整。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，快門段還可以基于觀看者的位置被橫向地偏移。視差屏障(parallax barrier)包括交替布置的多個(gè)透明段和多個(gè)不透明段，該視差屏障被定位為使得通過第一快門段的來自光源的光在第一方向上被引導(dǎo)通過透明段和顯示面板，并且使得通過第二快門段的來自光源的光在第二方向上被引導(dǎo)通過透明段和顯示面板。該視差屏障可以是用于實(shí)現(xiàn)透明段和不透明段的光閥。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的3D顯示面板可以被用于用來顯示獲取的一個(gè)或多個(gè)圖像的數(shù)字照相機(jī)中。3D顯示面板可以被用作諸如計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、DVD播放器等的電子裝置中的顯示屏幕。本發(fā)明的第二方面是用于控制在顯示面板上顯示的圖像的觀看的方法，該顯示面板具有第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)。該方法包括:與顯示面板間隔開地設(shè)置光源，以便通過第二側(cè)對(duì)顯示面板提供照明；以及在光源與顯示面板之間提供光控制面板，以便將來自光源的光至少在第一方向和不同的第二方向上通過光控制面板向顯示面板弓I導(dǎo)。光控制面板包括快門板，該快門板包括交替布置的多個(gè)第一快門段和多個(gè)第二快門段，第一快門段和第二快門段中的每一個(gè)都可以在允許光通過的打開狀態(tài)中和在阻止光通過的關(guān)閉狀態(tài)中操作。當(dāng)右觀看圖像被顯示時(shí)，第一快門段在打開狀態(tài)中被操作，第二快門段在關(guān)閉狀態(tài)中被操作，并且，當(dāng)左觀看圖像被顯示時(shí)，第一快門段在關(guān)閉狀態(tài)中被操作，第二快門段在打開狀態(tài)中被操作。光控制面板包括位于顯示面板與快門板之間的微透鏡屏幕，或者位于顯示面板與快門板之間的視差屏障。通過結(jié)合圖1到8d中的圖來閱讀本描述，本發(fā)明將會(huì)變得清楚。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的連接到各種驅(qū)動(dòng)器和信號(hào)源的3D顯示系統(tǒng)。圖2a和圖2b示出怎樣將快門段和微透鏡屏幕用作光引導(dǎo)裝置。圖2c示出具有交替布置的快門段的快門板。圖2d示出快門板與微透鏡屏幕之間的關(guān)系。圖3示出怎樣將微透鏡屏幕和快門板用于引導(dǎo)光到觀看者的右眼和左眼。圖4a和圖4b示出怎樣將快門段和視差屏障用作光引導(dǎo)裝置。圖4c示出快門段和視差屏障兩者都以透明狀態(tài)被操作，從而使得3D顯示系統(tǒng)被用作2D顯示系統(tǒng)。圖4d示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的視差屏障和快門段的不同的布置。圖5a和圖5b示出基于觀看者的距離的快門間距與微透鏡間距的關(guān)系。圖5c示出基于觀看者的位置的快門段的偏移。圖5d示出快門段的偏移的優(yōu)點(diǎn)。圖6a和圖6b示出用于獲得觀看者的距離和位置的裝置。圖6c示出用于允許用戶調(diào)整快門段的裝置。圖7a示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的微透鏡軸與顯示面板之間的關(guān)系。圖7b和圖7c示出根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例的微透鏡軸與顯示面板之間的關(guān)系。圖8a和圖8b示出根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例的用于3D顯示系統(tǒng)中的不同的微透
鏡屏幕。圖8c示出包含用于形成快門段的一維窄條陣列的快門段。
圖8d示出包含用于形成快門段的二維像素陣列的快門段。
具體實(shí)施例方式根據(jù)各種實(shí)施例，本發(fā)明的3D顯示系統(tǒng)包括:用于顯示顯示圖像的顯示面板、用于對(duì)顯示面板提供照明的光源、以及位于顯示面板與光源之間的用于控制顯示圖像的觀看的照明控制面板(lighting control panel)。如圖1所示，3D顯示系統(tǒng)I包括顯示面板10、照明控制面板20和光源40。顯示面板10被配置為通過顯示驅(qū)動(dòng)器60從數(shù)據(jù)源50接收顯示數(shù)據(jù)。如圖2a和2b所示，照明控制面板20包括快門板30和諸如微透鏡屏幕22的視差分離片。快門板30被連接到快門驅(qū)動(dòng)器70。如圖1所示，在照明控制面板20中的快門驅(qū)動(dòng)器70與顯示驅(qū)動(dòng)器60被配置為接收來自R/L信號(hào)源80的同步信號(hào)。顯示面板10可以是液晶顯示(IXD)面板。而且，其還可以是使用光源40作為用于照明的背光源的任何其它的顯示面板。圖2a和圖2b示出怎樣可以將微透鏡屏幕22與快門板30 —同使用，以允許來自光源40的光通過顯示面板10到達(dá)觀看者的一只眼睛，同時(shí)基本上阻擋來自光源40的光到達(dá)另一只眼睛。如圖2c所示，快門板30包括以交錯(cuò)方式布置的多個(gè)第一快門段32和多個(gè)第二快門段34。第一快門段32可以獨(dú)立于第二快門段34在“打開”狀態(tài)中或在“關(guān)閉”狀態(tài)中被操作，反之亦然。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，快門板30包括LCD板，并且可以在打開狀態(tài)中使快門段32、34透明，以允許光通過。還可以在關(guān)閉狀態(tài)中使快門段32、34不透明，以阻擋光通過。優(yōu)選地，快門段32的寬度等于快門段34的寬度。快門板的間距(pitch)PS是快門段32的寬度與快門段34的寬度之和?？扉T段30還可以由任何其它光閥材料制成。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，快門板30包括用于形成快門段32、34的一維窄條陣列，并且每個(gè)快門段由多個(gè)窄條構(gòu)成(參見圖8c)。這樣，可以通過減少或增加每個(gè)快門段中的窄條的數(shù)量來調(diào)整每個(gè)快門段的寬度。此外，還可以將所有快門段向一個(gè)方向或另一個(gè)方向偏移。在另一個(gè)實(shí)施例中，快門板30包含二維像素陣列(參考圖8d)。這樣，每個(gè)快門段可以由多個(gè)像素行或列形成。每個(gè)快門段的寬度可以被調(diào)整，并且快門段可以被橫向偏移。此外，這些快門段可以被電子地旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)注意，微透鏡屏幕是具有如圖2d所示的多個(gè)柱面透鏡24的一片基本上透明的材料，諸如塑料或玻璃。微透鏡屏幕的間距PL是柱面透鏡24的寬度。在3D顯示系統(tǒng)中，快門板30的間距PS基本上等于或略微大于微透鏡屏幕的間距PL。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖5a到圖5c所示，間距PS是可調(diào)整的。如圖2a所示，當(dāng)顯示面板10顯示圖像12L時(shí)，第一快門段32被關(guān)閉，第二快門段34打開。這樣，來自被顯示圖像12L的光可以在LE方向上到達(dá)眼睛。如圖2b所示，當(dāng)顯示面板顯示圖像12R時(shí)，第一快門段32打開，第二快門段34被關(guān)閉。這樣，來自被顯示圖像12R的光可以在RE方向上到達(dá)眼睛。如圖3所示，如果觀看者的右眼沿著RE方向注視并且左眼沿著LE方向注視，那么根據(jù)第一快門段32或第二快門段是否在打開狀態(tài)中被操作，觀看者可以在右眼看到顯示的圖像12R或者可以在左眼看到顯示的圖像12L。當(dāng)圖像12R和圖像12L以一定頻率與快門段32、34的打開和關(guān)閉狀態(tài)同步交替地顯示時(shí)，觀看者感知到由圖像12R和圖像12L形成的3D圖像。如圖1所示，為了提供顯示圖像12R、12L與快門板30之間的同步性，R/L信號(hào)源80被用來向顯示驅(qū)動(dòng)器60和快門驅(qū)動(dòng)器70兩者提供信號(hào)82。信號(hào)82可以具有不同的形式。在最簡單的情況中，信號(hào)82控制在兩種顯示狀態(tài)中的操作。信號(hào)82可以是具有兩個(gè)電壓電平Vl和V2的方波信號(hào)，以指示圖像12R和12L的顯示以及快門段32和34的打開。在不同的實(shí)施例中，信號(hào)82包括兩個(gè)不同的頻率Π和f2，以指示圖像12R和12L的顯示以及快門段32和34的打開。在不同的實(shí)施例中，信號(hào)82控制在三種顯示狀態(tài)中的操作。除了上面提到的兩種顯示狀態(tài)，信號(hào)82可以具有第三電壓電平或第三頻率，以使得快門段32、34同時(shí)打開，從而使得顯示系統(tǒng)I可以被用作2D顯示系統(tǒng)。在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，如圖4a和4b所示，照明控制面板20包括快門段30和作為視差分離片的視差屏障26。視差屏障26包含交替布置的多個(gè)不透明段27和多個(gè)透明段28，從而使得光可以被透射通過透明段28。如圖4a所示，當(dāng)快門板30中的快門段32被關(guān)閉時(shí)，來自顯示的圖像12L的光可以在LE方向上到達(dá)眼睛。如圖4b所示，當(dāng)快門板30中的快門段34被關(guān)閉時(shí)，來自顯示的圖像12R的光可以在RE方向上到達(dá)眼睛。視差屏障的間距是透明段28的寬度與不透明段27的寬度之和。視差屏障26可以由具有形成透明段28的多個(gè)切斷條(cut-out strip)的不透明材料片制成。其可以由具有形成不透明段27的多個(gè)打印條的透明材料片制成。視差屏障26還可以由用于形成不透明段27和透明段28的諸如液晶顯示面板的光閥材料制成。如圖4c所示，如果視差屏障26由光閥材料制成，那么當(dāng)顯示系統(tǒng)I被用作2D顯示系統(tǒng)時(shí)，段27也可以被轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞫?。如圖 4d所示，可以將顯示面板10置于視差屏障26與快門板30之間。此外，視差屏障和快門板的位置可以互換。這意味著，視差屏障26可以與光源40相鄰地放置，并且快門板30被置于光源40與視差屏障26之間。優(yōu)選地，當(dāng)顯示系統(tǒng)被用作3D顯示系統(tǒng)時(shí)，快門板30的間距PS根據(jù)觀看者的位置被調(diào)整。如圖5a到圖5c所示，快門板30的間距PS略微地大于微透鏡屏幕22的間距PL (或者視差屏障26的間距)。優(yōu)選地，快門板30的間距PS被調(diào)整，從而使得其基本上等于(DS/DL) XPL，其中，DL是從兩眼間中心IC到微透鏡屏幕的光學(xué)中心OC的距離，DS是從兩眼間中心IC到快門板30的距離。其等效于這樣的情況，其中，如圖5a所示，從兩眼間中心IC到微透鏡24下方的快門段32、34的相鄰對(duì)的邊界所繪制的線通過微透鏡的光學(xué)中心OC0這里，兩眼間中心是觀看者的眼睛之間的中心點(diǎn)。微透鏡的光學(xué)中心基本上位于微透鏡的柱形表面的曲率半徑的中心。應(yīng)當(dāng)注意，比值(DS/DL)隨著從觀看者到顯示系統(tǒng)的距離而改變。如圖5b所示，隨著觀看者離顯示系統(tǒng)移動(dòng)得越遠(yuǎn)，PS與PL之間的差變得越小。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖5c所示，快門板30的調(diào)整包括基于觀看者的橫向偏移的快門段32、34的橫向偏移。在圖5c中，觀看者向左略微地偏移(從而，兩眼間中心向左略微地偏移)。應(yīng)當(dāng)注意，為了使觀看者正確地看到3D圖像，如圖5d所示，左眼LE必須位于觀看區(qū)LZ，右眼RE位于觀看區(qū)RZ。在觀看者橫向移動(dòng)時(shí)，快門段32、34的橫向偏移將允許觀看者的左眼和右眼被置于正確的觀看區(qū)中。理想地，快門段可以響應(yīng)于觀看者的移動(dòng)被連續(xù)地調(diào)整。但是，在每個(gè)快門段由有限數(shù)量的條帶構(gòu)成的快門板中(參見圖8c)，快門段僅可以以步進(jìn)式被調(diào)整?？梢钥闯?，在大多數(shù)情況中，每個(gè)條帶的寬度是微透鏡間距PL的1/8就足夠了。例如，如果微透鏡間距PL等于0.4mm，微透鏡屏幕的厚度為大約1mm，并且觀看者距離顯示面板大約300mm，那么在觀看距離處觀看區(qū)LZ或RZ大約等于60mm。假定觀看者的兩眼之間的距離是60mm，那么在觀看者橫向地向左或向右在30mm內(nèi)移動(dòng)他或她的頭的同時(shí)，(0.4mm)/8的快門段的步進(jìn)式調(diào)整將允許觀看者正確地觀看3D顯示。圖Sc示出具有用于實(shí)現(xiàn)快門段32和34的多個(gè)窄條38的光閥快門板30或LCD。根據(jù)快門段的理想寬度，在每個(gè)快門段中的窄條38的數(shù)量可以改變。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖6a和圖6b所示，在顯示面板10上提供距離感測(cè)裝置90，以獲得與顯示單元的中心有關(guān)的觀看者100的距離DV和位置。由于微透鏡屏幕的間距PL、微透鏡屏幕的光學(xué)中心到快門板之間的距離、以及快門板到顯示面板之間的距離是已知的，因此可以基于距離DV來計(jì)算快門板的間距PS。圖6b可以是電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、視聽播放器等。例如，距離感測(cè)裝置90可以是確定觀看者的距離的具有自動(dòng)聚焦機(jī)構(gòu)的照相機(jī)。其還可以是聲納距離測(cè)量裝置。例如，為了根據(jù)距離DV和位置來調(diào)整間距PS，距離和位置信息92可以被傳輸?shù)娇扉T驅(qū)動(dòng)器70?；蛘?，例如，觀看者可以使用遙控器來調(diào)整間距PS。當(dāng)顯示面板10是諸如數(shù)字照相機(jī)、智能電話、游戲機(jī)、視聽播放器等的手持裝置5的一部分時(shí)，例如，如圖6c所示，快門板的調(diào)整可以由觀看者使用調(diào)整旋鈕96來手工地執(zhí)行。當(dāng)顯示面板10是桌面型計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)或電視機(jī)上的監(jiān)視器時(shí)，觀看者可以以相同的方式來調(diào)整快門板。已知在IXD面板等上顯示的圖像12包括以行和列的二維陣列布置的多個(gè)像素14。通常，如圖7a所示，行被布置在與X軸平行的軸上，列被布置在與Y軸平行的軸CM上。此夕卜，微透鏡屏幕22還具有微透鏡軸LS。微透鏡軸LS是微透鏡或柱面透鏡24的縱軸。優(yōu)選地，雖然如圖2D所示微透鏡24與快門段32、34對(duì)準(zhǔn)，但是微透鏡軸LS與顯示面板的列軸CM彼此并不平行，并且，為了使莫爾圖案的出現(xiàn)最少化，將微透鏡軸LS與顯示面板的列軸CM偏移幾度。在不同的實(shí)施例中，如圖7b所示，微透鏡軸LS和顯示面板的列軸CM形成45度角。這樣，如圖7c所示，3D顯示系統(tǒng)可以被水平地或者垂直地觀看。在另一個(gè)實(shí)施例中，使用兩個(gè)微透鏡屏幕22、22’來代替使用如圖2D所示的單微透鏡屏幕22。如圖8a所示，微透鏡屏幕22具有微透鏡軸LS，微透鏡屏幕22’具有微透鏡軸LS’。當(dāng)在垂直取向上觀看顯示面板時(shí)，在快門板30中的快門段32、34基本上平行于微透鏡軸LS。但是，當(dāng)在水平取向上觀看顯示面板時(shí)，在快門板30中的快門段32、34將被電子地旋轉(zhuǎn)，從而使得快門段32、34基本上平行于微透鏡軸LS’。在不同的實(shí)施例中，使用具有二維球面透鏡陣列的單個(gè)屏幕來代替使用兩個(gè)微透鏡屏幕22、22’。如圖Sb所示，球面透鏡的每一行或每一列都等效于一個(gè)微透鏡。這樣，可以觀看在垂直方向或水平方向上定向的顯示面板上的3D圖像。例如，當(dāng)照相機(jī)用戶以垂直模式或水平模式拍攝圖片時(shí)，圖像總是以向上的方向顯示在照相機(jī)屏幕上。如果照相機(jī)被配置為使用本發(fā)明的3D顯示面板來在照相機(jī)屏幕上顯示3D圖像，那么可以使用如圖8a所示的合成微透鏡系統(tǒng)或如圖8b所示的單個(gè)屏幕。在這種情形中，快門段32、34也被電子地旋轉(zhuǎn)。圖8d示出具有用于實(shí)現(xiàn)快門段的像素39的二維陣列的光閥快門板30或IXD。像素39可以被編程為形成平行于V軸或平行于H軸的快門段。如與圖Sc中示出的快門板30一樣，快門段的寬度可以改變，并且快門段可以被橫向偏移?？偟膩碚f，本發(fā)明提供使用用于顯示顯示圖像的顯示面板的3D顯示系統(tǒng)、用于對(duì)該顯示面板提供照明的光源。位于光源與顯示面板之間的光控制面板被用于將來自光源的光至少在第一方向和不同的第二方向上通過光控制面板向顯示面板弓I導(dǎo)。該顯示面板包括例如液晶顯示面板，并且被布置為交替地顯示右圖像和左圖像。為了在第一方向或第二方向上引導(dǎo)光，具有交替布置的多個(gè)第一快門段和多個(gè)第二快門段的快門板被用來與右圖像和左圖像的顯示同步地控制照明光。第一快門段和第二快門段中的每一個(gè)都可以在允許光通過的打開狀態(tài)中和在阻止光通過的關(guān)閉狀態(tài)中操作。這樣，當(dāng)右觀看圖像被顯示時(shí)，第一快門段在打開狀態(tài)中被操作，第二快門段在關(guān)閉狀態(tài)中被操作，并且，當(dāng)左觀看圖像被顯示時(shí)，第一快門段在關(guān)閉狀態(tài)中被操作，第二快門段在打開狀態(tài)中被操作。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，位于顯示面板與快門板之間的微透鏡屏幕被用于將光引導(dǎo)通過快門板以到達(dá)第一和第二方向。微透鏡屏幕被定位為使得至少在一些微透鏡中，微透鏡基底覆蓋第一快門段的至少一部分以及相鄰的第二快門段的至少一部分。在某些實(shí)施例中，快門段的寬度可以被調(diào)整和/或橫向地偏移。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，位于顯示面板與快門板之間的視差屏障被用于將光引導(dǎo)通過快門板。該視差屏障可以由例如液晶板制成。該快門板可以是具有用于實(shí)現(xiàn)快門段的一維窄條陣列或二維像素陣列的IXD板。這樣，快門段的寬度可以相對(duì)于微透鏡間距被調(diào)整，并且快門段可以相對(duì)于微透鏡屏幕或視差屏障被橫向偏移。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，視差屏障26 (參見圖4a和圖4b)可以代替微透鏡屏幕22 (參見圖2a和圖2b)被用作視野分離面板或者視差分離片。如圖5a-5c所示的所有不同的調(diào)整方案都可以應(yīng)用于使用視差屏障26來進(jìn)行視野分離的顯示系統(tǒng)。此夕卜，如果視差屏障由形成不透明段27和透明段28 (參見圖4a和4b)的諸如液晶顯示面板的光閥材料制成，那么可以根據(jù)觀看者的位置來調(diào)整視差屏障或不透明段的寬度、間距和位置。這樣，可以使用具有固定的快門段32、34的快門板來進(jìn)行照明控制。當(dāng)視差屏障和快門板兩者都由諸如液晶顯示面板的光閥材料制成時(shí)，屏障片和快門段可以根據(jù)顯示面板的取向來被電子地旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，照明控制段(諸如，快門段32、34，微透鏡24的半寬，視差屏障段27、28)的寬度不必與顯示面板中的像素的大小具有固定的關(guān)系。通常，照明控制段的寬度大于像素的寬度。根據(jù)顯示面板的大小和觀看距離，照明控制段的寬度與像素的寬度之比可以是從I到1000或者更大之間的任意值。因此，盡管已經(jīng)針對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明的形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行前述的以及各種其它改變、省略和偏離。
權(quán)利要求
1.一種3D顯不系統(tǒng),包括: 用于顯示顯示圖像的顯示面板，該顯示面板具有第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)； 用于通過第二側(cè)對(duì)顯示面板提供照明的光源； 包括位于光源與顯示面板之間的光控制面板的光引導(dǎo)裝置，該光引導(dǎo)裝置被配置為至少在第一方向和不同的第二方向上將來自光源的光通過光控制面板向顯不面板引導(dǎo)。
2.如權(quán)利要求1所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，顯示面板包括液晶顯示面板。
3.如權(quán)利要求1所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，光控制面板包括快門板，該快門板包括交替布置的多個(gè)第一快門段和多個(gè)第二快門段，第一快門段和第二快門段中的每一個(gè)都能夠在允許光通過的打開狀態(tài)中和在阻止光通過的關(guān)閉狀態(tài)中操作。
4.如權(quán)利要求3所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，顯示面板被配置為以交替方式顯示左觀看圖像和右觀看圖像，并且，其中， 當(dāng)右觀看圖像被顯示時(shí)，第一快門段在打開狀態(tài)中被操作，第二快門段在關(guān)閉狀態(tài)中被操作，并且， 當(dāng)左觀看圖像被顯示時(shí)，第一快門段在關(guān)閉狀態(tài)中被操作，第二快門段在打開狀態(tài)中被操作。
5.如權(quán)利要求4所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，光引導(dǎo)裝置還包括位于顯示面板與快門板之間的微透鏡屏幕，該微透鏡屏幕包括多個(gè)微透鏡，每個(gè)微透鏡都具有微透鏡基體，其中微透鏡屏幕被定位為使得至少在一些微透鏡中，微透鏡基體覆蓋第一快門段的至少一部分和相鄰的第二快門段的至少一 部分。
6.如權(quán)利要求5所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，第一快門段和相鄰的第二快門段限定快門間距，并且微透鏡基體限定微透鏡屏幕的微透鏡間距，其中快門間距基本上等于或大于微透鏡間距。
7.如權(quán)利要求5所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，通過第一快門段的來自光源的光由微透鏡在第一方向上向著顯示面板引導(dǎo)，并且通過第二快門段的來自光源的光由微透鏡在第二方向上向著顯示面板引導(dǎo)。
8.如果權(quán)利要求4所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，光引導(dǎo)裝置還包括位于顯示面板與快門板之間的視差屏障，該視差屏障包括交替布置的多個(gè)透明段和多個(gè)不透明段，該視差屏障被定位為使得通過第一快門段的來自光源的光在第一方向上被引導(dǎo)通過透明段并然后通過顯示面板，并且，通過第二快門段的來自光源的光在第二方向上被引導(dǎo)通過透明段并然后通過顯示面板。
9.如權(quán)利要求8所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，視差屏障包括用于實(shí)現(xiàn)透明段和不透明段的光閥。
10.如權(quán)利要求3所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，快門板包括用于實(shí)現(xiàn)第一快門段和第二快門段的光閥。
11.如權(quán)利要求3所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，快門板包括用于實(shí)現(xiàn)第一快門段和第二快門段的液晶面板，該液晶面板具有二維像素陣列。
12.如權(quán)利要求3所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，第一快門段和第二快門段同時(shí)在打開狀態(tài)中被操作，以便觀看顯示圖像。
13.如權(quán)利要求6所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，快門間距能夠相對(duì)于微透鏡間距進(jìn)行調(diào)整。
14.一種數(shù)字照相機(jī)，包括: 用于獲取一個(gè)或多個(gè)圖像的光學(xué)系統(tǒng)；以及 用于顯示所述一個(gè)或多個(gè)圖像的根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D顯示系統(tǒng)。
15.一種包括用于觀看的屏幕的電子裝置，其中，該屏幕包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D顯不系統(tǒng)。
16.一種用于控制顯示在顯示面板上的圖像的觀看的方法，該顯示面板具有第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)，所述方法包括: 與顯示面板間隔開地設(shè)置光源，以便通過第二側(cè)對(duì)顯示面板提供照明；以及 在光源與顯示面板之間提供光控制面板，以便將來自光源的光至少在第一方向和不同的第二方向上通過光控制面板向顯示面板引導(dǎo)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，光控制面板包括快門板，該快門板包括交替布置的多個(gè)第一快門段和多個(gè)第二快門段，第一快門段和第二快門段中的每一個(gè)都能夠在允許光通過的打開狀態(tài)中和在阻止光通過的關(guān)閉狀態(tài)中操作，所述方法還包括: 當(dāng)右觀看圖像被顯示在顯示面板上時(shí)，以打開狀態(tài)操作第一快門段，以關(guān)閉狀態(tài)操作第二快門段，并且， 當(dāng)左觀看圖像被顯示在顯示面板上時(shí)，以關(guān)閉狀態(tài)操作第一快門段，以打開狀態(tài)操作第二快門段。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括: 在顯示面板與快門板之間設(shè)置微透鏡屏幕，該微透鏡屏幕包括多個(gè)微透鏡，每個(gè)微透鏡都具有微透鏡基體，其中，微透鏡屏幕被定位為使得至少在一些微透鏡中，微透鏡基體覆蓋第一快門段的至少一部分和相鄰的第二快門段的至少一部分，從而使得通過第一快門段的來自光源的光由微透鏡在第一方向上向著顯示面板引導(dǎo)，并且通過第二快門段的來自光源的光由微透鏡在第二方向上向著顯示面板引導(dǎo)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，第一快門段和相鄰的第二快門段限定快門間距，并且微透鏡基體限定微透鏡屏幕的微透鏡間距，其中快門間距基本上等于或大于微透鏡間距，并且，其中為觀看者布置顯示面板以在相對(duì)于顯示面板的第一側(cè)的位置處觀看右觀看圖像和左觀看圖像，所述方法還包括: 基于該位置，相對(duì)于微透鏡間距來調(diào)整快門間距。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括: 在顯示面板與快門板之間設(shè)置視差屏障，該視差屏障包括交替布置的多個(gè)透明段和多個(gè)不透明段，該視差屏障被定位為使得通過第一快門段的來自光源的光在第一方向上被引導(dǎo)通過透明段和顯示面板，并且，通過第二快門段的來自光源的光在第二方向上被引導(dǎo)通過透明段和顯示面板。
全文摘要
一種3D顯示系統(tǒng)將微透鏡屏幕或視差屏障與快門板一同用作光引導(dǎo)裝置，以允許觀看者的右眼看到顯示面板上的右圖像，觀看者的左眼看到顯示面板上的左圖像。右圖像和左圖像被交替地顯示?？扉T板具有以交錯(cuò)方式布置的多個(gè)右快門段和多個(gè)左快門段。當(dāng)右圖像被顯示時(shí)，右快門段被打開，左快門段被關(guān)閉。當(dāng)左圖像被顯示時(shí)，右快門段被關(guān)閉，左快門段被打開。但是，當(dāng)3D顯示面板被用作2D顯示面板時(shí)，左快門段和右快門段兩者都被打開，從而使得觀看者的雙眼同時(shí)看到圖像。
文檔編號(hào)G03B35/18GK103221872SQ201180055077
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2011年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者K·W·A·羅 申請(qǐng)人:視立方有限公司