多视图显示器
2019-11-22

多视图显示器

多视图显示器(5)为不同的图像(3、4)提供不同的视角。该显示器(5)可以包括单个屏幕,在该屏幕上两个或多个图像(3、4)交叉,或包括多个重叠的屏幕,在该屏幕上显示各自的图像(3、4)。观察控制装置,如保密薄膜或双凸透镜状阵列,每个图像(3、4)控制视角。该多视图显示器(5)可用在交通工具中,同时向乘客(1)显示电影(3),并向驾驶员(2)显示导航图(3)。

ii)基于至少一个显示层作用的分解视角控制装置,并由此控制在它后面的显示层上显示的图像的视角;

图像的交叉和它们的显示需要与使用的分解视角控制装置一致。在两个图像交叉的情况下,将使用与分解视角控制装置之间的交叉对应的彼此具有不同视角的两个光学观察薄膜,并且显示交叉的图像。

现有技术

不同的特定视角象素具有在合适的显示层中交叉的不同的视角。优选的,向观察者显示两个图像。这些图像交叉和显示在合适的显示层上。该图像以这种方式交叉,即特定视角象素分离或“拆开”在格式的显示层上显示的该交叉图像中的组成图像,并且以不同的视角显示该组成图像。使用该技术,观察者从一个视角处将看到一个组成图像,并且从另一个视角处看到其他组成图像。

吊iMο

应当承认,在变化的权限内,术语“包括”可具有排除或包含意义的性质。为了该说明书,除非另外注释,术语“包括”应当具有包含意义,即,它将意味着不仅包含它直接涉及的列出的部件,而且包含其他非专用部件或元件。当在有关方法或过程的一个或多个步骤中使用术语“包括”或“包括”时,将使用该基本原理。

在此使用的术语“特定视角象素”应当解释为包括产生的具有规定视角的象素;即用于视角的特定范围的最佳的象素对比率。在市场上通常可以发现象素视角的控制装置。例如,定位的比预定的观察者高的预定的显示器具有指向下方的视角。

吊iMο

飞机长时间的飞行令乘客尤其厌烦。航空系统通过包括飞机上的放映系统提供关于旅行和娱乐的信息来试图减轻这种厌倦。然而,由于单一的放映系统,对于每个乘客娱乐节目是相同的,并且没有考虑个人爱好和兴趣。在具有用于每个乘客的单独显示器的飞机上,该问题已经减轻,然而用于每个乘客的显示器通常增加费用,要求单个显示器非常小,并且大大增加了飞机的重量,增加了航线的成本。

以便当至少两个图像交叉并显示在所述合适的显示层上时,以由交叉的特定视角象素的视角结合分解视角控制装置确定的视角显示交叉图像的每个组成图像。

多视图显示器

一个显示系统(100)包括:显示装置(102),其被安排成生成在相对于显示装置(102)的第一方向上的第一视图(112)以及生成在相对于显示装置(102)的第二方向上的第二视图(114),其中第二方向是与第一方向不同的;用户输入装置(104),用于藉助于检测用户(116)的手(110,111)的位置或由手握住的指向装置的位置而接受用户输入,所述位置是相对于显示装置(102)的位置,其中用户输入装置(104)被安排成根据该检测结果来控制第一视图(112)和第二视图(114);以及观察装置(106),用于观察用户(116)和用于根据观察结果检测用户输入究竟是被提供来控制第一视图(112)还是控制第二视图(114)。

任选地,第二预定阈值等于在用户的手腕和/或下臂相对于显示装置的取向与第二方向之间被确定的另一个角度。换句话说,把用户的手腕和/或下臂相对于显示装置的取向与相应于第一视图的第一方向和相应于第二视图的第二方向进行比较。最小的差值相应于最好的匹配视图。

基于光的传感装置例如是在IVO GmbH & Co.处有销售的。典型地,这些光学传感装置被安排成用来测量距离。这些传感装置是所谓的接近度检测器。在按照本发明的显示系统中,这些传感装置的应用为如下。如果例如为了给显示系统提供用户输入而把手放在显示装置102附近,则一个或多个传感器检测到有一个物体接近所述一个或多个传感器。所以,每个传感器测量物体在它们的各自邻域中的距离。如果所测量的距离之一小于一个预定的阈值以及同时一个用户输入通过用户输入装置而被接受,则容易检测到对于哪个应用需要该用户输入。

如果在用户正在观看第二视图113的时刻拍摄一个图像,则它看来像是第二图像302,以及如果在用户正在观看第三视图114的时刻拍摄一个图像,则它看来像是第三图像300。

用户输入装置104可以是所谓的触摸屏。典型地,触摸屏是基于测量电容或电阻的局部改变。它包括两个电极,这些电极被布置成与显示装置102平行。通过按压电极之一,在电极之间的距离局部减小,导致局部电容或电阻改变。

在适当设计的情形下,即在光学元件和光生成元件的正确的尺寸和部署的情况下,有可能用一个显示装置生成多个视图,由此在第一视图的第一方向与第二视图的第二方向之间的角度是相对较大的。在2002年8月19日的专利申请EP 02078417.9中(代理人档案号PHNL020770)公开了这一点。典型地,所述视图不涉及到相同的内容。这意味着例如第一视图相应于由第一应用生成的图像,以及第二视图相应于由第二应用生成的另一个图像。例如,第一应用相应于电影,以及第二应用相应于汽车导航程序。这两个应用可以为单个用户运行,该用户可交替地观看第一视图和第二视图。然而,也有可能有多个用户,其中每个用户观看由显示装置生成的一个视图。

本发明的另一个目的是提供一个在开头段落中描述的这种交通工具,其包括显示系统,该显示系统被安排来接受用于分别相应于第一和第二视图的多个应用的用户输入。

通过检测用户的眼睛和他的手臂部分的位置,得到在用户输入之间的相对较精确的和可靠的区分。

为了确定用户306的表示在第一图像上的相对位置,图像显示系统包括图像分析装置。存在有几种用于检测图像中的面部的算法。许多这些算法是基于皮肤色调检测。其它算法是基于对特定的形状的检测,例如圆形和椭圆形。除此以外,有可能利用在所获取的图像中的清晰度的局部差别。用户116比起在他的环境中的其它物体更接近摄影机。因此,在第一图像中的用户306的表示比起在第一图像中的其它物体更清晰。

任选地,第二预定阈值等于在用户的手腕和/或下臂相对于显示装置的取向与第二方向之间被确定的另一个角度。换句话说,把用户的手腕和/或下臂相对于显示装置的取向与相应于第一视图的第一方向和相应于第二视图的第二方向进行比较。最小的差值相应于最好的匹配视图。

任选地,第二预定阈值等于在用户的手腕和/或下臂相对于显示装置的取向与第二方向之间被确定的另一个角度。换句话说,把用户的手腕和/或下臂相对于显示装置的取向与相应于第一视图的第一方向和相应于第二视图的第二方向进行比较。最小的差值相应于最好的匹配视图。

图2示意地显示出,通过旋转显示装置102,用户116可以选择视图之一。在图1上,描述了显示系统100被多个用户(例如两个用户)共享。在图2的情形下,显示系统被单个用户使用,该用户交替地观看由显示装置102生成的视图112-114。用户可以通过转动(pivot)显示系统而从在第一方向120上生成的第一视图112“切换”到在第二方向121上生成的第二视图113。这种选择视图112-114之一的方法在诸如PDA那样的移动系统的情形下是特别有利的。第一视图112可以相应于计算器,第二视图113可以相应于地图,以及第三视图114可以相应于日历管理器。

所述设备可以是一个提供诸如日历、计算器、文本处理器、游戏、地址簿等等的功能给用户的PDA(个人数字助理)。该设备还可以是移动电话、电子书籍或笔记本电脑。

图6示意地显示被安排来确定用户的手的轨迹600的、按照本发明的一个实施例。通过把手的位置110a-110c作为时间的函数进行局部化,可以计算运动的轨迹600。对手的不同的位置110a-110c的局部化,可以是基于如结合图1描述的所拍摄的图像、如同结合图4A和4B描述的所测量的距离、或基于如同结合图5A和5B描述的电场的差值。将手的轨迹600与显示装置102的第一视图120和第二视图122进行比较。最佳匹配的方向相应于作为用户输入的结果而被控制的视图,所述用户输入是在完成了对轨迹600的计算后按预定的间隔被接受的。

多视图显示器

多视图显示器(5)为不同的图像(3、4)提供不同的视角。该显示器(5)可以包括单个屏幕,在该屏幕上两个或多个图像(3、4)交叉,或包括多个重叠的屏幕,在该屏幕上显示各自的图像(3、4)。观察控制装置,如保密薄膜或双凸透镜状阵列,每个图像(3、4)控制视角。该多视图显示器(5)可用在交通工具中,同时向乘客(1)显示电影(3),并向驾驶员(2)显示导航图(3)。

i)用于图像显示的合适的显示层,其中所述合适的显示层包括:

Description

术语分解视角控制装置意思是优选的合适的视角控制装置,如保密薄膜、图像引导薄膜或补偿薄膜。典型的,这将包括交叉至少两个在不同角度引导光的视角控制装置。例如,通过交叉两个彼此具有不同折射角的图像引导薄膜,该薄膜能够(当应用于交叉图像时,该图像一直与交叉图像引导薄膜交叉)以两个不同的视角引导图像。

通过下面只由范例并结合附图给出的描述,本发明的其他方面将变得显而易见,其中:

通过液晶分子相对于形成显示器的玻璃衬底的定位可以控制液晶显示器的视角。最佳视角意味着在观察者观看的方向上,显示器对比度,即在显示器明亮和黑暗状态的亮度之间的比率是最大。在此将方向规定为三元组,其中每个元素分别给出在X、y和Z轴之间的角度的大小,其中x、y和ζ轴分别于显示器的水平、垂直和正常方向平行的排列。

目前存在的生产显示器的方法,其中多个成像平面通过在它们之间设置距离而层叠。这些成像平面可以尽可能紧密的层叠。在优选实施例中,这些显示器由高亮度背光和多个图像平面组成,该图像平面包含但不限于背景成像平面和前景成像平面的,这些平面平行且物理分离,并且通常进行层压以形成叠层。通常存在滤色带,并且每个显示器上的矩阵,其规定了象素的边界和消除波纹干扰的方法。下面的讨论应用于所有成像平面,这些平面被无源或有源矩阵寻址,或者具有以任何周期模式排列的过滤器,但不限于上述这些。

图3示意了多分层多视图设备。在具有最佳观察方向(30)的第一层(1¾上显示图像(15),并且通过扩展具有最佳视角(31)的第二层(11)的视角(31)的视角增强器(12),在第二层(11)上显示图像(14),以便与第一层(1¾的视角同轴的观察者(17)能看见组合图像(19),该组合图像具有在来自第一层(1¾的图像(1¾后面一段距离处出现的来自第二层(11)的图像(14),并且使得在第一层的视角(30)之外的第二同时观察者(16)能看见只有第二层(11)显示的图像(18)。

通过液晶本身可控制视角。在相同方向,视角作为最大对比度可通过液晶元件本身来控制。对比率定义为最大亮度对最小亮度的比率。由于在正常黑色面板中的该方向中,射线在中间层倾角上穿过所经历的延迟最低,在该方向上的亮度较低,导致较低的对比率。通过分别改变在队列层上的方位和倾角,可以控制该角度的方位和倾斜。在此,结合参考ErnstLueder著“液晶显示器”,及显示器技术的Wily/SID序列。

ii)至少两个不同的交叉的特定视角象素 iii)分解视角控制装置;