專利名稱：：可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備，包括-位于第一平面中的光調(diào)制元件結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于將各個(gè)光束提供給；-位于基本上與第一平面平行的第二平面中的光學(xué)引導(dǎo)裝置，用于根據(jù)該多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)際視點(diǎn)配置將各個(gè)光束引向一個(gè)或多個(gè)相對(duì)于第一平面的預(yù)定方向。
背景技術(shù)：
：自從采用顯示設(shè)備以來，逼真的三維(3D)顯示設(shè)備一直是人們多年的夢(mèng)想。已經(jīng)研究了許多可以產(chǎn)生這樣的顯示設(shè)備的原理。一些原理試圖在特定空間中創(chuàng)建逼真的3D物體。例如，在如proceedingsofSID，03，1531-1533中A.Sullivan的文章"Solid—stateMulti-pla譜VolumetricDisplay"所公開的顯示設(shè)備中，信息通過快速投影儀被置于一系列平面上。每個(gè)平面是可切換的散射體。如果平面的數(shù)目足夠多，則人腦將圖像結(jié)合，并觀察到逼真的3D物體。這個(gè)原理使得觀看者可以在一定范圍內(nèi)環(huán)視物體。在該顯示設(shè)備中，所有物體均是(半)透明的。許多其它原理試圖僅基于雙眼一見差(binoculardisparity)來創(chuàng)建3D顯示設(shè)備。在這些系統(tǒng)中，觀看者的左眼和右眼觀看不同的圖像，并由此觀看3D圖像。這些概念的綜述可以見于由普林斯頓大學(xué)出版社于1993出版的D.F.McAllister(作者)的書"StereoComputerandOtherTrue3DTechnologies"。第一個(gè)原理使用快門眼鏡(shutterglasses)與例如CRT結(jié)合。如杲顯示奇數(shù)幀，則遮擋左眼的光，而如果顯示偶數(shù)幀，則遮擋右眼的光。那些顯示3D而無需其它器具的顯示設(shè)備被稱為自動(dòng)-立體顯示設(shè)備。第一個(gè)無眼鏡的顯示設(shè)備包括一光柵(barrier),其針對(duì)觀看者的左眼和右眼創(chuàng)建光錐。所述錐體例如對(duì)應(yīng)于奇數(shù)和偶數(shù)子像素欄。通過利用適當(dāng)?shù)男畔ぶ愤@些欄，如果觀看者位于正確的點(diǎn)，則在他的左眼和右眼中獲得不同的圖像，并能夠觀看到3D圖像。第二個(gè)無眼鏡的顯示設(shè)備包括一系列透鏡，其將奇數(shù)和偶數(shù)子像素欄的光成像在觀看者的左眼和右眼。上述無眼鏡的顯示設(shè)備的缺點(diǎn)在于觀看者必須保持在固定位置。為了引導(dǎo)觀看者，設(shè)有指示器以向觀看者示意他處于正確位置。例如見美國專利US5986804,其中柵板(barrierplate)與紅和綠二極管相結(jié)合。在觀看者位置正確的情況下，他看到綠光，否則看到紅光。為了解決觀看者坐在固定位置的問題，已經(jīng)提出了多視點(diǎn)自動(dòng)-立體顯示設(shè)備。例如見美國專利US6064424和US20000912。在如US6064424和US20000912所公開的顯示設(shè)備中，4吏用了傾斜雙凸透鏡，從而雙凸透鏡的寬度大于兩個(gè)子像素。如此以來，有一些彼此相鄰的圖像，而觀看者擁有向左和向右移動(dòng)的自由。自動(dòng)-立體顯示設(shè)備的缺點(diǎn)在于生成3D圖像時(shí)伴隨有分辨率的損失。優(yōu)點(diǎn)是那些顯示設(shè)備可以在(二維)2D和3D模式之間切換，即在單視點(diǎn)模式和多視點(diǎn)模式之間切換。如果需要相對(duì)較高的分辨率，則可以切換至單視點(diǎn)模式，因?yàn)閱我朁c(diǎn)模式具有較高的分辨率。這樣的可切換顯示設(shè)備的一個(gè)例子在下列文章中有所描述proceedingsofSPIE3295，1998中J.Eichenlaub的"Alightweightcompact2D/3DautostereoscopicLCDbacklightforgames,monitorandnotebookapplications"。公開了可切換散射器被用來在2D和3D模式之間切換。可切換自動(dòng)立體顯示設(shè)備的另一例子描述于WO2003015424,其中^f吏用基于LC的透鏡來創(chuàng)建可切換透鏡。還可見US6069650。原則上，可以將整個(gè)顯示設(shè)備從2D切換至3D，反之亦然?；蛘撸磺袚Q一部分顯示設(shè)備，例如對(duì)應(yīng)于圖形應(yīng)用的窗口的那部分。所述切換可以通過被動(dòng)矩陣尋址而實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是那些可以由:f皮動(dòng)矩陣方案所獲得的窗口(即與顯示設(shè)備的其余部分相比具有不同視點(diǎn)模式的部分)的數(shù)目是有限的。還存在關(guān)于這些部分的形狀的限制。例如，難以在其它部分處于三維視點(diǎn)模式的同時(shí)創(chuàng)建處于二維視點(diǎn)模式的大型圓形區(qū)域。此外，不可以從具有例如九^L點(diǎn)的第一^f見點(diǎn)配置切換至具有例如八3見點(diǎn)的第二纟見點(diǎn)配置。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種在首段中描述的那種可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備，其可以以多種^L點(diǎn)配置來配置。這樣實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所述可配置的多^L點(diǎn)顯示設(shè)備包括光學(xué)配置裝置，其通過光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)以實(shí)際視點(diǎn)配置來光學(xué)地設(shè)置該多視點(diǎn)顯示設(shè)備。因?yàn)楣庹{(diào)制元件的結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于配置多視點(diǎn)顯示設(shè)備，所以各種視點(diǎn)配置由各種空間光圖案來確定，所述圖案可以通過光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)來創(chuàng)建?？梢悦髁说氖?，如傳統(tǒng)顯示設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)那樣，如果光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)的數(shù)目大，則不同的空間光圖案的數(shù)目也是龐大的。在根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)施例中，所述光學(xué)引導(dǎo)裝置包括液晶層。液晶層的優(yōu)點(diǎn)在于相對(duì)容易地局部控制光學(xué)特性。控制/調(diào)節(jié)光學(xué)特性的效果是變化透過所述液晶層的光束的光路。因此，光束可以被引向所需方向。優(yōu)選地，基于電信號(hào)來控制光學(xué)特性。優(yōu)選地，調(diào)節(jié)光學(xué)配置裝置，以將所選的電勢(shì)差的預(yù)定空間圖案施加于液晶層，所選的預(yù)定空間圖案是從電勢(shì)差的一組預(yù)定空間圖案中選出的，所選的預(yù)定空間圖案與實(shí)際視點(diǎn)配置有關(guān)。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，液晶層的光學(xué)特性由二維電信號(hào)(即電勢(shì)差的預(yù)定空間圖案)調(diào)制。有幾種施加二維電信號(hào)的方法。在實(shí)施例中，通過將光的二維圖案施加于與液晶層平行的光導(dǎo)層來提供二維電信號(hào)?；蛘?，通過將光的二維圖案提供給有源矩陣板來提供二維電信號(hào)，所述有源矩陣板包括多個(gè)基本上可以獨(dú)立控制的電路。每一個(gè)元件包括由相應(yīng)的光調(diào)制元件控制的獨(dú)立光電元件。這樣的有源矩陣板的優(yōu)點(diǎn)在于液晶層控制的精確性。也就是說，可以創(chuàng)建更加復(fù)雜的透鏡結(jié)構(gòu)。在根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)施例中，設(shè)置光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)以向光學(xué)配置裝置提供預(yù)定的光空間圖案，以便將所選的電勢(shì)差的預(yù)定空間圖案施加于液晶層，所述預(yù)定光空間圖案是從一組預(yù)定光空間圖案中選出的。電勢(shì)差的圖案是由光導(dǎo)層中的阻抗或電阻的局部差異所產(chǎn)生的。也就是說，作為空間位置的函數(shù)的光導(dǎo)層的阻抗由光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)所提供的預(yù)定光空間圖案決定。優(yōu)選地，所述光導(dǎo)層具有比液晶層高的阻抗。這意味著光導(dǎo)層阻抗的變化對(duì)電勢(shì)差具有相對(duì)較強(qiáng)的影響。優(yōu)選地，光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)顯示設(shè)備，即現(xiàn)有二維顯示設(shè)備的一部分。例如，二維顯示設(shè)備是包括LCD、PDP、CRT和PolyLED的集合中的任意一個(gè)。在根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)施例中，所述二維顯示設(shè)備是具有多個(gè)光源的LCD,其中，設(shè)置光源中的第一個(gè)來產(chǎn)生具有第一波長的光以配置光學(xué)引導(dǎo)裝置，設(shè)置光源中的第二個(gè)來產(chǎn)生具有不同于第一波長的第二波長的光以渲染圖像。光源可以是背光。以這樣的方式來修改現(xiàn)有LCD顯示是相對(duì)容易的它包括可以獨(dú)立控制的背光，所述背光被配置來產(chǎn)生具有彼此不同波長的光線?；蛘?，只有一個(gè)具有多個(gè)燈的背光。相對(duì)于下面所述的實(shí)現(xiàn)和實(shí)施例，并參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的這些或其它方平面將變得明顯并得以闡明，附圖中圖1A示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)施例；圖IB示意性地示出由光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)施加于圖U的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的光學(xué)引導(dǎo)裝置的預(yù)定光空間圖案的一維表現(xiàn)；圖2A示意性地示出根據(jù)圖1A的本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)施例，借此將可替換的預(yù)定光空間圖案施加于光學(xué)引導(dǎo)裝置；圖2B示意性地示出由光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)施加于圖2A的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的光學(xué)引導(dǎo)裝置的預(yù)定光空間圖案的一維表現(xiàn)；圖3A示意性地示出可以用于配置根據(jù)本發(fā)明的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的預(yù)定光空間圖案，其中九視點(diǎn)的顯示設(shè)備具有1/6的傾斜角度；圖3B示意性地示出可以用于配置根據(jù)本發(fā)明的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的又一預(yù)定光空間圖案，其中八視點(diǎn)的顯示設(shè)備具有1/3的傾斜角度；圖4A示意性地示出光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)的作業(yè)時(shí)間安排的示例；圖4B示意性地示出光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)的作業(yè)時(shí)間安排的又一示例；圖5示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的多個(gè)^L點(diǎn)配置，其為時(shí)間的函數(shù)；以及圖6示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的又一實(shí)施例，其包括有源矩陣板的，其中每個(gè)電路的電壓由各個(gè)光導(dǎo)體控制；以及圖7示意性地示出有源矩陣板的電子電路的示例。具體實(shí)施方式圖1A示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)施例，包才舌-位于第一平面中的光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104,其被配置為調(diào)制由一個(gè)或多個(gè)背光產(chǎn)生的光，并且配置為將各個(gè)光束提供給；-位于基本上與第一平面平行的第二平面中的光學(xué)引導(dǎo)裝置110,用于根據(jù)多視點(diǎn)顯示設(shè)備100的實(shí)際視點(diǎn)配置來將各個(gè)光束引向一個(gè)或多個(gè)相對(duì)于第一平面的預(yù)定方向；以及-光學(xué)配置裝置118-122，用于利用光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104以實(shí)際視點(diǎn)配置對(duì)多視點(diǎn)顯示設(shè)備進(jìn)行光學(xué)設(shè)置。優(yōu)選地，光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104是有源矩陣LCD顯示設(shè)備101的一部分，該有源矩陣LCD顯示設(shè)備還包括一組背光112-113和偏振元件/延遲器(未示出)。優(yōu)選地，光學(xué)引導(dǎo)裝置和光學(xué)配置裝置一起形成液晶(LC)單元113，其包括-一組基本透明的蓋116-117,例如由玻璃形成；液晶層110;-一組對(duì)準(zhǔn)層114-115,典型地為聚酰胺的對(duì)準(zhǔn)層(PI層)。優(yōu)選地，在與有源矩陣LCD顯示設(shè)備101的輸出偏振態(tài)一致的方向上摩擦第一對(duì)準(zhǔn)層114。如此以來，這個(gè)特別的折射率與有源矩陣LCD顯示設(shè)備101的偏振態(tài)相匹配。可以隨意地選擇第二對(duì)準(zhǔn)層115的取向；-一組基本透明的導(dǎo)電層118-119。優(yōu)選地，這些導(dǎo)電層118-119由氧化銦錫(ITO)制成；以及-光導(dǎo)層120。多視點(diǎn)顯示設(shè)備還包括電源122,用于在該組導(dǎo)電層118-119之間施以電壓差。優(yōu)選地，這是交流電壓。另外，液晶層110的LC材料可以充電，并且光導(dǎo)層120的效果會(huì)削弱。為了解釋根據(jù)本發(fā)明的多視點(diǎn)顯示設(shè)備100的工作，下列概念是相關(guān)的-第一個(gè)概念涉及對(duì)可能是單視點(diǎn)或多視點(diǎn)圖像的圖像進(jìn)行渲染。是渲染單視點(diǎn)還是多視點(diǎn)圖像取決于多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)際視點(diǎn)配置。-第二個(gè)概念涉及配置動(dòng)作，即以實(shí)際視點(diǎn)配置來設(shè)置多視點(diǎn)顯示設(shè)備特別是光學(xué)引導(dǎo)裝置。圖像的渲染是基于被提供給LCD顯示設(shè)備101的圖像數(shù)據(jù)。所述圖像數(shù)據(jù)表示光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104的驅(qū)動(dòng)值。這意味著由一個(gè)或多個(gè)背光112產(chǎn)生的光被光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104調(diào)制，從而產(chǎn)生各個(gè)光束。所述光束在觀看者(未示出)的方向上透過液晶單元103的各個(gè)層。根據(jù)多視點(diǎn)顯示設(shè)備100的實(shí)際視點(diǎn)配置，即液晶層110中液晶取向的分布，來影響光束的方向。例如，如果液晶的取向分布是如圖1A所示，即大多數(shù)液晶凈皮定向在平面內(nèi)，則光束不被液晶層110改變方向，并因此沒有實(shí)質(zhì)影響。然而，如果液晶的取向分布是基于非均勻電場(chǎng)來定向液晶，例如如圖2A所示地定向，則光束被液晶層110改變方向，即實(shí)質(zhì)上產(chǎn)生了影響。然后，被光調(diào)制元件105-108調(diào)制的光束在相對(duì)于第一平面的互不相同的多個(gè)角度方向上被改變方向。所述分布是這樣的，即液晶層110形成了一組漸變折射率透鏡(自聚焦透鏡)。穿透液晶單元103的光束的光路具有互不相同的長度。因此，存在透鏡作用。透鏡作用的量由所施加的電場(chǎng)控制。在此情況下，多^L點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)際-魄點(diǎn)配置是多視點(diǎn)的視點(diǎn)配置。各個(gè)光束被導(dǎo)向的每個(gè)互不相同的角度方向?qū)?yīng)于各個(gè)視點(diǎn)。配置動(dòng)作基于所選擇的預(yù)定光空間圖案的產(chǎn)生。所選擇的預(yù)定光空間圖案的產(chǎn)生是由經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)背光113產(chǎn)生光并經(jīng)由光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104對(duì)所產(chǎn)生的光進(jìn)行調(diào)制的結(jié)果。所選擇的預(yù)定光空間圖案被供給光導(dǎo)層120,其基本上能感知由一個(gè)或多個(gè)用于配置多視點(diǎn)顯示設(shè)備的背光113所產(chǎn)生的光的波長。優(yōu)選地，光導(dǎo)層120基本上不能感知所產(chǎn)生的用于渲染圖像的光束的波長。可選地，應(yīng)用可切換的光學(xué)濾波器來阻擋不希望的光束在某些時(shí)間間隙中透過光導(dǎo)層120。給光導(dǎo)層120提供所選擇的預(yù)定光空間圖案的結(jié)果是在光導(dǎo)層120中創(chuàng)建預(yù)定的阻抗的空間圖案。也就是說，光導(dǎo)層120中作為空間位置函數(shù)的阻抗或電阻是通過提供所選擇的預(yù)定光空間圖案而被調(diào)制的。這意味著光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104被用于調(diào)制光導(dǎo)層120中作為空間位置函數(shù)的阻抗。通過在導(dǎo)電層118-119之間施加電壓，可以將預(yù)定的電勢(shì)差圖案施加于液晶層110，其由所施加的電壓和光導(dǎo)層120中作為空間位置函數(shù)的阻抗所決定。注意，液晶層110和光導(dǎo)層120的組合是分壓器。更特別地，所述組合可以解釋為分壓器的二維結(jié)構(gòu)，其中每一個(gè)都可以由各自的光量單獨(dú)調(diào)節(jié)。典型地，例如對(duì)于Merck的LC材料TL213,穿透對(duì)應(yīng)于光導(dǎo)層120的、在配置期間由相對(duì)較多的光照射的液晶單元103的部分的光束與穿透在配置期間由相對(duì)較少的光照射的液晶單元103的其它部分的其它光束相比較，具有更短的光路。對(duì)于具有負(fù)介電各項(xiàng)異性的LC材料，所述光路長度對(duì)于穿透對(duì)應(yīng)于光導(dǎo)層120的、在配置期間由相對(duì)較多的光照射的液晶單元103的部分的光而言更長。圖IB示意性地示出了由光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104施加于圖1A的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備100的光學(xué)引導(dǎo)裝置的預(yù)定光空間圖案130的一維表現(xiàn)。所示的預(yù)定光空間圖案130是均一的。其結(jié)果是，光導(dǎo)層120中作為空間位置函數(shù)的阻抗是恒定的。液晶層110的相對(duì)倒之間的電壓差全部相同。也就是說，在第一對(duì)準(zhǔn)層114的平面中不同的位置之間不存在電勢(shì)差。圖2A示意性地示出根據(jù)圖1A的本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)施例，借此將可替換的預(yù)定光空間圖案施加于光學(xué)引導(dǎo)裝置。圖2B示意性地示出由光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)施加于圖2A的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的光學(xué)引導(dǎo)裝置的所述可替換的預(yù)定光空間圖案。由于導(dǎo)電層118-119之間所施加的電壓差和基于所選擇的光空間圖案的照射，因此如圖2A所示所述液晶分子對(duì)自身進(jìn)行重定向。圖3A示意性地示出可以用于配置根據(jù)本發(fā)明的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的預(yù)定光空間圖案，其中九視點(diǎn)的顯示設(shè)備具有1/6的傾斜角度。具有傾斜角度意味著透鏡的光軸相對(duì)于光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104的軸有夾角。在美國專利US6064424中公開了傾斜角度的優(yōu)點(diǎn)。該專利公開了具有九視點(diǎn)的固定視點(diǎn)配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備。圖3B示意性地示出可以用于配置根據(jù)本發(fā)明的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的可替換的預(yù)定光空間圖案，其中八視點(diǎn)的顯示設(shè)備具有1/3的傾斜角度。圖3A和3B中所示的預(yù)定光空間圖案只是示例。顯然，根據(jù)本發(fā)明的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的可替換的預(yù)定光空間圖案以及對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)配置是可能存在的?；旧峡梢孕纬扇魏我朁c(diǎn)配置，即通過適當(dāng)照射光導(dǎo)層UO,可以實(shí)現(xiàn)任何類型的漸變折射率透鏡配置。這意味著由光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104的分辨率所決定，多視點(diǎn)顯示設(shè)備的下列參數(shù)可以得以控制-透鏡的寬度；-透鏡的長度；-透鏡的光焦距；-透鏡的傾殺牛角；以及-透鏡的位置。注意，透鏡可以從多視點(diǎn)顯示設(shè)備的第一端延伸至多視點(diǎn)顯示設(shè)備的相對(duì)側(cè)。或者，透鏡形成二維微透鏡陣列，其包括寬度和長度基本上相同的透鏡。由于所述靈活性，還可以配置多個(gè)在視點(diǎn)配置上互不相同的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的區(qū)域。例如，第一區(qū)域被配置為單視點(diǎn)區(qū)域，而第二區(qū)域被配置為九視點(diǎn)區(qū)域。這意味著根據(jù)本發(fā)明的多視點(diǎn)顯示設(shè)備被設(shè)置為在單個(gè)圖像中混合不同類型的三維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)?；旧峡梢噪S意地選擇不同區(qū)域的形狀。區(qū)域的實(shí)際形狀由光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104的分辨率決定。圖4A示意性地示出光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104的作業(yè)時(shí)間安排的示例。橫軸對(duì)應(yīng)于時(shí)間。縱軸表示作業(yè)的類型。如上所述，光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104用于不同的目的/作業(yè)-通過將所選擇的預(yù)定光空間圖案施加于光導(dǎo)層120來配置光學(xué)引導(dǎo)裝置；以及-通過調(diào)制光束并且接著將所調(diào)制的光束提供給光學(xué)引導(dǎo)裝置來渲染圖像，其中，該光學(xué)引導(dǎo)裝置按照順序被設(shè)置為將光束引向所需要的方向。典型地，配置和渲染并不同時(shí)發(fā)生。這意味著存在著多個(gè)時(shí)間間隙，在所述時(shí)間間隙中，光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104^:用于配置，所述時(shí)間間隙可以由另外的時(shí)間間隙替換，在所述另外的時(shí)間間隙中，光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104被用于渲染圖像?；旧?，在配置和渲染期間，光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104的操作中不存在結(jié)構(gòu)差異。這意味著，在兩種情況/階段下，驅(qū)動(dòng)值的像素矩陣被提供給光調(diào)制元件105-108的結(jié)構(gòu)104。然而，典型地，在不同的階段期間所提供的驅(qū)動(dòng)值互不相同。在配置期間，提供配置像素矩陣PMC(i)，i是指數(shù)，而在渲染期間，提供渲染像素矩陣PMR(i)。下面的表格提供一些所提供的像素矩陣的示例。見圖4A。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在圖4A中示出配置周期Tc比渲染周期Tr短。但是這不是必須的。兩個(gè)連續(xù)的預(yù)定光空間圖案的寫入之間的時(shí)間間隔，即渲染周期Tr的最大長度取決于LC材料的弛豫時(shí)間。如果LC材料是稠性的，則對(duì)于相對(duì)長的周期來說不必進(jìn)行刷新。為了避免用戶看到/觀看照射圖案，即所選擇的預(yù)定光空間圖案，有幾種可能的方法來操作多視點(diǎn)顯示設(shè)備。首先，Tc可以被選擇為足夠小，尤其是相對(duì)于Tr。在此情況下，只有少量的時(shí)間中，照射圖案才實(shí)際上可視，但是如果足夠短，則實(shí)際上并不明顯。第二，可以使用具有特殊波長或波長范圍的光來照射光導(dǎo)層120。具有該特殊波長的光可以是不可見光或者被彩色(干涉)濾光片阻擋。由于所述彩色濾光片，觀看者也不能看見照射圖案。此外，環(huán)境光不能激活所述光導(dǎo)層120,并且因此不能生成虛假的透鏡作用。注意，特殊區(qū)域的單視點(diǎn)配置可以通過特殊區(qū)域的全照射或者通過特殊區(qū)域的無照射而創(chuàng)建。在兩種情況下，在光導(dǎo)層120中沒有創(chuàng)建電勢(shì)差的空間圖案，并且因此沒有實(shí)現(xiàn)液晶材料的重定向。這意味著沒有產(chǎn)生透鏡作用，并因此沒有光束被光學(xué)引導(dǎo)裝置偏轉(zhuǎn)。圖5示意性地示出作為時(shí)間函數(shù)的根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備100的單個(gè)實(shí)施例的多個(gè)視點(diǎn)配置-第一視點(diǎn)配置500具有一個(gè)單獨(dú)的區(qū)A,其處于單視點(diǎn)模式，即2D視點(diǎn)模式；-第二視點(diǎn)配置502具有處于單視點(diǎn)模式的第一區(qū)B和處于九視點(diǎn)模式的第二區(qū)C;-第三視點(diǎn)配置503具有處于單視點(diǎn)模式的第一區(qū)D、處于九視點(diǎn)模式的第二區(qū)E和處于五視點(diǎn)模式的第三區(qū)F;-第四視點(diǎn)配置504具有處于具有傾斜角度1/6的九視點(diǎn)模式的第一區(qū)G和處于具有傾斜角度1/3的九視點(diǎn)模式的第二區(qū)H;以及-第五視點(diǎn)配置505具有一個(gè)單獨(dú)的區(qū)I,其處于單視點(diǎn)模式，即2D視點(diǎn)模式。注意，上面列出的視點(diǎn)配置只是示例。給出它們以說明根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)施例的視點(diǎn)配置的靈活性。圖6示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備600的又一實(shí)施例，其包括有源矩陣板602。所述有源矩陣板602包括多個(gè)可以獨(dú)立控制的元件700。元件700的每一個(gè)都包括電子電路。圖7示意性地示出這種有源矩陣板元件的電子電路的示例?？膳渲玫亩嘁朁c(diǎn)顯示設(shè)備600的實(shí)施例的操作對(duì)應(yīng)于上面結(jié)合圖3-5的描述?？膳渲玫亩嘁朁c(diǎn)顯示設(shè)備600的該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本上等于結(jié)合圖1-2所述的可配置的多枧點(diǎn)顯示設(shè)備100的實(shí)施例。區(qū)別在于，代替單個(gè)光導(dǎo)層120，該可替換的實(shí)施例600包括有源矩陣板602。所述有源矩陣板允許基本上相互獨(dú)立地控制不同的電路。每個(gè)電路具有它自己的光電導(dǎo)體Rl。在根據(jù)本發(fā)明的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備600的這個(gè)實(shí)施例中，施加在液晶層110上并產(chǎn)生透鏡效應(yīng)的電壓由光學(xué)尋址有源矩陣板602控制。光學(xué)尋址有源矩陣板602的示例描述于WO2004072940中。所述有源矩陣板602被分成多個(gè)元件，并且在尋址階段(即配置期間)中通過由光敏電阻器Rl所收集的光來控制每個(gè)元件的電勢(shì)。圖7示出有源矩陣板602的元件700的電子電路的實(shí)施例。所述電子電路包括-有源電子元件，優(yōu)選是晶體管T;以及-連接至有源電子元件的控制柵極(即基極)的分壓器。所述分壓器包括一系列電阻R1、R2，電阻之一是光敏電阻器Rl。光敏電阻器R1的實(shí)際阻抗是由光敏電阻器R1在配置周期Tc期間所接收的光量決定的。與通過電源702施加到分壓器(即串聯(lián)的電阻Rl、R2)的電壓相結(jié)合，光敏電阻器Rl的實(shí)際阻抗決定了在有源電子元件T的控制柵極所提供的實(shí)際電壓。所述在控制柵極所提供的實(shí)際電壓決定了有源電子元件T兩端(即第一和第二連接器704和706之間)的實(shí)際電壓。優(yōu)選地，第二連接器706連接至導(dǎo)電層119中的第一個(gè)。第二連接器706位于有源矩陣板602的平面中。這意味著源電子元件T兩端的實(shí)際電壓決定了液晶層110兩端的局部電壓。典型地，操作如下。如果在配置周期Tc內(nèi)光敏電阻器Rl沒有接收到光，則光敏電阻器Rl的電阻相對(duì)較高，并且關(guān)閉晶體管T,而且液晶層110兩端的局部電壓等于電源702的驅(qū)動(dòng)電壓。如果在配置周期Tc內(nèi)光敏電阻器Rl接收到光，則光敏電阻器Rl的電阻相對(duì)較低，并且(部分)打開晶體管T。因而，液晶層110兩端的局部電壓較低。除了通過光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)以實(shí)際視點(diǎn)配置來光學(xué)地設(shè)置多視點(diǎn)顯示設(shè)備，也可以通過其它方式以實(shí)際視點(diǎn)配置來設(shè)置多視點(diǎn)顯示設(shè)備。人們可以想到電控有源矩陣，即通過電信號(hào)而不是預(yù)定光圖案來直接控制的有源矩陣。這樣會(huì)失去使用光調(diào)制元件的優(yōu)點(diǎn)。特別的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了光學(xué)引導(dǎo)裝置和光調(diào)制元件之間的空間對(duì)準(zhǔn)。這是因?yàn)楣庹{(diào)制元件的結(jié)構(gòu)實(shí)際上被用于定位光學(xué)引導(dǎo)裝置。應(yīng)當(dāng)注意，上述實(shí)施例說明而非限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)其它實(shí)施例，而不脫離權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，括號(hào)中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求的限制。詞"包括"不排除存在權(quán)利要求中未列出的元件或步驟。元件前面的詞"一"或"一個(gè)"不排除存在多個(gè)這樣的元件?？梢酝ㄟ^包括一些獨(dú)特元件的硬件和通過適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在列舉若千裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的一些可以由一個(gè)和相同的硬件或軟件來實(shí)現(xiàn)。詞語第一、第二和第三等等的使用不表示任何排序。將這些詞語解釋為名稱。權(quán)利要求1.一種可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100)，包括-位于第一平面中的光調(diào)制元件(105-108)的結(jié)構(gòu)(104)，其被設(shè)置為將各個(gè)光束提供給-位于基本上與第一平面平行的第二平面中的光學(xué)引導(dǎo)裝置(110)，用于根據(jù)該多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)際視點(diǎn)配置來將各個(gè)光束引向一個(gè)或多個(gè)相對(duì)于第一平面的預(yù)定方向；以及-光學(xué)配置裝置(120)，用于利用光調(diào)制元件(105-108)的結(jié)構(gòu)(104)以實(shí)際視點(diǎn)配置對(duì)多視點(diǎn)顯示設(shè)備進(jìn)行光學(xué)設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100),其中所述光學(xué)引導(dǎo)裝置包括液晶層(110)。3.根據(jù)權(quán)利要求2的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100),其中所述光學(xué)配置裝置被設(shè)置為將所選擇的電勢(shì)差的預(yù)定空間圖案施加于所述液晶層(110),所選擇的預(yù)定空間圖案是從電勢(shì)差的一組預(yù)定空間圖案中選出的，所選擇的預(yù)定空間圖案與實(shí)際視點(diǎn)配置有關(guān)。4.根據(jù)權(quán)利要求3的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100)，其中所述光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)被設(shè)置為向光學(xué)配置裝置提供預(yù)定光空間圖案，以便將所選擇的電勢(shì)差的預(yù)定空間圖案施加于液晶層(110)，所述預(yù)定光空間圖案是從一組預(yù)定光空間圖案中選出的。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100)，其中所述光學(xué)配置裝置包括與液晶層(110)平行設(shè)置的光導(dǎo)層(120)。6.根據(jù)權(quán)利要求5的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100),其中作為空間位置的函數(shù)的光導(dǎo)層(120)的阻抗是由通過光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)提供的預(yù)定光空間圖案所決定的。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100),其中與液晶層(110)相比較，所述光導(dǎo)層(120)具有相對(duì)高的阻抗。8.根據(jù)權(quán)利要求3或4的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100),其中所述光學(xué)配置裝置包括有源矩陣板，該有源矩陣板包括多個(gè)基本上可以獨(dú)立控制的光導(dǎo)元件。9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一個(gè)的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100)，其中所述光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)是二維顯示設(shè)備(101)的一部10.根據(jù)權(quán)利要求8的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100)，其中所述二維顯示設(shè)備(101)是包括LCD、PDP、CRT和PolyLED的集合中的任意一個(gè)。11.根據(jù)權(quán)利要求8的可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100),其中所述二維顯示設(shè)備(101)是具有多個(gè)光源的LCD,其中光源中的第一個(gè)(112)被設(shè)置為產(chǎn)生用于配置光學(xué)引導(dǎo)裝置的第一波長的光，光源中的第二個(gè)(113)被設(shè)置為產(chǎn)生用于渲染圖像的第二波長的光，所述第二波長不同于所述第一波長。全文摘要一種可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100)，用于提供具有可變數(shù)量視點(diǎn)(5個(gè)視點(diǎn)，9個(gè)視點(diǎn)...)的二維或三維模式，所述可配置的多視點(diǎn)顯示設(shè)備(100)包括光調(diào)制元件(105-108)的結(jié)構(gòu)(104)，其用于提供圖像數(shù)據(jù)和光8的預(yù)定圖案(交替地或同時(shí)地使用不可見的波長)；光學(xué)引導(dǎo)裝置(110)，其包括具有透鏡作用的液晶層，該透鏡作用根據(jù)施加到液晶層的電勢(shì)差圖案而空間可控；以及光學(xué)配置裝置(118-122)，用于施加所述電勢(shì)差圖案并具有光導(dǎo)性質(zhì)(光導(dǎo)層120，光導(dǎo)元件的有源矩陣板602)，其中，由于所述光導(dǎo)性質(zhì)，光的所述預(yù)定圖案確定了光學(xué)配置裝置內(nèi)的阻抗，由此確定了所述電勢(shì)差圖案，由此確定了所述透鏡作用，并由此確定了實(shí)際視點(diǎn)配置，因此所述多視點(diǎn)顯示設(shè)備的實(shí)際視點(diǎn)配置由光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置。文檔編號(hào)H04N13/04GK101283606SQ200680036994公開日2008年10月8日申請(qǐng)日期2006年9月25日優(yōu)先權(quán)日2005年10月5日發(fā)明者G·P·卡曼,M·P·C·M·克里恩,S·T·德茲沃特,W·L·伊澤曼申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司