[发明专利]多视图定向显示器

说明书

本申请是2004年8月30日提交的申请号为200410089918.4，申请名称为《多视图定向显示器》的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种多视图定向显示器，显示两个或多个图像，以便从不同方向各个图像是可见的。因此，从不同方向观看显示器的两个观看者将看到彼此不同的图像。上述显示器可被用于，比如，自立体显示设备或者双视图显示设备。本发明也涉及一种视差隔板基底，和一种制造多视图定向显示器的方法。

背景技术

传统显示设备已被设计为被多个用户同时观看。显示设备的显示特性使得观看者可以从显示器的不同角度看到同样好的图像质量。在许多用户需要从向显示器得到相同信息时是有效的，比如在机场和火车站出发信息的显示。但是，在许多应用中，希望各个用户可以从同一显示器看到不同的信息。例如，在汽车中驾驶员可能希望看到卫星导航数据，但是乘客可能希望观看电影。这种冲突需要提供两个单独的显示设备来满足，但是这将花费额外的空间并将增加成本。进一步的，如果在上述例子中两个单独的显示器被使用，如果驾驶员移动他或她的头，驾驶员可能观看乘客的显示器，使驾驶员分心。作为一个进一步的例子，计算机游戏中的两个或多个玩家中的每一个可能希望从他或她自己的透视角度观看游戏。当前每个玩家在单独的显示屏观看游戏，以致于每个玩家在各自的显示屏观看他们自己唯一透视图。但是，为每个玩家提供单独的显示屏花费许多空间并且价格昂贵，在便携式游戏中不实用。为了解决上述问题，多视图定向显示器已被开发。多视图定向显示器的一个应用是作为“双视图显示器”，可以同时显示两个或多个不同的图像，每个图像只在特定方向可见，因此观看者从一个方向观看显示设备将看到一个图像，但是观看者从另一个不同的方向观看显示设备将看到一个不同的图像。与使用两个或多个单独的显示器相比，可向两个或者多个用户显示不同图像的显示器提供了一种考虑节省空间和成本的可能。

多视图定向显示设备可能的应用的实施例已在上文中给出，但是还有许多其它的应用。比如，可被用于飞机上，向每个乘客提供单独的飞行娱乐节目。当前向每个乘客提供单独的显示设备，通常在前排座位的背面。使用多视图定向显示器由于它使得一个显示器用于两个或多个乘客并且仍然允许每个乘客选择他们自己的电影选择，可以节省成本，空间和重量。

多视图定向显示器的进一步的优点是排除用户观看他人视图的性能。这在要求安全的应用比如银行或者销售交易中是被期望的，例如使用自动取款机(ATM)和上述计算机游戏的例子。

多视图定向显示器的进一步的应用是产生三维显示。在正常显示中，人的双眼从不同的透视(perspective)感知世界的视图，归功于它们在人头部的不同的位置。这两个透视(perspective)被大脑使用，估计到场景中不同对象的距离。为了建立有效显示三维图像的显示器，必须重建该位置，提供所谓的图像的“立体象对”，也就是对应观看者每只眼睛图像。

三维显示器根据向不同观众的眼睛提供不同视图的方法分成两种类型。立体显示器通常在广阔的观看区域显示立体图像对的两个图像。每个视图被编码，例如通过彩色，偏振状态，或显示时间。用户被要求佩戴分离视图的作为过滤系统的眼镜，使每一只眼睛只看到对应的视图。

自立体显示器在不同方向显示右眼视图和左眼视图，因此每个视图只在各自定义的空间区域可见。在整个显示激活区域中图像可见的空间区域被定义为“观看窗口”。如果观看者的位置使得左眼在立体象对的左眼视图的观看窗口并且右眼在立体象对的左眼视图的观看窗口，正确的视图将被观看者的每一只眼睛看到，三维图像将被感知。自立体显示器要求没有由观看者进行观看帮助。

自立体显示器原理上与双视图显示器相同。但是，在自立体显示器上显示的两个图像是立体图像对的左眼和右眼图像，因此彼此不是无关的。进一步的，两个图像被显示，以便对单个观看者可见，一个图像对于观看者的一只眼睛可见。

对于平面平台自立体显示器，观看窗口的形成通常由自立体显示器的图像显示单元的图像单元(或者“像素”)结构和光学单元的结合，一般叫做视差镜片。视差镜片的一个例子是视差隔板，是具有传送区域的屏幕，通常是狭缝形式，被不透明区域分开。这种屏幕可被设置在具有二维图像单元阵列的空间光调制器的(SLM)前面或者后面，产生自立体显示。