自動(dòng)立體顯示設(shè)備的制造方法
【專利摘要】一種自動(dòng)立體顯示設(shè)備具有顯示面板的特定設(shè)計(jì)以用于與具有非傾斜的視圖形成元件（是例如透鏡狀或視差屏障陣列）的形成布置一起使用。顯示面板子像素將傾斜并入其形狀中。顯示面板被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)低傾斜角度而同時(shí)仍舊允許2D顯示面板像素到3D像素的高效映射，允許矩形網(wǎng)格上的方形3D子像素，其給出具有3D模式中的改進(jìn)均勻性和改進(jìn)渲染的顏色分量的更好分布。
【專利說明】
自動(dòng)立體顯示設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及自動(dòng)立體顯示設(shè)備，其包括具有顯示像素的陣列的顯示面板，以及用 于將不同視圖定向到不同物理位置的布置。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知的自動(dòng)立體顯示設(shè)備包括二維液晶顯示面板，其具有充當(dāng)產(chǎn)生顯示的圖像形 成構(gòu)件的顯示像素的行和列陣列。平行于彼此延伸的伸長透鏡的陣列覆蓋在顯示像素陣列 上面并且充當(dāng)視圖形成構(gòu)件。這些被稱為"透鏡狀透鏡"。來自顯示像素的輸出通過這些透 鏡狀透鏡投影，這些透鏡狀透鏡用來修改輸出的方向。
[0003] 透鏡狀透鏡被提供為透鏡元件的片，其中每一個(gè)包括伸長半圓柱形透鏡元件。透 鏡狀透鏡在顯示面板的列方向上延伸，其中每一個(gè)透鏡狀透鏡覆蓋在顯示子像素的兩個(gè)或 更多相鄰列的相應(yīng)分組上面。
[0004] 每一個(gè)透鏡狀透鏡可以與顯示子像素的兩列相關(guān)聯(lián)以使得用戶能夠觀察單個(gè)立 體圖像。子像素是最小可尋址的像素結(jié)構(gòu)并且具有僅一個(gè)單一顏色。一般地，可以一起生成 所有期望顏色的子像素的分組被標(biāo)示為像素。反而，每一個(gè)透鏡狀透鏡可以與行方向上的 三個(gè)或更多相鄰顯示子像素的分組相關(guān)聯(lián)。每一個(gè)分組中的顯示子像素的對(duì)應(yīng)列被適當(dāng)?shù)?布置以提供來自相應(yīng)二維子圖像的豎直切片。當(dāng)用戶的頭部從左向右移動(dòng)時(shí)，觀察到一系 列接連的不同立體視圖，從而創(chuàng)建例如環(huán)視印象。
[0005] 以上描述的自動(dòng)立體顯示設(shè)備產(chǎn)生具有良好明亮度水平的顯示。然而，與該設(shè)備 相關(guān)聯(lián)的一個(gè)問題在于，由透鏡狀片投影的視圖通過典型地限定顯示子像素陣列的非發(fā)射 黑矩陣的"成像"所引起的暗區(qū)而被分隔。這些暗區(qū)被用戶容易地觀察為跨顯示器而間隔的 暗豎直帶形式的明亮度非均勻性。當(dāng)用戶從走向右移動(dòng)時(shí)，帶跨顯示器移動(dòng)，并且當(dāng)用戶朝 向或遠(yuǎn)離顯示器移動(dòng)時(shí)，帶的間距改變。
[0006] 這種成帶問題特別地由于當(dāng)前自動(dòng)立體顯示器采用形狀為方形的像素的矩陣而 發(fā)生。為了生成彩色的圖像，像素被分成子像素。傳統(tǒng)上，每一個(gè)像素被分成3個(gè)子像素，其 分別透射或發(fā)射紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)光。相同顏色的子像素典型地布置在列中。這 是最標(biāo)準(zhǔn)的RGB面板的結(jié)構(gòu)，其具有所謂的RGB條帶。每一個(gè)子像素被黑矩陣所圍繞。其是與 引起成帶問題的透鏡狀透鏡的放大組合的像素網(wǎng)格(和顏色分布)的規(guī)則性。
[0007] 另一問題在于，豎直對(duì)準(zhǔn)的透鏡導(dǎo)致僅在水平方向上的分辨率的降低，而豎直方 向上的分辨率不會(huì)更改。
[0008] 這兩個(gè)問題可以至少部分地通過以下公知技術(shù)來解決:使透鏡狀透鏡以相對(duì)于顯 示像素陣列的列方向的銳角而傾斜，例如如在US 6064424 Al中所描述的。傾斜透鏡的使用 因而被公認(rèn)為以近乎恒定的明亮度產(chǎn)生不同視圖以及透鏡后面的良好RGB分布的必要特 征。透鏡的傾斜在水平與豎直方向之間分配分辨率損失。
[0009] 然而，傾斜透鏡解決方案具有一些缺點(diǎn):傾斜透鏡可能更難以制造，特別是當(dāng)期望 可切換的解決方案時(shí)，并且更重要地，3D像素是非矩形的，且不沿著行和列方向布置。這向 水平和豎直線引入某種混淆，特別是當(dāng)使用在文本和計(jì)算機(jī)圖形中時(shí)。
[0010] W02010/070564公開了一種布置，其中透鏡間距和透鏡傾斜以這樣的方式選擇，以 便在彩色子像素的間隔和顏色均勻性方面提供由透鏡狀陣列創(chuàng)建的視圖中的改進(jìn)像素布 局。
[0011]本發(fā)明特別地涉及自動(dòng)立體顯示器，其中使用非傾斜透鏡狀透鏡、屏障或非傾斜 微透鏡。然而，盡管可以在不需要使透鏡(或屏障)傾斜的情況下制成具有減少成帶的顯示 器被視為是本發(fā)明的重要優(yōu)點(diǎn)，但是此外不排除透鏡也可以傾斜。已知的是，作為使透鏡傾 斜的等同方案是使像素行交錯(cuò)，以使得列有效地具有階梯狀傾斜。這在例如WO 2012/ 176102中公開。
[0012]盡管在WO 2012/176102中公開的解決方案將具有較少成帶問題，但是子像素的形 狀可能仍舊被感知為成帶。交錯(cuò)的布局還引起取決于2D像素網(wǎng)格類型的3D子像素形狀，并 且可能不是理想的。
[0013] 另一重要方面是顯示子像素大小和形狀之間的關(guān)系以及2D子像素映射到3D圖像 的子像素的方式。
[0014] 例如，具有透鏡間距與傾斜之間的某種關(guān)系的傾斜透鏡狀透鏡和標(biāo)準(zhǔn)RGB面板的 使用導(dǎo)致在六邊形網(wǎng)格(所謂的delta-nabla圖案）上排序的視圖的3D像素，其在沒有混淆 的情況下渲染具有銳利水平和豎直邊緣的圖像(尤其是文本)方面產(chǎn)生問題。
[0015] 當(dāng)前發(fā)明的目標(biāo)是提供:新的像素布局，其與非傾斜視圖形成布置組合將創(chuàng)建具 有高質(zhì)量、減少數(shù)量的成帶、視圖之間的平滑過渡的3D顯示器，并且特別地通過考慮到2D子 像素大小和形狀的映射；以及所得到的3D圖像子像素，其優(yōu)選地沿著行和列方向以良好且 均勻的顏色分布進(jìn)行布置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明由權(quán)利要求限定。
[0017]根據(jù)示例，提供一種自動(dòng)立體顯示設(shè)備，包括： 具有用于產(chǎn)生顯示的顯示像素的陣列并且限定具有側(cè)部和頂部及底部的顯示區(qū)域的 顯示器，其中顯示像素布置在分別平行于顯示面板的頂部和底部以及平行于側(cè)部的彩色子 像素的正交行和列的一個(gè)或兩個(gè)集合中；以及 與用于在不同方向上朝向用戶投影多個(gè)視圖的顯示器配準(zhǔn)地布置的視圖形成布置， 其中彩色子像素包括關(guān)于顯示區(qū)域的側(cè)部大體傾斜的至少兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部， 并且其中對(duì)于至少兩個(gè)相鄰行而言，相同列中的子像素不全具有相同顏色，并且用于 行的子像素顏色圖案僅每?jī)尚谢蚋嘈兄貜?fù)。
[0018] 行顏色圖案重復(fù)意味著子像素的顏色的順序再次相同，以及行位置（即行中的第 一子像素具有相同顏色)并且還有子像素取向和形狀相同。以下示例示出如果子像素具有 更改行之間的取向的形狀，則可以存在相同圖案重復(fù)之前那么多行的兩倍的行。"行"的概 念在具有規(guī)則網(wǎng)格的一些示例中是清楚的。對(duì)于其中存在部分子像素重疊的其它示例，行 可以限定為通過行尋址電路而連接在一起的子像素的集合。
[0019] 該布置提供2D面板中的像素形狀和分布的設(shè)計(jì)，其允許在沒有傾斜的情況下應(yīng)用 視圖形成布置，這潛在地制造和對(duì)準(zhǔn)起來潛在地更加成本有效并且更容易。在一些示例中， 它還可以創(chuàng)建矩形網(wǎng)格上的基本上方形的3D子像素，其給出更好的顏色分布并且改進(jìn)3D模 式中的渲染。3D渲染圖像的矩形子像素網(wǎng)格也可以設(shè)計(jì)成方形，其具有良好的顏色分布。要 指出的是，如果在沒有視圖形成布置的情況下使用，所得到的2D面板未被理想地設(shè)計(jì)用于 2D顯示應(yīng)用。該設(shè)計(jì)針對(duì)3D應(yīng)用而優(yōu)化。
[0020]子像素的每一行優(yōu)選地包括至少兩種顏色的子像素。此外，優(yōu)選地在行方向上相 鄰的兩個(gè)子像素不具有相同顏色。
[0021 ]在一個(gè)示例集合中，子像素的每一行包括恰好兩種顏色的子像素。
[0022]通過在行方向上僅提供兩種不同顏色的子像素，使3D單元細(xì)胞(cell)緊湊。優(yōu)選 地，行和列分別平行于顯示區(qū)域的頂部和底部以及側(cè)部延伸（盡管，相鄰的行和列可以交 錯(cuò)，使得子像素處于例如菱形圖案中）。這意味著子像素可以作為正交網(wǎng)格而驅(qū)動(dòng)。這將導(dǎo) 致對(duì)于文本和圖形渲染而言良好的面板設(shè)計(jì)并且簡(jiǎn)化圖像渲染和濾波。
[0023]在一個(gè)示例集合中，顯示器可以包括在每?jī)尚兄貜?fù)其子像素顏色圖案的子像素的 行，其中第一行具有兩種顏色的子像素，并且第二行具有兩種顏色的子像素的不同集合。這 使得每一個(gè)像素能夠從子像素的僅兩行形成，從而給出緊湊的像素布局。子像素布局可以 設(shè)計(jì)成減少成帶或者改進(jìn)感知分辨率。
[0024]第一行可以包括重復(fù)圖案Rx，并且第二行包括重復(fù)圖案yB，其中R是紅色子像素 ，B 是藍(lán)色子像素，其中X和y(可能地x=y)可以是具有強(qiáng)可見性的顏色分量，諸如綠色、黃色、白 色或青色。該布局導(dǎo)致3D顏色像素分量的良好分布的菱形或矩形網(wǎng)格。
[0025] 在一個(gè)布置中，顯示器包括在每?jī)闪兄貜?fù)其子像素顏色圖案的子像素的列，其中 第一列包括重復(fù)圖案RB，并且第二列包括重復(fù)圖案xy。這可以用于給出非常銳利的豎直線 (例如如果x=y的話）。在另一布置中，第一列包括重復(fù)圖案Bx，并且第二列包括重復(fù)圖案yR。
[0026] 顯示器可以以x=y=綠色布置。這給出為紅色或藍(lán)色子像素的兩倍那么多的綠色子 像素。
[0027] 在可替換示例集合中，顯示器包括在每四行重復(fù)其子像素顏色圖案的子像素的 行，其中第一對(duì)相鄰行是具有相同子像素顏色和順序的兩種顏色子像素，并且第二對(duì)相鄰 行是具有相同子像素顏色和順序的兩種顏色子像素的不同集合。如針對(duì)以上示例那樣，前 兩行可以包括重復(fù)圖案Rx，并且第二個(gè)兩行可以包括重復(fù)圖案yB，其中R是紅色子像素，B是 藍(lán)色子像素，并且X和y可以是具有強(qiáng)可見性的顏色分量，黃色、綠色、白色和青色子像素中 的每一個(gè)。顯示器優(yōu)選地然后包括平行于顯示區(qū)域的側(cè)部并且在每四列重復(fù)其子像素顏色 圖案的子像素的列，其中前兩列包括重復(fù)圖案Βχ，并且第二個(gè)兩列包括重復(fù)圖案yR。再次， 一種可能性是x=y=綠色。這給出三色像素。
[0028] 在所有示例中，但是對(duì)于在子像素的每四行重復(fù)圖案的示例集合而言特別感興趣 的是，每一個(gè)子像素可以具有區(qū)域中心，其中子像素的每一行具有關(guān)于子像素的相鄰行以 在行方向上的子像素間距的第一分?jǐn)?shù)而偏移的區(qū)域的子像素中心，并且子像素的每一列具 有關(guān)于子像素的相鄰列以在列方向上的子像素間距的第二分?jǐn)?shù)而偏移的區(qū)域的子像素中 心。
[0029] 當(dāng)?shù)谝环謹(jǐn)?shù)和第二分?jǐn)?shù)各自為1/2時(shí)，這給出子像素的菱形網(wǎng)格。該布置避免了 3D 子像素的水平黑邊緣，并且分辨率損失在行與列之間分配。
[0030] 在第二示例集合中，顯示器包括在每?jī)尚谢蛎咳兄貜?fù)其子像素顏色圖案的子像 素的行，其中每一行具有恰好三種顏色子像素，其中子像素顏色順序在行之間更改，其中可 選地這三種顏色包括紅色、綠色和藍(lán)色。
[0031] 這改進(jìn)了制成薄豎直和水平線的能力。
[0032] 如果圖案僅在每?jī)尚兄貜?fù)(而不是在三個(gè)行之上的全循環(huán)），則有可能制成3D子像 素的矩形網(wǎng)格。
[0033]顯示器可以包括在每四行重復(fù)其子像素顏色圖案的子像素的行，其中行一起包括 恰好四種顏色子像素，其中子像素顏色順序在行之間循環(huán)，其中可選地這四種顏色包括紅 色、X、藍(lán)色和y，其中X和y可以是具有強(qiáng)可見性的顏色分量，綠色、黃色、白色和青色中的每 一個(gè)，例如紅色、藍(lán)色、綠色和白色。
[0034]在另一變形中，顯示器包括在每?jī)尚兄貜?fù)其子像素顏色圖案的子像素的行，其中 行一起包括恰好四種顏色子像素，其中可選地這四種顏色包括紅色、X、藍(lán)色和y，其中X和y 可以是具有強(qiáng)可見性的顏色分量，綠色、黃色、白色和青色中的每一個(gè)，例如紅色、藍(lán)色、綠 色和白色。
[0035]這可以給出3D子像素的良好矩形或菱形網(wǎng)格。
[0036]各個(gè)行可以具有全部四種顏色子像素或者僅它們中的三種。
[0037] -些列可以僅包括顏色X和/或y的像素，其中X和y可以是具有強(qiáng)可見性的顏色分 量，綠色、黃色、白色和青色中的每一個(gè)。這使得能夠形成銳利豎直線。
[0038]子像素形狀可以采取各種形式。
[0039]在第一設(shè)計(jì)中，顯示器的每一個(gè)子像素包括具有平行于顯示區(qū)域的頂部和底部的 頂邊緣和底邊緣以及包括相對(duì)傾斜側(cè)部的側(cè)邊緣的平行四邊形。子像素可以全部具有相同 的傾斜方向（限定平行四邊形的正則鑲嵌），或者另外子像素的交替行可以具有相反傾斜方 向。
[0040] 當(dāng)使用相反傾斜方向時(shí)，在不同角度下觀看3D顯示將給出用于投影到角度空間中 的接連行的不同數(shù)量的黑矩陣。因而，顯示器之上的暗帶的規(guī)則效應(yīng)將進(jìn)一步減少并且散 布在顯示器的行之上。連貫行中的3D像素可能看起來在用于接連行的交替方向上稍微"傾 斜"。這可以在3D視圖上創(chuàng)建附加平滑化效果。
[0041] 在第二設(shè)計(jì)中，顯示器的每一個(gè)子像素包括平行四邊形，其具有關(guān)于顯示區(qū)域側(cè) 部的方向的一個(gè)傾斜方向的第一和第二邊緣以及具有關(guān)于顯示區(qū)域側(cè)部的方向的相反傾 斜方向的第三和第三邊緣。顯示器的每一個(gè)子像素可以例如包括大體斜方形形狀，盡管如 下文所討論的，沒有完美筆直邊緣的形狀旨在處于本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。
[0042] 顯示器可以包括在每?jī)尚谢蛎咳兄貜?fù)其子像素顏色圖案的子像素的行，其中每 一行具有恰好三種顏色子像素，其中子像素顏色順序在行之間更改，其中可選地三種顏色 包括紅色、綠色和藍(lán)色。這適用于所有子像素形狀。
[0043]特別地，當(dāng)子像素包括大體斜方形形狀時(shí)，顯示器可以包括每四行重復(fù)其子像素 顏色圖案的子像素的行，其中行一起包括三種或四種顏色子像素。然而，子像素的行可以在 每八行重復(fù)其子像素顏色圖案，其中行一起包括恰好三種或四種顏色子像素。
[0044] 可選地，可以存在四種顏色并且其可以包括紅色、X、藍(lán)色和y，其中X和y可以是具 有強(qiáng)可見性的顏色分量，綠色、黃色、白色和青色中的每一個(gè)。例如，四種顏色是紅色、藍(lán)色、 綠色和黃色。盡管僅存在四種不同顏色，但是圖案在一些示例中可以在每八行重復(fù)，因?yàn)殍?嵌的斜方形形狀給出在行方向上的子像素間距的一半的行之間的分?jǐn)?shù)偏移。
[0045] 每一個(gè)子像素可以具有縱橫比"a"，包括子像素上的任何高度處的最大寬度與最 大高度的比率，其中傾斜方向具有傾斜值s=tan0，并且其中a=0.8s至1.2s，或者更優(yōu)選地a= 0.95s至1.05s，或者更優(yōu)選地a=s且s<=l/3。
[0046] 該布置還可以使得能夠使用子像素形狀的低傾斜角度(例如s<l/3)，但是當(dāng)映射 到3D顯示圖像時(shí)，高效地使用2D子像素。在優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)備可以布置成使得每一個(gè)2D子 像素貢獻(xiàn)于僅一個(gè)3D像素。
[0047]除提供高效的像素映射之外，選擇s=a給出串?dāng)_的最佳減少。
[0048]視圖形成布置可以包括伸長透鏡。在該情況下，以顯示器子像素的寬度為單位表 示的透鏡的間距P可以滿足：（l/Ka)-l<=P< = (l/Ka)+l，其中K是可以為1或者更大的整數(shù) 倍數(shù)。
【附圖說明】
[0049]現(xiàn)在將單純地通過示例參照隨附各圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中： 圖1是已知的自動(dòng)立體顯示設(shè)備的示意性透視圖； 圖2是圖1中所示的顯示設(shè)備的示意性截面視圖； 圖3示出如何通過已知顯示器中的透鏡狀布置投影已知的RGB像素； 圖4示出已知的RGB像素布局； 圖5示出與所投影的3D視圖和2D顯示面板的配置有關(guān)的參數(shù)； 圖6示出本發(fā)明的像素配置的四個(gè)示例； 圖7示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的詳細(xì)示例的第一集合； 圖8示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的詳細(xì)示例的第二集合； 圖9示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第三詳細(xì)示例； 圖10示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第四詳細(xì)示例； 圖11示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第五詳細(xì)示例； 圖12示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第六詳細(xì)示例； 圖13示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第七詳細(xì)示例； 圖14示出不同的子像素形狀及其光學(xué)性能； 圖15示出另一可能的子像素形狀及其強(qiáng)度輪廓，其中具有兩個(gè)相鄰子像素之間的光學(xué) 串?dāng)_； 圖16示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第八詳細(xì)示例； 圖17示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的詳細(xì)示例的第九集合； 圖18示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第十詳細(xì)示例； 圖19示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第十一詳細(xì)示例； 圖20示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第十二詳細(xì)示例； 圖21示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第十三詳細(xì)示例； 圖22示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第十四詳細(xì)示例； 圖23示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第十五詳細(xì)示例； 圖24示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的詳細(xì)示例的第十六集合； 圖25示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第十七詳細(xì)示例； 圖26示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第十八詳細(xì)示例； 圖27示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第十九詳細(xì)示例； 圖28示出對(duì)以上示例中的一些的修改以利用分?jǐn)?shù)透鏡間距； 圖29示出可以如何使用坐標(biāo)向量來分析包括斜方形和三角形子像素的網(wǎng)格； 圖30示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第二十詳細(xì)示例； 圖31示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的詳細(xì)示例的第二十一集合； 圖32示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第二十二詳細(xì)示例； 圖33示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的2D顯示面板的第二十三示例； 圖34示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的2D顯示面板的示例的第二十四集合； 圖35示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的2D顯示面板的示例的第十二五集合； 圖36示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的2D顯示面板的示例的第二十六集合；以及 圖37示出用于在本發(fā)明的設(shè)備中使用的顯示面板的第二十七詳細(xì)示例。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 本發(fā)明提供一種具有顯示面板的特定設(shè)計(jì)以用于供具有非傾斜視圖形成元件(為 例如透鏡狀或視差屏障陣列）的視圖形成布置所使用的自動(dòng)立體顯示設(shè)備。顯示面板子像 素將傾斜并入到其形狀中。顯示面板被設(shè)計(jì)成使得能夠?qū)崿F(xiàn)低傾斜角度而同時(shí)仍舊使得能 夠?qū)崿F(xiàn)2D顯示面板像素到3D像素的高效映射。在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，將首先描述已知自 動(dòng)立體顯示器的配置。
[0051] 圖1是已知多視圖自動(dòng)立體顯示設(shè)備1的示意性透視圖。已知的設(shè)備1包括充當(dāng)產(chǎn) 生顯示的圖像形成構(gòu)件的有源矩陣類型的液晶顯示面板3。該設(shè)備可以替代地使用OLED像 素。
[0052]顯示面板3具有布置在行和列中的顯示子像素5的正交陣列。出于清楚起見，僅在 圖1中示出小數(shù)目的顯示子像素5。實(shí)際中，顯示面板3可能包括大約一千行和幾千列的顯示 子像素5。
[0053]液晶顯示面板3的結(jié)構(gòu)完全是常規(guī)的。特別地，面板3包括一對(duì)間隔的透明玻璃襯 底，在其之間提供對(duì)準(zhǔn)的扭曲向列或其它液晶材料。襯底在其面向的表面上承載透明氧化 銦錫(ITO)電極的圖案。還在襯底的外表面上提供極化層。
[0054]每一個(gè)顯示子像素5包括襯底上的相對(duì)電極，其中在此之間具有介于中間的液晶 材料。顯示子像素5的形狀和布局通過在面板3的前面上提供的黑矩陣布置和電極的形狀和 布局來確定。顯示子像素5通過間隙彼此規(guī)則間隔。
[0055]每一個(gè)顯示子像素5與諸如薄膜晶體管(TFT)或薄膜二極管(TH))之類的開關(guān)元件 相關(guān)聯(lián)。顯示子像素操作成通過向開關(guān)元件提供尋址信號(hào)來產(chǎn)生顯示，并且適當(dāng)?shù)膶ぶ贩?案將是本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的。
[0056] 顯示面板3由光源7照射，光源7在該情況下包括顯示像素陣列的區(qū)域之上延伸的 平面背光器件。來自光源7的光被定向通過顯示面板3,其中各個(gè)顯示子像素5被驅(qū)動(dòng)以調(diào)制 光并且產(chǎn)生顯示。
[0057] 顯示設(shè)備1還包括布置在顯示面板3的顯示側(cè)之上的透鏡狀片9,其執(zhí)行視圖形成 功能。透鏡狀片9包括彼此平行延伸的透鏡狀透鏡11的行，其中出于清楚起見僅以夸大的尺 寸示出一個(gè)。透鏡狀透鏡11充當(dāng)視圖形成元件以執(zhí)行視圖形成功能。
[0058]透鏡狀透鏡11是凸圓柱形元件的形式，并且它們充當(dāng)光輸出定向構(gòu)件以從顯示面 板3向定位于顯示設(shè)備1前方的用戶的眼睛提供不同的圖像或視圖。
[0059]圖1中示出的自動(dòng)立體顯示設(shè)備1能夠在不同方向上提供若干不同透視圖。特別 地，每一個(gè)透鏡狀透鏡11覆蓋在每一行中的顯示子像素5的小分組上面。透鏡狀元件11在不 同方向上投影分組的每一個(gè)顯示子像素5,以便形成若干不同視圖。當(dāng)用戶的頭部從左向右 移動(dòng)時(shí)，他/她的眼睛將依次接收到若干視圖中的不同視圖。
[0060] 圖2示出如上文所述的透鏡狀類型成像布置的操作原理并且示出光源7、顯示面板 3和透鏡狀片9。該布置提供各自在不同方向上被投影的三個(gè)視圖。顯示面板3的每一個(gè)子像 素以用于一個(gè)特定視圖的信息來驅(qū)動(dòng)。
[0061] 以上描述的自動(dòng)立體顯示設(shè)備產(chǎn)生具有良好明亮度水平的顯示。公知的是使透鏡 狀透鏡以相對(duì)于顯示像素陣列的列方向的銳角而傾斜。這實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的明亮度均勻性并且 還在水平和豎直方向上更為均等地劃分分辨率損失。
[0062] 無論什么機(jī)制用來獲取自動(dòng)立體顯示系統(tǒng)時(shí)，以分辨率換得3D深度:視圖越多，每 一視圖分辨率的損失就越高。這在圖3中圖示，其示出2D顯示面板的本生子像素布局以及以 相同比例示出通過將透鏡狀透鏡放置于面板前方而獲得的3D視圖中的子像素布局。
[0063] 針對(duì)3D圖像所示出的子像素布局表示如從一個(gè)觀看方向所看到的子像素圖案。從 所有觀看方向看到相同幾何結(jié)構(gòu)的子像素圖案，但是底層2D顯示的子像素的不同集合是可 見的。對(duì)于如所示出的給定觀看方向，藍(lán)色3D子像素是本生2D顯示的一個(gè)或多個(gè)藍(lán)色子像 素的圖像(并且這同樣適用于綠色和紅色）。
[0064]透鏡狀透鏡具有傾斜度s=tan(0)=1/6和透鏡間距Pl=2.5 px(其中px在該情況下被 示為行方向上的全像素間距，使得以行方向上的子像素間距為單位表示Pl=7.5)，從而導(dǎo)致 15個(gè)視圖。在該情況下，px=py。因而當(dāng)表示為行方向上的若干子像素尺寸時(shí)，透鏡間距是 7.5 3D圖像具有子像素的重復(fù)圖案，并且?guī)讉€(gè)子像素的顏色(R、G和B)被示出，使得可以理 解圖案中的所有顏色。每一個(gè)顏色被輸出為彼此交叉的子像素的菱形形狀網(wǎng)格。
[0065]如圖3中所看到的，對(duì)于所示出的特定觀看方向，每一個(gè)3D子像素具有來自三個(gè)2D 子像素的貢獻(xiàn)(每一個(gè)3D子像素被分成三個(gè)部段）。這是因?yàn)槠叫杏谕哥R狀透鏡軸的線條 (諸如在2D顯示面板之上示出的白色線條)跨越一種顏色的三個(gè)子像素，接著是下一顏色的 三個(gè)子像素，接著是最后一種顏色的三個(gè)子像素。對(duì)于不同觀看角度方向，可以替代地存在 用于每一個(gè)3D子像素的兩個(gè)完整子像素。
[0066]透鏡狀透鏡的傾斜角度以及其間距應(yīng)當(dāng)被選取成使得盡可能滿足若干要求： (i )應(yīng)當(dāng)針對(duì)每一個(gè)3D視圖獲取子像素的有利分布。
[0067]在每一個(gè)3D視圖中，每一種顏色的子像素應(yīng)當(dāng)以規(guī)則的且具有對(duì)于水平和豎直方 向類似的分辨率的圖案進(jìn)行分布。如圖3中所示，相鄰綠色子像素之間的水平距離(在圖3中 標(biāo)記為A)應(yīng)當(dāng)與相鄰綠色子像素之間的豎直距離(標(biāo)記為B)相當(dāng)。這應(yīng)當(dāng)對(duì)于其它顏色也 成立。
[0068] (ii)由相同顏色的子像素占據(jù)的表面區(qū)域?qū)τ诿恳粋€(gè)3D視圖應(yīng)當(dāng)是相等的。
[0069] (iii)波紋的缺失。
[0070] 顯示面板前方的透鏡狀透鏡的組合非常易于出現(xiàn)波紋（"成帶"）。該效應(yīng)由顯示面 板的子像素布局的周期性和透鏡狀透鏡的周期性的組合而引起。其通過以下事實(shí)而惡化： 顯示面板的子像素被黑矩陣所圍繞。借助于使透鏡狀透鏡傾斜并且通過將透鏡狀透鏡選取 成具有不等于子像素寬度的整數(shù)倍的寬度（即通過使用部分視圖），該波紋效應(yīng)可以最小 化。
[0071] 圖4示出常規(guī)RGB條帶化像素布局。每一個(gè)像素具有三個(gè)子像素，因而RGB_3中的下 標(biāo)"3"。使用多于3種原色的像素布局也是已知的，并且這些被稱為"多原色"像素布局。若干 這樣的多原色布局已經(jīng)到達(dá)市場(chǎng)并且預(yù)期成為主流使用。
[0072] 本發(fā)明的示例基于設(shè)計(jì)像素布局以用于供非傾斜視圖形成布置(諸如透鏡)所使 用。本發(fā)明超出簡(jiǎn)單地交換透鏡傾斜與像素列傾斜，并且此外基于本生2D顯示器的子像素 與3D視圖的子像素之間的關(guān)系。取決于透鏡狀透鏡與顯示面板設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，將存在貢 獻(xiàn)于3D子像素的更多或更少2D子像素。
[0073]為了顯示面板子像素的高效使用，貢獻(xiàn)于若干3D子像素 N3d的2D子像素 N2d的數(shù)量 之間的比率N應(yīng)當(dāng)接近1。
[0074]這將意味著顯示器的每一個(gè)單獨(dú)尋址的子像素（平均地)控制3D圖像的一個(gè)子像 素，使得可以獲得最大3D空間分辨率，即本生2D分辨率除以視圖的數(shù)量。
[0075]發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了對(duì)透鏡傾斜與顯示像素設(shè)計(jì)之間的關(guān)系的分析。該分析也適用 于具有傾斜的列和豎直(非傾斜)透鏡狀透鏡的設(shè)計(jì)。分析如下： 圖5示意性示出3D像素布局，其源自以間距p和傾斜度s(其中傾斜度被定義為與豎直列 方向所成的角度的正切，s=tan0)將透鏡狀透鏡放置在條帶化底層顯示面板上。圖5是來自 圖3的一個(gè)3D像素的放大視圖。要指出的是，傾斜可以是在關(guān)于列方向的任一方向上。
[0076]間距p是3D子像素的行方向?qū)挾?，其?duì)應(yīng)于透鏡狀透鏡(或屏障或微透鏡）的行方 向?qū)挾取Ｔ撻g距以行方向上的本生2D顯示子像素間距為單位來表示，使得在圖5中示出的示 例中，p=5。
[0077]在圖5中將值N示出為3D子像素的高度（在列方向上）與2D子像素的高度之比。因 而，值N表示多少個(gè)2D子像素貢獻(xiàn)于每一個(gè)3D子像素。如所示出的，N未必是整數(shù)值，并且圖5 示出稍大于1的N值。
[0078] 從圖5得出： 當(dāng)將子像素縱橫比a限定為 S 5冰/托時(shí)， 得到針對(duì)N的以下表達(dá)式： β ss ^等式 1。
[0079]本申請(qǐng)涉及一種顯示器設(shè)計(jì)，其中期望傾斜在本生2D顯示子像素形狀的水平處提 供，而不是在透鏡狀透鏡(或其它視圖形成布置)的取向中提供。
[0080]通過類似分析，發(fā)明人已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)等式1的關(guān)系仍舊適用。顯示質(zhì)量以若干方 式受子像素形狀中所形成的傾斜度的實(shí)際值所影響： 1.為了在生成視圖時(shí)高效利用顯示子像素，一個(gè)2D子像素應(yīng)當(dāng)貢獻(xiàn)于每一個(gè)3D子像 素。因此，傾斜度應(yīng)當(dāng)接近縱橫比，如在等式1中可以看到的。
[0081] 2.小傾度斜值是優(yōu)選的。因此，優(yōu)選的傾斜度應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨蛐∮?/3。實(shí)踐值的三個(gè) 示例是 s=l/3，s=l/6 以及 s=l/9。
[0082] 對(duì)于使用傾斜透鏡或屏障的當(dāng)前顯示面板而言，當(dāng)選擇傾斜時(shí)，總是存在這些點(diǎn) 之間折衷。
[0083] 通過提供非傾斜透鏡或屏障設(shè)計(jì)以及具有包括傾斜度的子像素形狀的像素，連同 選取成使得實(shí)現(xiàn)可用子像素的高效使用的傾斜度值一起，可以獲得規(guī)則3D子像素布局，并 且也可以使其接近近乎方形網(wǎng)格的規(guī)則分布。
[0084]本生2D顯示子像素的縱橫比被用作設(shè)計(jì)參數(shù)。子像素的縱橫比a可以選取成接近 期望的傾斜度Sdesired: 竊:錄 等式 2。
[0085] 此外，水平和豎直分辨率的分布應(yīng)當(dāng)在3D模式中近似相等。
[0086] 以下描述的示例利用具有以針對(duì)豎直透鏡(或屏障或微透鏡網(wǎng)格)方向的角度Θ傾 斜的相對(duì)側(cè)的顯示子像素，由此以傾斜度值s=tan0限定到子像素形狀的邊緣的傾斜方向。
[0087] 子像素優(yōu)選地在列方向上是伸長的。如以上所解釋的，子像素的縱橫比優(yōu)選地幾 乎等于傾斜角的正切。特別地，a=0.8s至1.2s。優(yōu)選地使用小傾斜度，特別地s<=1 /3。
[0088]在該設(shè)計(jì)中，僅一個(gè)2D子像素貢獻(xiàn)于3D子像素。
[0089] 圖6示出可以在本發(fā)明中使用的四個(gè)可能的顯示子像素形狀。這些是具有筆直側(cè) 部的所有多邊形，但是從以下另外的示例將看到的是，形狀可以偏離于此，使得直邊的多邊 形是對(duì)可以使用的子像素形狀的近似。
[0090] 圖6(a)示出平行四邊形的形式的子像素形狀，其具有平行于顯示區(qū)域的頂部和底 部的頂邊緣和底邊緣以及傾斜側(cè)邊緣。
[0091] 圖6(b)示出平行四邊形的形式的子像素形狀，其具有在關(guān)于顯示器的（豎直)側(cè)部 (并且因而還關(guān)于透鏡方向，因?yàn)橥哥R是非傾斜的）的一個(gè)傾斜方向上的第一和第二邊緣 60,以及具有關(guān)于豎直線的相反傾斜方向的第三和第四邊緣62。要指出的是，傾斜的幅度相 同。形狀被示出為斜方形，但是這僅僅是示例。子像素的網(wǎng)格可以描述為菱形網(wǎng)格。然而，如 果所有子像素的區(qū)域中心連接，則將立即清楚的是，這可以等同地被視為三角形或六邊形 網(wǎng)格。當(dāng)將網(wǎng)格視為菱形網(wǎng)格時(shí)，其是兩個(gè)矩形網(wǎng)格的重疊。每一個(gè)限定關(guān)于彼此以子像素 間距的一半交錯(cuò)的行和列。
[0092] 在圖6(a)中，傾斜方向?qū)τ谒凶酉袼厥窍嗤?。圖6(c)示出傾斜方向可以在交 替行中相反。示出子像素的區(qū)域中心，并且它們形成矩形網(wǎng)格。
[0093]在圖6(d)中，傾斜方向?qū)τ谒凶酉袼厥窍嗤模琼樞虻男薪诲e(cuò)。示出子像素 的區(qū)域中心，并且它們?nèi)缓罂梢孕纬删哂休^低傾斜角的矩形網(wǎng)格。
[0094]子像素縱橫比如上那樣限定為： 從：茲__破/1 - · -..? 其中w和h分別是子像素寬度和高度（即沿著平行于顯示區(qū)域側(cè)部和頂部/底部的正交 方向的子像素尺寸）。當(dāng)子像素邊緣關(guān)于列方向傾斜時(shí)，子像素的寬度不被限定為其總寬 度，而是限定為行方向上的子像素間距。這對(duì)應(yīng)于子像素上任何高度處的最大寬度，并且高 度對(duì)應(yīng)于最大高度。h和w的意義在圖6中示出。
[0095]在最優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中： B-S 〇
[0096]為了具有優(yōu)選地從2D子像素的矩形網(wǎng)格布置導(dǎo)出的方形3D像素，間距可以選取成 接近Ι/a的值。間距被限定為透鏡狀透鏡的寬度，其表示為適合于透鏡寬度的顯示子像素的 數(shù)目。
[0097]透鏡狀透鏡間距（以沿著行方向的子像素尺寸w為單位)的一些大體可能的值在以 下表格中概述。顏色圖案間距是以行方向上的子像素間距為單位的行方向上的重復(fù)顏色圖 案的空間周期。
*這些定邊鏡狖邊鏡I日」距的入1本~酡的頭際但的不例。
[0098]非整數(shù)間距值將允許甚至進(jìn)一步地減少成帶。對(duì)于整數(shù)間距值p，僅存在與行上的 任何子像素有關(guān)的透鏡的P個(gè)可能的位置。當(dāng)從最佳位置觀看時(shí)，然后一些子像素完全可見 而其它子像素完全不可見(這適用于例如圖19-21)。當(dāng)使面板關(guān)于透鏡偏移時(shí)，或者當(dāng)從不 同角度看向顯示器時(shí)，然后所有子像素至多部分地可見(這適用于圖22)。清楚的是，存在更 多和更少的優(yōu)選角度。分?jǐn)?shù)間距值通過使所有角度具有類似質(zhì)量而解決該問題（因而還減 少成帶）。圖17和28例如示出具有分?jǐn)?shù)間距值的設(shè)計(jì)。
[0099]優(yōu)選地，間距值接近整數(shù)，即Ι/a的值，（以子像素尺寸為單位）以便具有優(yōu)選地方 形3D子像素。
[0100] 現(xiàn)在將給出各種示例。在以下各圖中，沿著行的子像素顏色的最小分組通過字母 標(biāo)識(shí)(R=紅色，G=綠色，B=藍(lán)色，Y=黃色，W=白色）。該最小分組是沿著行重復(fù)的分組。例如，代 號(hào)"RG"意味著行中的子像素遵循圖案RGRGRG等。而且，針對(duì)行圖案在其之上重復(fù)的列的數(shù) 目而標(biāo)識(shí)子像素顏色。因而，子像素的一個(gè)2D完整分組被標(biāo)識(shí)，并且該2D分組跨顯示器而重 復(fù)。如果一行被示為RG并且下一行被示為BG，則這還意味著藍(lán)色子像素在列方向上處于紅 色子像素的下面。以此方式，可以從所提供的顏色代號(hào)導(dǎo)出用于整個(gè)顯示器的完整子像素 布局。要指出的是，對(duì)于斜方形形狀的子像素，行不對(duì)準(zhǔn)，所以不可能限定哪些像素處于相 鄰行的哪些其它像素的下面(即相鄰行在不同列集合中）。
[0101] 圖7示出第一示例。傾斜度s=l/6并且子像素縱橫比為a=l/6。本生2D顯示器被示為 70,并且用于不同透鏡狀透鏡間距的3D子像素配置的兩個(gè)示例被示為72和74。
[0102] 顯示器具有在圖6(a)中示出的類型的子像素。子像素的第一行具有GR(綠色、紅 色、綠色、紅色等)子像素分組，并且下一行具有BG(藍(lán)色、綠色、藍(lán)色、綠色等)子像素分組。 因而，每一行子像素僅使用兩種顏色。需要子像素的兩行以形成每一個(gè)2D顯示像素，其因而 包括四個(gè)子像素。在該示例中，這四個(gè)子像素是R、G、G、B。
[0103] 2D子像素中心形成矩形網(wǎng)格。因而，像素的列可以被視為平行于顯示側(cè)部，而不是 沿著傾斜方向。將列視為平行于顯示區(qū)域側(cè)部，存在兩種類型的列。一種具有RG子像素，并 且另一種具有GB子像素。
[0104] 3D像素布局72對(duì)應(yīng)于5的透鏡狀間距（即透鏡間距是5w)。
[0105] 3D像素布局74對(duì)應(yīng)于7的透鏡狀間距（即透鏡間距是7w)。
[0106] 可以看到，3D像素形成為四種顏色子像素的基本方形陣列。
[0107]圖8示出第二示例。傾斜度再次為s=l/6并且子像素縱橫比為a=l/6。本生2D顯示器 被示為80,并且與圖7中相同。用于不同透鏡狀透鏡間距的3D子像素配置的三個(gè)示例被示為 82、84和86。這些全部是具有非整數(shù)(分?jǐn)?shù))透鏡間距值的設(shè)計(jì)，其實(shí)現(xiàn)了成帶方面的附加減 少。
[0108] 3D像素布局82對(duì)應(yīng)于5+1/3的透鏡狀間距。
[0109] 3D像素布局84對(duì)應(yīng)于6+1/2的透鏡狀間距。
[0110] 3D像素布局86對(duì)應(yīng)于6+2/3的透鏡狀間距。 3D像素仍舊接近方形形狀，但是具有相同顏色的區(qū)域可以具有來自不同2D子像素 的貢獻(xiàn)。
[0112]以上兩個(gè)示例具有2D顯示器的傾斜子像素，其全部具有相同傾斜方向。
[0113] -種可替換方案是提供具有關(guān)于伸長元件方向的相反傾斜方向的子像素的交替 行。
[0114]圖9示出具有利用該設(shè)計(jì)的本生2D顯示器90的第三示例。行和列更清楚地平行于 顯示區(qū)域邊界，但是顯示子像素單獨(dú)地傾斜。再次存在兩種類型的行(和列）。一種具有GB子 像素分組，并且另一種具有RG子像素分組。
[0115]子像素縱橫比a=l/6并且傾斜度s=±l/6。用于透鏡狀間距7的3D子像素布局被示 為92。
[0116]圖10示出第四示例，其中本生2D顯示器94具有該設(shè)計(jì)。行和列因而全局地平行于 顯示區(qū)域邊界，但是顯示子像素以在接下來的每一行中改變的傾斜方向而單獨(dú)地傾斜。該 示例具有RGBW像素，其形成為GB行和RW行。存在兩種類型的列。一種具有GR子像素分組，并 且另一種具有BW子像素分組。
[0117]子像素縱橫比a=l/6并且傾斜度s=±l/6。用于透鏡狀間距7的3D子像素布局被示 為96 〇
[0118] 圖11示出其中子像素是如圖6(b)中的斜方形形狀的第五示例。然而，行以相同的 對(duì)布置(盡管以行方向上的子像素間距的一半而交錯(cuò)）。相鄰行全部是單獨(dú)可尋址的。
[0119] 2D面板被示為100并且3D圖像被示為102。子像素縱橫比a=l/6并且傾斜度s=±l/ 6。該設(shè)計(jì)具有7的透鏡狀間距。該設(shè)計(jì)導(dǎo)致用于3D面板的均勻顏色分布。
[0120]在該設(shè)計(jì)中，本生2D顯示器的子像素顏色散布在4行的重復(fù)序列之上。第一和第二 行的元素具有相同子像素顏色分組(例如BG)，并且第三和第四行的元素具有彼此相同的子 像素顏色分組(例如GR)，但是具有在第一和第二行中未使用的至少一個(gè)其它顏色分量。 [0121] 2D子像素形成菱形網(wǎng)格。像素的列可以再次被視為平行于顯示側(cè)部。通過將列視 為平行于顯示區(qū)域側(cè)部，本生2D顯示器中存在兩種類型的列。一種具有GR子像素，并且另一 種具有BG子像素。
[0122] 菱形網(wǎng)格意味著接連行中的每一個(gè)中的顯示子像素的中心通過行方向上的子像 素間距的分?jǐn)?shù)和列方向上的子像素間距的分?jǐn)?shù)而偏移。接連行中的顯示元素的分?jǐn)?shù)偏移 (近似)是行方向上的子像素間距的一半并且(近似)是列方向上的子像素間距的一半。
[0123] 這意味著顯示子像素的顏色排序使得沿著連接列和行方向上的顯示元素的中心 的線條，顯示元素的顏色序列在每一個(gè)第二元件之后重復(fù)。相鄰行中的子像素的中心以子 像素間距的分?jǐn)?shù)的相應(yīng)偏移導(dǎo)致在每四行重復(fù)的行圖案。
[0124] 3D子像素形成近乎方形的子像素的近乎方形的網(wǎng)格。
[0125] 圖12示出其中子像素再次為如圖6(b)中的斜方形形狀的第六示例。2D面板被示為 104并且3D圖像被示為106。子像素縱橫比a=l/6并且傾斜度s=±l/6。該設(shè)計(jì)具有2.5的透鏡 狀間距。
[0126] 本生2D顯示器的子像素顏色散布在四行的重復(fù)序列之上，其沿著行方向形成GR、 GB、RG和BG子像素分組。子像素顏色圖案在每一行改變。
[0127] 如圖11的示例中，接連行中的每一個(gè)中的顯示元素的中心然后通過行方向上的子 像素間距的一半并且通過列方向上的子像素間距的一半而偏移。在本生2D顯示器中存在四 種類型的列，其中具有GR、GB、RG和BG子像素分組。
[0128] 3D子像素形成近乎菱形形狀的子像素的菱形網(wǎng)格。
[0129] 圖13示出其中子像素再次為如圖6(b)中的斜方形形狀的第七示例。2D面板被示為 108并且3D圖像被示為109。子像素縱橫比a=l/6并且傾斜度s=±l/6。該設(shè)計(jì)具有4.5的透鏡 狀間距。
[0130]本生2D顯示器的子像素顏色散布在四行的重復(fù)序列之上，其形成RB、YG、BR和GY子 像素分組。顯示像素包括形成在兩行之上的RGBY 3D子像素。
[0131] 存在本生2D顯示器中的四種類型的列，其中具有RB、YG、BR和GY子像素分組。
[0132] 在該示例中，具有強(qiáng)可見性的顏色分量布置在3D顯示器中的豎直(列方向）和水平 (行方向）線條中，特別地如圖13中所示的YG列和行。
[0133] 3D子像素形成近乎菱形形狀的子像素的菱形網(wǎng)格。
[0134] 圖11-13的布置可以推廣。沿著連接行和列方向上的顯示元素的中心的線條的顯 示元素的顏色序列可以是By或xR，其中X和y(可能地x=y)可以是具有強(qiáng)可見性的顏色分量， 諸如綠色、黃色、白色或青色?？商鎿Q地，沿著連接行和列方向上的顯示元素的中心的線條 的顯示元素的顏色序列可以是xy和RB。以上示例具有在四行之后重復(fù)的行，因?yàn)锽y和xR圖 案在圖案重復(fù)之前反轉(zhuǎn)。
[0135] 如以上解釋的，透鏡狀透鏡的間距被選擇成接近值Ι/a，例如以顯示子像素的寬度 為單位表示的透鏡的間距P，可以滿足：（l/a)-l<=P<=(l/a)+l。這適用于圖7-10的示例。
[0136] 在具有菱形/六邊形網(wǎng)格的圖11 -13的示例中，優(yōu)選的間距應(yīng)當(dāng)接近值I/Ka(而不 是Ι/a)，其中因子K將取決于網(wǎng)格中的特定顏色排序。對(duì)于圖11中所示的實(shí)施例，顏色圖案 對(duì)于兩個(gè)接連的行是相同的，并且因子K=l。在列方向上，顏色圖案在四列之后重復(fù)，并且甚 至間距值被排除。針對(duì)a=l/6示出具有7個(gè)子像素的間距的良好設(shè)計(jì)的示例，而且其它偶整 數(shù)和分?jǐn)?shù)間距值也是可能的。
[0137] 對(duì)于圖12和13的實(shí)施例，顏色圖案在接連的行中是不同的并且K=2。具有2.5個(gè)子 像素的間距的良好設(shè)計(jì)的示例在圖12中以a=l/6示出，而且其它分?jǐn)?shù)間距值也是可能的。
[0138] 因而，更一般地，一些示例滿足（l/Ka)_l<=P< = (l/Ka) + l，其中K是整數(shù)倍數(shù)，其 典型地將為1或2。
[0139] 在圖11-13的示例中，因?yàn)楸旧?D像素網(wǎng)格被組織成使得奇數(shù)和偶數(shù)行以像素寬 度的一半偏置，這使得處理掉(engineer away)所有成帶直截了當(dāng)。它同時(shí)允許設(shè)計(jì)相位的 角度串?dāng)_輪廓。理想地，像素成形為使得X方向上的輪廓具有頻域中的高帶寬。
[0140]這在圖14中圖示，其中區(qū)域110示出設(shè)計(jì)成具有Hann函數(shù)輪廓（例如上升余弦）的 形狀·
[0141] 經(jīng)修改的版本在區(qū)域112中示出，其在具有(或多或少)矩形中間部段以允許像素 之間的黑矩陣區(qū)域。在該設(shè)計(jì)中存在80%孔。
[0142] 右邊的圖像示出，針對(duì)兩個(gè)示例形狀，具有不同相位的接連子像素分組的貢獻(xiàn)共 計(jì)恒定強(qiáng)度，因而防止自動(dòng)立體顯示設(shè)備中的成帶。
[0143] 在圖14中，X軸是以子像素列間距為單位的水平位置。左邊兩幅圖的y軸也以子像 素列間距為單位。右邊兩幅圖的y軸是歸一化強(qiáng)度，其中1是針對(duì)具有100%孔，當(dāng)在y上積分 時(shí)的話。對(duì)于這些形狀，100%對(duì)應(yīng)于2的像素高度。
[0144] 實(shí)際中，形狀可以通過計(jì)算機(jī)模擬和反復(fù)試驗(yàn)的組合來優(yōu)化，從而考慮到諸如通 孔位置之類的各種要求。
[0145] 通常，具有關(guān)于各個(gè)透鏡狀透鏡的不同相對(duì)位置的子像素貢獻(xiàn)于不同角度方向上 的視圖。子像素布局和透鏡狀透鏡布局二者具有周期性，并且相位數(shù)目是關(guān)于周期性透鏡 狀透鏡不同地定位的子像素的最小數(shù)目。當(dāng)奇數(shù)行和偶數(shù)行偏移時(shí)，相位數(shù)目M2 2N(其中N 是視圖數(shù)目），但是通過使間距為非整數(shù)數(shù)目的像素，相位的數(shù)目可以進(jìn)一步增加。優(yōu)選的 是，以水平相位間距表示的間距是分?jǐn)?shù)P=c/d，其中d>2并且c和d是自然數(shù)。相位數(shù)目（M)是 M ? P 其中Icm表示最小公倍數(shù)并且p是以子像素為單位的透鏡間距。
[0146] 像素寬度的一半的偏置引起在兩行之上重復(fù)的子像素中心位置的六邊形網(wǎng)格。利 用在多于兩行之上重復(fù)的圖案，難以同時(shí)控制成帶和像素形狀，除了在每一行進(jìn)行控制時(shí) 之外。
[0147] 圖15在頂部圖中示出設(shè)計(jì)成基于單獨(dú)的行來控制成帶的像素形狀。像素形狀在X 方向（子像素寬度方向）上再次具有Hann輪廓。下圖示出針對(duì)兩個(gè)相鄰像素的串?dāng)_輪廓。
[0148] 在圖15中，X軸再次是以子像素列間距為單位的水平位置。頂部圖的y軸也以子像 素列間距為單位。底部圖的y軸是歸一化強(qiáng)度。
[0149] 對(duì)于以上示例，間距值限定每行多少個(gè)單獨(dú)可尋址的子像素將位于各個(gè)透鏡狀透 鏡下方以及因而獨(dú)立投影的3D視圖的數(shù)目。這將優(yōu)選地導(dǎo)致具有伸長像素并且其以關(guān)于透 鏡方向的小銳角傾斜的設(shè)計(jì)。
[0150] 2D像素面板的這些設(shè)計(jì)以及參數(shù)的組合使得相比于用于自動(dòng)立體顯示器的面板 像素布局的現(xiàn)有解決方案而言能夠?qū)崿F(xiàn)若干優(yōu)點(diǎn)： 3D子像素可以制成接近方形形狀； 3D子像素的矩形網(wǎng)格一一其允許在沒有混淆的情況下在3D模式中繪出水平和豎直線 條； 綠色3D子像素可以在菱形網(wǎng)格上對(duì)準(zhǔn)一一具有相等的強(qiáng)度和顏色分布； 用于3D中的所有顏色分量的均勻顏色分布，其允許顏色相關(guān)成帶效應(yīng)的減少； 非傾斜透鏡狀透鏡提供更容易且潛在地更加成本有效的制造選項(xiàng)，其具有2D面板上的 更容易透鏡對(duì)準(zhǔn)；以及 傾斜像素以及它們之間在列方向上的部分重疊減少某些方向上所投影的黑矩陣的數(shù) 量一一從而給出成帶的減少。
[0151] 2D顯示子像素不必恰好為平行四邊形形狀或者其它規(guī)則形狀。子像素的邊緣可以 如圖16中所示的那樣彎曲，使得相鄰像素穿透到彼此中。這將導(dǎo)致進(jìn)一步減少的成帶。然 而，側(cè)部仍舊傾斜，如上文所解釋的。
[0152] 這是"大體"傾斜的側(cè)部的預(yù)期含義。這可以理解為要求利用最佳適配的線條替換 側(cè)部輪廓，并且這種最佳適配的線條然后具有所限定的傾斜條件。
[0153] 在以上示例中，2D子像素的每一行具有恰好至少兩種不同顏色子像素。
[0154] 通過利用接連的行，優(yōu)點(diǎn)是具有行和列方向上的顏色的相等散布，從而最終具有 較小的全色3D像素并且在行和列方向二者上劃分分辨率的降低。
[0155] 兩個(gè)接連行中的彩色子像素是不同的，使得第一行包含兩種不同顏色的顯示元 素，并且下一行包含兩種不同顏色的顯示元素，其中這些行之間的顏色分量的集合不等同。
[0156] 以上給出的RG和GB設(shè)計(jì)僅是示例。例如，這可以推廣到一行中的Rx顏色分量以及 下一行中的yB顏色分量，其中X和y(可能地x=y)可以是具有強(qiáng)可見性的顏色分量，諸如綠 色、黃色、白色或青色。顏色沿著行交替，即一行形成為Rx子像素分組，并且另一行形成為yB 子像素分組。這適用于具有帶水平頂部和底部的平行四邊形形狀子像素的版本和斜方形版 本二者。
[0157] 在以上一些示例中，2D顯示器中的綠色子像素的數(shù)目是紅色和藍(lán)色子像素的數(shù)目 的兩倍。這增強(qiáng)3D分辨率的所感知的印象。
[0158] 以上示例包括每行兩種不同顏色子像素。更一般地，子像素的每一行可以包括至 少兩種顏色的子像素，并且對(duì)于至少兩個(gè)相鄰的行，相同列中的子像素不全部在顏色方面 匹配，并且用于行的子像素顏色圖案在每?jī)尚谢蚋嘈兄貜?fù)。因而，行不是逐行重復(fù)的，而 是以兩個(gè)或更多行的分組而重復(fù)。
[0159]因而，另一示例集合利用每一行中的三種或更多顏色子像素，但是具有用于本生 2D顯示面板的相同傾斜邊緣子像素形狀。這些示例在圖17-28中示出。
[0160] 圖17示出其中每一行具有R、G和B子像素的分組的示例，但是下一行的對(duì)應(yīng)分組 (即在列方向上對(duì)準(zhǔn)）中的顏色分量的順序通過相比于當(dāng)前行的顏色的循環(huán)置換而獲得。該 示例具有在每三行重復(fù)的行圖案，因而三行利用顏色標(biāo)簽來標(biāo)識(shí)。該設(shè)計(jì)使得能夠形成薄 的豎直和水平線條，但是3D顯示器中的每一個(gè)原色的像素不形成為規(guī)則矩形或菱形網(wǎng)格。
[0161] 傾斜度s和縱橫比各自為1/3并且針對(duì)3.5的間距和4.0的間距示出3D子像素布局。
[0162] 行和列方向上的顏色排序可以是RGB(行)和RGB(列）或者RGB(行）和RBG(列），如在 圖17中所示。
[0163] 在所示出的示例中，第一行具有RGB圖案，第二行具有行BRG圖案，并且第三行具有 GBR圖案。另一示例是第一行具有RGB圖案，第二行具有GBR圖案，并且第三行具有BRG圖案。
[0164] 圖18示出用于四個(gè)原色分量的情況的示例，并且其中行圖案在每四行進(jìn)行重復(fù)。 行和列方向上的顏色排序可以是RxBy (行)和RxBy (列）或者RxBy (行)和Ry Bx (列）。
[0165] 如以上示例中，X和y(可能地x=y)可以是具有強(qiáng)可見性的顏色分量，諸如綠色、黃 色、白色或青色。彩色子像素的順序可以通過循環(huán)置換而改變。
[0166] 在圖18的具體示例中，第一行具有RGBW圖案，第二行具有WRGB圖案，第三行具有 BWRG圖案并且第四行具有GBWR圖案。3D圖像中的每一個(gè)顏色的分量分布在菱形狀網(wǎng)格上。
[0167] 在圖18的示例中，傾斜度s和縱橫比各自是1/6并且針對(duì)6.0的間距示出3D子像素 布局。
[0168] 在圖18的示例中，行圖案在每四行進(jìn)行重復(fù)，使得四個(gè)子像素的每一個(gè)分組完全 循環(huán)地旋轉(zhuǎn)。
[0169] 替代地，圖案可以在小于不同顏色子像素的數(shù)目的若干行之后重復(fù)。
[0170] 圖19-22示出基于每一行三個(gè)不同顏色子像素的示例，但是行圖案在每?jī)尚羞M(jìn)行 重復(fù)。圖23-26示出基于每一行的四個(gè)不同顏色子像素的示例，但是行圖案在每?jī)尚羞M(jìn)行重 復(fù)。分組中的顯示元素的顏色序列因而在每個(gè)第二行進(jìn)行改變。這些布置使得3D子像素的 矩形網(wǎng)格能夠形成。
[0171]圖19示出其中傾斜度s和縱橫比各自為1/3的設(shè)計(jì)并且針對(duì)4.0的間距示出3D子像 素布局。如以上一些示例中，傾斜度在相鄰行之間的方向上交替。
[0172] 下一行中的彩色子像素的順序通過當(dāng)前行中的分組的彩色子像素的循環(huán)置換而 獲得。圖19的示例具有圖案化為RGB分組的奇數(shù)行和圖案化為BRG分組的偶數(shù)行。
[0173] 圖20示出其中傾斜度s和縱橫比各自為1/6的設(shè)計(jì)并且針對(duì)5.0的間距示出3D子像 素布局。傾斜在所有行上具有相同方向。
[0174]圖20的示例具有圖案化為RGB分組的奇數(shù)行和圖案化為GBR分組的偶數(shù)行。
[0175]圖21示出其中傾斜度s和縱橫比各自為1/6的設(shè)計(jì)并且針對(duì)5.0的間距示出3D子像 素布局。傾斜在所有行上具有相同方向。
[0176]圖21的示例具有圖案化為RGB分組的奇數(shù)行和圖案化為BGR分組的偶數(shù)行。在該情 況下，下一行中的彩色子像素的順序通過當(dāng)前行中的彩色子像素的成對(duì)式置換而獲得。該 設(shè)計(jì)給出在列方向上對(duì)準(zhǔn)的綠色像素。
[0177] 圖22示出具有與圖20上相同的2D面板布局的3D面板的經(jīng)修改視圖，其中面板關(guān)于 透鏡陣列偏移。這是要示出3D子像素的可見性方面的改變。3D圖案和顏色分布保持幾乎不 更改，但是透鏡陣列下方的其它子像素變得至少部分地可見。
[0178] 行可以替代地具有行方向上的四個(gè)子像素的子像素分組(具有四種不同顏色或者 具有三種不同顏色并且一種顏色每組重復(fù)兩次）。
[0179] 圖23-26示出全部具有在行中重復(fù)的四個(gè)顏色子像素的分組的示例。示例以四種 不同顏色以及以分組中但僅具有三種顏色的四個(gè)單獨(dú)可尋址的彩色像素而給出。作為示 例，這些版本具有交替行中的交替傾斜方向并且行圖案還在每?jī)尚羞M(jìn)行重復(fù)。在每一情況 下，傾斜S和縱橫比各自為1/6。
[0180]圖23示出其中一行具有RGBG子像素分組并且下一行具有GRGB子像素分組的示例。 針對(duì)間距7.0示出該3D子像素布局。
[0181] 利用在每?jī)尚羞M(jìn)行重復(fù)的行圖案，第二行中的分組中的顏色的順序通過第一行中 的分組中的子像素顏色的置換(循環(huán)或者多個(gè)成對(duì)式)而獲得。
[0182] 一個(gè)一般示例是用于第一行的RxBy分組和用于第二行的XRyB分組。圖23是這樣的 示例，其中x=y=綠色。
[0183] 另一一般示例是用于第一行的RxBy分組和用于第二行的yBxR分組。圖24是這樣的 示例，其中X=黃色，y=綠色。針對(duì)5.0的間距和6.0的間距示出3D子像素布局。
[0184] 另一一般示例是用于第一行的RxBy像素分組和用于第二行的ByRx像素分組。圖25 示出這樣的示例，其中X=黃色并且y=綠色，并且針對(duì)5.0的間距示出3D子像素布局。這給出 用于每一個(gè)原色的3D子像素的菱形網(wǎng)格。
[0185] 在圖23和24的示例中，沿著蜿蜒線條提供具有強(qiáng)可見性的顏色的子像素，而在圖 25中這些像素在列方向上對(duì)準(zhǔn)(YGYGYG...列）。
[0186] 分組中的子像素顏色之間的交替可以基于通過左半部的置換(循環(huán)或者多個(gè)成對(duì) 式)而獲取八個(gè)元件的兩行分組的右半部，其中形狀和顏色分量的置換可以獨(dú)立地選擇。這 給出用于每一個(gè)原色3D子像素的矩形網(wǎng)格，而且兩個(gè)高可見性顏色x、y(即在該示例中綠色 和黃色)還可以形成菱形網(wǎng)格。
[0187] 在一個(gè)示例中，子像素處于用于第一行的RxBx分組和用于第二行的yByR分組中。 圖26是這樣的示例，其中X=綠色并且y=黃色。針對(duì)5.0的間距示出3D子像素布局。
[0188] 對(duì)于圖25,26上所示的示例，由于特定顏色排序，附加地，應(yīng)當(dāng)排除視圖形成布置 的偶數(shù)間距值，否則并非所有顏色分量將貢獻(xiàn)于單個(gè)視圖。
[0189] 在優(yōu)選設(shè)計(jì)中，行和列方向上的鄰近子像素可能總是具有不同顏色。這在以上設(shè) 計(jì)中實(shí)現(xiàn)，其中排除圖21。
[0190] 具有每一行的四個(gè)像素的像素分組可以在每三行而不是如在以上示例中那樣每 兩行或每四行進(jìn)行重復(fù)。
[0191] 在圖16中示出的彎曲邊緣當(dāng)然也可以應(yīng)用于這些示例，并且圖27示出RGBW像素分 組，其完全循環(huán)使得圖案在每四行進(jìn)行重復(fù)，并且具有彎曲邊緣。
[0192] 圖28用于示意性示出當(dāng)使用分?jǐn)?shù)透鏡間距設(shè)計(jì)時(shí)3D子像素布局上的效果。圖28 (a)對(duì)應(yīng)于圖18,但是具有間距5+1/2。圖28(b)對(duì)應(yīng)于圖18,但是具有間距5+2/3。圖28(c)對(duì) 應(yīng)于圖18,但是具有間距6 1/2。圖28(d)對(duì)應(yīng)于圖19,但是具有間距4 1/3。
[0193] 以上示例利用平行四邊形子像素形狀或斜方形子像素形狀。這些形狀具有一對(duì)傾 斜且平行的側(cè)邊緣。以上描述的子像素形狀形成子像素中心的矩形或菱形網(wǎng)格。
[0194] 另一可替換方案是三角形像素形狀。這些具有傾斜側(cè)邊緣，但是它們相對(duì)地傾斜 而不是平行。如以上結(jié)合斜方形子像素形狀所討論的，為了避免成帶，像素形狀和像素網(wǎng)格 的類型被選取成使得子像素至少在一個(gè)方向上部分地重疊，所述一個(gè)方向平行于視圖形成 布置的伸長方向。這意味著透鏡(或屏障）中的線條可以跨越來自相鄰對(duì)的列的像素。在斜 方形和平行四邊形的情況下，已經(jīng)給出1/2子像素的分?jǐn)?shù)偏移的示例。
[0195] 圖29示出斜方形像素形狀以及還有三角形子像素形狀的鑲嵌。在斜方形形狀的情 況下，子像素的中心布置在六邊形網(wǎng)格(其否則可以看作菱形網(wǎng)格)上。接連行中的每一個(gè) 中的顯示元素的中心以行方向上的子像素間距的一半以及列方向上的子像素間距的一半 偏移。
[0196] 在具有三角形元件的網(wǎng)格的更復(fù)雜情況下，行中的鄰近元件的取向也改變(它們 旋轉(zhuǎn)180度）。該網(wǎng)格可以描述為三角形元件的兩個(gè)穿透網(wǎng)格，兩個(gè)網(wǎng)格關(guān)于彼此旋轉(zhuǎn)180 度，其中每一個(gè)子像素網(wǎng)格中的元件的中心布置在菱形或六邊形網(wǎng)格上。
[0197] 然而，作為整體，每一個(gè)情況下的子像素區(qū)域中心布置在形成子像素中心的網(wǎng)格 的彩色子像素的正交行和列中。在三角形子像素的情況下，存在均勻間隔的豎直列和水平 行。行以在接近在一起的對(duì)分組。因而，在行方向上，一行的子像素以子像素間距的一半關(guān) 于相鄰行而偏移，但是在列方向上偏移是不同的。
[0198] 二維網(wǎng)格可以通過平移向量來描述，并且用于網(wǎng)格的子像素的顏色分布可以通過 沿著平移向量的方向上的顏色改變序列來描述。
[0199] 對(duì)于針對(duì)斜方形子像素所示出的網(wǎng)格，向量a、b和p是網(wǎng)格細(xì)胞的最近鄰居之間的 平移向量，向量P和q分別與行和列方向?qū)?zhǔn)，并且它們的長度對(duì)應(yīng)于行和列方向上的子像 素間距。網(wǎng)格可以通過兩個(gè)非正交的單位向量來描述。
[0200] 例如，可以使用由向量p(行方向）和向量a描述的坐標(biāo)系統(tǒng)，其指向下一行中的最 近的鄰近元件?？商鎿Q地，替代于向量a，可以選擇向量b，導(dǎo)致類似像素結(jié)構(gòu)，但是相對(duì)于水 平平面成鏡像。
[0201] 圖30示出具有三角形像素的示例，并且示出針對(duì)4.0的間距的3D子像素布局和2D 像素布局。每一行具有三種顏色子像素。相反取向的交叉三角形可以一起視為一行，或者另 外地，一行可以視為僅包括相同取向的三角形。
[0202]將一行視為兩個(gè)取向的三角形的集合，然后圖案在每六行進(jìn)行重復(fù)，如在圖30上 所標(biāo)記的（重復(fù)被限定為相同顏色圖案出現(xiàn)時(shí)并且具有相同子像素取向）。它替代地可以視 為在每十二行進(jìn)行重復(fù)，如果行僅由子像素的一個(gè)取向形成的話。如上文所提及的，行應(yīng)當(dāng) 被視為通過像素網(wǎng)格和尋址電路連接在一起的像素的集合。這可以在任一配置中實(shí)現(xiàn)，但 是當(dāng)然將行視為具有更多子像素意味著要求更多列導(dǎo)體。
[0203] 子像素顏色布置因而以與以上示例中相同的方式被考慮?？商鎿Q方案是考慮分組 中的子像素的顏色序列沿著網(wǎng)格平移向量P和網(wǎng)格平移向量a循環(huán)地改變。下一行的分組中 的顏色分量的順序通過當(dāng)前行中的分組的顯示元素的顏色的循環(huán)置換而獲得。
[0204] 例如，對(duì)于圖30，沿著p行向量的顏色改變序列是RBG并且沿著a向量的是RBG。
[0205] 現(xiàn)在將基于斜方形像素給出一些另外的示例。在每一個(gè)情況下，傾斜度s(或者對(duì) 于不同斜方形側(cè)部而言相反符號(hào))和縱橫比是1/6。
[0206]圖31示出其中2D子像素的每一行具有三種顏色的示例，但是圖案僅在每?jī)尚羞M(jìn)行 重復(fù)（"僅"意味著序列不會(huì)比每?jī)尚懈焖俚馗淖儯Ａ蟹较蛏系淖酉袼乜偸蔷哂邢嗤?色。在3D模式中，每一種顏色(RGB)的子像素分布在豎直線條上。
[0207]圖32示出其中2D子像素的每一行具有僅一種顏色的示例，并且圖案在每三行進(jìn)行 重復(fù)使得總共存在三種顏色。在3D模式中，每一種顏色(RGB)的子像素分布在水平線條上。 [0208]圖33示出其中2D子像素的每一行具有僅一種顏色的2D子像素布局的示例，并且圖 案在每四行進(jìn)行重復(fù)使得總共存在三種顏色(紅色、綠色、藍(lán)色、黃色）。再次在3D模式中，每 一種顏色(RGBY)的子像素分布在水平線條上。
[0209]圖34示出其中每一行具有三種不同顏色子像素的2D子像素布局的兩個(gè)變形。在圖 34(a)的示例中，行具有RGB分組。行之間的子像素偏移的一半意味著圖案僅在每六行進(jìn)行 重復(fù)。像素偏移的一半意味著相鄰行沒有對(duì)準(zhǔn)。因而，可以更簡(jiǎn)單地在平移向量方面進(jìn)行考 慮。在該情況下，沿著P行向量的顏色序列是RBG并且沿著a向量的是來自相同起始點(diǎn)的RB和 來自另一起始點(diǎn)的BG和來自另一起始點(diǎn)的GB。分組中的顯示元素的顏色序列沿著網(wǎng)格平移 向量P循環(huán)地改變并且根據(jù)特定圖案沿著網(wǎng)格平移向量a改變。用于整個(gè)面板的顏色序列通 過沿著起始于網(wǎng)格中的一個(gè)限定的起源元素的所選網(wǎng)格單位向量的顏色序列改變來唯一 地限定。沿著列q向量的顯示元素也以循環(huán)順序改變顏色。
[0210] 在圖34(b)的示例中，行具有RGBG分組。以行之間的子像素偏移的一半，圖案僅在 每四行進(jìn)行重復(fù)。在平移向量方面，沿著P行向量的顏色序列是RGBG并且沿著a向量的是 RRGGBBGGo
[0211] 圖35示出其中每一行具有行分組中的四個(gè)單獨(dú)可尋址的子像素的2D子像素布局 的兩個(gè)變形(其可以具有三種或四種不同的顏色分量）。
[0212] 在圖35(a)的示例中，行的對(duì)具有RGBG分組并且然后是YBYR分組。行之間的子像素 偏移的一半意味著圖案僅在每八行進(jìn)行重復(fù)。像素偏移的一半意味著相鄰行沒有對(duì)準(zhǔn)。因 而，可以更簡(jiǎn)單地在平移向量方面進(jìn)行考慮。在該情況下，沿著行P向量的顏色改變序列是 用于一些行的RGBG和用于其它行的YBYR。沿著b向量，圖案是來自一個(gè)起始點(diǎn)的BGBY和來自 另一起始點(diǎn)的RGRY。
[0213] 在圖35(b)的示例中，行的相鄰對(duì)具有RGBG分組并且然后是YBYR分組，但是具有行 之間的不同偏移。再次，行之間的子像素偏移的一半意味著圖案僅在每八行進(jìn)行重復(fù)。在該 情況下，沿著行P向量的顏色改變序列是來自一個(gè)起始點(diǎn)的RYBY并且沿著行P向量的是RYRG 或RGRY。從另一起始點(diǎn)，沿著p向量的序列是RGBG并且沿著b向量的是RYRG或RGRY。
[0214] 圖36示出其中每一行具有四種不同顏色子像素的2D子像素布局的兩個(gè)另外的變 形。
[0215]在圖36(a)的示例中，所有行具有RGBY分組，并且圖案位置循環(huán)。行之間的子像素 偏移的一半意味著圖案僅在每八行進(jìn)行重復(fù)。沿著行P向量的顏色改變序列一般地是RxBy (在該情況下RGBY)并且沿著a向量的是RyBx(即在該示例中RYBG)。在該示例中，沿著列q向 量的顯示元素也以循環(huán)順序改變顏色。該面板導(dǎo)致2D和3D模式二者中的良好顏色分布。 [0216]在圖36(b)的示例中，沿著p向量的顏色改變序列一般是RxBy并且沿著a向量的是 RRyyBBxx。在該情況下，X=綠色并且y=白色。因而，行全部以RGBW分組而形成。行圖案在該情 況下在每四行進(jìn)行重復(fù)。
[0217]當(dāng)顯示面板包括三個(gè)或更多原色時(shí)，距所選子像素 M個(gè)最近的鄰近子像素(在行和 列方向上具有子像素的中心之間的最短距離)可以總是布置成具有與所選子像素的顏色不 同的顏色(示例為針對(duì)M=3的圖30和31以及針對(duì)M=4圖36 (a ))。
[0218] 如上文所解釋的，斜方形或三角形子像素的形狀使得沿著平行于列和/或行方向 的任何任意的線條，子像素彼此部分地重疊。
[0219] 其它形狀可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，例如圖37示出人字形形狀的子像素。這些還具有至少 兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部，其大體關(guān)于顯示區(qū)域的側(cè)部而傾斜。實(shí)際上，每一個(gè)人字形具有四個(gè)傾斜 偵嘟。
[0220] 如像三角形子像素那樣，存在限定行的不同方式，其取決于硬件尋址方案。
[0221] 人字形形狀是交叉的。如果一行僅限定(并且尋址)為交替人字形(如在圖37中所 標(biāo)記的），則存在行之間的子像素偏置的一半。沿著平行于行方向的任何線條，僅存在來自 兩個(gè)不同行的兩個(gè)彩色子像素。因?yàn)樾薪徊?，所以一行可以被視為具有僅一種顏色子像素， 但是僅占據(jù)每一其它像素空間。使用行的這種限定，圖案在每六行進(jìn)行重復(fù)，因?yàn)槿俗中胃?變?nèi)∠?，其中在每一行之間具有180度旋轉(zhuǎn)，具有行和列方向上的子像素一半的偏移。
[0222] 人字形形狀的寬度可以被控制以優(yōu)化強(qiáng)度輪廓。因?yàn)槿俗中问腔ユi的，所以不存 在黑矩陣變得完全可見的角度。因而減少成帶。該示例的設(shè)計(jì)因而具有跨面板的任何任意 方向上的部分子像素重疊。后者對(duì)于微透鏡陣列是重要的。
[0223]對(duì)于三角形像素，分析導(dǎo)出優(yōu)選的間距值p=(l/Ka)，其中K是1或2的整數(shù)值，這取 決于網(wǎng)格中的顏色排序。這同樣適用于斜方形像素的六邊形網(wǎng)格和平行四邊形形狀像素的 矩形網(wǎng)格。
[0224] 各種設(shè)計(jì)的目的可以是實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)： 1.對(duì)于1對(duì)1的2D到3D子像素映射，a=s是優(yōu)選的。
[0225] 2.優(yōu)選的是某些間距值具有方形3D子像素。它們將僅取決于網(wǎng)格中的像素縱橫 比和顏色排序，其中間距值P滿足（1/Ka)-I<=p<=(l/Ka)+1。
[0226] 其中K=2的設(shè)計(jì)的示例在圖12和13中給出。
[0227] 如在以上一些示例中所示，相鄰行中的顯示元素的傾斜方向可以不同。在該情況 下，當(dāng)在不同角度下觀看這樣的3D顯示器時(shí)，針對(duì)接連行在角度空間中所投影的黑矩陣的 數(shù)量將是不同的。因而，顯示器之上的暗帶的規(guī)則效應(yīng)將進(jìn)一步減少并且散布在顯示器的 行之上。接連行中的3D像素看起來在用于接連行的交替方向上稍微"傾斜"。這在3D視圖上 創(chuàng)建附加平滑化效果。
[0228] 以上示例示出本發(fā)明應(yīng)用于透鏡狀透鏡顯示器。然而，本發(fā)明的概念可以等同地 應(yīng)用于基于屏障的自動(dòng)立體顯示。在屏障顯示器中，屏障開口可以被視為"視圖形成元件"。 此外，重要的是子像素列與透鏡狀透鏡(或屏障）軸之間的相對(duì)傾斜。因而，可以在如上文所 述的子像素網(wǎng)格之上提供透鏡狀透鏡或屏障。
[0229] 此外，可以代替于透鏡狀透鏡而使用(微)透鏡陣列。這些將布置在規(guī)則矩形網(wǎng)格 中，其中在列方向上沒有傾斜。
[0230]已經(jīng)在上文呈現(xiàn)了各種示例子像素形狀，并且已經(jīng)解釋了行和/或列方向上的部 分子像素重疊的概念。部分像素重疊可以在跨面板的任何可能的方向上。
[0231] 從以上示例可以看出，為了具有方形網(wǎng)格上的3D子像素，2D子像素的中心應(yīng)當(dāng)處 于矩形網(wǎng)格上。傾斜子像素形狀的使用意味著這些傾斜邊緣形成跨面板的傾斜的連續(xù)或非 連續(xù)線條。
[0232] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)，通過研究附圖、公開內(nèi)容和隨附權(quán) 利要求，可以理解和實(shí)現(xiàn)對(duì)所公開的實(shí)施例的其它變形。在權(quán)利要求中，詞語"包括"不排除 其它元件或步驟，并且不定冠詞"一"不排除多個(gè)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中記載某些 措施的僅有事實(shí)不表示不能使用這些措施的組合來獲益。權(quán)利要求中的任何參考標(biāo)記不應(yīng) 當(dāng)解釋為限制范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種自動(dòng)立體顯示設(shè)備，包括： 顯示器(3)，其具有用于產(chǎn)生顯示的顯示像素（5)的陣列，并且限定具有側(cè)部和頂部及 底部的顯示區(qū)域，其中顯示像素布置在分別平行于頂部和底部以及平行于側(cè)部的彩色子像 素的正交行和列中；以及 視圖形成布置(9)，其與顯示器配準(zhǔn)地布置以用于在不同方向上朝向用戶投影多個(gè)視 圖， 其中彩色子像素包括關(guān)于顯示區(qū)域的側(cè)部大體傾斜的至少兩個(gè)相對(duì)側(cè)部， 并且其中用于行的子像素顏色圖案在每?jī)尚羞M(jìn)行重復(fù)以限定多個(gè)兩行的集合，其中每 一行包括至少兩種顏色的子像素并且其中在行方向上相鄰的兩個(gè)子像素不具有相同顏色。2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中對(duì)于每一個(gè)單一的子像素，在行方向和列方向二者 上，每一個(gè)相鄰的子像素具有與所述單一子像素的顏色不同的顏色。3. 如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中顯示器包括接連行集合，每一個(gè)行集合包 括具有恰好兩種顏色的第一行顏色圖案的子像素的第一行和具有恰好兩種顏色的第二行 顏色圖案的子像素的第二行，其中第二行顏色圖案不同于第一行顏色圖案。4. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中第一行顏色圖案包括重復(fù)圖案Rx，并且第二行顏色圖 案包括重復(fù)圖案yB，其中R是紅色子像素，B是藍(lán)色子像素，并且X和y是黃色、綠色、白色和青 色子像素中的一種，并且其中可選地x=y，可選地x=y=綠色。5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中顯示器包括接連列集合，每一個(gè)列集合包括具有第一 列顏色圖案的子像素的第一列和具有第二列顏色圖案的子像素的第二列，其中： 第一列顏色圖案包括重復(fù)圖案RB并且第二列顏色圖案包括重復(fù)圖案xy;或者 第一列顏色圖案包括重復(fù)圖案xB并且第二列顏色圖案包括重復(fù)圖案Ry。6. 如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中每一個(gè)行集合包括具有恰好三種顏色的第一行顏 色圖案的子像素的第一行和具有恰好三種顏色的第二行顏色圖案的子像素的第二行，其中 第一和第二行顏色圖案彼此不同，并且可選地所述三種顏色是紅色、綠色和藍(lán)色。7. 如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中每一個(gè)行集合包括具有恰好四種顏色或者其中具 有最強(qiáng)可見性的顏色出現(xiàn)兩次的三種顏色的第一行顏色圖案的子像素的第一行，以及具有 恰好四種顏色或者其中具有最強(qiáng)可見性的顏色出現(xiàn)兩次的三種顏色的第二行顏色圖案的 子像素的第二行，其中可選地所述四種顏色包括紅色、X、藍(lán)色和y，其中X和y各自是綠色、黃 色、白色、青色中的一種，例如所述四種顏色是紅色、藍(lán)色、綠色和白色，并且例如在三種顏 色的情況下，這三種顏色是紅色、綠色、藍(lán)色和綠色。8. -種自動(dòng)立體顯示設(shè)備，包括： 顯示器(3)，其具有用于產(chǎn)生顯示的顯示像素（5)的陣列，并且限定具有側(cè)部和頂部及 底部的顯示區(qū)域，其中顯示像素布置在分別平行于頂部和底部以及平行于側(cè)部的彩色子像 素的正交行和列中；以及 視圖形成布置(9)，其與顯示器配準(zhǔn)地布置以用于在不同方向上朝用戶投影多個(gè)視圖， 其中彩色子像素包括關(guān)于顯示區(qū)域的側(cè)部大體傾斜的至少兩個(gè)相對(duì)側(cè)部， 其中顯示器包括接連行集合，每一個(gè)行集合包括具有恰好兩種顏色的第一行顏色圖案 的子像素的第一行、具有等于第一行顏色圖案的第二行顏色圖案的子像素的第二行、具有 恰好兩種顏色的第三行顏色圖案的子像素的第三行、以及具有等于第三行顏色圖案的第四 行顏色圖案的子像素的第四行，其中所述相等的第三和第四行顏色圖案不同于所述相等的 第一和第二行顏色圖案。9. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述相等的第一和第二行顏色圖案包括重復(fù)圖案Rx， 并且所述相等的第三和第四行顏色圖案包括重復(fù)圖案yB，其中R是紅色子像素，B是藍(lán)色子 像素，并且X和y是黃色、綠色、白色和青色子像素中的一種，并且其中可選地x=y，可選地x=y =綠色。10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中顯示器包括接連列集合，每一個(gè)列集合包括具有第 一列顏色圖案的子像素的第一列、具有等于第一列顏色圖案的第二列顏色圖案的子像素的 第二列、具有第三列顏色圖案的子像素的第三列、以及具有等于第三列顏色圖案的第四列 顏色圖案的子像素的第四列， 其中所述相等的第一和第二列顏色圖案包括重復(fù)圖案χΒ，并且所述相等的第三和第四 列顏色圖案包括重復(fù)圖案Ry;或者 所述相等的第一和第二列顏色圖案包括重復(fù)圖案RB，并且所述相等的第三和第四列顏 色圖案包括重復(fù)圖案xy。11. 一種自動(dòng)立體顯示設(shè)備，包括： 顯示器(3)，其具有用于產(chǎn)生顯示的顯示像素(5)的陣列并且限定具有側(cè)部和頂部及底 部的顯示區(qū)域，其中顯示像素布置在分別平行于頂部和底部以及平行于側(cè)部的彩色子像素 的正交行和列中；以及 視圖形成布置(9)，其與顯示器配準(zhǔn)地布置以用于在不同方向上朝用戶投影多個(gè)視圖， 其中彩色子像素包括關(guān)于顯示區(qū)域的側(cè)部大體傾斜的至少兩個(gè)相對(duì)側(cè)部， 并且其中對(duì)于至少兩個(gè)相鄰行，在相同列中的子像素不全部具有相同顏色并且用于行 的子像素顏色圖案在每三行進(jìn)行重復(fù)以限定多個(gè)三行的集合，每一個(gè)集合包括具有恰好三 種顏色的第一行顏色圖案的子像素的第一行、具有恰好三種顏色的第二行顏色圖案的子像 素的第二行和具有恰好三種顏色的第三行顏色圖案的子像素的第三行，其中第一、第二和 第三行顏色圖案彼此不同，并且其中可選地所述三種顏色是紅色、綠色和藍(lán)色。12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中顯示器包括在每三列重復(fù)其子像素顏色圖案的子 像素的列，其中一些列僅包括顏色X和/或y的像素，其中X和y各自為綠色、黃色、白色和青色 中的一種。13. -種自動(dòng)立體顯示設(shè)備，包括： 顯示器(3)，其具有用于產(chǎn)生顯示的顯示像素(5)的陣列并且限定具有側(cè)部和頂部及底 部的顯示區(qū)域，其中顯示像素布置在分別平行于頂部和底部以及平行于側(cè)部的彩色子像素 的正交行和列中；以及 視圖形成布置(9)，其與顯示器配準(zhǔn)地布置以用于在不同方向上朝用戶投影多個(gè)視圖， 其中彩色子像素包括關(guān)于顯示區(qū)域的側(cè)部大體傾斜的至少兩個(gè)相對(duì)側(cè)部， 并且其中對(duì)于至少兩個(gè)相鄰行，在相同列中的子像素不全部具有相同顏色并且用于行 的子像素顏色圖案在每四行進(jìn)行重復(fù)以限定多個(gè)四行的集合，每一個(gè)集合包括： 具有包括重復(fù)圖案BR的第一行顏色圖案的子像素的第一行； 具有包括重復(fù)圖案xy的第二行顏色圖案的子像素的第二行； 具有包括重復(fù)圖案RB的第三行顏色圖案的子像素的第三行；以及 具有包括重復(fù)圖案yx的第四行顏色圖案的子像素的第四行， 其中X和y各自為綠色、黃色、白色和青色子像素中的一種。14. 如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中每一個(gè)子像素具有區(qū)域中心，其中子像素 的每一行具有關(guān)于子像素的相鄰行以行方向上的子像素間距的第一分?jǐn)?shù)偏移的子像素區(qū) 域中心，并且子像素的每一列具有關(guān)于子像素的相鄰列以列方向上的子像素間距的第二分 數(shù)偏移的子像素區(qū)域中心。15. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中第一分?jǐn)?shù)和第二分?jǐn)?shù)各自為1/2。16. 如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中顯示器的每一個(gè)子像素包括具有平行于 顯示區(qū)域的頂部和底部的頂邊緣和底邊緣以及包括相對(duì)側(cè)部的側(cè)邊緣的平行四邊形形狀。17. 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中： 子像素全部具有相同傾斜方向；或者 子像素的交替行具有關(guān)于顯示區(qū)域側(cè)部的方向的相反傾斜方向。18. 如權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中顯示器的每一個(gè)子像素包括平行四邊 形形狀，其具有關(guān)于顯示區(qū)域側(cè)部的方向的一個(gè)傾斜方向的第一和第二邊緣，以及關(guān)于顯 示區(qū)域側(cè)部的方向的相反傾斜方向的第三和第四邊緣。19. 如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中顯示器的每一個(gè)子像素包括斜方形形狀。20. -種自動(dòng)立體顯示設(shè)備，包括： 顯示器(3)，其具有用于產(chǎn)生顯示的顯示像素(5)的陣列并且限定具有側(cè)部和頂部及底 部的顯示區(qū)域，其中顯示像素布置在分別平行于頂部和底部以及平行于側(cè)部的彩色子像素 的正交行和列中；以及 視圖形成布置(9)，其與顯示器配準(zhǔn)地布置以用于在不同方向上朝用戶投影多個(gè)視圖， 其中彩色子像素包括關(guān)于顯示區(qū)域的側(cè)部大體傾斜的至少兩個(gè)相對(duì)側(cè)部， 并且其中對(duì)于至少兩個(gè)相鄰行，在相同列中的子像素不全部具有相同顏色并且用于行 的子像素顏色圖案在每六行或每八行進(jìn)行重復(fù)以限定多個(gè)六行或八行的集合，其中各行一 起包括恰好四種顏色子像素，或者其中具有最強(qiáng)可見性的顏色出現(xiàn)兩次的三種顏色子像 素，并且其中顯示器的每一個(gè)子像素包括斜方形形狀， 其中可選地所述四種顏色包括紅色、X、藍(lán)色和y，其中X和y各自是綠色、黃色、白色和青 色中的一種，例如所述四種顏色是紅色、藍(lán)色、綠色和黃色，并且例如在三種顏色的情況下， 這三種顏色是紅色、綠色、藍(lán)色和綠色。21. 如權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中顯示器的每一個(gè)子像素包括三角形形 狀，其具有關(guān)于顯示區(qū)域側(cè)部的方向的相反傾斜方向的第一和第二邊緣，以及平行于顯示 區(qū)域頂部和底部的方向的第三邊緣。22. 如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中顯示器的每一個(gè)子像素包括至少四個(gè)相 對(duì)邊緣，其中第一和第二邊緣具有關(guān)于顯示區(qū)域側(cè)部的方向的一個(gè)傾斜方向，并且第三和 第四邊緣具有關(guān)于顯示區(qū)域側(cè)部的方向的相反傾斜方向。23. 如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中顯示器的子像素以互鎖方式布置，使得在跨顯示面 板的任何方向上相鄰像素彼此部分地重疊。24. 如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中每一個(gè)子像素具有包括子像素上的任何 高度處的最大寬度與最大高度之比的縱橫比"a"，其中傾斜方向具有傾斜度值s=tan0，其中 Θ是傾斜角度，并且其中a=0.8s至1.2s，更優(yōu)選地a=0.95s至1.05s，或者更優(yōu)選地a=s，并且s <=1/3〇25. 如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中視圖形成布置包括伸長元件（11 )，比如透 鏡狀透鏡或屏障，其平行于顯示區(qū)域的側(cè)部延伸。26. 如權(quán)利要求1-24中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中視圖形成布置包括平行于顯示區(qū)域的 側(cè)部和頂部及底部布置在網(wǎng)格中的透鏡的陣列。27. 如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中在視圖形成布置中，伸長元件具有以顯示子像素的 寬度為單位表示的間距P，其滿足（1/1^)-1<=?< = (1/1^) + 1，其中1(是可以為1或更大的整 數(shù)倍數(shù)。
【文檔編號(hào)】G02B27/22GK105849623SQ201480069932
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月5日
【發(fā)明人】O.V.維多維, B.克魯恩, M.T.約翰遜
【申請(qǐng)人】皇家飛利浦有限公司