CN101341763A - 自动立体显示装置 - Google Patents

Abstract

一种可切换自动立体显示装置，包括显示面板，其具有用于产生显示的显示像素元件阵列，该显示像素按行和列排列。成像装置将来自不同像素元件的输出指向到不同的空间位置来呈现立体图像。该成像装置可以在两个3D模式之间电学地切换，其中在所述的模式之间，该成像装置的有效位置可以相对于显示像素元件横向地移动一个量，其为像素元件间距的非整数倍。这两种模式通过在中间像素位置添加视图使每种模式的分辨率都增加了，或者使视图的数量增加。

Description

自动立体显示装置

本发明涉及一种类型的自动立体显示装置，其包括具有用于产生显示的显示像素阵列的显示面板，和用于将不同的视图指向不同空间位置的成像装置。

用于上述显示类型显示器的成像装置的第一实例是障栅(barrier)，例如具有相对于下面的显示器像素设置大小和位置的缝隙(slit)。如果观察者的头部位于固定位置，则可以感知3D图像。该障栅(barrier)位于显示面板的前面，并设计成将奇数和偶数像素列的光指向观察者的左眼和右眼。

上述类型的双视觉显示设计的缺点是该观察者必须处在固定的位置，并且仅仅可向左或向右移动3cm。在更优选的实施例中，在每个缝隙下不是两个子像素列，而是几个。这样，观察者可以向左右移动并可以一直用眼睛感知到立体图像。

所述障栅装置生产简单但光效率低。因此，一个优选的可替代方案是使用透镜装置作为该成像装置。例如，提供一列伸长的透镜元件，相互平行延伸且覆盖所述显示像素阵列，并且该显示像素通过这些透镜元件被观察。

所提供的透镜元件是元件片，其中，每个元件包括伸长的半圆柱形透镜元件。该透镜元件沿显示面板的列方向延伸，每个透镜元件覆盖由两个或两个以上的相邻显示像素列构成的相应组。

在一种布置中，例如，每个透镜与两列显示像素相关联，每列的显示像素提供相应二维子图像的垂直片段(slice)。该透镜片将这两个片段和与其它透镜相关联的显示像素列的相应片段指向位于透镜片前面的使用者的左右眼，使得该使用者可以观察到单个的立体图像。由此，该片透镜元件提供光输出指向功能。

在另一种布置中，每个透镜与行方向的四个或更多的显示像素构成的组相关联。每个组中相应列的显示像素被适当设置以提供来自相应二维子图像的垂直片段。当使用者的头部从左向右移动时，一系列连续、不同、立体的视觉被感知建立，例如，环顾四周的印象。

上述装置提供了一种有效的三维显示。但是，很明显，为了提供立体视觉，该装置的水平分辨率会有必要的牺牲。对于某些应用，这样的分辨率牺牲是不能接受的，例如观察短间距文字字符的显示。由于上述原因，提出了一种显示装置，其在二维模式和三维模式(立体)之间切换。

实现上述的一种方式是提供一种电切换透镜阵列。在二维模式中，该可切换装置的透镜元件在“通过”模式下工作，即，它们以与光透明材料平板相同的方式工作。得到的显示器具有高分辨率，其相当于显示器平板的本征分辨率，适用于短视觉距离的小文案字符的显示。当然，该二维显示模式不能提供立体图像。

在三维模式中，所述可切换装置的透镜元件提供光输出指向功能，如上所述。得到的显示器可以提供立体图像，但不可避免地会有上述的分辨率损失。

为提供可切换显示模式，所述可切换装置的透镜元件由电光材料构成，例如液晶材料，它的折射率在两个值之间切换。通过向在所述透镜元件的上下的平板电极施加合适电势，上述装置在模式之间切换。电势改变了透镜元件相对于相邻光学传输层的折射率。该可切换装置的结构和操作的更多细节公开在美国专利6069650中。

对于3D工作模式，有一个重大难题，即一方面每个角度要有大量视图才能呈现好的3D影像，而另一方面，每个角度需要少量的视图以便每个视图有足够高的分辨率(即，像素的个数)。

少量的透视图将给出具有小景深的浅3D图像。每个角度的视图越多，3D的感知越像真实的3D图像，例如全息图像。在小角度内集中所有的视图将给出一个很好的3D印象，但视角有限。

使用大量视图的主要缺点是降低了每个视图的分辨率。所有有效像素不得不分散在这些视图中。在具有垂直透镜的n视图3D显示器情况中，沿水平方向的每个图像的感知分辨率对于2D情况会降低一个系数n。在垂直方向，仍保持相同的水平。使用倾斜的障栅或透镜可以减少水平方向和垂直方向的分辨率的不一致。在这种情况下，分辨率损失可以平均分布在水平方向和垂直方向上。

增加视图的数量，由此来改进3D图像，但降低了观察者感知的图像分辨率。因此，需要增加上述布置中每幅图像的分辨率。

根据本发明，提供一种可切换自动立体显示装置，其包括：

-显示平板，具有用于产生显示的显示像素元件阵列，所述显示像素元件按行、列排列；和

-成像装置，将来自不同像素元件的输出指向不同空间位置以呈现立体图像，

其中该成像装置可在至少两个3D模式之间电切换，其中在所述模式之间该成像装置的有效位置可以相对于像素元件横向移动一个量，该量为像素元件之间的间距的非整数倍的量。

上述两种模式可以通过增加在中间像素位置的视图，来增加每种模式的分辨率，或可以增加视图的数量。这就减少了由生成3D图像造成的性能损失。移动的量可以包括半个所述像素元件之间间距。显示像素元件可包括彩色像素三元组的子像素。

该成像装置还可以切换到2D模式。

在一个例子中，该图像装置包括用于照明显示面板的可控光源装置。

在一个更优选的实施例中，提供可控光栅(light barrier)装置，用于控制光从背光到达显示面板。

然后，所述成像装置可以包括矩阵可寻址液晶光调制器装置，其用于提供电可控光吸收或反射图案，以提供光阻挡功能，由此实现可控的光指向功能。

使用该障栅装置降低了光输出，且在优选的实施中，所述的成像装置包括可控透镜装置，例如电可配置梯度折射率透镜阵列。

在这种情况下，该透镜阵列可以包括夹在第一和第二电极层之间的液晶材料层，所述电极用于控制液晶层上的电势。

至少一个电极层可以包括单独可寻址的平行电极阵列。于是，该电极间距优选为像素元件间距的一部分。

本发明还提供了一种控制自动立体显示装置的方法，该自动立体显示装置包括显示面板，和用于将显示面板输出指向不同空间位置以呈现立体图像的成像装置，该方法包括：

-使用成像装置显示第一组视图；

-相对于显示像素元件，将成像装置的有效位置横向移动一个量，该量是像素元件之间间距的非整数倍的量；以及

-使用所述成像装置显示第二组视图。

本发明的一个实施例将在下面描述，仅以实施例的方式，参考附图，其中：

图1是已知的自动立体显示装置的示意透视图；

图2和图3用于解释如图1所示的显示装置的透镜阵列的工作原理；

图4表示透镜阵列如何向不同空间位置提供不同视图；

图5表示障栅结构如何向不同空间位置提供不同视图；

图6表示公知的障栅布置；

图7用于解释倾斜的聚焦设置的好处；

图8用于解释本发明的方法；

图9表示黑掩模层对相邻视图的作用；

图10(a)和(b)示出本发明的障栅设置并显示其是如何使用；

图11(a)和(b)示出使用本发明的障栅的可替代方式；

图12表示在两个不同的控制模式下本发明电可控制GRIN透镜装置；

图13示出如何控制图12中透镜以提供本发明的透镜移动功能；和

图14示出使用图12的透镜可以达到的其他透镜效果。

本发明提供一种可切换自动立体显示装置，其中成像装置把来自不同像素的输出指向不同的空间位置以使得能观看到立体图像。这些装置可以是透镜、障栅或导向的光源。为了使用时分复用方法使图像的分辨率或数量增加，该成像装置在两种3D模式之间是可电切换的。

图1是已知直视自动立体显示装置1的示意透视图。该已知装置1包括有源矩阵型的液晶面板3，用作空间光调制器以形成显示。

显示面板3具有以行和列设置的显示像素5的正交阵列。为了清楚起见，在图中仅示出了少量的显示像素5。实际上，显示面板3可以包括约一千行和几千列的显示像素5。

液晶显示面板3的结构是完全传统的。具体地，面板3包括一对隔开的透明玻璃衬底，在其之间提供对准的扭曲向列或其它液晶材料。该衬底在它们的相对面(facing surface)上具有透明的氧化铟锡(ITO)电极的图形。在该衬底的外表面上还提供极化层。

每个显示像素5包括衬底上相对电极，在它们之间插有液晶材料。显示像素5的形状和布置由电极的形状和布置确定。显示像素5彼此通过间隙有规律地隔开。

每个显示像素5与开关元件关联，例如薄膜晶体管(TFT)或薄膜二极管(TFD)。通过提供寻址信号到所述开关元件(switchingelement)，操作所述显示像素以形成显示，并且相配的寻址模式对本领域技术人员来说是公知的。

显示面板3通过光源7照明，在这种情况下，光源7包括在布置在该显示像素阵列区域上的平面背光。来自光源7的光穿过显示面板3，其中单个显示像素5被驱动以调制光并产生显示。

显示装置1也包括透镜片9，该透镜片布置在在显示面板3的显示侧面上，其执行视图形成功能。透镜片9包括一行彼此平行延伸的透镜元件11，其中为了清楚起见仅仅放大了其中一个的尺寸。

透镜元件11为凸圆柱透镜形，它们用作光输出导向装置以从显示面板3向位于显示装置1前面的用户眼睛提供不同的图像或视图。

图1示出的自动立体显示装置1能提供在不同方向上的几个不同的透视图。特别地，每个透镜元件11位于在由每行中的显示像素5构成一小组的上方。透镜元件11在不同方向上投射一组中的每个显示像素5，以形成几个不同的视图。随着用户的头从左向右移动，他/她的眼睛将会依次接收几个视图中的不同视图。

已建出提供如上所述的电可切换透镜元件。这使得所述显示器能在2D和3D模式之间切换。

图2和3示意性地示出了能在图1中所示装置中采用的电可切换透镜元件35的阵列。该阵列包括一对透明玻璃衬底39、41，其具有在它们的相对表面上提供的由氧化铟锡(ITO)形成的透明电极43、45。在衬底39、41之间邻近衬底39的上面部分，使用复制技术形成了相反的(inverse)透镜结构47。在衬底39、41之间邻近衬底41的下面部分提供了液晶材料49。

相反的透镜结构47使液晶材料49在相反透镜结构47和下衬底41之间保持平行、延长透镜形状，如图2和3中截面所示。相反透镜结构47和与液晶材料接触的下衬底41的表面也具有导向(取向)层(未示出)，用于导向(orientiate)液晶材料。

图2示出了当电极43、45之间没有施加电压时的阵列。在这种情况下，液晶材料49对特殊偏振光的折射系数显著地高于相反透镜阵列47的折射系数，透镜形状由此提供了光输出导向功能，即如所述的透镜功能。

图3示出了当大约50至100伏的交变电压施加到电极43、45时的阵列。在这种情况下，液晶材料49对特殊偏振光的折射系数基本与相反透镜阵列47的折射系数相同，因此透镜形状的光输出导向功能被取消，如所示。因此，在这种情况下，阵列有效地工作在“通过”模式。

本领域技术人员可以理解，光偏振装置必须与上述阵列结合使用，由于液晶材料是双折射的，折射系数切换仅仅适用于施加的特殊偏振光。该光偏振装置可以用作显示面板或所述装置的成像装置的一部分。

美国专利No.6069650中详细公开了，用于图1中示出的显示装置中的可切换透镜元件阵列的结构和工作原理。

图4示出了如上所述的透镜型成像装置的工作原理并示出了背光50、显示装置54例如LCD和透镜阵列58。图5示出了透镜装置58如何把不同的像素输出指向不同的空间位置。

图5示出了障栅(barrier)型成像装置的工作原理，示出了背光50、障栅装置52和显示装置54例如LCD。图5示出了障栅装置52如何提供图案化的光输出。这表示不同的像素由不连续的光源区域照明，并具有实现光导向功能的效果。如所示，用于一个视图的像素58从一个方向照明，用于另一视图的像素59从另一方向照明。观察者两只眼睛56接收由显示器不同像素调制的光。

在图6中示出了已知的障栅结构，其由具有简单电极结构的简单的被动矩阵液晶(LC)面板构成。在两块玻璃板其中之一上的电极按列设置。在电极下的LC材料可以切换以使在偏光器的帮助下，光能传输或被阻挡。在这种情况下，得到了可切换的障栅图案，使2-视图或多视图显示能在3D和2D模式之间切换。使用所述成像装置，例如透镜装置或障栅装置，本发明提供了用于增加每个视图的分辨率的机制。

通过示例的方式，图7示出了9-视图显示的子像素结构，其使用了倾斜的透镜。列依次设置为红、绿和蓝的子像素列，并且示出了三种重叠的透镜。示出的数字表示子像素贡献的视图数字，具有从-4到+4的视图，具有沿着透镜轴的视图0。当如示例中所示子像素的孔径比为1∶3(每个像素包括三个子像素的行)，最优倾斜角度为tan(θ)＝1/6。结果，每个视图观察到的在水平和垂直方向上的分辨率损失(与2D的情况相比)是因数3，而不是当倾斜角为0时，在水平方向上是9的因数。也很大程度上抑制了由黑底导致的暗带的产生。当tan(θ)＝0或tan(θ)＝1/3时，黑底将是非常明显的(暗带)。

参考图7中示出的9视图彩色显示器描述本发明提供的方法。

第一方法用来提高每个图像的分辨率。

在某一视图中某种颜色的子像素的位置被分开得相当远。与常规2D显示器的分辨率相比，这被理解为分辨率损失。例如，在图7中，贡献给视角零的绿色子像素的位置示出为矩形阴影。

通过以时间顺序方法相对于LCD移动透镜，在阴影子像素之间的空间隔可以被填充。例如，通过把透镜向左或右移动1又1/2子像素，图7中的第一行子像素中所有绿色子像素能为视图0作贡献。水平方向上的分辨率能有效地乘三倍。

本发明通过以时间顺序方式相对于图像形成元件(显示器)移动视图形成元件(透镜或障栅)，增加了每个视图的分辨率。例如，在帧率为100Hz时，该视图形成元件可以在两个位置之间交替。位置在每1/100秒后切换。这样，每个视图的分辨率可以倍增。从下面的描述可以清楚地知道，该移动是通过结构的电子控制实现，而不是通过机械控制实现。

除了倍增每个视图的分辨率，也可能使每个视图的分辨率增加到三倍。向原来位置的左边和右边该移动图像形成元件就可以实现这样的效果。

理论上，对于n视图系统，分辨率的n倍增加是可能的：在n视图系统这种情况中，对于每个视图，需要通过因子n的时分多路复用来重新获得在2D模式中得到的分辨率。

对于帧速率的需求并不是很高。例如，为了倍增每个视图的分辨率，通过因子2的时分复用并不需要意味着帧率需要倍增。在帧速率为50Hz的情况下，仅以25Hz的帧速率对于该视图形成元件的两个位置的每一位置产生图像。由于对于这两个位置产生的图像非常近似，由观察者的观察到的帧速率仍然是50Hz而不是25Hz。

在移动透镜或障栅装置时，每个视图的图像内容需要相应的调整，例如通过原始图像的图像内容的插入/外插。

第二方法是，保持该分辨率，并增加视图数量(例如倍增)。

这可以参考图8解释，其中图8(a)示出了在所述的形成元件(LCD)中的像素的已知布置(1ayout)和视图形成元件(透镜)的布置。图8(b)示出了根据本发明的实施例：将透镜向左移动到半个子像素的宽度。由移动的透镜所形成的视图位于原始视图之间。

图8示出了简单的基于LCD和前面的透镜的单色(例如黑和白)3-视图显示。三个视图如图8(a)中所示产生(视图1、2、3)。通过把透镜在水平方向上移动半个像素间距(向任一侧)，又形成了三个视图(视图1’，2’，3’)。然而，该视图位于原始视图方向之间的方向上。例如，如果原始视图处于角度-4°，0°，4°，相对于LCD面板向左移动透镜导致视图指向角度-6°，-2°，2°。

在这种情况下，视图的数量可以通过在基本垂直于圆柱透镜的方向的横向方向上移动而倍增。

如果视图形成元件的位置在每1/100秒后切换，从而倍增视图的数量，那么在n视图显示的情况下，在n视图的两组中产生了2n个视图。每个组以50Hz的帧速率示出。每组视图50Hz的帧速率是最小可接受的帧速率，因为更低的帧速率会导致烦人的帧闪烁。

如果该图像形成元件的像素彼此间没有间隔，倍增视图的数量也仅具有有限的值，在这种情况下单个视图之间没有间隔。

图9示出了在某一视图内的光强度，对于具有倾斜角为零的三视图系统，是角度的函数。图9(a)示出了当没有黑底时的视图交叠，并且图9(b)示出了由像素之间的黑底提供的视图分离。

如图9(a)中所示，附加的视图可以与原始视图重叠。实际上，在像素之间存在黑底(如上所述)，从而屏蔽下面的有源矩阵电路和电源/电压引线。如果不采取特殊措施，例如使用倾斜的透镜或使用非整数的视图使得视图重叠，该黑底容易形成如图9(b)中所示的暗带。所有的这些减小暗带效应的方法都具有不利之处。

本发明通过利用附加的视图填充它们，使暗带被除去。当使用倾斜角例如tan(θ)＝0或1/3时，暗带产生。

某些使用LC材料的平面内(in-plane)切换的LCD设计达到了100Hz的帧速率。有一种趋势是使用LC效应，其产生更快的LC响应(例如，所谓的光学补偿双折射(OCB)效应)，使帧速率达到了例如180Hz。

现在将给出如上所述的需要实施本发明的硬件。下面的示例保持图1的基本结构，即光源、显示面板和用于提供指向光输出的成像装置。

如图10中所示，第一示例使用电可设置的障栅(barrier)。在这种情况下，障栅(barrier)是具有独立可寻址像素的列和/或行的有源矩阵单色LC面板。当使用这样的面板(与极化器结合)时，可以形成可重新设置的障栅图案。

矩阵元件的分辨率小于所希望的障栅间距，以使得能实施不同的障栅结构。在图10的示例中，障栅的矩阵分辨率是障栅节距(pitch)的1/8。障栅矩阵元件可以具有等于像素间距的节距。

这可以例如被用于，实现将障栅图案从对应于2视图3D显示的图案变换到对应于4视图3D图案。图10示出了基于单色LCD的障栅图案(用于4视图显示器)，该LCD具有独立可寻址的列或独立可寻址行的以行和列方式排布的像素。

图10示出了障栅图案可以在图10(a)和图10(b)示出的位置之间如箭头所示方向电学地变化。优选地，列间距等于该图像形成元件的(子)像素节距(间距)的一半。这表示透镜位置可以以等于(子)像素节距的一半的量移动。

也可以给障栅图案一个倾斜角，如图11所示。如上所述，由于具有自由度，所以当在水平和垂直方向之间观看3D时可以分散分辨率损失，这可能是有利的。如所示，倾斜角也可以在视图(帧)之间倒转。于是，也会需要相应地改变显示器上图像的显示。

通过使像素化发射面板形成由发射光的线构成的可重新设置图案来取得与有源矩阵光栅相同的效果。这样的发射面板可以例如是有机LED(OLED)显示器。

使用障栅图案有低输出光效率的缺点。然而，相同的重新设置的原理可以用于透镜阵列。

参考图12和13说明了该方法，其中示出使用了梯度系数(GRIN)透镜。

这些透镜包括在玻璃板96、98上提供的电极层92、94之间夹着的LC材料层。

该电极层具有透明电极结构，例如由ITO形成。每个玻璃板具有受到摩擦的聚酰亚胺层，并且该板相对于显示器(黑板)的摩擦方向与光离开显示器的偏振方向匹配。前板的摩擦方向优选地也是一样，以避免2D模式中的极化旋转和附加折射。在优选实施例中，在LC材料中没有扭曲。

如果在LC单元之间没有电压差，该单元取向平行于玻璃板的平面，且LC单元是非有源的，因为它作为平行层。如果在所述单元之间存在电压差，该LC分子取向不同。

图12(a)表示具有连续顶部电极层和分段(segmented)底部电极层的成像装置。如以下讨论，该顶部电极也被分段，但垂直于底电极层，由此该分段在图中看不到。

每个电极可以被单独地寻址，例如通过有源矩阵电路。通过在电极上应用合适的电势，可以指向LC材料中的分子，以便折射率获得一个分布(profile)，其有效地产生透镜效果，这就是所谓的梯度系数(GRIN)透镜。在图12中，两个分段的电极99具有所施加的相反电压，其引起LC分子在垂直方向对齐。之间的电极未切换，因此LC分子被控制在电极99之间进行180度扭转。

通过控制连续的分段电极之间横向上的电势分布，可以改变有效透镜形状和尺寸。图12(a)中的虚线表示透镜聚焦功能。

该电极装置的其中之一可以包括同一个方向上的一列电极，其他的可以包括在垂直方向上的一列电极。例如，图12(a)是沿上电极方向的一个截面图，而图12(b)是沿底电极方向的垂直截面图。通过选择哪个电极图案被驱动为单个共同电极，以及哪个被单独地寻址为矩阵阵列，可以控制透镜取向，例如用以使能显示器的90度旋转显示。

通过设置施加到矩阵电极阵列的电势，透镜的位置可以在横向上移动，以增加分辨率或增加视图，如图13所示，其中示出在图13(a)和13(b)之间的横向移动。

优选的，所述的电极间距是图像形成元件的一半像素间距的1/n倍(n是整数)。这意味着所述电极允许每个透镜位置可以通过增加像素间距的1/n来移动，其中n是所形成的不同视图的数量或代表分辨率增加。与图13(a)比较，图13(b)以电极间距向右移动。

仅需要一个分段电极阵列就可以实现横向移动，且该相反电极可以作为公共层驱动，或可以物理地设计为非结构化电极层。因此，电极矩阵可以设置在LC层的一侧上，另一侧上是覆盖整个LC层的单个相反电极(counter electrode)。除了移动透镜剖面(profile)，透镜的直径和强度也可以在一定范围内改变。由此，这种装置提供了充足的自由度来实现可重构的透镜结构。

代替移动GRIN透镜，也可以调节电极的电势，以使得实际上取得增加有棱镜的圆形透镜。该圆形透镜部分起聚焦作用，而棱镜部分起倾斜(tilt)作用。

如图14所示，其中图14(a)表示光束向右倾斜，图14(b)表示透镜开启以及棱镜关闭以提供不倾斜的光束。图14(c)表示光束向左倾斜，且图14(d)表示对于2D模式透镜关闭且棱镜关闭。

上述实施例讨论了3D显示模式作为通常图像格式的情况。还可将显示器的各区域切换到各种3D格式。一个例子是，将显示器大部分切换成2D模式，以及使显示器的一个区域显示n视图图像/视频，而使另外的区域显示m视图图像/视频，其中n与m不同。

上述实施例使用了液晶显示面板，其例如具有在50μm-100μm范围的显示像素间距。但是，对本领域技术人员来说很明显可以使用其他类型的显示面板，例如有机发光二极管(OLED)或阴极射线管(CRT)显示装置。

用于制造显示器的制造方法和材料没有详细说明，因为这些是本领域常用且公知的。

可控透镜阵列优选实施例具有分段的行和列电极，但只需要分段的列电极来使能与多个不同视图兼容。

上述像素间距的参考值意指最小的显示元件，其当然可以是单色子像素。

各种改进方式对本领域技术人员来说将会是显见的。

Claims (17)

1.一种可切换自动立体显示装置，包括：

-显示面板(3)，具有用于产生显示的显示像素元件(5)阵列，所述显示像素元件按行和列设置；和

-成像装置(9)，其将来自不同像素元件的输出指向到不同的空间位置，以使得呈现和排布立体图像，以致同时指向对于观察者两眼的显示像素输出，其中该成像装置可在至少两个3D模式之间电学地切换，其中在所述模式之间，成像装置的有效位置相对于显示像素元件横向地移动一个量，该量为像素元件之间间距的非整数倍。

2.根据权利要求1所述的显示装置，移动的量包括半个所述像素元件之间的间距。

3.根据权利要求1或2的显示装置，其中所述显示像素元件包括彩色像素三元组的子像素。

4.根据前述任一权利要求的显示装置，其中所述成像装置还可切换至2D模式。

5.根据前述任一权利要求的显示装置，其中所述显示面板包括单独可寻址的、发射、透射、折射或衍射性显示像素的阵列。

6.根据前述任一权利要求的显示装置，其中所述显示面板(3)是液晶显示面板。

7.根据前述任一权利要求的显示装置，其中所述成像装置包括用于照明显示面板的可控光源装置。

8.根据权利要求1-6中任一的显示装置，其中所述成像装置包括可控光栅装置，用于控制光从背光到达显示面板。

9.根据权利要求8的显示装置，其中所述成像装置包括矩阵可寻址液晶光调制器，用于提供电可控光吸收图案，以提供光阻挡功能，由此以实施可控的光导向功能。

10.根据权利要求1-6中任一显示装置，其中所述成像装置包括可控透镜装置。

11.根据权利要求10的显示装置，其中所述可控透镜装置包括电可配置的梯度系数透镜阵列。

12.根据权利要求11的显示装置，其中所述透镜阵列包括液晶材料层(90)，其夹在用于控制液晶材料层(90)的电势的第一和第二电极层(92，94)之间。

13.根据权利要求12的显示装置，其中至少一个所述电极层(92，94)包括单独寻址的平行电极的阵列。

14.根据权利要求13的显示装置，其中所述电极间距是像素元件间距的几分之一。

15.根据权利要求14的显示装置，其中所述电极间距是像素元件间距的一半。

16.一种控制自动立体显示装置的方法，该显示装置包括显示面板(3)和成像装置(9)，该成像装置用于将显示面板输出指向到不同的空间位置以呈现立体图像，所述方法包括：

-使用成像装置显示第一组视图，对于观察者两眼的视图同时显示；

-相对于显示像素元件，将该成像装置的有效位置横向地移动一个量，该量为像素元件之间间距的非整数倍；和

-使用所述成像装置显示第二组视图，对于观察者两眼的视图同时显示。

17.根据权利要求16的控制方法，其中电学地切换所述成像装置包括控制电可配置梯度系数透镜阵列的电极电压。

Images