多区域背光、多视图显示器及方法技术

一种具有多个区域的多区域背光和多区域多视图显示器选择性地向多个区域中的每个区域提供对应于二维(2D)图像的广角发射光和对应于多视图图像的定向发射光。多区域背光包括用于提供广角发射光的广角背光和用于提供定向发射光的多视图背光。广角背光和多视图背光中的每一个被分成第一区域和第二区域，第一区域和第二区域可以被独立地激活以分别提供广角发射光和多视图发射光。所述多区域包括所述广角背光和所述多视图背光，并且还包括光阀阵列，所述光阀阵列被配置为逐区域地将所述广角发射光调制为二维图像并且将所述定向发射光调制为多视图图像。调制为多视图图像。调制为多视图图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多区域背光、多视图显示器及方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年4月22日提交的编号为62/837,167的美国临时申请的优先权，其内容通过引用并入本文。
[0003]关于联邦赞助研究或开发的声明
[0004]不适用

技术介绍

[0005]电子显示器是用于向各种设备和产品的用户传送信息的几乎无处不在的介质。最常见的电子显示器是阴极射线管(CRT)、等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、电致发光显示器(EL)、有机发光二极管(OLED)和有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、电泳显示器(EP)和采用机电或电流体光调制的各种显示器(例如，数字微镜器件、电润湿显示器等)。通常，电子显示器可分为有源显示器(即，发光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一源提供的光的显示器)。有源显示器的最明显的例子是CRT、PDP和OLED/AMOLED。当考虑发射光时通常被分类为无源的显示器是LCD和电泳显示器。无源显示器虽然通常表现出吸引人的性能特征，包括但不限于固有的低功耗，但是由于缺乏发光能力，在许多实际应用中可能发现有些受限的用途。
附图说明
[0006]参考结合附图进行的以下详细描述，可以更容易地理解根据本文描述的原理的示例和实施例的各种特征，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且其中：
[0007]图1A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器的透视图。
[0008]图1B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中具有特定主角度方向的光束的角分量的图形表示。
[0009]图2示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的衍射光栅的截面图。
[0010]图3A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多区域背光的平面图。
[0011]图3B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多区域背光的透视图。
[0012]图4A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多区域背光的截面图。
[0013]图4B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多区域背光的截面图。
[0014]图4C示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多区域背光的透视图。
[0015]图5示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的广角背光的截面图。
[0016]图6A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的具有反射结构的光导的透视图。
[0017]图6B示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的具有反射结构的光导的透视图。
[0018]图7示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的包括多光束元件的多视图背光的一部分的横截面视图。
[0019]图8示出了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的包括多光束元件的多视图背光的一部分的横截面视图。
[0020]图9图示了根据与这里描述的原理一致的另一实施例的示例中的包括多光束元件的多视图背光的一部分的横截面视图。
[0021]图10A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多区域多视图显示器的框图。
[0022]图10B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多区域多视图显示器的透视图。
[0023]图11示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多区域背光操作的方法的流程图。
[0024]某些示例和实施例可以具有作为上述附图中所示的特征的补充或替代之一的其它特征。这些和其它特征将在下面参考上述附图进行详细描述。
具体实施方式
[0025]根据本文描述的原理的示例和实施例提供了应用于多区域多视图显示器的多区域背光及其操作方法。具体地，根据本文所述的原理，多区域背光被配置为向多区域背光的区域提供广角发射光和包括定向光束的定向发射光。此外，广角发射光或定向发射光可以基于逐个区域选择性地提供到各区域。广角发射光可以支持2D信息(例如，2D图像或文本)的显示，而定向发射光的定向光束可以支持例如多视图或三维(3D)信息(例如，多视图图像)的显示。例如，采用多区域背光的多区域多视图显示器可以被配置为选择性地将2D图像或多视图图像提供到多区域多视图显示器的多个区域中的不同区域。
[0026]根据各种实施例，由多区域多视图显示器提供的多视图图像可以是所谓的“无眼镜”或自动立体图像，而2D图像可促进以比可用于提供多视图图像的分辨率相对更高的原始分辨率呈现2D信息或内容。本文描述的多区域多视图显示器中的多区域背光的使用包括但不限于移动电话(例如，智能电话)、手表、平板计算机、移动计算机(例如，膝上型计算机)、个人计算机和计算机监视器、汽车显示控制台、相机显示器和各种其他移动以及基本上非移动显示应用和设备。
[0027]在此，“二维(2D)显示器”被定义为被配置为提供基本相同的图像视图的显示器，而不管从哪个方向观看图像(即，在2D显示器的预定视角或范围内)。在许多智能电话和计算机监视器中发现的液晶显示器(LCD)是2D显示器的示例。相比之下，在本文中，“多视图显示器”被定义为被配置为在不同视图方向上或从不同视图方向提供多视图图像的不同视图的电子显示器或显示系统。特别地，不同视图可以表示多视图图像的场景或对象的不同透视图。在一些实例中，多视图显示器也可以被称为三维(3D)显示器，例如，当同时观看多视
图图像的两个不同视图时提供观看三维图像的感知。
[0028]图1A示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器10的透视图。如图1A所示，多视图显示器10包括屏幕12，以显示要观看的多视图图像。多视图显示器10在相对于屏幕12的不同观看方向16上提供多视图图像的不同视图14，观看方向16被图示为在各种不同的主角方向上从屏幕12延伸的箭头；不同的视图14被图示为在箭头的末端处的阴影多边形盒(即，描绘视图方向16)；并且仅示出了四个视图14和四个视图方向16，所有这些都是示例性的而非限制性的。注意，虽然在图1A中将不同的视图14图示为在屏幕上方，但是当在多视图显示器10上显示多视图图像时，视图14实际上出现在屏幕12上或其附近，在屏幕12上方描绘视图14仅仅是为了图示的简单，并且意在表示从与特定视图14对应的视图方向16中的相应一个观看多视图显示器10。
[0029]根据这里的定义，观看方向或等效地具有与多视图显示器的观看方向相对应的方向的光束通常具有由角分量{θ,φ}给出的主角方向。角度分量θ在这里被称为光束的“仰角分量”或“仰角”。角度分量φ被称为光束的“方位分量”或“方位角”。根据定义，仰角θ是垂直平面(例如，垂直于多视图显示屏幕的平面)中的角度，而方位角φ是水平平面(例如，平行于多视图显示屏幕平面)中的角度。
[0030]图1B图示了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的具有与多视图显示器的视图方向(例如，图1A中的视图方向16)对应的特定主角度方向或者简单地“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多区域背光，包括：广角背光，具有第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域中的每一个被配置为在被激活时独立地提供广角发射光；以及多视图背光，被划分为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域中的每一个被配置为独立地提供定向发射光，所述定向发射光包括定向光束，所述定向光束具有与激活时的多视图图像的不同视图方向相对应的方向，其中所述多视图背光与所述广角背光相邻并且对所述广角发射光透明，所述多视图背光的所述第一区域和第二区域对应于所述广角背光的所述第一区域和第二区域中的相应区域并且与所述广角背光的所述第一区域和第二区域中的相应区域对准。2.根据权利要求1所述的多区域背光，其中所述广角背光和所述多视图背光中的每个背光的所述第一区域被配置为被协作地激活，以提供所述广角发射光或所述定向发射光，并且其中所述广角背光和所述多视图背光的所述第二区域被配置为被激活，以协作地提供广角发射光或定向发射光。3.根据权利要求1所述的多区域背光，其中所述广角背光和所述多视图背光的所述第一区域和所述第二区域各自包括单独的光源，所述单独的光源的独立激活被配置为激活所述第一区域和所述第二区域中的相应区域。4.根据权利要求1所述的多区域背光，其中所述多视图背光包括：光导，其被配置为引导光作为被引导光，所述光导被反射结构划分成对应于所述多视图背光的所述第一区域的第一部分和对应于所述多视图背光的所述第二区域的第二部分；以及多光束元件阵列，多光束元件跨所述光导的所述第一部分和所述第二部分中的每个部分彼此间隔开，所述多光束元件阵列的每个多光束元件被配置为将来自所述光导的被引导光的一部分散射出作为所述定向发射光的所述定向光束。5.如权利要求4所述的多区域背光，其中所述反射结构包括将所述光导的所述第一部分与所述光导的所述第二部分分开的反射壁。6.如权利要求4所述的多区域背光源，其中所述反射结构包括所述光导的引导表面中的凹槽，所述凹槽平行于光传播方向，并且所述光导在所述第一部分和所述第二部分上连续。7.根据权利要求4所述的多区域背光，其中所述光导的所述第一部分和所述第二部分各自被配置为根据预定准直因子将所述被引导光作为准直的被引导光进行引导。8.根据权利要求4所述的多区域背光，其中所述多光束元件阵列的多光束元件包括被配置为衍射地散射出所述被引导光的衍射光栅、被配置为反射地散射出所述被引导光的微反射元件、以及被配置为折射地散射出所述被引导光的微折射元件中的一个或多个。9.根据权利要求8所述的多区域背光，其中多光束元件的衍射光栅包括多个独立的子光栅。10.一种多区域多视图显示器，包括根据权利要求1所述的多区域背光，所述多区域多视图显示器还包括光阀阵列，所述光阀阵列被配置为调制所述广角发射光以提供2D图像，并且调制所述定向发射光以提供所述多视图图像。11.根据权利要求10所述的多区域多视图显示器，其中所述多视图背光包括多光束元
件的阵列，所述多光束元件阵列的每个多光束元件的尺寸在所述光阀阵列的光阀的尺寸的四分之一和两倍之间。12.一种多区域多视图显示器，包括：广角背光，被配置为利用广角发射光选择性地照明所述多区域多视图显示器的多个区域中的一个或多个区域；多视图背光，被配置为利用包括定向光束的定向发射光选择性地照明所述多个区域中的一个或多个区域，所述定向光束具有与多视图图像的不同视图方向相对应的方向；以及光阀阵列，被配置为调制所述广角发射光以提供2D图像，并且调制所述定向发射光以提供所述多视图图...

【专利技术属性】
技术研发人员：DA法塔尔，T霍克曼，
申请(专利权)人：镭亚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：