[发明专利]自动立体显示照明设备及包含其的自动立体显示装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年10月12日提交的美国申请系列第61/546303号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

背景

本发明的实施方式涉及自动立体显示照明设备，更具体地，涉及包含一根或多根光纤的自动立体显示照明设备。本发明的实施方式还涉及含有光纤照明设备的自动立体显示装置。

发明内容

自动立体显示装置能够产生三维图像，而无需观察者佩戴特殊的眼镜（例如，主动式快门眼镜或被动式偏振眼镜）。此类自动立体显示装置可通过照明显示板（例如液晶显示板）的像素列，从而使得观察者的每个眼睛看到面板的不同像素来产生三维图像。通过对显示板内的单个像素进行寻址，从而可以产生三维印象，因为每个眼睛看到的是对应显示的图像的不同像素系列。

通过位于显示板后面的线性发光器照明像素列，使得线性发光器发射的光通过显示板的像素，并通过额外的光学装置，被观察者看到。线性发光器应该能够产生足够的光，以产生具有足够亮度的图像。常规线性发光器可包括氙闪光灯、荧光灯、白炽灯和发光二极管（LED）。

虽然由LED（例如白色LED）构成的线性发光器可产生大量的光，但是此类线性发光器可能是昂贵的，因为对于显示器的各个线性发光器需要许多LED。此外，对于产生N个同时视野的显示系统，可以看出线性发光器放置的节距应该约等于显示板像素节距的N倍。作为例子而非限制，对于显示9个同时视野的1080p显示装置，会需要约213个线性发光器（1920/9）。

此外，希望线性发光器尽可能的薄，以避免产生的视野之间的串扰。如果线性发光器的宽度增加，则单个发光器发射的光锥的角延伸增加，从而单个视野窗口不再分开。例如，由单独的LED构成的线性发光器可能足够大到产生视野之间的串扰。

本发明的实施方式涉及用于自动立体显示装置的照明设备，其采用一根或多根光纤，所述一根或多根光纤构造成使得光从光纤的侧面散射或漫射出来，从而使得光被导向离开光纤的纤芯并通过外表面，以提供线性照明。本文所用术语“挠性散光波导”指的是此类光纤。所述光纤还可被称作“漏光纤”，因为光从光纤的侧面漏（例如，散射或漫射）出来。

将光纤用作用于自动立体显示装置的照明设备的线性发光器具有以下一些优势，包括但不限于，降低成本（因为降低了所需的单独发光器（例如LED）），以及降低了线性发光器的宽度以防止视野之间的串扰。

附图说明

当结合以下附图阅读下面对本发明的具体实施方式的详细描述时，可对其形成最好的理解，附图中相同的结构用相同的附图标记表示，其中：

图1A是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的自动立体显示装置的照明设备和显示板的前视示意图；

图1B是图1A所示的照明设备的部分前视示意图；

图1C是被根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的光纤照明的观察者视野的像素示意图；

图1D是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的照明设备的部分示意图；

图2是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的照明设备的前视示意图；

图3A是由根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的自动立体显示装置的棱镜装置产生的光纤图像的顶视示意图；

图3B是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的棱镜装置的侧视示意图；

图4是示例性光漫射光纤的部分的侧视示意图；

图5是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图4的光纤沿方向2-2观察的横截面示意图；

图6A是示例性光漫射光纤的相对折射率-光纤半径的示意图；

图6B是另一示例性光漫射光纤的相对折射率-光纤半径的示意图；以及

图6C显示了另一示例性光漫射光纤。

详细描述

下面详细说明本发明的优选实施方式，这些实施方式的例子在附图中示出。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。

以下的详细描述代表用来提供理解要求保护的本发明的性质和特性的总体评述或框架的实施方式。所附附图提供了对本发明的权利要求的进一步理解，附图构成说明书的一部分。附图说明了本发明的各种实施方式，并与说明书一起用来解释所要求保护的本发明实施方式的原理和操作。