[发明专利]用于减轻自动立体显示中的莫尔效应的棱镜阵列

权利要求书

1.一种自动立体显示设备，包括：

像素化图像源，沿像素平面定位且包括一组像素和基本上填充所述像素化图像源的其余部分的暗区，所述像素排列在具有像素占空因数的像素阵列内，所述像素占空因数被定义为沿所述像素平面的像素尺寸比像素间距且值为1/N；以及

光学元件，位于所述像素平面和观察平面之间，所述光学元件被配置成在所述观察平面上形成像素投影的投影阵列，所述投影阵列具有被定义为沿所述观察平面的像素投影尺寸比像素投影间距的投影占空因数，

其中所述投影占空因数基本上等于1，使得两个相邻的像素投影在所述观察平面上彼此交界。

2.如权利要求1所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述光学元件包括第一光学层和第二光学层，所述第一光学层包括柱形透镜的集成列。

3.如权利要求2所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述像素占空因数基本上等于1/2，在没有第二光学层的情况下，所述第一光学层被配置为形成所述像素投影的第一投影阵列，且所述第一投影阵列的投影占空因数基本上等于1/2。

4.如权利要求3所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述第二光学层包括相同棱镜的集成列。

5.如权利要求4所述的自动立体显示设备，其特征在于，每一个棱镜包括两个对称的半截。

6.如权利要求5所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述第一光学层和第二光学层被配置为结合形成其中所述像素投影的每一个包括具有中心的第一投影分量和具有中心的第二投影分量的第二投影阵列，其中所述第一和第二投影分量的每一个在长度上等于所述第一投影阵列中的像素投影尺寸，且其中心彼此偏移等于在第一投影阵列中的像素投影尺寸的距离。

7.如权利要求6所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述对称的半截的每一个形成棱镜角θ，所述棱镜角由方程θ＝W/((n-1)*D)确定，其中W为在所述第一投影阵列中的像素投影尺寸，n为所述第二光学层的折射率，以及D为观看距离。

8.如权利要求2所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述像素尺寸基本上等于沿透镜平面的柱形透镜之一的长度除以自然数。

9.如权利要求2所述的自动立体显示设备，进一步包括位于所述像素化图像源和所述观察平面之间的第三光学层，所述第三光学层与所述第二光学层接触并具有与所述第二光学层相似的折射率。

10.如权利要求2所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述第一光学层和第二光学层被集成为单件。

11.如权利要求2所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述第二光学层比所述第一光学层更靠近所述观察平面。

12.如权利要求2所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述第一光学层比所述第二光学层更靠近所述观察平面。

13.如权利要求2所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述第一光学层成型于所述第二光学层上。

14.如权利要求1所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述暗区被配置成反射性。

15.如权利要求1所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述光学元件包括光学单元的集成列，每个光学单元具有对称的半截。所述对称的半截的每一个形成为柱形透镜的部分区段，使得柱形透镜的光轴隔开预定间距dy。

16.如权利要求15所述的自动立体显示设备，其特征在于，所述预定间距dy由方程dy＝F*W/D确定，其中F是非分段状态的柱形透镜的焦距，W是由非分段状态的柱形透镜在所述观察平面上形成的像素投影的尺寸，以及D为观看距离。