CN105408807A - 具有最小化的图像伪像的沉浸式显示器 - Google Patents
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Abstract
方法和装置提供显示设备,该显示设备包括沿着其相应的外围边缘彼此毗邻进行布置的多个显示面板,并且其中相应的第一和第二视平面相对于彼此形成钝角T。该显示设备进一步包括盖板,被定位成邻近于第一和第二视平面并且覆盖该第一和第二视平面,并且包括被定位成邻近于第一和第二平板显示器的外围边缘并且具有与相应的第一和第二视平面之间的钝角互补的曲率的光补偿部分。该光补偿部分使由邻近于第一和第二平板显示器的相应的外围边缘的第一和第二平板显示器的相应的外围区域所产生的光发生弯曲以减少由外围边缘引入到第一和第二平板显示器上所显示的图像中的视觉不连续。
Description
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2012年11月2日提交的美国临时申请S/N.61/721785和2013年3月14日提交的美国专利申请S/N.61/783495的优先权益,其公开内容通过引用整体结合于此。
背景技术
领域
本发明一般涉及显示设备,且尤其涉及包括多个相邻的平板显示器以及邻近平板显示器而定位的弧形盖板的沉浸式(immersive)显示设备。
背景技术
随着数字成像技术迅速发展,数字显示器上的图像的观看者要求越来越高的图像质量以及他们通过显示器体验的虚拟现实的级别中的同时期增加。事实上,观看者希望至少部分地通过他们正在观看的图像被显示的方式来获得他们实际处于虚拟3D空间中的感觉。
获得改进的虚拟(视觉)现实的一种方法是在与4:3的常规CRT显示器纵横比相比具有更宽的纵横比(诸如16:9纵横比)的数字显示器上呈现数字图像。尽管16:9纵横比已经被用于在剧场中呈现剧情片(featurefilm)并且在被应用于家用数字显示器中时已经深受欢迎,但观看者继续要求甚至更好的虚拟(视觉)现实。
为了继续改进虚拟现实体验,用于发展该技术的另一方法已经是将多个显示器置于阵列中(有时被称为“平铺(tiling)”这些显示器)以增加聚集屏幕的表观尺寸。如图1中所示,一个这样的配置是以线性阵列并排(side-by-side)放置三个常规的平板显示器10(例如,每个具有16:9纵横比)以增加有效纵横比(例如,至48:9或其它纵横比)。这种方法的目标是给观看者提供这样的宽屏以使由他的或她的周边视力所拾起的图像的部分增加观看者实际处于虚拟空间中的效果。尽管此方法产生由观察者所体验的虚拟现实中的某种改进,然而存在一个相当耀眼的缺点;即,包括边框12的显示器的相邻的外围边缘将不连续引入到聚集屏幕中、中断视觉流并且降低观看者的虚拟体验。尽管使用者可通过用他们最好的能力来聚焦在图像内容上来应对不连续,然而可见的边框12仍然保持体验的显著的和不期望的部分。
用于改进虚拟现实体验的另一常规方法是采用大的、弯曲的屏幕并且利用投影仪将图像投影到屏幕上。尽管可在投影系统中减少和/或消除边框不连续,然而这样的系统需要相当显著的量的空间来定位屏幕和投影装备,这对于很多应用(诸如家庭娱乐环境)而言是高度不合需要的。
发明内容
参照图2,用于减少由显示边框引入到聚集屏幕中的不连续的一种方式是提供具有在平板显示器10的线性阵列和观看者16之间的透明材料板14的系统100。通过在边框12附近的透明材料板14的主表面的一个或另一个上应用光偏转元件(未示出),且耦合成确保在这样的元件和平板显示器10之间的某种距离,可减少边框引起的不连续。然而,这种方法的成功高度依赖于系统100的几何结构,尤其是观看者16的位置和视角。事实上,系统100的几何结构可导致在聚集屏幕的位置A处或附近的不连续的显著减少,因为定位观看者16以使得其视角在这种位置处垂直于屏幕。然而,在位置B和/或C处,视角参照法线可大于某个阈值(诸如离开法线约20度),这可在正当可实现边框引入的不连续的某种减少时,将显著的和不期望的伪像(artifact)引入到由观看者16所看到的图像中。当观看者16更接近于聚集屏幕移动(这是很可能的迁移,因为观看者16将设法增加屏幕的宽度以增加他或她到虚拟环境中的“沉浸”)时,该问题加剧。因此,无论观看者16相对于系统100将他自己定位在哪里,总会存在导致不期望的伪像的一个或多个视角。
根据一个或多个实施例,本文中所描述的方法和装置提供:第一平板显示器,具有外围边缘和第一视平面;第二平板显示器,具有外围边缘(例如,边框)和第二视平面,其中第一和第二平板显示器:(i)被布置成沿着其相应的外围边缘彼此毗邻,并且(ii)在相应的第一和第二视平面之间形成钝角T;盖板,被定位成邻近于第一和第二视平面并且覆盖该第一和第二视平面,并且包括光补偿部分:(i)被定位成邻近于第一和第二平板显示器的外围边缘并且(ii)具有与相应的第一和第二视平面之间的钝角互补的曲率;其中光补偿部分操作以使由邻近于第一和第二平板显示器的相应的外围边缘的第一和第二平板显示器的相应的外围区域所产生的至少一些光发生弯曲以减少由这样的外围边缘引入到第一和第二平板显示器上所显示的图像中的视觉不连续。
第一和第二显示器中的至少一个可包括隐私膜。例如,隐私膜可被置于盖板的至少一部分上。
将在以下详细描述中阐述本发明的附加特征和优点,这些特征和优点的一部分可由本领域内技术人员从说明书中推知或通过如此处所述本发明的实践而得知,包括以下详细描述、权利要求书以及附图。
应当理解的是,以上一般描述和以下详细描述两者给出了一些实施例,这些实施例旨在提供用于理解本公开的本质和特性的概观或框架。所包括的附图用于提供对本公开的进一步理解,且被结合到本说明书中并构成其一部分。附图示出本公开的各个实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理和操作。
附图说明
图1是通过以阵列形式平铺平板显示器以产生相对大的复合视平面来为观看者提供增强的观看体验的现有技术的系统的前视图;
图2是通过以阵列形式平铺平板显示器并且提供光补偿以纠正由平板显示器的相应的边框所引入的不连续来为观看者提供增强的观看体验的系统上的顶视图(向下看);
图3A是通过以近似曲线的阵列形式平铺平板显示器并且提供光补偿以纠正边框引起的不连续来为观看者提供增强的观看体验的替代系统上的顶视图(向下看);
图3B是图3A的系统的一部分的侧视图;
图4是根据本文中所描述的一个或多个实施例的在实现图3A的系统并采用光补偿技术的实验室环境中所建造的原型的正视数字图像;
图5是示出了光补偿元件的附加细节的图3A的系统的放大部分的顶视图;
图6是在图5的光补偿部分内和周围的一些替代和/或附加结构(诸如棱镜)的放大视图;
图7A是示出了图6的棱镜的一些非理想特性的示意图;
图7B是示出了图6的棱镜的顶角和在不期望的方向上传播的光的所得的量之间的关系的图;
图8是根据一个或多个进一步的实施例的一些替代和/或附加结构和特性的放大图;
图9是作为视角的函数的相对于平板显示器的视平面的相应的法线的“规则”和“重影”光线的角度的图;
图10是作为视角的函数的被包含在图9的“重影”光线内的光的百分比的图;
图11和12是来自包括增亮膜(BEF)的定向背光的角的光分布的正交图形视图;
图13和14是来自包括两个交叉的增亮膜的定向背光的角的光分布的正交图形视图;
图15和16是来自可买到的窄的发射角LED的角的光分布的正交图形视图;
图17是包括转光膜的定向背光的截面图;
图18和19是来自图17的定向背光的模拟的角的光分布的正交图形视图;
图20是包括光学准直膜的定向背光的截面图;
图21是在其中平铺显示器可以是可配置的以用于允许和禁止边框引起的不连续的补偿的为观看者提供增强的观看体验的替代系统上的顶视图(向下看);
图22A和22B示出了可被用于使得平铺显示器能够是可配置的以用于允许和禁止边框引入的不连续的补偿的盖板配置的示意图;以及
图23示出了利用被置于相邻显示器之间的间隙中的挡板的毗邻平铺显示器的外围边缘布置的盖板的光补偿部分的另一实施例。
详细描述
现在将详细参考本发明的目前优选实施例,其示例图示于附图中。在可能时,将在所有附图中使用相同的附图标号来指示相同或类似的部件。
参照附图,在图3A中示出显示系统200的顶视图(向下看),该显示系统200通过以一般弯曲的阵列平铺平板显示器并且提供光补偿以纠正边框引起的不连续来为观看者提供增强的观看体验。图3B是图3A的系统的一部分(标记为3B)的侧视图。
显示系统200包括:以一般弯曲的阵列形式而布置的多个平板显示器210(例如,210a、210b和210c),以及被定位成邻近于平板显示器210并且覆盖平板显示器210的盖板220。如下面将更详细地进行讨论的,盖板220包括光补偿部分222,该光补偿部分222减少由平板显示器210的外围边缘212(例如,边框212a–c)所引入的视觉不连续。应当注意,这样的不连续还可由相邻边框之间的间隙所造成。本实施例示出了所谓的一维、半圆柱形的阵列,因为存在只是一行和多列的平板显示器210。然而,本领域技术人员将理解到本文中的详细描述可被容易地应用于二维阵列的显示器而没有背离所构想的实施例。二维阵列可以是半球形的(展示二维曲率)或圆柱形的(展示一维曲率)或包括不是半球形或圆柱形的弧形形状。
在本公开中所讨论的显示系统200和其它系统之间的显著差异当中是平板显示器210以近似曲线的分段阵列进行布置,并且盖板220同样是弯曲的,至少在外围边缘212所位于的区域中是弯曲的。此方法的优势在于至少部分地归功于相应的曲率有助于维持图像平面和观看者的各视点之间的某种程度的垂直性这一事实,良好定位的观看者(观察者)16将享受边框和/或间隙引起的不连续的更稳健的减少。然而,有效利用这种优势需要观看者16相对于结构(优选在盖板220的曲率的局部中心处或附近)的位置中的某种程度的精度,这将在下面更详细地进行讨论。
现在转向图3A-3B中所示的实施例的更详细的描述,显示系统200包括第一、第二和第三平板显示器210a、210b、210c,每个平板显示器具有外围边缘和相应的视平面,即,一般面向观看者16的平板显示器的表面。布置相应对的平板显示器210a–c以使得其相应的外围边缘(例如,边框212a、212b和212c)被布置成毗邻于彼此并且形成相应的视平面之间的相应的钝角T。因此,例如,定位第一和第二平板显示器210a、210b以使得其相应的边缘处于紧密邻近或可能地触摸并且形成钝角T,例如,该钝角T处于从约100到约200度的范围、处于从约120到约160度的范围、处于从约120到约140度的范围、或者处于来自约100度和约160度之间的范围中的任何期望的度数。可相对于彼此类似地定位第二和第三平板显示器210b、210c。平板显示器的角布置部分地依赖于相对于观看者的沉浸式显示设备的总的角范围以及所使用的平板显示器的数量。即,平板显示器的最小数量是2,而最大的角范围将是360度(其中显示设备完全地包围观看者),需要多于两个单独的显示器。
盖板220相对于观看者16被定位成邻近于平板显示器210a–c的至少视平面并且覆盖该至少视平面。盖板220可以是单片材料或者包括以边缘到边缘方式毗邻彼此进行布置的两片或多片材料。盖板可以是例如连续的一片材料以便不将任何接缝或其它视觉破坏性特征引入到显示系统200中。例如,盖板220可由连续的一片透明材料(诸如玻璃、塑料等)形成,该连续的一片透明材料已经被成形为补充由平板显示器210a–c所建立的一般曲率。在某些实施例中,盖板220可由单层材料形成,而其它实施例可采用层叠结构(诸如多层玻璃和/或塑料)或以其它方式分层的结构,其中的一些随后将在本说明书中进行讨论。
盖板220包括邻近于每个边框212a–c(例如,在图3A中的标记为3B的区域中)的至少一个光补偿部分222。由图3B的散列线示出一个这样的光补偿部分222。在此特定示例中,光补偿部分222被定位成分别邻近于第一和第二平板显示器210a、210b的相应的外围边缘212a、212b。光补偿部分222被置于盖板220的弯曲部分处,该弯曲部分沿着表示在平板显示器210a、210b之间所形成的钝角T(当从一端观看时)的顶点的线进行定位。在这层意义上,光补偿部分222本身可被视为具有与平板显示器210a、210b的相应的第一和第二视平面之间的钝角T互补的曲率。
参照图3B,光补偿部分222使由第一和第二平板显示器210a、210b的相应的外围区域216a、216b所产生的光发生弯曲。外围区域216a、216b一般被认为是在平板显示器210a、210b的相应的外围边缘212a、212b处或附近的区域。源自外围区域216a、216b的光的弯曲以为了减少由外围边缘212a、212b(例如,边框212a、212b)引入到第一和第二平板显示器210a、210b上所显示的图像的部分中的视觉不连续这一方式来完成。即,光的弯曲导致由平板显示器中的一个或多个所显示的图像以一个位置被施加在盖板220上,该位置相对于观看者遮蔽(obscure)相邻平板显示器之间的边框和/或任何间隙。作为结果,观看者看到未中断的图像。
图4是被建造为图3A-3B中所示的一般规格的实际显示系统200的数字化图像。如清楚地所示,在图像的左边上所示的光补偿部分222减少了由显示器210a、210b之间的边框212a、b所引入的视觉不连续。事实上,不存在图像中可见的可容易地辨别的不连续。相反,不存在操作的光补偿部分222以消除图像的右边上所示的由第二和第三平板显示器210b、210c之间的边框212b、c所引入的不连续。
现在参照图5,图5是图3A的系统的放大部分的顶视图并且示出了光补偿部分222的附加细节。盖板220的光补偿部分222和其邻近到第一和第二平板显示器210a、210b的外围边缘212a、212b的曲率产生在盖板220的背面232(面向平板显示器的盖板的一边)和第一和第二平板显示器210a、210b的相应的外围区域216a、216b和外围边缘212a、212b之间的间隙224。随着观看者远离第一和第二平板显示器210a、210b的外围区域216a、216b和外围边缘212a、212b而移动。即,朝着显示器的更中心区域移出,间隙224的尺寸逐渐地减小直到在盖板220的背面232和第一和第二平板显示器210a、210b之间存在很少的间隙或没有间隙。下面将更详细地讨论间隙224的特定轮廓的意义。然而,只要说间隙224的尺寸可在补偿由边框212a–c所引入的不连续方面起重要作用就够了。
现在参照图6,图6是在盖板220的光补偿部分222内和周围的结构的另一放大视图。在此实施例中,光补偿部分222包括设置在盖板220的背面232或相反的正面234中的至少一个上的多个棱镜240。每个棱镜240包括至少一个相应的顶角α,该顶角α是毗邻棱镜240的盖板220的最小的锐角。在此实施例中,假定每个棱镜240的相应的顶角基本上是相同的,且至少在可允许的顶角的规定的范围内。间隙224的尺寸和棱镜240的几何结构协作以用为了减少由边框212a、212b引入到第一和第二平板显示器210a、210b上所显示的图像的部分中的视觉不连续这样的方式来弯曲由相应的外围区域216a、216b所产生的至少一些光。
由图7A示出了与用于偏离光的棱镜的使用相关联的问题中的一个。如可见,由附图标记300所表示的一部分光线是纯粹地由棱镜240所传输的,其是期望的效果。然而,由附图标记301所表示的一部分光线可经历全内反射,其是不期望的效果。因此,观看者将看到来自平板显示器上的两个不同位置的光线,这将导致重影(两个不同的图像或其部分的叠加)。该重影可通过因子k进行量化,该因子k等于不期望的光线301与总的光线300加上301的比例。
将参照图5和6两者更详细地讨论间隙224的尺寸和棱镜240的光学性质之间的关系。然而,作为初始问题,将首先参照图7B,图7B是示出了棱镜240的顶角α(沿着x轴)和被表达为百分比的沿着y轴的所得的k因子之间的关系的曲线图。通常,图7B示出了存在涉及到棱镜240的顶角α的选择的竞争的设计考虑。
棱镜240的表面几何结构将在关于轴的两个互补方向中引导入射光,其中这两个方向中的一个为用于本文中所讨论的弯曲和边框补偿目的的期望的方向。然而,归因于棱镜240几何结构的在另一方向上传播的光没有帮助补偿边框不连续。相反,这种光引入其它不期望的伪像、主要地重影,其有点依赖于观看的方向。当棱镜240具有相对小的顶角时,在相对互补(但不期望)的方向上引导的光的百分比同样是相对较低的。另一方面,为了实现通过棱镜240的光的期望级别的弯曲(其也是间隙224的尺寸的函数),期望采用相对大的顶角。事实上,间隙224的特定尺寸必须随着顶角减小而增加以实现基本上相同的量的光弯曲。由于通常期望将间隙224的尺寸保持为小的(以将显示系统200保持为薄的且流线型的),因而应当选择棱镜240的相对大的顶角α。
平衡这些竞争的特性需要仔细考虑某些设计折衷。实验已经表明每个棱镜240的可允许的顶角的范围应当在从约20度到约50度的范围内以用于满意的观看,例如,在从约30度到约40度的范围内。事实上,在这样的限制下,贡献于重影的光的百分比可被限制到约20%或更少,已经发现这是视觉上可接受的。一旦选择了棱镜240的顶角,就可基于表征显示系统200的某些几何和光学关系来建立许多其它参数。
如上所述,在通过棱镜240弯曲的期望级别的光和间隙224的尺寸之间存在一关系。对于间隙224的一个感兴趣的尺寸是沿着法线轴从盖板220的背面232延伸到第一和第二平板显示器210a、210b的交叉点(见图6)的深度尺寸G。尽管可以任意数量的方式来定义深度尺寸G,然而考虑从背面232延伸到至平板显示器210的外围边缘212a、212b的中心或者在该外围边缘212a、212b的交叉点处的参考轴的尺寸是有用的。在一个或多个实施例中,间隙224的深度尺寸G的最小值与1/(TAN(Da–Va))成比例,其中Da是由每个棱镜所产生的偏离角。即,进入棱镜的光在离开棱镜时被折射通过的角度。Va是从观看者16的视点朝向第一和第二平板显示器210a、210b的外围边缘212a、212b的视角(见图5)。本领域技术人员将理解到偏离角Da是基于棱镜240的几何结构和光学性质(尤其是顶角)。在图3A和5中最佳看到视角Va。由于边框212(例如,212a、212b)包括某一宽度,因而可依据边框的宽度来表达间隙224的深度尺寸G;也就是,G与B/(TAN(Da–Va))成比例,其中B是垂直于相应的外围边缘214a、214b所测得的边框的宽度。
光补偿部分222的另一个重要的参数是在边框212的区域中的盖板220的曲率半径R。曲率半径R与G*((COS(90–T/2))-1–1)成比例,其中T是平板显示器210的相应的第一和第二视平面之间的钝角。显著地,曲率半径R不能是任意大的,因为这样不会产生满意的结果。因此,已经发现应当约束曲率半径R,例如以使得Dx=R*TAN(90–T/2)≤L/2,其中Dx是基于曲率半径的线性尺寸(见图5)并且L是平板显示器210的宽度。可从观看者16的观点将Dx视为对于在观看者处起源并穿过显示器盖和棱镜的光线而言在显示面板的平面上的光的入射点和已不存在棱镜的情况下的同一光线的入射点之间的距离。相应地,Dx是偏离角的函数,因为是偏离角导致偏移距离Dx。
基于前述内容,采用适当的几何和光学性质的显示系统200的一个示例包括下列参数:钝角T=140度、观看者距离Do=1.37米、顶角=40度、偏离角Da=20度、视角Va=+/-20度、边框宽度B=8mm、间隙深度G=46mm、曲率半径R=716mm、Dx=261mm以及显示器宽度L=1米。
尽管以上实施例采用具有基本上相同的相应的顶角α的棱镜240,然而替代实施例可采用其中每个棱镜240的相应的顶角与这种棱镜240距第一和第二平板显示器210a、210b的外围边缘212a、212b的距离有关地变化的棱镜240。具体地,随着人们在两者之中任一方向上远离最大间隙深度尺寸G所位于的位置横向地移动,间隙224的尺寸逐渐地减小。随着间隙224的尺寸减小,光弯曲效应同样降低;事实上,当间隙尺寸为零(即,在间隙224的极端横向边缘处)时,不论棱镜240的顶角,光弯曲都为零。可通过以为了在间隙尺寸减小时减小顶角这样的方式来改变棱镜240的顶角来有效利用此现象。顶角的这种减小可被用于减小由棱镜240所占据的盖板220的整体面积(尤其在横向方向上)。此特性可用另一种方式表达在于棱镜240的相应的顶角α是:(i)当间隙距离G处于最大值时,顶角α在最大值处,并且(ii)顶角α随着间隙距离G减小而逐渐地减小。作为示例,假定零是其中间隙距离G是最大值的盖板220上的位置,顶角可被表达为:
α(x)=α0-kabs(x),对于abs(x)在0和α0/k之间。
尽管在前的公式可最小化图像伪像(诸如串扰)的幅度,然而应当理解串扰保持不可避免的并且在观看者16未位于已经优化系统的位置处时还变得更大。为了进一步最小化重影的幅度,另一选项涉及使用定向显示器,即主要在特定方向(或方向范围)上发射光的显示器。换言之,由第一和第二显示器210中的至少一个所发出的光以相对于其视平面的非垂直方向β发射。
图8示出了与其中观看者16将观看到至少两种类型的光线的效应有关的附加和/或替代特征。光线310包含期望的图像并且相对于平板显示器210a、210b等的视平面形成角度β。光线312生成不期望的重影图像并且相对于例如平板显示器210b形成另一角度γ。通过设计显示器210a、210b等以使得光主要在角度β周围发出,可最小化以角度γ发出的光(即,“重影光线”)的量,导致重影幅度的进一步减小。事实上,重影基本上由图像的局部调光(dimming)所代替,其对于观看者16而言可以是较少干扰的。而且,可通过例如以图像在其中棱镜240正引入更多调光的位置处是较明亮的这种方式来设计平板显示器210(诸如LCD显示器)的背光来补偿局部调光。而且,可通过局部地增加图像亮度来处理图像。建模已经表明角度β应当被约束到相对于平板显示器的表面法线214的约±45度以避免重影,尽管在某些实例中,在±60度内的β可以是可接受的。
这样的定向显示器可以具有两种类型。一种类型使用定向背光,其创建非常明亮的图像。另一种类型涉及添加诸如3MTMPF24.0W膜之类的隐私过滤器,其传输仅在垂直入射下的光。这些后者类型不是优选的,因为它们往往使整个图像较暗。通常,后一种类型的平板显示器以在30度的量级上的角度发射光,并且被优化成垂直于显示器平面发射光。这可能不是最佳的,因为期望的角度β可能不是垂直的并且还可取决于在显示器上的位置。随后可能需要在显示器的顶部上添加棱镜膜(没有空气间隙)以将光从垂直入射弯曲到期望的角度β。
如在图9和10中所示,重影图像发生在非常小的视角(相对于盖玻璃)处。例如,在显示器一侧处的“规则光线”(由未填充的菱形所表示)的所有角度β在±15度内(见图8),而对于产生重影图像的光线,所有角度γ(由填充的菱形所表示)大于法线的±45度。进入重影图像中的光的量随着视角Va增加而下降。因此,对于定向的背光照明,如果配置背光以使得发射角位于重影光线的范围之外,则观看者不太可能看见重影图像。例如,如果背光以法线的±45度内的发射角发射,则重影图像对于观看者而言将不可见。此背光发射角必须足够大以容纳对于“规则光线”的角度的范围以及对于沉浸式显示器的设计的视角。
对于显示面板上不需要图像放大的位置,背光可保持不变以容纳大的视角。因此,整个显示器对于设计的视角(例如,对于当前设计的法线的±20度)将是沉浸式的且没有重影图像,并且对于大得多的视角(例如,法线的±90度)将是非沉浸式的(间隙在显示器之间显示)且无重影图像。或者,如果背光到处包括窄的发射角,则整个显示系统对于靠近显示器的曲率中心坐着的单个观看者将工作相当好。该显示器对于较小的视角将是沉浸式的且没有重影图像,并且对于范围外的角度将是暗的。
为了获得具有均匀亮度的平铺显示器,可能需要对各个背光的亮度分布的附加修改。如果当使用具有窄的发射角的背光并且可不再形成重影图像时,每个显示器在该显示器上的所有位置上均被维持在均匀亮度下,则原始将作为重影图像贡献的光的量(见图10)已经不复存在并且因此亮度将在显示器之间下降。归因于由于棱镜制造工艺的缺陷引起的通过棱镜的散射,在显示器之间的亮度也可下降。为了纠正显示器之间的亮度下降(dip),可优化背光亮度分布对位置。
可买到的3MVikuitiTM增亮膜(BEF)是被用于增加轴上背光的亮度的直角棱镜阵列膜。对于一维和二维平铺的沉浸式显示器两者,这些膜可被置于在背光和显示面板之间的常规背光上以产生具有窄的发射角的定向背光并且降低进入重影图像中的光功率。
BEF膜以不对称的方式改变光的角分布。在图11和12中示出了对于被置于Lambertian发射背光上的可买到的BEF膜的角的光分布,其中以坎德拉每平方米(cd/m2)为单位将光度标绘为发射角的函数。如果一个BEF膜与V维度一起使用,该V维度与其中将要减小发射角的维度对准,则可预期重影成像的至少部分抑制(60%到85%,取决于视角)。如果重影光线角度(即,角度γ)在±60度的角范围以外,则对于一维平铺,BEF膜的H尺寸可减少重影图像近似90%。
在某些实施例中,两个交叉的BEF膜可被用于进一步窄化发射角(图13和14)。此方法可潜在地被用于一维和二维显示器平铺两者。如果沿着感兴趣的尺寸使用V维度,则对于当前设计,将预期在从约85%到约90%的范围内的重影成像的抑制。如果使用H维度,则将预期在从约77%到92%的范围内的重影成像的抑制。
为了提高光传输效率,反射器(漫射或镜面反射)可被置于背光的底部处以用于光回收。
如先前所描述的,可能需要局部地调节亮度以避免具有靠近于边框的亮度下降。常规背光通常采用由LED或冷阴极荧光光源从边缘照明的波导。通过在背光的背面上绘画白色漫射点来执行光提取。局部亮度与这些点的尺寸和密度有关。在常规的背光中,优化点密度和尺寸以提供图像上的均匀强度照明。这通常导致其中点密度邻近显示面板的中心是较大的设计,因为在波导内传播的光的功率密度与距边缘定位的光源的距离有关地降低。可通过增加邻近显示面板边缘的背光上的点的密度来容易地补偿由菲涅尔结构所造成的靠近于面板边缘的功率下降。
替代地,可使用窄发射角光源来构造该背光。例如,如由图15和16所示,对于可买到的准直的LED的角的光分布可以是低至距峰值强度约±80度。此示例LED将几乎完全消除重影图像。可针对不同的设计并且针对期望级别的重影图像抑制来选择不同的源。因此,可基于显示设备的个体化设计来选择具有较小或较大的发射圆锥的LED。
对于二维平铺的沉浸式显示器,将需要处于二维阵列中的大量LED。对于一维阵列平铺,可通过使用一维漫射器来显著地减少LED的数量。LED随后可被对齐到沿着需要重影图像抑制的维度的行中。在另一维度上,1维漫射器(诸如全息漫射器)可被用于使用稀疏隔开的多行LED来实现均匀亮度。
此方法的缺点在于因为漫射器不能被用在感兴趣的维度上(因为其将加宽角发射分布),因而对于在光源和背光的另一边之间行进的光需要一距离以使强度分布为均匀的。对于以上的示例LED,当LED被并排放置在一行中(具有12mm的间距)时,在来自相邻LED的总计强度达到均匀性之前需要20mm的行进距离。可通过减小LED之间的间距、选择具有较大的角发射范围(具有较少重影图像抑制的折衷)的LED以及在相邻行上的现有LED之间添加LED来减少此距离。
与此类型的方法是使用正常的角分布LED和小透镜阵列的组合来获得与以上类似的输出背光角分布。
另一要考虑的几何结构是使用侧光式配置。对于在底部上具有楔形或棱镜结构的侧光式光导,可在一个维度上实现非常窄的发射角范围并且可通过改变楔角/棱镜角来调整发射角。
在底部上具有棱镜特征的光导通过失败的全内反射(TIR)实现窄的发射角。例如,图17示出了定向背光,包括:光导400、从其边缘照明光导的光源402(例如LED)、相对于由背光所照射的平板显示器的观看者的位置被置于光导的背面406上的棱镜404、被定位成邻近背面的反射构件408以及被置于光导的前表面412处的转光膜410。如果没有棱镜/楔形物存在于光导的底部上,则在光导中开始TIR传播的任何光线将保持通过TIR传播直到最后。然而,当棱镜存在时,每当光线击打棱镜,其传播方向被改变并且其在空气玻璃界面处的入射角被减小。一旦在界面处的入射角大于TIR角,光线就将以大角度从光导漏出。随后转光膜被用于朝向观看者转动光线。棱镜角α(关于光导的棱镜的浅(shallow)侧的角度)确定从光导漏出的光线的角的范围。棱镜角越小,光线的入射角在光导内减小得越平缓并且因此对于泄露的光线的角范围越小。为了提高效率,在光导的下面添加镜面光反射器以用于光回收。该转光膜还被定制有63度的顶(top)角。
对于如图17中所示的示例性的窄的发射角光导,在图18和19中示出了模拟结果。具有±80度的发射角的光被用于侧光式光源。浅侧上的棱镜角α是15度。棱镜结构沿着V维度窄化光发射角度以使得非常少的功率存在于±30度外。沿着正交的H维度,非常少的功率存在于±45度外,这主要归因于光源在输入空气玻璃界面处的折射。
该示例模型将最小化沿着两个维度的重影图像,并因此可被用于一维和二维平铺两者。此方法的优势是其对于不同设计的适应性。例如,如果需要较小的角范围背光,则可减小棱镜角以提供沿着一个维度的较小的视角。
为了调节各个背光的亮度分布以实现整个平铺显示器的均匀性,可使用两种方法。第一,可以非线性方式来改变棱镜的间距。替代地,也可改变棱镜角,即使这同样改变背光的角发射性质。
此方法结合被置于常规背光单元上的“准直”光学膜,并且背光单元随后被结合到沉浸式显示器中。也有可能使用其它几何结构的透镜,诸如圆锥形反射器和简单小透镜阵列。适当的“准直”膜可以是如图20中所示的锥形的反射器阵列膜。如所示,图20的背光包括:光导400、相对于由背光所照射的显示器的观看者的位置而邻近光导的背面进行定位的反射器408、光源402、关于光源的至少一部分进行定位以将由光源所发出的光引导至光导中的第二发射器414以及包括基质膜材料418和位于基质材料内的内含物(诸如圆锥形或角锥状内含物)420的准直膜416。尽管基质材料是透明材料(例如,透明聚合物材料),然而内含物呈现朝向背光的反射表面422。建模表明“准直”膜可实现相对于膜表面的法线的±30度内的角的光分布。还可通过改变反射内含物的参数来调整角的光分布范围。与此膜结合的常规背光将提供用于一维和二维平铺目的两者的没有重影图像伪像的沉浸式显示器。为了调制背光的亮度分布,可修改光导上的光提取特征的密度。
再次转向图6,也已发现间隙224的存在可被用于其它有用目的,诸如提供定位其它显示器相关的装备的体积。例如,观看者16将对单独地或与显示系统200上的视觉图像结合地体验音频编程感兴趣。根据一个或多个实施例,显示系统200可采用被耦合至盖板220的一个或多个声致动器424(见图6)。例如,致动器可位于显示器的顶侧和底侧上的盖玻璃的弯曲部分中。声致动器424操作以将音频信号转变为声动能以使得盖板220作为声膜操作并且朝向观看者16投射声动能。由于在盖玻璃和显示器之间存在空气间隙,因而声波未耦合到显示器中并且图像本身将保持不受影响。
注意,当盖板220与显示面板210接触(在远离边框212的区域中)时,音频能量可将压力波引入到显示面板210中,该压力波足以扭曲所显示的图像的质量。因此,可在盖板220和平板显示器210之间引入最小间隙(例如,几百微米或更多),这将消除盖板220和显示面板210的振动之间的任何相互作用。在这种情况下,显示系统200将包括一个或多个导轨(框架)以将盖板220保持在适当位置中。
一个特定实施例可涉及设计系统100以使得当观看者16靠近于盖板220的曲率中心坐着时实现最佳视觉体验。在那种情况下,盖板220还用作声音天线并且当观看者16位于这种曲率中心处时还将实现最佳音频。
如以上所讨论的,当观看者16位于产生受控的视角(例如,在从约10度到约20度的范围内)的特定范围的可允许的位置内时,显示系统200可补偿边框引入的不连续。在诸如营销场景之类的某些应用中,人们可能关注从期望范围的视角外的角度接近显示系统200的潜在顾客。事实上,该潜在顾客于是可能看见图像中的不期望的伪像并且错误地得出结论显示系统200具有低质量。为了补偿这种场景,一个或多个位置感测设备可操作以监视视平面的观看者16是否位于可允许的位置的范围内。显示系统200还可采用控制电路,该控制电路操作以:(i)在一个或多个位置感测设备揭示出观看者16位于可允许的位置的范围内时允许图像的显示;以及(ii)在一个或多个位置感测设备揭示出观看者16未位于可允许的位置的范围内时禁止图像的显示。
如以上在讨论图7A-7B时所注意的,存在与棱镜240的顶角的选择有关连的竞争性设计特性。棱镜240的表面几何结构将在关于轴的两个互补方向中引导入射光,其中这两个方向中的一个为期望的方向并且另一个为不期望的且产生图像中的伪像(诸如重影)。若干替代特征可被用于解决以上问题。
用于补偿重影的一种方法是采用图像信号处理技术和算法以提供被用于驱动平板显示器210的像素数据中的修正。如果考虑由平板显示器210所生成的图像的一行像素,则此行可被表示为1xN矢量V,其表示对于该特定行的所显示图像的强度。注意,对于例如使用R、G和B方法的每个颜色将存在相应的矢量V。当棱镜240被引入到光路中时,由观看者16所感知的图像将是另一1xN矢量P,该矢量P将是所显示的图像矢量V加上重影图像的组合。所感知的图像矢量P将由表达式P=(M+N)V给出,其中E和F是nxn方形矩阵。如果不存在重影,则矩阵M将是单位矩阵并且矩阵N将是零矩阵。当存在一些重影时,矩阵M和N要复杂得多但可使用可用算法容易地进行计算。
假定期望的像素行的图像可由矢量K来表达,则需要由显示面板所创建的图像矢量是由下列表达式:V=(M+N)-1K所给出。因此,可通过计算矩阵M和N并且显示图像矢量K而不是图像V来补偿重影。
以上技术具有一些限制,因为这些方程可导致其中矢量V的某些元素为负的情况,这显然是实际上不可能的(负像不可由显示器产生)。在这样的情况中,负元素可被设置例如在零处。当显示主要使用假设零和255之间(其经常被用在显示文本中)的灰阶形成的图像时,该问题尤为重要。另外,注意到矩阵M和N与视角Va有关,并且在多个观看者应用中,矩阵M和N将可能基于单个视角(诸如垂直于显示器)进行计算,这对于两个观看者而言可能不是最佳的。在诸如游戏之类的单个观看者应用中,图像算法可包括眼睛跟踪系统以定位观看者16在空间中的位置并且可基于观看者位置的信息来实时地重新计算矩阵M和N。
用于控制由棱镜240所引入的重影效应的另一种方式是允许观看者16按他/她的意愿来消除由棱镜240所引入的光学补偿。这种技术利用当间隙224的深度尺寸G为零时,由棱镜240所引入的光学效应不再操作并且重影消失这一事实。
现在参照图21,图21示出了包括如以上参考其它实施例所讨论的相同特征中的一些或全部的系统500。在系统500中,控制盖板220以使得其:(i)以第一模式操作以减少边框引起的不连续(并且可能引入重影);以及(ii)以第二模式操作以基本上不执行视觉不连续的减少(并且因此没有重影)。具体地,系统500可包括铰链机制502a、502b,操作以允许第一、第二和第三平板显示器210a、201b、201c沿着其相应的外围边缘相对于彼此旋转以达到对应于前述第一和第二模式的位置。
当在第二模式中时,盖板220的光补偿部分是在距平板显示器210的相应的外围区域和外围边缘的最小距离处并且在盖板220的背面和该外围区域和外围边缘之间基本上不产生间隙。因此,离开平板显示器210的任何光基本上不被光补偿部分弯曲,并且藉此系统500不操作以大幅度减少边框引入的不连续并且不操作以引入任何重影。然而,在第一模式中,盖板220是邻近于平板显示器210的外围边缘以在盖板220的背面和平板显示器210之间产生间隙。因此,系统500提供边框引入的不连续的减少以及一些重影的可能性。
如可在图21中所见,给予观看者16对铰链机制502a、502b的控制以使得他或她控制平板显示器210以相对于彼此旋转以实现:(i)第一位置,借以视平面基本上是共面的并且在它们之间限定基本上平角(图的下部)以及(ii)第二位置,借以视平面在它们之间形成钝角(图的上部)。
现在参照图22A和22B,图22A和22B是示出了用于控制由棱镜240所引入的重影效应的替代方式的示意图。在这些实施例中,系统将包括以上参照其它实施例所讨论的特征中的一些或全部,除了还包括盖板220的替代设计。在这些实施例中,盖板220包括具有前表面和后表面的第一板282以及同样具有前表面和后表面的第二板284。第一板和第二板282、284沿着两个板的法线轴彼此间隔开并且相对于彼此可移动。多个可变形棱镜540被置于第一板和第二板282、284中的至少一个上以使得它们位于第一板和第二板之间。通过示例的方式,可变形棱镜540可由弹性材料(诸如硅氧树脂)形成。
在图22A中所示的第一模式中,第一板和第二板282、284沿着法线轴彼此间隔得足够开以使得允许每个可变形棱镜540展示如上所讨论的用于弯曲光的相应的顶角和其它适当的光学性质。然而,在图22B中所示的第二模式中,第一板和第二板282、284沿着法线轴彼此未大幅度间隔开。事实上,使每个可变形棱镜540变形到它们未展示用于弯曲光的顶角或其它光学性质这样的程度。因此,在第一模式中,归因于变形的缺乏,可变形棱镜540操作以减少边框引起的不连续;然而,在第二模式中,棱镜540是变形的并且不能操作以执行边框引入的不连续的任何减少并且同样不能产生任何重影。
用于给观看者提供对板282、284的位置的控制的一种方法是密封其一个或多个边缘并且允许在板之间的空间内施加正/负压力以改变操作模式。例如,(i)在其间施加真空以及(ii)在其间移除气压中的至少一个可操作以使第一板和第二板282、284沿着法线轴朝向彼此移动以使得使每个可变形棱镜540变形。附加地或者替代地,(i)在其间移除真空以及(ii)在其间引入气压这两者中的至少一个可操作以使第一板和第二板282、284沿着法线轴远离彼此移动以使得允许每个可变形棱镜540呈现基本上未变形的形状。
在图23中所示的又一实施例中,盖板220的光补偿部分和其邻近到第一和第二平板显示器210a和210b的相邻外围边缘212a、212b的曲率在盖板220的背面232和第一和第二平板显示器210a和210b的相应的外围边缘212a、212b之间产生间隙G。挡板560可被置于从盖板的背面延伸到邻近相邻的外围边缘的位置(例如,外围边缘相交的地方)的间隙内。挡板可以是半透明的,但如果该挡板是不透明的,则其是更有效的。挡板的存在防止来自一个平板显示器的光线与来自相邻的平板显示器的光线混合并且可减少重影。
对本领域的技术人员显而易见的是,可在不背离本发明的精神和范围的情况下对本发明作出各种修改和变化。因此本发明旨在涵盖本发明的所有这些修改和变型,只要它们落在所附权利要求书及其等效物的范围中即可。
Claims (28)
1.一种显示装置,包括:
第一平板显示器,其具有外围边缘和第一视平面;
第二平板显示器,其具有外围边缘和第二视平面,其中所述第一和第二平板显示器:(i)被布置成沿着其相应的外围边缘而彼此毗邻,并且(ii)在相应的第一和第二视平面之间形成钝角T,其中T大于0度并且等于或小于180度;
盖板,被定位成邻近于所述第一和第二视平面并且覆盖所述第一和第二视平面,并且包括光补偿部分,所述光补偿部分(i)被定位成邻近于所述第一和第二平板显示器的外围边缘并且(ii)具有与相应的第一和第二视平面之间的所述钝角互补的曲率;以及
其中所述光补偿部分操作以使由邻近于所述第一和第二平板显示器的相应的外围边缘的所述第一和第二平板显示器的相应的外围区域所产生的至少一些光发生弯曲以减少由这样的外围边缘引入到所述第一和第二平板显示器上所显示的图像中的视觉不连续。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述盖板的光补偿部分和其邻近到所述第一和第二平板显示器的外围边缘的曲率产生:(i)在所述盖板的背面和所述第一和第二平板显示器的相应的外围区域和外围边缘之间的间隙;以及(ii)在所述盖板的背面和在相应的外围区域之外的中心区域中的所述第一和第二平板显示器之间的没有间隙。
3.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述光补偿部分包括被设置在所述盖板的正面和背面中的至少一个上的多个棱镜,所述多个棱镜中的每个棱镜包括定义这种棱镜的偏离角的至少一个相应的顶角。
4.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,下列中的一个:
所述多个棱镜中的每个棱镜的相应的顶角基本上是相同的,位于可允许的顶角的规定的范围内;以及
所述多个棱镜中的每个棱镜的相应的顶角根据这种棱镜距所述第一和第二平板显示器的外围边缘的距离而变化,从而使得所述相应的顶角:(i)在所述距离处于最大值时处于最大值,并且(ii)随着所述距离减小而减小到零。
5.如权利要求4所述的显示装置,其特征在于,对于所述多个棱镜中的每个棱镜的可允许的顶角的范围是在从约20到约50度的范围内。
6.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,下列中的至少一个:
所述盖板的光补偿部分和其邻近到所述第一和第二平板显示器的外围边缘的曲率产生在所述盖板的背面和所述第一和第二平板显示器的相应的外围区域和外围边缘之间的间隙;
所述间隙包括深度尺寸G,所述深度尺寸G沿着法线轴从所述盖板的背面延伸到至所述第一和第二平板显示器的外围边缘的中心或者在所述外围边缘的交叉点处的参考轴;
所述间隙的深度尺寸G的最小值与1/(TAN(Da–Va))成比例,其中Da是每个棱镜的偏离角并且Va是在朝向所述第一和第二平板显示器的外围边缘的一个方向上来自观看者的视点的视角;以及
所述间隙的最小深度尺寸G与B/(TAN(Da–Va))成比例,其中B是垂直于所述第一和第二平板显示器的相应的外围边缘所测得的所述外围区域的宽度。
7.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,所述盖板的光补偿部分的曲率半径R是由下列表达式所表达:R与Gx((COS(90–T/2))-1–1)成比例,其中G是所述间隙的深度尺寸并且T是相应的第一和第二视平面之间的钝角。
8.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,约束所述盖板的光补偿部分的曲率半径R以使得RxTAN(90–T/2)≥L/2,其中L是所述平板显示器的宽度。
9.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,进一步包括一个或多个声致动器,位于所述间隙内并耦合至所述盖板的背面,其中所述声致动器操作以将音频信号转变为声动能以使得所述盖板作为声膜操作并且朝向所述视平面的观看者投射所述声动能。
10.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,进一步包括:
一个或多个位置感测设备,操作以监视所述视平面的观看者是否位于可允许的位置的范围内,这确保了所述光补偿部分显著地减少由所述第一和第二平板显示器的相应的外围边缘所引入的视觉不连续;以及
控制电路,操作以:(i)在所述一个或多个位置感测设备揭示出所述观看者位于可允许的位置的范围内时允许由所述第一和第二平板显示器显示图像;以及(ii)在所述一个或多个位置感测设备揭示出所述观看者未位于可允许的位置的范围内时禁止由所述第一和第二平板显示器显示图像。
11.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述盖板的光补偿部分和其邻近到所述第一和第二平板显示器的外围边缘的曲率产生在所述盖板的背面和所述第一和第二平板显示器的相应的外围区域和外围边缘之间的间隙,并且其中挡板在所述间隙上从所述盖板的背面延伸到邻近所述第一和第二平板显示器的相邻外围边缘的位置。
12.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第一和第二平板显示器进一步包括定向背光。
13.如权利要求12所述的显示装置,其特征在于,所述定向背光包括被置于所述定向背光上的棱镜膜。
14.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,由所述第一和第二显示器中的至少一个所发出的光以相对于其视平面的非垂直方向β发射。
15.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,由所述第一和第二显示器中的至少一个所发出的光以相对于其视平面的方向β发射并且所述光的至少50%以圆锥体发射,所述圆锥体具有以所述方向β为中心的小于40度的半角。
16.一种显示装置,包括:
第一平板显示器,其具有外围边缘和第一视平面;
第二平板显示器,其具有外围边缘和第二视平面,其中所述第一和第二平板显示器:(i)被布置成沿着其相应的外围边缘而彼此毗邻,并且(ii)在相应的第一和第二视平面之间形成钝角T,其中T大于0度并且等于或小于180度;以及
盖板,被定位成邻近于所述第一和第二视平面并且覆盖所述第一和第二视平面,并且包括可控制的光补偿部分,所述光补偿部分(i)被定位成邻近于所述第一和第二平板显示器的所述外围边缘、(ii)以第一模式操作以使由邻近于所述第一和第二平板显示器的相应的外围边缘的第一和第二平板显示器的相应的外围区域所产生的至少一些光发生弯曲以减少由这样的外围边缘引入到所述第一和第二平板显示器上所显示的图像中的视觉不连续以及(iii)以第二模式操作以基本上不执行所述视觉不连续的减少。
17.如权利要求16所述的显示装置,其特征在于,进一步包括:
铰链机制,可操作以:(i)将所述第一和第二平板显示器布置成沿着其相应的外围边缘而彼此毗邻并且(ii)允许所述第一和第二平板显示器沿着其相应的外围边缘相对于彼此而旋转,其中:
在所述第二模式中,所述盖板的所述光补偿部分是在距所述第一和第二平板显示器的相应的外围区域和外围边缘的最小距离处并且在所述盖板的背面和所述相应的外围区域和外围边缘之间基本上不产生间隙,从而使得离开所述第一和第二平板显示器的所述相应的外围区域的任何光基本上不被所述光补偿部分弯曲,并且藉此所述盖板的所述光补偿部分不在所述第二模式中操作以大幅度减少所述视觉不连续;以及
在所述第一模式中,所述盖板的所述光补偿部分邻近于所述第一和第二平板显示器的所述外围边缘以在所述盖板的背面和所述第一和第二平板显示器的相应的外围区域和外围边缘之间产生间隙,从而使得离开所述第一和第二平板显示器的所述相应的外围区域的至少一些光被所述光补偿部分大幅度弯曲,并且藉此所述盖板的所述光补偿部分在所述第一模式中操作以大幅度减少所述视觉不连续。
18.如权利要求17所述的显示装置,其特征在于,所述铰链机制是可操作的以允许所述第一和第二平板显示器在下列两者之间沿着其相应的外围边缘相对于彼此而旋转:(i)第一位置,借以所述第一和第二视平面基本上是共面的并且在它们之间限定基本上平角,以及(ii)第二位置,借以所述第一和第二视平面在它们之间形成钝角。
19.如权利要求16所述的显示装置,其特征在于,所述盖板进一步包括:
第一板,其具有前表面和后表面;
第二板,其具有前表面和后表面,其中所述第一板和第二板沿着两个板的法线轴彼此间隔开并且相对于彼此可移动;以及
多个可变形棱镜,被置于所述第一板和第二板中的至少一个上以使得它们位于所述第一板和第二板之间。
20.如权利要求19所述的显示装置,其特征在于:
在所述第一模式中,所述第一板和第二板沿着所述法线轴彼此间隔得足够开以使得允许每个可变形棱镜展示定义这种棱镜的折射角的至少一个相应的顶角;以及
在所述第二模式中,所述第一板和第二板沿着所述法线轴未彼此间隔得足够开以使得使每个可变形棱镜变形到每个棱镜未展示定义这种棱镜的折射角的顶角这样的程度。
21.如权利要求20所述的装置,其特征在于:
在所述第一模式中,归因于变形的缺乏,所述多个可变形棱镜操作以使由邻近于所述第一和第二平板显示器的相应的外围边缘的第一和第二平板显示器的相应的外围区域所产生的至少一些光发生弯曲以减少所述视觉不连续;以及
在所述第二模式中,归因于其变形,所述多个可变形棱镜操作以基本上不执行所述视觉不连续的减少。
22.如权利要求19所述的装置,其特征在于,关于其一个或多个边缘而密封所述第一板和第二板以使得(i)在其间施加真空以及(ii)在其间移除气压这两者中的至少一者操作以使所述第一板和第二板沿着所述法线轴朝向彼此移动以使得使每个可变形棱镜变形。
23.如权利要求22所述的装置,其特征在于,(i)在其间移除真空以及(ii)在其间引入气压这两者中的至少一者操作以使所述第一板和第二板沿着所述法线轴远离彼此移动以使得允许每个可变形棱镜呈现基本上未变形的形状并且展示定义这种棱镜的折射角的至少一个相应的顶角。
24.如权利要求16所述的装置,其特征在于,由所述第一和第二显示器中的至少一个所发出的光以相对于其视平面的非垂直方向β发射。
25.如权利要求16所述的装置,其特征在于,由所述第一和第二显示器中的至少一个所发出的光以相对于其视平面的方向β发射并且所述光的至少50%以圆锥体发射,所述圆锥体具有以所述方向β为中心的小于40度的半角。
26.一种装置,包括:
第一平板显示器,其具有外围边缘和第一视平面,所述第一平板显示器进一步包括第一背光;
第二平板显示器,包括第二背光,所述第二平板显示器进一步包括外围边缘和第二视平面,其中所述第一和第二平板显示器被布置成沿着其相应的外围边缘而彼此毗邻,并且其中在相应的第一和第二视平面之间形成钝角T,其中T大于0度并且等于或小于180度;
盖板,被定位成邻近于所述第一和第二视平面并且覆盖所述第一和第二视平面,并且包括光补偿部分,所述光补偿部分(i)被定位成邻近于所述第一和第二平板显示器的所述外围边缘并且(ii)具有与相应的第一和第二视平面之间的所述钝角互补的曲率,并且其中所述光补偿部分操作以使由邻近于所述第一和第二平板显示器的相应的外围边缘的第一和第二平板显示器的相应的外围区域所产生的至少一些光发生弯曲以减少由这样的外围边缘引入到所述第一和第二平板显示器上所显示的图像中的视觉不连续;以及
其中所述第一和第二背光是定向背光。
27.如权利要求26所述的装置,其特征在于,所述第一和第二定向背光包括被置于所述定向背光上的棱镜膜。
28.一种装置,包括:
第一平板显示器,其具有外围边缘和第一视平面;
第二平板显示器,其包括外围边缘和第二视平面,并且其中所述第一和第二平板显示器(i)被布置成沿着其相应的外围边缘而彼此毗邻并且(ii)在相应的第一和第二视平面之间形成钝角T,其中T大于0度并且等于或小于180度;
盖板,被定位成邻近于所述第一和第二视平面并且覆盖所述第一和第二视平面,并且包括光补偿部分,所述光补偿部分(i)被定位成邻近于所述第一和第二平板显示器的外围边缘并且(ii)具有与相应的第一和第二视平面之间的所述钝角互补的曲率;
挡板,其从所述盖板延伸到邻近所述第一和第二平板显示器的相邻外围边缘的位置;以及
其中所述光补偿部分操作以使由邻近于所述第一和第二平板显示器的相应的外围边缘的第一和第二平板显示器的相应的外围区域所产生的至少一些光发生弯曲以减少由这样的外围边缘引入到所述第一和第二平板显示器上所显示的图像中的视觉不连续。
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