MX2014012616A - Dispositivo de pantalla autoestereoscopica y metodo de excitacion. - Google Patents

Dispositivo de pantalla autoestereoscopica y metodo de excitacion.

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Karel Johannes Gerhardus Hunnen
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Abstract

Una pantalla autoestereoscópica utiliza una retroiluminación de dirección para permitir que vistas individuales sean dirigidas a lugares deseados que corresponden a la posición de los ojos de un espectador. Sin embargo, se proporciona una sola imagen (es decir, monoscópica) a ángulos grandes cuando la calidad de una imagen autoestereoscópica puede caer por debajo de niveles aceptables. Esto se logra dirigiendo las fuentes de luz en la retroiluminación de dirección como función del ángulo.

Description

DISPOSITIVO DE PANTALLA AUTOESTEREOSCOPICA Y METODO DE EXCITACION CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con dispositivos de pantalla autoestereoscópica .
ANTECEDENTES DE LA INVENCION Se conocen varios tipos de dispositivos de pantalla autoestereoscópica. Esencialmente, las pantallas incluyen una disposición óptica que dirige diferentes vistas a diferentes direcciones en las cuales pueden localizarse los ojos de un usuario, por lo que el usuario no necesita portar gafas especiales para este propósito.
Las diferentes direcciones de las vistas pueden lograrse por ejemplo con una disposición de lentes, con lentes individuales cubriendo grupos de píxeles. Entonces las lentes dirigen luz de diferentes píxeles en diferentes direcciones, y de esta manera pueden enviarse diferentes imágenes (por ejemplo, izquierda y derecha) a diferentes direcciones.
Otro enfoque es utilizar una disposición de barrera. De nuevo esto tiene la función de limitar la dirección en la cual puede enviarse la luz desde píxeles individuales.
Un problema con estas disposiciones es que se reduce la resolución de las vistas individuales. Al operar en una multiplexión temporal así como también en una forma de Ref.: 250788 multiplexion espacial, puede obtenerse mayor resolución.
Los diseños señalados arriba proporcionan las diferentes vistas en diferentes direcciones fijas. Sin embargo, otros diseños proporcionan un rastreo de la posición de los ojos de uno o más espectadores. Esto significa que para cada espectador necesitan generarse dos vistas, en lugar de un conjunto completo de vistas (típicamente 9 ó 15) que llenan el campo de visión.
La presente invención se relaciona particularmente con un tipo conocido de pantalla autoestereoscópica en la cual se utiliza una retroiluminación de dirección de luz para dirigir luz a los ojos de un espectador o de múltiples espectadores que son detectados utilizando cámaras. Las imágenes izquierda-derecha se visualizan secuencialmente en una LCD.
Para cada espectador, se encienden y apagan dos configuraciones de fuente de luz direccional en fase con la LCD de tal manera que en un momento dado en el tiempo cada ojo ve ya sea la imagen correcta o una pantalla en blanco.
Una retroiluminación de dirección puede comprender por ejemplo una retroiluminación pixelada y una disposición de lentes. Mediante el control de los elementos de retroiluminación que se iluminan, la dirección de salida de luz resultante está determinada por las lentes. También puede proveerse una matriz de prismas de electromojado para dirigir una salida de retroiluminación en diferentes direcciones.
Típicamente, se utiliza una matriz de lentes para alcanzar la dirección de luz requerida. Sin embargo, estas matrices de lentes adolecen de aberraciones fuera del eje. En particular, el desempeño de las lentes se degrada como función del ángulo de incidencia debido a aberraciones monocromáticas tales como coma (aberración comática) y curvatura de campo. Esta degradación del desempeño de la lente dependiente del ángulo de incidencia tiene consecuencias para el diseño de pantallas autoestereoscópicas. Por ejemplo la pérdida de resolución ocular se presenta a ángulos de incidencia mayores. Este es un problema en general de los enfoques de dirección de retroiluminación.
En la práctica esto significa que, debido a las aberraciones ópticas, un espectador que está sentado cerca de la normal de la pantalla percibe una escena estereoscópica con buena calidad (3D) , mientas que los espectadores que están más fuera del eje de la normal perciben altas cantidades de diafonía, luz no homogénea o ambas. Esta situación es problemática para un producto.
La presente invención está dirigida al problema de que las aberraciones más grandes tales como diafonía y/o luz no homogénea en la pantalla para ángulos de visión fuera del eje más grandes pueden hacer que el sistema sea inadecuado para un producto.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION De conformidad con la invención se proporciona un dispositivo y método como se reivindica en las reivindicaciones independientes.
De conformidad con un aspecto de la invención, se proporciona un dispositivo de pantalla autoestereoscópica que comprende : una disposición de retroiluminación que proporciona una salida de luz en una dirección que puede controlarse, un panel de visualización modulador de luz iluminado por una disposición de retroiluminación; una disposición de rastreo de cabezas o de ojos para rastrear la posición de un espectador; y un controlador para controlar la disposición de retroiluminación y el panel de visualización, en donde el controlador está adaptado para controlar la disposición de retroiluminación y el panel de visualización para proporcionar control direccional dependiendo de la posición de un espectador de imágenes izquierda y derecha en secuencia a los dos ojos de un espectador en una zona de salida de visualización central, y proporcionar una sola imagen sin control direccional dependiente del espectador a zonas de salidas de visualización.
Esta disposición utiliza una retroiluminación de dirección para permitir que vistas individuales sean dirigidas a lugares deseados que corresponden a la posición de los ojos de un espectador. Sin embargo, se proporciona una sola imagen (es decir, monoscópica) a ángulos grandes cuando la calidad de una imagen autoestereoscópica puede caer por debajo de niveles aceptables. Esto se logra dirigiendo las fuentes de luz en la retroiluminación de dirección como función del ángulo.
La disposición de retroiluminación comprende por ejemplo una disposición de lentes, y el dispositivo de pantalla de la invención evita problemas de grandes ángulos de visión asociados con la disposición de lentes. Por ejemplo, la disposición de retroiluminación puede comprender una retroiluminación segmentada; y la disposición de lentes, en donde la disposición de lentes comprende una matriz de unidades de lentes, en donde una submatriz respectiva de segmentos de retroiluminación está asociada con cada unidad de lente de la disposición de lentes, de tal manera que la unidad de lente dirige una salida de luz de segmentos de retroiluminación asociados en direcciones específicas. Sin embargo, la invención puede aplicarse en general a luces posteriores de dirección de luz.
El controlador está adaptado preferentemente para proporcionar las dos imágenes en secuencia en un primer y segundo subcuadro, y proporcionar la imagen única sin control direccional dependiente del espectador a las zonas de salida de visualización laterales en solo uno de los subcuadros . Las dos imágenes pueden repetirse a una velocidad de repetición mayor y a la mitad de la intensidad, para reducir el parpadeo si se desea.
Cuando se visualiza la imagen única en solo uno (o la mitad de uno) de los subcuadros, esto significa que la intensidad de la luz es comparable para las áreas de visión estereoscópica y monoscópica de la salida de visualización, porque cada ojo recibe una imagen durante uno de cada dos subcuadros .
Puede proveerse una imagen izquierda sin control direccional dependiente del espectador a una zona de salida de visualización lateral izquierda en uno de los subcuadros y puede proporcionarse una imagen derecha sin control direccional dependiente del espectador a una zona de salida de visualización lateral derecha en el otro de los subcuadros. Esto evita imágenes antiestéreo en el límite entre las zonas de visión central y laterales.
Cada submatriz de segmentos de retroiluminación puede comprender una parte segmentada para una región de la submatriz para proporcionar luz a la zona de salida de visualización central, y partes no segmentadas para las dos regiones de la submatriz para proporcionar luz a las dos zonas de salida de visualización laterales. Este aspecto reconoce que no se necesita una retroiluminación segmentada para las partes de la submatriz de retroiluminación que son para iluminar las zonas laterales de imagen única.
La parte no segmentada en un lado de la submatriz de retroiluminación puede compartirse con la parte no segmentada en el otro lado de una submatriz de retroiluminación adyacente. Esto significa que el número global de segmentos de retroiluminación puede mantenerse en un mínimo.
El controlador puede estar además adaptado para controlar la disposición de retroiluminación y el panel de visualización para proporcionar una sola imagen sin control direccional dependiente del espectador si el espectador está fuera de una distancia predefinida del panel de visualización. Este aspecto reconoce que la calidad de la imagen autoestereoscópica también depende de la distancia de visión, de tal manera que la pantalla pueda proporcionar una sola operación de visión para distancias de visión en donde la calidad de la imagen autoestereoscópica puede no ser adecuada. El intervalo predefinido de distancias de visión adecuadas puede tener un intervalo mínimo y un intervalo máximo, dado que la capacidad de visualizar imágenes autoestereoscópicas se deteriora para distancias de visión pequeñas y distancias de visión grandes.
El tamaño angular de la zona de salida de visualización central puede ser ajustada por un espectador. El espectador puede seleccionar entonces el compromiso deseado entre la libertad de movimiento y las aberraciones ópticas y la diafonía.
La invención también proporciona un método de control de un dispositivo de pantalla autoestereoscópica que comprende una disposición de retroiluminación que proporciona una salida de luz en una dirección que puede controlarse y un panel de visualización modulador de luz, en donde el método comprende: detectar la posición de por lo menos un espectador en un campo de visión del dispositivo de pantalla; para un espectador en una zona de salida de visualización central, controlar la disposición de retroiluminación y el panel de visualización para proporcionar control direccional dependiendo de la posición del espectador, y proporcionar imágenes izquierda y derecha en secuencia a los dos ojos del espectador; y proporcionar una sola imagen sin control direccional dependiente del espectador a zonas de salida de visualización laterales.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Ahora se describirán detalladamente ejemplos de la invención, haciendo referencia a las figuras adjuntas en las cuales: la figura 1 se usa para explicar la operación básica de un dispositivo de pantalla autoestereoscópica de dirección de retroiluminación conocido; la figura 2 muestra un primer ejemplo de componentes de un dispositivo de pantalla autoestereoscópica de la invención; las figuras 3A y 3B muestran los dos subcuadros para la pantalla de la figura 2; las figuras 4A y 4B muestran un segundo ejemplo de componentes de un dispositivo de pantalla autoestereoscópica de la invención con una región estereoscópica de tamaño variable; las figuras 5A y 5B muestran un tercer ejemplo de componentes de un dispositivo de pantalla autoestereoscópica de la invención; las figuras 6A muestra un ejemplo adicional de componentes de un dispositivo de pantalla autoestereoscópica de la invención en el cual está definida una zona de visión, y la figura 6B muestra una forma alternativa de la zona de visión; y la figura 7 muestra un dispositivo de pantalla autoestereoscópica de la invención.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La invención proporciona una pantalla autoestereoscópica que utiliza una retroiluminación de dirección para permitir que vistas individuales sean dirigidas a lugares deseados que corresponden a la posición de los ojos de un espectador. Sin embargo, se proporciona una sola imagen (es decir, monoscópica) a ángulos grandes cuando la calidad de una imagen autoestereoscópica puede caer por debajo de niveles aceptables . Esto se logra dirigiendo las fuentes de luz en la retroiluminación de dirección como función del ángulo.
La figura 1 se usa para explicar en general el tipo de dispositivo de pantalla con el cual se relaciona la invención .
La pantalla comprende una disposición de retroiluminación 10 y un panel de visualización modulador de luz 12. tal como un panel de LC. La disposición de retroiluminacion comprende un conjunto de submatrices de retroiluminacion segmentadas 14, cada una de las cuales está asociada con una lente de salida 16.
Cuanto más submatrices de retroiluminacion haya, mayor será el número de segmentos de retroiluminacion que pueden encenderse para proporcionar iluminación del panel de visualización, de tal manera que puede reducirse la intensidad de los segmentos de retroiluminacion individuales. Desde luego, un mayor número de matrices de retroiluminacion implica una estructura más complicada así como mayor costo como resultado del mayor número de fuentes de luz. El tamaño de las submatrices de retroiluminacion es suficiente para permitir proporcionar un número deseado de segmentos de retroiluminación individualmente direccionables (por ejemplo, LEDs individuales) con el propósito de proporcionar la capacidad de control deseada de la dirección de iluminación. Por lo tanto, existe un compromiso entre el tamaño de los segmentos de iluminación individuales, el número de segmentos de iluminación por submatriz y la intensidad de retroiluminación requerida por segmento.
El factor limitante es típicamente el tamaño de un solo segmento de luz controlable en la submatriz de retroiluminación. Para una distancia de visión dada, se requerirá una resolución angular dada de direcciones de visión, y esto a su vez especifica la resolución angular de la matriz de fuentes de luz, la cual se relaciona con el tamaño y la resolución espacial de las fuentes de luz y las lentes.
Cada submatriz tiene una rejilla de fuentes de luz, tales como LEDs . Cuando se selecciona qué LEDS se iluminan, se puede controlar la dirección de salida de luz de las lentes. Como se muestra en la figura 1, al utilizar una LED seleccionada en cada submatriz, la dirección de salida de luz de cada lente es la misma, como se muestra por medio de las envolventes 18. Mediante la selección adecuada de una o más fuentes de luz en cada submatriz 14 para cada lente 16, las envolventes 18 pueden converger de tal manera que se reúnan en una posición de un solo ojo para una distancia de visión deseada. Por lo tanto, al controlar las submatrices, la salida de luz puede dirigirse a una posición lateral específica (es decir, izquierda-derecha) en el espacio a una distancia de visión dada. Un problema con este tipo de disposición es que las aberraciones ópticas afectan la salida de luz para ángulos de salida fuera del eje grandes.
La invención también utiliza submatrices de retroiluminación, pero las utiliza para proporcionar a los espectadores una imagen monoscópica a ángulos de incidencia mayores. Esto se logra direccionando espacialmente y temporalmente las fuentes de luz en la retroiluminación de dirección como función del ángulo de incidencia. Dado que los niveles de diafonía también pueden depender de la distancia, también es posible presentarles a los espectadores que están muy cerca o muy lejos de la pantalla un video monoscópico.
La figura 2 muestra un ejemplo del dispositivo de pantalla de la invención. La estructura básica es la misma que en la figura 1 y se emplean los mismos números de referencia. La invención se relaciona específicamente con la manera en la que se controla la submatriz de retroiluminación 14 para cada unidad de lente de la matriz de lentes 16.
Como se muestra en la figura 2, una parte central de la submatriz de retroiluminación proporciona iluminación a una zona de salida de visualización central. Esta zona es controlada en la misma forma que en la técnica anterior, para proporcionar un área estéreo de rastreo de cabezas (HTS, por sus siglas en inglés) . Por lo tanto, dentro de esta zona, la posición de un usuario es rastreada y se proporcionan imágenes izquierda y derecha en secuencia a los ojos izquierdo y derecho. Regiones de borde de las submatrices de retroiluminación 14 proporcionan iluminación a zonas de salida de visualización laterales. De conformidad con la invención, estas son áreas de visión monoscópicas (M) simples. En el ejemplo de la figura 2, la imagen del ojo izquierdo L se proporciona a ambas zonas de salida laterales. Por lo tanto, se proporciona una imagen simple sin control direccional dependiente del espectador. Desde luego, en su lugar la imagen derecha podría usarse para las regiones monoscópicas . Una alternativa adicional es proporcionar la imagen izquierda al lado lateral izquierdo y una imagen derecha al lado lateral derecho, como se discute más detalladamente más adelante.
La zona de salida de visualización central es una región de visión en donde las aberraciones monocromáticas no son percibidas por el espectador, y ésta se utiliza como una región estereoscópica. El contenido estéreo solo se proporciona en esta región estereoscópica en donde los ojos del espectador son rastreados. Si en esta región estereoscópica los ojos del espectador son detectados a un ángulo de incidencia específico, la luz de diferentes fuentes de luz es dirigida hacia el ojo izquierdo y el ojo derecho mediante óptica de lentes.
Las fuentes de luz que corresponden a la imagen del ojo izquierdo y del ojo derecho se encienden y apagan alternadamente (indicado por L+R) . Por lo tanto, la óptica de lentes es estática, pero al direccionar dinámicamente diferentes fuentes de luz, se proporciona a los espectadores contenido estereoscópico a diferentes ángulos de incidencia en la región estereoscópica. Las fuentes de luz que corresponden a ángulos de incidencia en esta región estereoscópica en la cual se detectan los ojos del espectador permanecen apagadas .
Este es el modo de operación estándar.
A los ángulos de incidencia mayores a los cuales las aberraciones son percibidas por el espectador, se proporciona al espectador contenido monoscópico. Estas regiones de visión son regiones monoscópicas y están del lado izquierdo y derecho de la región estereoscópica. En el ejemplo mostrado, todas las fuentes de luz asociadas de la submatriz de retroiluminación se encienden cuando la imagen del ojo izquierdo se muestra en la LCD y se apagan cuando la imagen del ojo derecho se muestra en la LCD, independientemente de dónde se localicen la cabeza o los ojos.
El panel de LCD 12 puede actualizarse por ejemplo a 240 Hz . En ese caso, la LCD muestra la imagen del ojo izquierdo durante 1/120 s y la imagen del ojo derecho por 1/120 s. En la región estereoscópica un espectador observa una imagen en el ojo izquierdo y un cuadro negro en el ojo derecho alternado a 1/120 s con un cuadro negro en el ojo izquierdo y una imagen en el ojo derecho. En la región monoscópica un espectador observa una imagen y un cuadro negro alternado a 1/120 s con ambos ojos. En una región indefinida lateralmente fuera de las áreas monoscópica y estereoscópica, un espectador observa mayormente una pantalla negra.
En el ejemplo en el que la imagen izquierda se usa para proporcionar las vistas monoscópicas, el ojo izquierdo de los espectadores en la región estereoscópica y ambos ojos de los espectadores en la región monoscópica son servidos simultáneamente. Por lo tanto, cuando el panel de LCD muestra la imagen estéreo izquierda, las fuentes de luz que corresponden a la región monoscópica y aquellas que sirven al ojo izquierdo de los espectadores rastreados en la región estereoscópica se encienden simultáneamente. Esta multiplexión espacial y temporal de la imagen izquierda y derecha se ilustra en las figuras 3A y 3B, en la cual la figura 3A muestra la visualización del contenido de la imagen izquierda y la figura 3B muestra la visualización del contenido de la imagen derecha. Estos dos periodos de visualización son los subcuadros de la visualización de la imagen completa.
Solo durante la visualización de la imagen izquierda se iluminan las regiones monoscópicas , como se representa mediante "M-L", y la región estereoscópica se visualiza solo para el ojo izquierdo, como se representa mediante "HTS-L". Durante la visualización de la imagen derecha solo se ilumina la región estereoscópica con una imagen solo para el ojo derecho, como se representa por "HTS-R" .
Utilizando este enfoque, el intervalo de brillo percibido por un espectador en la región monoscópica y estereoscópica será aproximadamente la misma.
Cuando se visualiza la imagen izquierda en ambas regiones monoscópicas como se muestra, el espectador observa una transición antiestéreo cuando se mueve de la región estereoscópica a la región monoscópica (antiestéreo se refiere a ver una imagen izquierda con el ojo derecho y una imagen derecha con el ojo izquierdo) . Esto puede solucionarse dividiendo las regiones monoscópicas de tal manera que el área monoscópica a la izquierda de la región estereoscópica muestre la imagen izquierda y el área monoscópica a la derecha de la región estereoscópica muestre la imagen derecha. No es necesario aumentar la frecuencia de imágenes. Los espectadores en la región monoscópica izquierda son servidos simultáneamente con los ojos izquierdos en la región estereoscópica, mientras que los espectadores en la región monoscópica derecha son servidos simultáneamente con los ojos derechos en la región estereoscópica.
El tamaño de la región estereoscópica es una concesión mutua entre la libertad de movimiento y la diafonía introducida por aberraciones ópticas. Dependiendo de la situación y las preferencias de los espectadores, puede ser deseable hacer una elección diferente. Suponiendo una discretización dada de las fuentes, los ángulos de abertura de las regiones pueden ajustarse asignando un número de fuentes de luz a regiones de la súbmatriz de retroiluminación que están asociadas con las áreas estereoscópicas y monoscópicas.
La preferencia puede por ejemplo establecerse vía control remoto. Las figuras 4A y 4B proporcionan una representación esquemática de esto, en la cual la figura 4A muestra una región estereoscópica central más grande (es decir, la zona de salida de visualización central) y la figura 4B muestra una región estereoscópica central más pequeña (es decir, la zona de salida de visualización central) .
Si no se necesita la función de ajuste del tamaño de la región estereoscópica, no es necesario tener segmentación espacial de la fuente de luz para direccionar las regiones monoscópicas. En otras palabras, las fuentes de luz en las regiones monoscópicas pueden agruparse o reemplazarse por una (sola) fuente de luz más grande. Puede proveerse un solo tope de campo físico en la estructura de retroiluminación que limite el ángulo de salida máximo de la retroiluminación. Esto reduce la diafonía .
Una modalidad de esta idea se ilustra en las figuras 5A y 5B.
La figura 5A muestra una submatriz de retroiluminación completamente segmentada 14, en donde ciertas regiones 30 se usan para iluminar las áreas monoscópicas. Estas regiones están alineadas con los bordes de las lentes de la matriz de lentes 16.
La figura 5B muestra la manera en la que las múltiples fuentes de luz pueden reemplazarse con una sola fuente de luz más grande, tal como el LED 32. El LED simple puede compartirse entre las áreas de borde de dos lentes adyacentes como se muestra. Si una imagen izquierda va a proporcionarse a la región lateral izquierda y una imagen derecha va a proporcionarse a una región lateral derecha, entonces cada LED 32 necesita una parte izquierda y una parte derecha.
Este uso de áreas de retroiluminación más grandes puede dar lugar a una reducción de costos. Por ejemplo, en regiones monoscópicas , se pueden utilizar LEDs grandes con difusores como la fuente de luz .
El principio principal de proporcionar al espectador imágenes monoscópicas de buena calidad en direcciones de visión en donde la diafonía para visión estéreo se hace severa, puede ampliarse al incluir la distancia de visión del espectador. Si el espectador se localiza muy lejos de la pantalla, la resolución espacial de la retroiluminación es muy baja para proporcionar una resolución angular suficiente para separar la visión izquierda y derecha. Por lo tanto, la diafonía entre las vistas aumenta con la distancia de visión. Cuando el espectador se sienta muy cerca de la pantalla, parte de la pantalla se ve bajo un ángulo de salida grande. También esto introducirá distorsiones ópticas. Por lo tanto, puede definirse un rango de distancia en el cual el espectador tiene que localizarse con el fin de asegurar una buena calidad estéreo. Similar a las ideas presentadas arriba, es posible cambiar de un modo estereoscópico a un modo monoscópico cuando el espectador no se localiza dentro de este rango de distancia.
La figura 6A muestra una región 40 definida entre límites superior e inferior de la distancia de visión: Zmáx y Zmín. Solo si un espectador está dentro de esta zona la función de rastreo de cabezas está activada.
En lugar de definir una zona de visión con base en distancias a lo largo de la dirección del eje como se muestra en la figura 6A, la zona de visión puede basarse en distancias radiales desde un centro de la pantalla. La zona de visión se convierte entonces en un segmento de una espacio anular, entre una dirección radial mínima y una dirección radial máxima. Esto se muestra esquemáticamente en la figura 6B.
El cambio entre los modos estereoscópico y monoscópico con base en la distancia de visión se logra ajustando activamente las fuentes de luz que dependen de la información de rastreo de cabezas, mientras que el cambio entre los modos estereoscópico y monoscópico con base en el ángulo de incidencia es independiente de la ubicación del espectador.
El sistema completo se muestra en la figura 7.
La disposición de retroiluminación se muestra como 10 para iluminar el panel de visualización 12. Un controlador 60 recibe una entrada de una disposición de rastreo de cabezas o de ojos 62 que rastrea las pupilas de uno o más espectadores.
El controlador 60 controla el panel de visualización 12 para proporcionar una imagen de salida para la presentación de una pupila de un espectador. Cada imagen visualizada es por lo tanto una visualización de resolución total a la resolución nativa del panel de visualización.
Las diferentes imágenes requeridas (dos por espectador) se proveen en una forma secuencial por tiempo. Para este propósito, el panel de visualización tiene una alta frecuencia de actualización, por ejemplo de 120 Hz, 240 Hz o más .
La disposición de rastreo de cabezas puede comprender una o más cámaras montadas en la pantalla. El panel de visualización puede ser un panel de LCD o cualquier otra tecnología de visualización de modulación de luz.
El sistema de rastreo de cabezas estéreo puede rastrear uno o más espectadores, y las imágenes estereoscópicas pueden proveerse a múltiples espectadores al mismos tiempo, mediante el control adecuado de las submatrices de retroiluminación.
En los ejemplos anteriores, el cambio entre la vista estereoscópica y monoscópica se describe como un evento discreto, análogo al cambio entre dos estados. Un enfoque más avanzado puede ser reducir gradualmente la profundidad y por lo tanto la diferencia entre las imágenes izquierda y derecha en la transición entre la zona de visión estereoscópica y la zona de visión monoscópica.
Aquellos con experiencia en la técnica pueden entender y efectuar otras variaciones a las modalidades descritas al practicar la invención reivindicada, a partir de un estudio de las figuras, la descripción y las reivindicaciones anexas. En las reivindicaciones, la palabra "comprende" no excluye otros elementos o pasos, y el artículo indefinido "un" o "una" no excluye una pluralidad. El simple hecho de que se mencionen ciertas medidas en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que una combinación de estas medidas no puedan utilizarse ventajosamente. Cualquier signo de referencia en las reivindicaciones no debe considerarse como limitante del alcance.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :
1. Un dispositivo de pantalla autoestereoscópica, caracterizado porque comprende: una disposición de retroiluminación que proporciona una salida de luz en una dirección que puede controlarse, un panel de visualización modulador de luz iluminado por una disposición de retroiluminación; una disposición de rastreo de cabezas o de ojos para rastrear la posición de un espectador; y un controlador para controlar la disposición de retroiluminación y el panel de visualización, en donde el controlador adaptado para controlar la disposición de retroiluminación y el panel de visualización para proporcionar control direccional dependiendo de la posición de un espectador de imágenes izquierda y derecha en secuencia a los dos ojos de un espectador en una zona de salida de visualización central, y proporcionar una sola imagen sin control direccional dependiente del espectador a zonas de salida de visualización laterales.
2. Una pantalla de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la disposición de retroiluminación comprende una disposición de lentes.
3. Una pantalla de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la disposición de retroiluminación comprende : una retroiluminación segmentada; y la disposición de lentes, en donde la disposición de lentes comprende una matriz de unidades de lentes, y en donde una submatriz respectiva de segmentos de retroiluminación está asociada con cada unidad de lente de la disposición de lentes, de tal manera que la unidad de lente dirige una salida de luz desde segmentos de retroiluminación asociados en direcciones específicas.
4. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador está adaptado para proporcionar las dos imágenes en secuencia en un primer y segundo subcuadro, y proporcionar la imagen única sin control direccional dependiente del espectador a las zonas de salida de visualización laterales en solo uno de los subcuadros .
5. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador está adaptado para proporcionar las dos imágenes en secuencia en un primer y segundo subcuadro, y proporcionar una imagen izquierda sin control direccional dependiente del espectador a una zona de salida de visualización lateral izquierda en uno de los subcuadros y proporcionar una imagen derecha sin control direccional dependiente del espectador a una zona de salida de visualización lateral derecha en el otro de los subcuadros .
6. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque cada submatriz de segmentos de retroiluminacion comprende una parte segmentada para una región de la submatriz para proporcionar luz a la zona de salida de visualización central, y partes no segmentadas para las dos regiones de la submatriz para proporcionar luz a las dos zonas de salida de visualización laterales.
7. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la parte segmentada en un lado de una submatriz de retroiluminación está compartida con la parte no segmentada en el otro lado de una submatriz de retroiluminación adyacente.
8. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador está además adaptado para controlar la disposición de retroiluminación y el panel de visualización para proporcionar una sola imagen sin control direccional dependiente del espectador si el espectador está fuera de un rango de distancia predefinido del panel de visualización.
9. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el rango de distancia predefinido tiene una distancia mínima y una distancia máxima.
10. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tamaño angular de la zona de salida de visualización central puede ajustaría un espectador .
11. Un método de control de un dispositivo de pantalla autoestereoscópica caracterizado porque comprende una disposición de retroiluminación que proporciona una salida de luz en una dirección que puede controlarse y un panel de visualización modulador de luz , en donde el método comprende los pasos de : detectar la posición de por lo menos un espectador en un campo de visión del dispositivo de pantalla; para un espectador en una zona de salida de visualización central, controlar la disposición de retroiluminación y el panel de visualización para proporcionar control direccional dependiendo de la posición del espectador y proporcionar imágenes izquierda y derecha en secuencia a los dos ojos del espectador; y proporcionar una sola imagen sin control direccional dependiente del espectador a zonas de salidas de visualización laterales.
12. Un método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende proporcionar las dos imágenes en secuencia en un primer y segundo subcuadro, y en donde el método comprende proporcionar la imagen única sin control direccional dependiente del espectador a las zonas de salida de visualizacion laterales en solo uno de los subcuadros .
13. Un método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende proporcionar las dos imágenes en secuencia en un primer y segundo subcuadro, y proporcionar una imagen izquierda sin control direccional dependiente del espectador a una zona de salida de visualizacion lateral izquierda en uno de los subcuadros y proporcionar una imagen derecha sin control direccional dependiente del espectador a una zona de salida de visualizacion lateral derecha en el otro de los subcuadros.
14. Un método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende controlar la disposición de retroiluminación y el panel de visualizacion para proporcionar una sola imagen sin control direccional dependiente del espectador si el espectador está fuera de una distancia predefinida del panel de visualizacion.
15. Un método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende recibir un comando del usuario para establecer el tamaño angular de la zona de salida de visualizacion central, y controlar la disposición de retroiluminación dependiendo del valor del tamaño angular.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TR201903727T4 (tr) 2012-03-27 2019-04-22 Koninklijke Philips Nv Konum izi sürme ile çoklu-kullanıcı otostereoskopik gösterim ekranı.
US9674510B2 (en) * 2012-11-21 2017-06-06 Elwha Llc Pulsed projection system for 3D video
US20150228226A1 (en) * 2014-02-13 2015-08-13 Nvidia Corporation Power-efficient steerable displays
JP2015215505A (ja) * 2014-05-12 2015-12-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示装置、および表示方法
CN104614865A (zh) * 2014-12-30 2015-05-13 深圳市亿思达科技集团有限公司 2d-3d切换式立体显示装置
JP6925342B2 (ja) 2015-12-29 2021-08-25 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 自動立体視表示デバイス及び表示方法
US10437326B2 (en) * 2016-04-21 2019-10-08 Facebook Technologies, Llc Backlight modulation for liquid crystal display with eyetracking for virtual reality
CN108347814A (zh) * 2018-03-02 2018-07-31 青岛海尔智能家电科技有限公司 一种开关的背光控制方法、控制装置及开关
CN113557717A (zh) 2019-03-19 2021-10-26 索尼集团公司 信息处理装置、信息处理方法和程序
KR20220106171A (ko) 2020-01-20 2022-07-28 레이아 인코포레이티드 다중 사용자 멀티뷰 디스플레이, 시스템, 및 방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4312918A1 (de) * 1993-04-14 1994-10-20 Hertz Inst Heinrich Wiedergabeeinrichtung
EP1209508B1 (en) * 1993-12-01 2004-10-27 Sharp Kabushiki Kaisha Display for 3D images
GB2296617A (en) * 1994-12-29 1996-07-03 Sharp Kk Observer tracking autosteroscopic display
JPH11234703A (ja) * 1998-02-09 1999-08-27 Toshiba Corp 立体表示装置
CN100409824C (zh) * 2002-12-23 2008-08-13 张祥康 B超定位体外碎石机的自动立体定位方法及装置
DE10339076B4 (de) * 2003-08-26 2007-10-31 Seereal Technologies Gmbh Autostereoskopisches Multi-User-Display
DE102005001503A1 (de) * 2005-01-07 2006-07-27 Seereal Technologies Gmbh Sweet-Spot-Einheit
US8243127B2 (en) * 2006-10-27 2012-08-14 Zecotek Display Systems Pte. Ltd. Switchable optical imaging system and related 3D/2D image switchable apparatus
TWI347453B (en) * 2007-06-23 2011-08-21 Ind Tech Res Inst Hybrid multiplexed 3d display and a displaying method thereof
JP5132428B2 (ja) * 2008-05-28 2013-01-30 キヤノン株式会社 情報処理装置、方法、及び、プログラム
JP4979136B2 (ja) * 2008-06-03 2012-07-18 Necカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 放送受信端末装置及びプログラム
KR101527111B1 (ko) * 2008-10-15 2015-06-08 삼성전자주식회사 영상 표시 장치 및 방법
US20100293502A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Lg Electronics Inc. Mobile terminal equipped with multi-view display and method of controlling the mobile terminal
JP5487935B2 (ja) * 2009-12-15 2014-05-14 株式会社ニコン 表示装置および表示方法
JP5292364B2 (ja) * 2010-07-07 2013-09-18 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント 画像処理装置および画像処理方法

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Publication number Publication date
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