[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2490818C1 - Autostereoscopic display with full-screen 3d resolution (versions thereof) and method of controlling active parallax barrier of display - Google Patents

Autostereoscopic display with full-screen 3d resolution (versions thereof) and method of controlling active parallax barrier of display Download PDF

Info

Publication number
RU2490818C1
RU2490818C1 RU2012106912/28A RU2012106912A RU2490818C1 RU 2490818 C1 RU2490818 C1 RU 2490818C1 RU 2012106912/28 A RU2012106912/28 A RU 2012106912/28A RU 2012106912 A RU2012106912 A RU 2012106912A RU 2490818 C1 RU2490818 C1 RU 2490818C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
modulator
polarization
addressing
birefringent
liquid crystal
Prior art date
Application number
RU2012106912/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Александрович ЕЖОВ
Original Assignee
Василий Александрович ЕЖОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Василий Александрович ЕЖОВ filed Critical Василий Александрович ЕЖОВ
Priority to RU2012106912/28A priority Critical patent/RU2490818C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490818C1 publication Critical patent/RU2490818C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method is realised by increasing the degree of separation of aspect views of a three-dimensional scene and by increasing speed of operation of the device, which is provided by using in the active parallax barrier of the device at least one pair of birefringent layers of the working substance with complementary optical properties, particularly two liquid crystal layers with mutually orthogonal directions of initial homogeneous orientation of nematic liquid crystal molecules. Increase in the degree of separation of aspect views results from increase in contrast of modulation of light intensity by the active parallax barrier due to mutual compensation of the initial birefringence and chromatic dispersion of liquid crystal layers. Increase in speed of operation of the device when realising the method of controlling the active parallax barrier results from that the transit time of switching images of aspect views is only defined by the short reaction time of the liquid crystal layers to the application of a high control voltage.
EFFECT: improved quality of stereoscopic images.
11 cl, 22 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к трехмерным (3D) дисплеям, точнее, к автостереоскопическим (безочковым) дисплеям, и может быть использовано для создания стационарных и мобильных 3D телевизоров, 3D мониторов с полноэкранным 3D разрешением при наблюдении стереоскопических изображений при сохранении совместимости стереодисплея с моноскопическими (2D) изображениями.The invention relates to three-dimensional (3D) displays, more specifically, to autostereoscopic (frameless) displays, and can be used to create stationary and mobile 3D TVs, 3D monitors with full-screen 3D resolution when observing stereoscopic images while maintaining the compatibility of the stereo display with monoscopic (2D) images .

Уровень техникиState of the art

Известен автостереоскопический дисплей с полноэкранным разрешением [1], содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси источник света, пассивный параллаксный барьер и формирователь изображения, выполненный в виде матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией, снабженного источником сигнала стереоизображения, информационный выход которого подключен к электрическому входу матричного оптического модулятора, а пассивный параллаксный барьер выполнен в виде последовательно оптически связанных пространственно-неоднородной пассивной фазовой пластинки и линейного поляризатора, при этом выход матричного оптического модулятора оптически связан с двумя зонами наблюдения.Known autostereoscopic display with full-screen resolution [1], containing a light source sequentially located on the same optical axis, a passive parallax barrier and an imager made in the form of a matrix optical modulator with two-coordinate addressing, equipped with a stereo image signal source, the information output of which is connected to the matrix matrix electrical input optical modulator, and the passive parallax barrier is made in the form of sequentially optically coupled transiently inhomogeneous passive phase plate and linear polarizer, while the output of the matrix optical modulator is optically coupled to two observation zones.

Недостатком известного устройства является пониженное пространственное разрешение в наблюдаемом стереоизображении 3D сцены. Разрешение в воспроизводимом на экране дисплея изображении каждого ракурса 3D сцены равно половине полного разрешения экрана (половине общего числа пикселей матричного оптического модулятора), поскольку действием пассивного параллаксного барьера в первую и вторую зоны наблюдения постоянно направляются световые потоки от первой и второй областей апертуры матричного оптического модулятора, в каждой из которых пространственное разрешение изображения равно половине полноэкранного разрешения.A disadvantage of the known device is the reduced spatial resolution in the observed stereo image of a 3D scene. The resolution in the image reproduced on the display screen of each angle of the 3D scene is equal to half the full screen resolution (half the total number of pixels of the matrix optical modulator), because the passive parallax barrier directs the light fluxes from the first and second regions of the aperture of the matrix optical modulator to the first and second observation zones , in each of which the spatial resolution of the image is equal to half the full-screen resolution.

Наиболее близким по технической сущности к варианту 1 устройства является автостереоскопический дисплей [2] с полноэкранным разрешением, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси источник света, формирователь изображения и активный параллаксный барьер, где формирователь изображения выполнен в виде матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией, снабженного источником сигнала стереоизображения, а активный параллаксный барьер выполнен в виде последовательно оптически связанных поляризатора, поляризационного модулятора с единообразно выполненными слоями рабочего вещества и анализатора поляризации, а также электронного блока управления, выход которого соединен с электрическим входом поляризационного модулятора, причем вход электронного блока управления соединен с выходом кадровой синхронизации источника сигнала стереоизображения, информационный выход которого подключен к электрическому входу матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией, при этом выход анализатора поляризации оптически связан с двумя зонами наблюдения.The closest in technical essence to option 1 of the device is an autostereoscopic display [2] with full-screen resolution, containing a light source sequentially located on the same optical axis, an image sensor and an active parallax barrier, where the image sensor is made in the form of a matrix optical modulator with two-coordinate addressing, equipped with a stereo image signal source, and the active parallax barrier is made in the form of sequentially optically coupled polarizers, polarization modulator with uniformly made layers of the working substance and the polarization analyzer, as well as an electronic control unit, the output of which is connected to the electrical input of the polarization modulator, the input of the electronic control unit being connected to the frame synchronization output of the stereo image signal source, the information output of which is connected to the electrical input of the matrix optical a two-coordinate addressing modulator, while the output of the polarization analyzer is optically coupled to umya observation areas.

Наиболее близким по технической сущности к варианту 2 устройства является автостереоскопический дисплей [3] с полноэкранным разрешением, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси источник света, активный параллаксный барьер и формирователь изображения, при этом активный параллаксный барьер выполнен в виде последовательно оптически связанных поляризатора, поляризационного модулятора с единообразно выполненными слоями рабочего вещества и анализатора поляризации, а также электронного блока управления, выход которого соединен с электрическим входом поляризационного модулятора, а формирователь изображения выполнен в виде матрчного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией, снабженного источником сигнала стереоизображения, выход которого соединен с электрическим входом поляризационного модулятора, а вход электронного блока управления соединен с выходом кадровой синхронизации источника сигнала стереоизображения, информационный выход которого подключен к электрическому входу матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией, выход которого оптически связан с двумя зонами наблюдения.The closest in technical essence to option 2 of the device is an autostereoscopic display [3] with a full-screen resolution, containing a light source sequentially located on the same optical axis, an active parallax barrier and an imager, while the active parallax barrier is made in the form of sequentially optically coupled polarizer, polarizing a modulator with uniformly made layers of the working substance and the polarization analyzer, as well as the electronic control unit, the output to which is connected to the electric input of the polarization modulator, and the imager is made in the form of a matrix optical modulator with two-coordinate addressing, equipped with a stereo image signal source, the output of which is connected to the electric input of the polarization modulator, and the input of the electronic control unit is connected to the frame synchronization output of the stereo image signal source whose output is connected to the electrical input of the matrix optical modulator with two coordinates addressing, the output of which is optically coupled to two surveillance zones.

Известен способ управления [3] активным параллаксным барьером дисплея, заключающийся в том, что с помощью поляризационного модулятора с единообразно выполненными слоями рабочего вещества в составе активного параллаксного барьера в первом (втором) тактах устанавливают первое (второе) состояние поляризации для светового потока первой (второй) группы столбцов изображения левого ракурса и второе (первое) состояние поляризации для светового потока первой (второй) группы столбцов изображения правого ракурса и с помощью анализатора поляризации активного параллаксного барьера конвертируют поляризационную модуляцию в модуляцию интенсивности световых потоков, направляя световые потоки левого и правого ракурсов соответственно в левую и правую зоны наблюдения.A known method of controlling [3] the active parallax barrier of the display, which consists in the fact that using the polarization modulator with uniformly made layers of the working substance as part of the active parallax barrier in the first (second) clocks, the first (second) polarization state is established for the light flux of the first (second ) groups of columns of the image of the left angle and the second (first) state of polarization for the luminous flux of the first (second) group of columns of the image of the right angle and using the polarization analyzer The active parallax barrier converts polarization modulation to modulation of the intensity of light fluxes, directing the light fluxes of the left and right angles to the left and right observation zones, respectively.

В известных [2, 3] устройстве и способе обеспечивается полноэкранное 3D разрешение (полноэкранное разрешение в изображении каждого ракурса 3D сцены) в полном цикле, состоящем из двух последовательных тактов работы устройства либо и тактов осуществления способа.In the known [2, 3] device and method, a full-screen 3D resolution is provided (full-screen resolution in the image of each angle of a 3D scene) in a full cycle consisting of two consecutive clock cycles of the device or clock cycles of the method.

Недостатком известных устройства и способа является недостаточное качество стереоизображения. Для недопущения мерцаний стереоизображения необходимо использовать в активном параллаксном барьере поляризационный модулятор с быстродействующим (с переходным временем не более нескольких миллисекунд) двупреломляющим (двулучепреломляющим) слоем рабочего вещества. Однако известные быстродействующие жидкокристаллические (ЖК) структуры, например, π-ячейка [4] (при ее расположении между линейными поляризатором и анализатором поляризации) характеризуется невысоким контрастом модуляции интенсивности света (не более 10-15:1) что не позволяет реализовать в белом свете достаточно высокий (не хуже 100:1) коэффициент сепарации ракурсов. Это связано как с хроматической дисперсией ЖК вещества (зависимостью показателя преломления вещества от длины волны света), так и с наличием остаточного двупреломления (двулучепреломления) ЖК слоя, которое не равно нулю даже при действии управляющего напряжения предельно высокой величины из-за жесткой связи приповерхностных ЖК молекул с поверхностями подложек ЖК ячейки (наличие указанной связи обеспечивает требуемую ориентацию всех ЖК молекул слоя в отсутствие высокого управляющего напряжения). Использование, например, пассивных пленочных оптических компенсаторов [5] для улучшения контраста модуляции в π-ячейках имеет два недостатка. Во-первых, с изменением температуры качество такой оптической компенсации ухудшается из-за разности температурных коэффициентов изменения оптических свойств для разных рабочих веществ пассивного пленочного компенсатора и двупреломляющего слоя поляризационного модулятора. Во-вторых, пленочные пассивные компенсаторы невозможно «отключить» электрически, чтобы исключить действие активного параллаксного барьера в оптическом тракте устройства при работе последнего с 2D изображением (для обеспечения 2D/3D совместимости).A disadvantage of the known device and method is the lack of stereo image quality. To prevent flickering of the stereo image, it is necessary to use a polarization modulator with a fast-acting (with a transition time of no more than a few milliseconds) birefringent (birefringent) layer of the working substance in the active parallax barrier. However, known high-speed liquid crystal (LC) structures, for example, a π cell [4] (when it is located between a linear polarizer and a polarization analyzer) is characterized by a low contrast modulation of the light intensity (not more than 10-15: 1) which does not allow realizing in white light a sufficiently high (not worse than 100: 1) angle separation factor. This is due both to the chromatic dispersion of the LC substance (the dependence of the refractive index of the substance on the wavelength of light), and to the presence of residual birefringence (birefringence) of the LC layer, which is not equal to zero even under the action of an extremely high magnitude control voltage due to the tight coupling of the surface LC molecules with the surfaces of the substrates of the LC cell (the presence of this bond provides the required orientation of all LC molecules of the layer in the absence of a high control voltage). The use, for example, of passive film optical compensators [5] to improve the modulation contrast in π cells has two drawbacks. First, with a change in temperature, the quality of such optical compensation worsens due to the difference in temperature coefficients of the change in optical properties for different working substances of a passive film compensator and a birefringent layer of a polarization modulator. Secondly, film passive compensators cannot be “disconnected” electrically to exclude the active parallax barrier in the optical path of the device when the latter operates with a 2D image (to ensure 2D / 3D compatibility).

Использование нескольких единообразно выполненных слоев рабочего вещества (нескольких единообразно выполненных ЖК слоев) в поляризационном модуляторе увеличивает как негативное действие хроматической дисперсии вещества этих слоев, так и общую величину остаточного двупреломления пропорционально увеличению общей (эквивалентной) толщины слоя рабочего вещества и числа поверхностей связи ЖК молекул с поверхностями подложек.The use of several uniformly made layers of the working substance (several uniformly made LC layers) in the polarization modulator increases both the negative effect of the chromatic dispersion of the substances of these layers and the total residual birefringence in proportion to the increase in the total (equivalent) thickness of the layer of the working substance and the number of bond surfaces of the LC molecules with surfaces of substrates.

При этом высококонтрастные однослойные ЖК твист-структуры с 90°-ой закруткой (используемые в современных ЖК дисплеях) имеют недостаточное быстродействие (переходное время - десятки миллисекунд) для использования в активном параллаксном барьере дисплея.At the same time, high-contrast single-layer LCD twist structures with a 90 ° swirl (used in modern LCD displays) have insufficient speed (transition time - tens of milliseconds) for use in the active parallax barrier of the display.

Задачей изобретения является улучшение качества стереоизображения при достижении высокой температурной стабильности параметров качества.The objective of the invention is to improve the quality of stereo images while achieving high temperature stability of the quality parameters.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Поставленная задача в устройстве по варианту 1 решается тем, что поляризационный модулятор выполнен в виде фазово-поляризационного модулятора с рабочим веществом в форме по крайней мере одной пары двупреломляющих слоев с комплементарными оптическими свойствами в каждой паре, при этом каждый двупреломляющий слой снабжен N+1 пространственно-одномерными адресными шинами, электрические входы которых являются электрическими входами фазово-поляризационного модулятора, где N - число столбцов изображения, сформированного матричным оптическим модулятором с двухкоординатной адресацией, а электронный блок управления выполнен с коммутационной адресацией и с статической адресацией двупреломляющих слоев, при этом расстояние d(1) от двупреломляющего слоя с коммутационной адресацией до матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией определено условием d(1)=D(1)a/(b+a), где D(1) - расстояние от центров обеих зон наблюдения до матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией, b - расстояние между центрами двух зон наблюдения, а - период расположения столбцов изображения на матричном оптическом модуляторе с двухкоординатной адресацией.The task in the device according to option 1 is solved in that the polarization modulator is made in the form of a phase-polarization modulator with a working substance in the form of at least one pair of birefringent layers with complementary optical properties in each pair, while each birefringent layer is equipped with N + 1 spatially one-dimensional address buses, the electrical inputs of which are the electrical inputs of the phase-polarization modulator, where N is the number of columns of the image formed by the matrix optical m modulator with two-coordinate addressing, and the electronic control unit is made with switching addressing and with static addressing of birefringent layers, while the distance d (1) from the birefringent layer with switching addressing to a matrix optical modulator with two-coordinate addressing is determined by the condition d (1) = D ( 1) a / (b + a), where D (1) is the distance from the centers of both observation zones to the matrix optical modulator with two-coordinate addressing, b is the distance between the centers of two observation zones, and is the period of the column image sensor on a matrix optical modulator with two-axis addressing.

Поставленная задача в устройстве по варианту 2 решается тем, что поляризационный модулятор выполнен в виде фазово-поляризационного модулятора с рабочим веществом в форме по крайней мере одной пары двупреломляющих слоев с комплементарными оптическими свойствами в каждой паре, при этом каждый двупреломляющий слой снабжен N-1 пространственно-одномерными адресными шинами, электрические входы которых являются электрическими входами фазово-поляризационного модулятора, где N - число столбцов изображения, сформированного матричным оптическим модулятором с двухкоординатной адресацией, а электронный блок управления выполнен с коммутационной адресацией и с статической адресацией двупреломляющих слоев, при этом расстояние d(2) от двупреломляющего слоя с коммутационной адресацией до матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией задано условием d(2)=D(2)a/(b-a), где D(2) - расстояние от центров обеих зон наблюдения до матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией.The task in the device according to option 2 is solved in that the polarization modulator is made in the form of a phase-polarization modulator with a working substance in the form of at least one pair of birefringent layers with complementary optical properties in each pair, while each birefringent layer is equipped with N-1 spatially one-dimensional address buses, the electrical inputs of which are the electrical inputs of the phase-polarization modulator, where N is the number of columns of the image formed by the matrix optical m modulator with two-coordinate addressing, and the electronic control unit is made with switching addressing and with static addressing of birefringent layers, the distance d(2) from a birefringent layer with switching addressing to a matrix optical modulator with two-coordinate addressing, is specified by the condition d(2)= D(2)a / (b-a), where D(2) - the distance from the centers of both observation zones to the matrix optical modulator with two-coordinate addressing.

Улучшение качества изображения достигается в устройстве и способе за счет двух основных технических результатов.Improving image quality is achieved in the device and method due to two main technical results.

Первый основной технический результат - увеличение коэффициента сепарации ракурсов вследствие взаимной оптической компенсации начального двупреломления и хроматической дисперсии в каждой паре двупреломляющих слоев с комплементарными оптическими свойствами.The first main technical result is an increase in the angle separation coefficient due to mutual optical compensation of the initial birefringence and chromatic dispersion in each pair of birefringent layers with complementary optical properties.

В частных вариантах выполнения устройства первый и второй двупреломляющие слои с комплементарными оптическими свойствами выполнены в виде первого и второго ЖК слоев с взаимно-ортогональными направлениями начальной гомогенной ориентации нематических ЖК молекул, при этом ось о1 для обыкновенного луча и ось е1 для необыкновенного луча одного ЖК слоя параллельны соответственно оси е2 для необыкновенного луча и оси о2 для обыкновенного луча другого ЖК слоя, а поляризатор и анализатор поляризации выполнены в виде соответственно входного и выходного линейных поляризаторов с взаимно параллельными либо ортогональными осями поляризации, которые направлены под углами ±45° к осям о1, е1, о2 и е2. Комплементарность оптических свойств двух ЖК слоев обеспечивается за счет направления обыкновенного (необыкновенного) луча одного ЖК слоя по пути необыкновенного (обыкновенного) луча другого ЖК слоя.In particular embodiments of the device, the first and second birefringent layers with complementary optical properties are made in the form of the first and second LC layers with mutually orthogonal directions of the initial homogeneous orientation of nematic LC molecules, with the axis of about 1 for an ordinary beam and axis e 1 for an extraordinary beam of one The LC layer is parallel, respectively, to the e 2 axis for an extraordinary ray and the o 2 axis for an ordinary ray of another LC layer, and the polarizer and polarization analyzer are made in the form of an input and output linear polarizers with mutually parallel or orthogonal polarization axes, which are directed at angles of ± 45 ° to the axes o 1 , e 1 , o 2 and e 2 . The complementarity of the optical properties of two LC layers is ensured by the direction of the ordinary (extraordinary) ray of one LC layer along the path of the extraordinary (ordinary) ray of the other LC layer.

В предпочтительном частном варианте выполнения устройства k-е участки обоих ЖК слоев, соответствующие k-м пространственно-одномерным адресным шинам (прозрачным управляющим электродам) обоих ЖК слоев (k - целое число), оптически связаны между собой, при этом расстояние d одинаково для обоих ЖК слоев, что при осуществлении способа управления активным параллаксным барьером ведет к достижению второго основного технического результата - увеличения быстродействия устройства.In a preferred particular embodiment of the device, the kth sections of both LCD layers corresponding to the kth spatially one-dimensional address lines (transparent control electrodes) of both LCD layers (k is an integer) are optically coupled, the distance d being the same for both LC layers, which, when implementing the method of controlling the active parallax barrier, leads to the achievement of the second main technical result - increasing the speed of the device.

Увеличение быстродействия устройства при осуществления способа управления активным параллаксным барьером, заключающегося в том, что с помощью поляризационного модулятора активного параллаксного барьера в первом (втором) такте устанавливают первое (второе) состояние поляризации для светового потока правого (второй) группы столбцов изображения левого ракурса и второе (первое) состояние поляризации для светового потока первой (второй) группы столбцов изображения правого ракурса и с помощью анализатора поляризации активного параллаксного барьера конвертируют поляризационную модуляцию в модуляцию интенсивности световых потоков, направляя световые потоки левого и правого ракурсов соответственно в левую и правую зоны наблюдения, достигается тем, что устанавливают состояние поляризации светового потока от каждого столбца изображения каждого ракурса с помощью первого и второго последовательно оптически связанных столбцов соответственно первого и второго ЖК слоев с комплементарными оптическими свойствами, при этом в любых одинаковых для обоих ЖК слоев энергетических состояниях состояние поляризации светового потока, прошедшего сквозь оба столбца ЖК слоев, не меняется, а в двух разных для двух ЖК слоев энергетических состояниях прошедший световой поток приобретает состояние поляризации, ортогональное состоянию поляризации входного светового потока, при этом в начале первого такта в первое энергетическое состояние переводят все столбцы первого ЖК слоя и четные столбцы второго ЖК слоя, оставляя во втором энергетическом состоянии нечетные столбцы второго ЖК слоя, в течение первого такта одновременно переводят во второе энергетическое состояние четные столбцы первого ЖК слоя и четные столбцы второго ЖК слоя, в начале второго такта переводят из второго энергетического состояния в первое энергетическое состояние все столбцы первого ЖК слоя, а в течение второго такта одновременно переводят во второе энергетическое состояние нечетные столбцы первого ЖК слоя и нечетные столбцы второго ЖК слоя.Increasing the speed of the device when implementing the active parallax barrier control method, namely, using the polarization modulator of the active parallax barrier in the first (second) cycle, the first (second) polarization state is established for the luminous flux of the right (second) group of columns of the left-hand image and the second (first) polarization state for the luminous flux of the first (second) group of columns of the image of the right angle and using the active parallax polarization analyzer of this barrier, polarization modulation is converted into light flux intensity modulation, directing the light fluxes of the left and right angles to the left and right observation zones, respectively, achieved by setting the state of polarization of the light flux from each image column of each angle using the first and second optically connected columns in series respectively, of the first and second LC layers with complementary optical properties, while in any identical for both LC layers energetically states, the polarization state of the light flux passing through both columns of the LC layers does not change, and in two different energy states for two LC layers, the transmitted light flux acquires a polarization state orthogonal to the polarization state of the input light flux, and at the beginning of the first cycle to the first energy state translate all the columns of the first LCD layer and even columns of the second LCD layer, leaving the odd columns of the second LCD layer in the second energy state, simultaneously о even columns of the first LC layer and even columns of the second LC layer are transferred to the second energy state, at the beginning of the second cycle, all columns of the first LC layer are transferred from the second energy state to the first energy state, and during the second cycle, the odd columns are transferred to the second energy state the first LCD layer and the odd columns of the second LCD layer.

При осуществлении способа быстродействие устройства во всех тактах определяется только малым временем τrise реакции ЖК слоев на подачу высокого управляющего напряжения, а релаксация пар ЖК слоев в течение длительного времени τdecay осуществляется в течение времени каждого такта без влияния на распределение световых потоков в течение всего такта.When implementing the method, the speed of the device in all cycles is determined only by the small time τ rise of the reaction of the LC layers to the supply of a high control voltage, and the relaxation of pairs of LCD layers for a long time τ decay is performed during the time of each cycle without affecting the distribution of light fluxes throughout the cycle .

Наличие пары разных по удаленности (по величине d) от матричного оптического модулятора двупреломляющих (ЖК) слоев с комплементарными оптическими свойствами обеспечивает дополнительный технический результат - возможность изменения удаленности (величины D) зон наблюдения за счет электрического переключения (с помощью электронного блока управления) в режим коммутационной адресации разных двупреломляющих слоев, расположенных на разных расстояниях d от матричного оптического модулятора. Тем самым обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства с сохранением высокого контраста сепарации ракурсов.The presence of a pair of birefringent (LC) layers with complementary optical properties that are different in distance (in d value) from the matrix optical modulator provides an additional technical result - the ability to change the distance (D value) of the observation zones due to electrical switching (using the electronic control unit) to switching addressing of different birefringent layers located at different distances d from the matrix optical modulator. This ensures the expansion of the functionality of the device while maintaining a high contrast separation of angles.

Перечень фигур чертежаList of drawing figures

Осуществление изобретения поясняется с помощью чертежа, на фигурах которого представлены:The implementation of the invention is illustrated using the drawing, in the figures of which are presented:

Фиг.1 - общая схема устройства по варианту 1.Figure 1 - General diagram of the device according to option 1.

Фиг.2 - геометрия оптических путей в устройстве по варианту 1.Figure 2 - the geometry of the optical paths in the device according to option 1.

Фиг.3 - общая схема первого частного варианта выполнения устройства по варианту 1.Figure 3 is a General diagram of a first private embodiment of the device according to option 1.

Фиг.4 - геометрия оптических путей в первом частном варианте выполнения устройства по варианту 1.Figure 4 - the geometry of the optical paths in the first private embodiment of the device according to option 1.

Фиг.5 - геометрия оптических путей в двух выбранных конфигурациях первого частного варианта выполнения устройства по варианту 1.Figure 5 - the geometry of the optical paths in two selected configurations of the first private embodiment of the device according to option 1.

Фиг.6 - общая схема устройства по варианту 2.6 is a General diagram of a device according to option 2.

Фиг.7 - геометрия оптических путей в устройстве по варианту 2.Fig.7 is the geometry of the optical paths in the device according to option 2.

Фиг.8 - геометрия оптических путей в первом частном варианте выполнения устройства по варианту 2.Fig - geometry of the optical paths in the first private embodiment of the device according to option 2.

Фиг.9 - геометрия оптических путей в втором частном варианте выполнения устройства по варианту 2.Fig.9 is the geometry of the optical paths in the second private embodiment of the device according to option 2.

Фиг.10 - структура и оптические свойства каждой из двух ЖК ячеек с комплементарными оптическими свойствами.Figure 10 - structure and optical properties of each of the two LCD cells with complementary optical properties.

Фиг.11 - оптические свойства пары ЖК ячеек с комплементарными оптическими свойствами, находящихся в одинаковых энергетических состояниях.11 - the optical properties of a pair of LC cells with complementary optical properties that are in the same energy states.

Фиг.12 - оптические свойства пары ЖК ячеек с комплементарными оптическими свойствами, находящихся в разных энергетических состояниях.Fig - optical properties of a pair of LCD cells with complementary optical properties in different energy states.

Фиг.13 - временной оптический отклик одной ЖК ячейки.Fig - time optical response of one LCD cell.

Фиг.14 - конструкция пары последовательно расположенных ЖК ячеек.Fig - design of a pair of consecutively located LCD cells.

Фиг.15 - сепарация ракурсов 3D сцены для первого и второго взаимно ортогональных положений апертуры матричного модулятора света с помощью ЖК ячейки с первым и вторым взаимно ортогональными наборами адресных прозрачных электродов.Fig. 15 is a separation of the 3D scene angles for the first and second mutually orthogonal positions of the aperture of the matrix light modulator using an LCD cell with the first and second mutually orthogonal sets of transparent address electrodes.

Фиг.16 - сепарация ракурсов при работе первого частного варианта выполнения устройства по варианту 1.Fig - separation of the angles during operation of the first private embodiment of the device according to option 1.

Фиг.17 - временные диаграммы для одного частного случая работы первого частного варианта выполнения устройства по варианту 1.Fig - timing diagrams for one particular case of the first private embodiment of the device according to option 1.

Фиг.18 - временные диаграммы для другого частного случая работы первого частного варианта выполнения устройства по варианту 1.Fig. 18 is a timing chart for another particular case of operation of the first particular embodiment of the device of embodiment 1.

Фиг.19 - сепарация ракурсов при работе второго частного варианта выполнения устройства по варианту 1 (в первой выбранной конфигурации).Fig - separation of the angles during operation of the second private embodiment of the device according to option 1 (in the first selected configuration).

Фиг.20 - сепарация ракурсов при работе второго частного варианта выполнения устройства по варианту 1 (в второй выбранной конфигурации).Fig - separation of the angles during operation of the second private embodiment of the device according to option 1 (in the second selected configuration).

Фиг.21 - временные диаграммы работы второго частного варианта выполнения устройства по варианту 1 (в обеих конфигурациях).Fig. 21 is a timing diagram of an operation of a second particular embodiment of the device of Embodiment 1 (in both configurations).

Фиг.22 - сепарация ракурсов при работе первого частного варианта выполнения устройства по варианту 2.Fig - separation of the angles during operation of the first private embodiment of the device according to option 2.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Устройство (вариант 1) содержит последовательно расположенные вдоль оптической оси А-А' (фиг.1) источник 1 света, матричный оптический модулятор 2 с двухкоординатной (x,y) адресацией и активный параллаксный барьер, выполненный в виде линейного поляризатора 3, первого 41 и второго 42 двупреломляющих слоев рабочего вещества фазово-поляризационного модулятора 4, снабженных пространственно-одномерными адресными шинами, и анализатора 5 поляризации. Также устройство содержит источник 6 сигнала стереоизображения и электронный блок 7 управления, выход которого подключен к адресным шинам двупреломляющих слоев 41 и 42, а вход электронного блока 7 управления подключен к выходу кадровой синхронизации источника 6 сигнала стереоизображения, информационный выход которого подключен к электрическому входу матричного оптического модулятора 2, при этом выход анализатора 5 поляризации оптически связан с двумя (левой EL и правой ER) зонами наблюдения. Первый и второй двупреломляющие слои 41 и 42 характеризуются комплементарными оптическими свойствами, что соответствует взаимной противоположности (дополнительности) оптических свойств двупреломляющих слоев 41 и 42, находящихся в одинаковом энергетическом состоянии, относительно их действия на состояние поляризации проходящего света. Каждый из двупреломляющих слоев 41, 42 выполнен с адресацией по N+1 столбцам, где N - число столбцов изображения, сформированного матричным оптическим модулятором 2. Электронный блок 7 управления выполнен, для определенности, с коммутационной адресацией двупреломляющего слоя 41 и статической адресацией двупреломляющего слоя 42. Двупреломляющий слой 41 с коммутационной адресацией расположен на расстоянии d(1) от матричного оптического модулятора 2 в соответствии с условиемThe device (option 1) contains sequentially located along the optical axis A-A '(Fig. 1) a light source 1, a matrix optical modulator 2 with two-coordinate (x, y) addressing, and an active parallax barrier made in the form of a linear polarizer 3, the first 4 1 and the second 4 2 birefringent layers of the working substance of the phase-polarization modulator 4, equipped with spatially one-dimensional address buses, and the polarization analyzer 5. The device also contains a source 6 of the stereo image signal and an electronic control unit 7, the output of which is connected to the address lines of the birefringent layers 4 1 and 4 2 , and the input of the electronic control unit 7 is connected to the frame synchronization output of the source 6 of the stereo image, the information output of which is connected to the electrical input matrix optical modulator 2, the output of the analyzer 5 is optically coupled to the polarization of the two (left and right E L E R) observation areas. The first and second birefringent layers 4 1 and 4 2 are characterized by complementary optical properties, which corresponds to the mutual opposite (complementarity) of the optical properties of the birefringent layers 4 1 and 4 2 , which are in the same energy state, relative to their effect on the state of polarization of transmitted light. Each of the birefringent layers 4 1 , 4 2 is made with addressing in N + 1 columns, where N is the number of columns of the image formed by the matrix optical modulator 2. The electronic control unit 7 is made, for definiteness, with switching addressing of the birefringent layer 4 1 and static addressing birefringent layer 4 2 . The birefringent layer 4 1 with switching addressing is located at a distance d (1) from the matrix optical modulator 2 in accordance with the condition

d ( 1 ) = D ( 1 ) a ( 1 ) / ( b + a ( 1 ) ) ( 1 )

Figure 00000001
d ( one ) = D ( one ) a ( one ) / ( b + a ( one ) ) ( one )
Figure 00000001

где:Where:

D(1) - расстояние от центров обеих зон EL, ER наблюдения до матричного оптического модулятора 2;D (1) is the distance from the centers of both zones E L , E R of observation to the matrix optical modulator 2;

b - расстояние между центрами двух зон EL, ER наблюдения;b is the distance between the centers of the two observation zones E L , E R ;

а(1) - период расположения столбцов изображения на матричном оптическом модуляторе 2.and (1) is the period of arrangement of the image columns on the matrix optical modulator 2.

Условие (1) вытекает из подобия треугольников E L E R Z k ( 1 )

Figure 00000002
и X n ( 1 ) X n + 1 ( 1 ) Z k ( 1 )
Figure 00000003
(фиг.2) в геометрии оптических путей устройства в плоскости Р, проходящей через оптическую ось А-А' параллельно координате х, где X n ( 1 )
Figure 00000004
и X n + 1 ( 1 )
Figure 00000005
- центры соседних (n и n+1) пикселей матричного оптического модулятора 2, a Z k ( 1 )
Figure 00000006
- центр k-го столбца двупреломляющего слоя, где n=1, 2, …, N; k=1, 2, …, N+1, a N - число столбцов изображения.Condition (1) follows from the similarity of triangles E L E R Z k ( one )
Figure 00000002
and X n ( one ) X n + one ( one ) Z k ( one )
Figure 00000003
(figure 2) in the geometry of the optical paths of the device in the plane P passing through the optical axis aa 'parallel to the coordinate x, where X n ( one )
Figure 00000004
and X n + one ( one )
Figure 00000005
are the centers of neighboring (n and n + 1) pixels of the matrix optical modulator 2, a Z k ( one )
Figure 00000006
- the center of the k-th column of the birefringent layer, where n = 1, 2, ..., N; k = 1, 2, ..., N + 1, and N is the number of columns in the image.

Для сформированного (матричным оптическим модулятором 2) изображения с N столбцами, центральные оси которых ориентированы вдоль координаты у (ортогонально плоскости Р на фиг.2), адресные шины двупреломляющего слоя 41 с коммутационной адресацией расположены вдоль координаты y с периодом p x ( 1 )

Figure 00000007
вдоль координаты х, величина которого удовлетворяет условиюFor the image formed by (matrix optical modulator 2) with N columns whose central axes are oriented along the y coordinate (orthogonal to the P plane in FIG. 2), the address buses of the birefringent layer 4 1 with switching addressing are located along the y coordinate with a period p x ( one )
Figure 00000007
along the x coordinate, the value of which satisfies the condition

p x ( 1 ) = a x ( 1 ) D ( 1 ) d ( 1 ) D ( 1 ) , ( 2 )

Figure 00000008
p x ( one ) = a x ( one ) D ( one ) - d ( one ) D ( one ) , ( 2 )
Figure 00000008

где a x ( 1 )

Figure 00000009
- период расположения пикселей матричного оптического модулятора 2 вдоль координаты х. Период a x ( 1 )
Figure 00000010
расположения пикселей определяет период расположения столбцов изображения, ориентированных вдоль координаты y.Where a x ( one )
Figure 00000009
- the period of arrangement of the pixels of the matrix optical modulator 2 along the x coordinate. Period a x ( one )
Figure 00000010
pixel positioning determines the period of the image columns oriented along the y coordinate.

Для сформированного (матричным оптическим модулятором 2) изображения с N столбцами, центральные оси которых ориентированы вдоль координаты x (параллельны плоскости Р на фиг.2), адресные шины двупреломляющего слоя 41 с коммутационной адресацией расположены вдоль координаты x с периодом p y ( 1 )

Figure 00000011
вдоль координаты у, величина которого удовлетворяет условиюFor the image formed by (matrix optical modulator 2) with N columns whose central axes are oriented along the x coordinate (parallel to the P plane in FIG. 2), the address buses of the birefringent layer 4 1 with switching addressing are located along the x coordinate with a period p y ( one )
Figure 00000011
along the coordinate y, the value of which satisfies the condition

p y ( 1 ) = a y ( 1 ) D ( 1 ) d ( 1 ) D ( 1 ) , ( 3 )

Figure 00000012
p y ( one ) = a y ( one ) D ( one ) - d ( one ) D ( one ) , ( 3 )
Figure 00000012

где a y ( 1 )

Figure 00000013
- период расположения пикселей матричного оптического модулятора 2 вдоль координаты у, вдоль которой отсчитывается период расположения столбцов изображения.Where a y ( one )
Figure 00000013
- the period of the arrangement of pixels of the matrix optical modulator 2 along the coordinate y, along which the period of the arrangement of the image columns is counted.

В первом частном варианте выполнения устройства по варианту 1 активный параллаксный барьер выполнен в виде первого 8 и второго 9 линейных поляризаторов (фиг.3) с взаимно параллельными осями поляризации, при этом k-е столбцы первого и второго двупреломляющих слоев 41 и 42 оптически сопряжены между собой (k=1, 2, …, N+1), т.е. примыкающие друг к другу участки двупреломляющих слоев 41 и 42, соответствующие k-м адресным шинам обоих двупреломляющих слоев, оптически связаны между собой, причем ось о1 для обыкновенного луча и ось е1 для необыкновенного луча первого двупреломляющего слоя 41 параллельны соответственно оси е2 для необыкновенного луча и оси о2 для обыкновенного луча второго двупреломляющего слоя 42, а оси о1, е1, о2, е2 направлены под углами ±45° к направлениям осей поляризации линейных поляризаторов 8 и 9.In the first particular embodiment of the device according to embodiment 1, the active parallax barrier is made in the form of the first 8 and second 9 linear polarizers (Fig. 3) with mutually parallel polarization axes, while the kth columns of the first and second birefringent layers 4 1 and 4 2 are optically conjugate to each other (k = 1, 2, ..., N + 1), i.e. adjacent to each other sections of the birefringent layers 4 1 and 4 2 corresponding to the kth address lines of both birefringent layers are optically coupled to each other, with the axis o 1 for the ordinary beam and the axis e 1 for the unusual beam of the first birefringent layer 4 1 parallel to the axis e 2 for the extraordinary ray and axis о 2 for the ordinary ray of the second birefringent layer 4 2 , and the axes о 1 , е 1 , о 2 , е 2 are directed at angles of ± 45 ° to the directions of the polarization axes of linear polarizers 8 and 9.

Соответствующая схема оптических путей данного частного варианта устройства (фиг.4) содержит матричный оптический модулятор 21 (соответствующий матричному оптическому модулятору 2 из общей схемы), первый и второй линейные поляризаторы 71 и 81 (соответствующие первому и второму линейным поляризаторам 7 и 8), двупреломляющие слои 41 и 42 фазово-поляризационного модулятора 4.The corresponding optical path scheme of this particular embodiment of the device (FIG. 4) comprises a matrix optical modulator 2 1 (corresponding to a matrix optical modulator 2 from the general scheme), first and second linear polarizers 7 1 and 8 1 (corresponding to the first and second linear polarizers 7 and 8 ), birefringent layers 4 1 and 4 2 of the phase-polarization modulator 4.

Второй частный вариант выполнения устройства по варианту 1 (фиг.5) отличается от его первого частного варианта расположением первого и второго двупреломляющих слоев на разных расстояниях d 1 ( 1 )

Figure 00000014
и d 2 ( 1 )
Figure 00000015
от матричного оптического модулятора 21, величины которых удовлетворяют условиямThe second particular embodiment of the device according to embodiment 1 (FIG. 5) differs from its first particular embodiment by the arrangement of the first and second birefringent layers at different distances d one ( one )
Figure 00000014
and d 2 ( one )
Figure 00000015
from a matrix optical modulator 2 1 , the values of which satisfy the conditions

d 1 ( 1 ) = D 1 ( 1 ) a ( 1 ) / ( b + a ( 1 ) )

Figure 00000016
; d 2 ( 1 ) = D 2 ( 1 ) a ( 1 ) / ( b + a ( 1 ) ) , ( 4 )
Figure 00000017
d one ( one ) = D one ( one ) a ( one ) / ( b + a ( one ) )
Figure 00000016
; d 2 ( one ) = D 2 ( one ) a ( one ) / ( b + a ( one ) ) , ( four )
Figure 00000017

где D 1 ( 1 )

Figure 00000018
и D 2 ( 1 )
Figure 00000019
- расстояния от матричного оптического модулятора 21 до центров обеих зон наблюдения EL, ER.Where D one ( one )
Figure 00000018
and D 2 ( one )
Figure 00000019
- the distance from the matrix optical modulator 2 1 to the centers of both observation zones E L , E R.

В первой конфигурации (фиг.5, верхняя оптическая схема) второго частного варианта выполнения устройства по варианту 1 положение зон наблюдения соответствует ЖК слою 41 с коммутационной адресацией и ЖК слою 42 с статической адресацией. В второй конфигурации (фиг.5, нижняя оптическая схема) второго частного варианта выполнения устройства по варианту 1 положение зон наблюдения соответствует ЖК слою 42 с коммутационной адресацией и ЖК слою 41 с статической адресацией. В обеих конфигурациях число адресных шин равно N+1 для каждого из ЖК слоев 41 и 42, где k1 и k2 - текущие номера их адресных шин, одинаковые для обеих конфигураций.In the first configuration (figure 5, the upper optical circuit) of the second particular embodiment of the device according to embodiment 1, the position of the observation zones corresponds to the LCD layer 4 1 with switching addressing and the LCD layer 4 2 with static addressing. In the second configuration (Fig. 5, lower optical diagram) of the second particular embodiment of the device according to embodiment 1, the position of the observation zones corresponds to the LCD layer 4 2 with switching addressing and the LCD layer 4 1 with static addressing. In both configurations, the number of address buses is N + 1 for each of the LCD layers 4 1 and 4 2 , where k 1 and k 2 are the current numbers of their address buses, the same for both configurations.

Устройство (вариант 2) содержит последовательно расположенные вдоль оптической оси В-В' (фиг.6) источник 10 света, активный параллаксный барьер (выполненный в виде поляризатора 11, пары 122 и 121 двупреломляющих слоев рабочего вещества фазово-поляризационного модулятора 12, снабженных пространственно-одномерными адресными шинами, и анализатора 13 поляризации), матричный оптический модулятор 14 с двухкоординатной (x,y) адресацией и выходной поляризатор 15, выход которого оптически связан с левой EL и правой ER зонами наблюдения. Также устройство содержит источник 16 сигнала стереоизображения и электронный блок 17 управления, выход которого подключен к адресным шинам двупреломляющих слоев 121 и 122, а вход электронного блока 17 управления подключен к выходу кадровой синхронизации источника 16 сигнала стереоизображения, информационный выход которого подключен с электрическому входу матричного оптического модулятора 14. Каждый из двупреломляющих слоев 121, 122 выполнен с адресацией по N-1 столбцам, где N - число столбцов изображения на матричном оптическом модуляторе 14. Электронный блок 17 управления выполнен, для определенности, с коммутационной адресацией двупреломляющего слоя 121 и с статической адресацией двупреломляющего слоя 122. Двупреломляющий слой 121 с коммутационной адресацией расположен на расстоянии d(2) от матричного оптического модулятора 14, величина которого определяется условиемThe device (option 2) contains sequentially located along the optical axis B-B '(FIG. 6) a light source 10, an active parallax barrier (made in the form of a polarizer 11, pairs 12 2 and 12 1 of birefringent layers of the working substance of the phase-polarizing modulator 12, equipped with spatially one-dimensional address lines, and polarization analyzer 13), a matrix optical modulator 14 with two-coordinate (x, y) addressing, and an output polarizer 15, the output of which is optically coupled to the left E L and right E R observation zones. The device also contains a stereo image signal source 16 and an electronic control unit 17, the output of which is connected to the address lines of the birefringent layers 12 1 and 12 2 , and the input of the electronic control unit 17 is connected to the frame synchronization output of the stereo image signal source 16, the information output of which is connected to the electrical input matrix optical modulator 14. Each of the birefringent layers 12 1 , 12 2 is made with addressing in N-1 columns, where N is the number of columns of the image on the matrix optical modulator 14. E the electronic control unit 17 is made, for definiteness, with the switching addressing of the birefringent layer 12 1 and with the static addressing of the birefringent layer 12 2 . The birefringent layer 12 1 with switching addressing is located at a distance d (2) from the matrix optical modulator 14, the value of which is determined by the condition

d ( 2 ) = D ( 2 ) a ( 2 ) / ( b a ( 2 ) ) , ( 5 )

Figure 00000020
d ( 2 ) = D ( 2 ) a ( 2 ) / ( b - a ( 2 ) ) , ( 5 )
Figure 00000020

гдеWhere

D ( 2 )

Figure 00000021
- расстояние от центров обеих зон EL, ER наблюдения до матричного оптического модулятора 14; D ( 2 )
Figure 00000021
- the distance from the centers of both zones E L , E R observation to the matrix optical modulator 14;

b - расстояние между центрами двух зон EL, ER наблюдения;b is the distance between the centers of the two observation zones E L , E R ;

a ( 2 )

Figure 00000022
- период расположения столбцов изображения на матричном оптическом модуляторе 14 (равный a x ( 1 )
Figure 00000023
для рассмотренного частного случая периодичности столбцов изображения вдоль координаты х). a ( 2 )
Figure 00000022
- the period of the columns of the image on the matrix optical modulator 14 (equal to a x ( one )
Figure 00000023
for the considered special case of periodicity of image columns along the coordinate x).

Условие (5) вытекает из подобия двух пар треугольников (фиг.7): первой пары из треугольника E L E R X n ( 2 )

Figure 00000024
и треугольника Z k ( 2 ) Z k + 1 ( 2 ) X n ( 2 )
Figure 00000025
, и второй пары из треугольника E R Z k ( 2 ) Z k + 1 ( 2 )
Figure 00000026
и треугольника E R X n ( 2 ) X n + 1 ( 2 )
Figure 00000027
в геометрии оптических путей в плоскости P, проходящей через оптическую ось В-В' параллельно координате х, где X n ( 2 )
Figure 00000028
и X n + 1 ( 2 )
Figure 00000029
- центры соседних (n и n+1) пикселей матричного оптического модулятора 14, a Z k ( 2 )
Figure 00000030
и Z k + 1 ( 2 )
Figure 00000031
- центры соседних k-го и (k+1)-го столбцов двупреломляющего слоя, где n=1, 2, …, N; k=1, 2, …, N-1, a N - число столбцов изображения на матричном оптическом модуляторе 14.Condition (5) follows from the similarity of two pairs of triangles (Fig. 7): the first pair of triangles E L E R X n ( 2 )
Figure 00000024
and triangle Z k ( 2 ) Z k + one ( 2 ) X n ( 2 )
Figure 00000025
, and the second pair of the triangle E R Z k ( 2 ) Z k + one ( 2 )
Figure 00000026
and triangle E R X n ( 2 ) X n + one ( 2 )
Figure 00000027
in the geometry of the optical paths in the plane P passing through the optical axis B-B 'parallel to the x coordinate, where X n ( 2 )
Figure 00000028
and X n + one ( 2 )
Figure 00000029
are the centers of neighboring (n and n + 1) pixels of the matrix optical modulator 14, a Z k ( 2 )
Figure 00000030
and Z k + one ( 2 )
Figure 00000031
are the centers of the neighboring k-th and (k + 1) -th columns of the birefringent layer, where n = 1, 2, ..., N; k = 1, 2, ..., N-1, and N is the number of image columns on the matrix optical modulator 14.

Для сформированного (матричным оптическим модулятором 12) изображения с N столбцами, ориентированными вдоль координаты у (ортогонально плоскости фиг.7), адресные шины двупреломляющего слоя 121 с коммутационной адресацией расположены с периодом p x ( 2 )

Figure 00000032
вдоль координаты х, величина которого удовлетворяет условиюFor the generated image (by matrix optical modulator 12) with N columns oriented along the y coordinate (orthogonal to the plane of Fig. 7), the address buses of the birefringent layer 12 1 with switching addressing are located with a period p x ( 2 )
Figure 00000032
along the x coordinate, the value of which satisfies the condition

p x ( 2 ) = a x ( 2 ) D ( 2 ) + d ( 2 ) D ( 2 ) , ( 6 )

Figure 00000033
p x ( 2 ) = a x ( 2 ) D ( 2 ) + d ( 2 ) D ( 2 ) , ( 6 )
Figure 00000033

где a x ( 2 )

Figure 00000034
- период расположения пикселей матричного оптического модулятора 12 вдоль координаты х, задающий такой же период a x ( 2 )
Figure 00000035
расположения столбцов изображения.Where a x ( 2 )
Figure 00000034
- the period of the arrangement of the pixels of the matrix optical modulator 12 along the x coordinate defining the same period a x ( 2 )
Figure 00000035
image column layouts.

Для сформированного (матричным оптическим модулятором 12) изображения с N столбцами, ориентированными вдоль координаты x (находящимися в плоскости фиг.7), адресные шины двупреломляющего слоя 121 с коммутационной адресацией расположены с периодом p y ( 2 )

Figure 00000036
вдоль координаты у, определяемым условиемFor the generated image (by matrix optical modulator 12) with N columns oriented along the x coordinate (located in the plane of Fig. 7), the address buses of the birefringent layer 12 1 with switching addressing are located with a period p y ( 2 )
Figure 00000036
along the coordinate y defined by the condition

p y ( 2 ) = a y ( 2 ) D ( 2 ) + d ( 2 ) D ( 2 ) , ( 7 )

Figure 00000037
p y ( 2 ) = a y ( 2 ) D ( 2 ) + d ( 2 ) D ( 2 ) , ( 7 )
Figure 00000037

где a y ( 2 )

Figure 00000038
- период расположения пикселей матричного оптического модулятора 12 вдоль координаты у, задающий такой же период a y ( 2 )
Figure 00000039
расположения столбцов изображения.Where a y ( 2 )
Figure 00000038
- the period of arrangement of the pixels of the matrix optical modulator 12 along the coordinate y, specifying the same period a y ( 2 )
Figure 00000039
image column layouts.

В оптической схеме (фиг.8) первого частного варианта выполнения устройства по варианту 2 последовательно расположены источник света 101, первый линейный поляризатор 111, два двупреломляющих слоя 121 и 122 с комплементарными оптическими свойствами, первый линейный поляризатор 131, матричный оптический модулятор 141 и второй линейный поляризатор 151 (последний показан условно, поскольку не влияет на ход оптических путей в схеме, а необходим только для визуализации изображения в случае выполнения матричного оптического модулятора 141 в виде информационного поляризационного модулятора).In the optical scheme (Fig. 8) of the first particular embodiment of the device according to embodiment 2, a light source 10 1 , a first linear polarizer 11 1 , two birefringent layers 12 1 and 12 2 with complementary optical properties, a first linear polarizer 13 1 , an optical matrix are sequentially arranged a modulator 14 1 and a second linear polarizer 15 1 (the latter is shown conditionally, since it does not affect the path of the optical paths in the circuit, but is necessary only for image visualization in the case of a matrix optical modulator 14 1 in the form of info radiation polarization modulator).

В оптической схеме (фиг.9) второго частного варианта выполнения устройства по варианту 2 последовательно расположены первый линейный поляризатор 111, первый и второй двупреломляющие слои 121 и 122 с комплементарными оптическими свойствами, второй линейный поляризатор 131 и матричный оптический модулятор 141. Для простоты не показан источник света 101 на входе схемы.In the optical scheme (Fig. 9) of the second particular embodiment of the device according to embodiment 2, the first linear polarizer 11 1 , the first and second birefringent layers 12 1 and 12 2 with complementary optical properties, the second linear polarizer 13 1 and the matrix optical modulator 14 1 are sequentially arranged . For simplicity, a light source 10 1 at the input of the circuit is not shown.

Предпочтительный конкретный пример выполнения пары 41, 42 двупреломляющих слоев рабочего вещества фазово-поляризационного модулятора 4 или пары 121, 122 двупреломляющих слоев рабочего вещества фазово-поляризационного модулятора 12 - в виде пары гомогенно-ориентированных (в начальном состоянии) жидкокристаллических (ЖК) слоев с положительной диэлектрической анизотропией Δε>0. Гомогенная ориентация ЖК молекул соответствует ориентации длинных осей всех нематических ЖК молекул в одном направлении вдоль краевых плоскостей ЖК слоя. Элементарной ячейкой ЖК слоя 41 и ЖК слоя 121 является ЖК ячейка 18 с первым видом гомогенной ориентации ЖК молекул в их исходном низкоэнергетическом состоянии (позиция I на фиг.10) с осью о1 для обыкновенного луча и осью е1 для необыкновенного луча. Исходное состояние ЖК ячейки 18 (начальная ориентация ЖК молекул) соответствует наличию на ЖК слое управляющего напряжения V c ( 1 )

Figure 00000040
, равного напряжению Vbias смещения для создания исходной рабочей точки ЖК ячейки 18. В данном исходном энергетическом состоянии ЖК ячейки 18 в прошедшем ее выходном свете имеет место фазовый сдвиг φbias=+π+φ0 в необыкновенном луче относительно фазы обыкновенного луча, где φ0 - фазовый сдвиг, обусловленный остаточным двупреломлением ЖК слоя, которое вносит аналогичный вклад величиной +φ0 в фазовый сдвиг в любом энергетическом состоянии ЖК ячейки 18. При высоком управляющем напряжении V c ( 1 ) = V H
Figure 00000041
(позиция II на фиг.10) соответствующий фазовый сдвиг φH=+φ0 обусловлен только действием остаточного двупреломления (residue birefringence)), когда большинство ЖК молекул ЖК ячейки 18 переориентированы в направлении вдоль силовых линий внешнего электрического поля, однако имеет место неполная переориентация приповерхностных (находящихся на краевых плоскостях ЖК слоя) ЖК молекул из-за их энергетической связи с поверхностью подложек (в зазоре между которыми находится ЖК слой). При некотором промежуточном значении напряжения управления на ЖК ячейке 18 имеет место соответствующее промежуточное значение фазового сдвига φmid=+φmid0 (позиция III на фиг.10).A preferred specific example of a pair of 4 1 , 4 2 birefringent layers of a working substance of a phase-polarizing modulator 4 or a pair of 12 1 , 12 2 birefringent layers of a working substance of a phase-polarizing modulator 12 is in the form of a pair of homogeneously oriented (in the initial state) liquid crystal (LC) ) layers with positive dielectric anisotropy Δε> 0. The homogeneous orientation of the LC molecules corresponds to the orientation of the long axes of all nematic LC molecules in the same direction along the edge planes of the LC layer. The unit cell of the LC layer 4 1 and the LC layer 12 1 is an LC cell 18 with the first kind of homogeneous orientation of the LC molecules in their initial low-energy state (position I in FIG. 10) with axis o 1 for an ordinary ray and axis e 1 for an unusual ray. The initial state of the LC cell 18 (initial orientation of the LC molecules) corresponds to the presence of a control voltage on the LC layer V c ( one )
Figure 00000040
equal to the bias voltage V bias to create the initial operating point of the LCD cell 18. In this initial energy state of the LCD cell 18 in the transmitted output light, there is a phase shift φ bias = + π + φ 0 in the extraordinary ray relative to the phase of the ordinary ray, where φ 0 - phase shift due to residual birefringence of the LC layer, which makes a similar contribution of + φ 0 to the phase shift in any energy state of the LC cell 18. At a high control voltage V c ( one ) = V H
Figure 00000041
(position II in FIG. 10) the corresponding phase shift φ H = + φ 0 is caused only by the action of residual birefringence), when most of the LC molecules of the LC cell 18 are reoriented in the direction along the lines of force of the external electric field, however, an incomplete reorientation takes place near-surface (located on the edge planes of the LC layer) LC molecules due to their energy bonds with the surface of the substrates (in the gap between which is the LC layer). At a certain intermediate value of the control voltage on the LCD cell 18, there is a corresponding intermediate value of the phase shift φ mid = + φ mid + φ 0 (position III in FIG. 10).

Элементарной ячейкой ЖК слоя 42 и ЖК слоя 122 является ЖК ячейка 19 с вторым видом ориентации ЖК молекул в исходном энергетическом состоянии ЖК ячейки 19 (позиции IV-VI на фиг.10), где ось е2 для необыкновенного луча и ось о2 для обыкновенного луча ЖК ячейки 19 параллельны соответственно оси о1 для обыкновенного луча и оси е1 для необыкновенного луча ЖК ячейки 18.The unit cell of the LC layer 4 2 and the LC layer 12 2 is the LC cell 19 with the second orientation of the LC molecules in the initial energy state of the LC cell 19 (positions IV-VI in FIG. 10), where the axis e 2 for the extraordinary beam and the axis about 2 for an ordinary beam, the LC cells 19 are parallel, respectively, to the axis about 1 for the ordinary beam and the axis e 1 for the extra beam of the LCD cell 18.

Знак фазы света, прошедшего ЖК ячейку 19, противоположен знаку фазы света, прошедшего ЖК ячейку 18, поскольку необыкновенный (обыкновенный) луч в ЖК ячейке 19 порождается обыкновенным (необыкновенным) лучом, вышедшим из ЖК ячейки 18. Поэтому для соответствующих трех одинаковых энергетических состояний обеих ЖК ячеек 18, 19 значения фазы проходящего ЖК ячейку 18 света те же по модулю, но противоположны по фазе света, проходящего ЖК ячейку 19.The sign of the phase of the light transmitted through the LC cell 19 is opposite to the sign of the phase of the light transmitted through the LCD cell 18, since the extraordinary (ordinary) ray in the LCD cell 19 is generated by the ordinary (extraordinary) ray emerging from the LC cell 18. Therefore, for the corresponding three identical energy states of both LCD cells 18, 19 the phase values of the light passing through the LCD cell 18 are the same in modulus but opposite in phase to the light passing through the LCD cell 19.

При прохождении света через две последовательно расположенные ЖК ячейки 18 и 19 при любых их одинаковых энергетических состояниях величина φΣ совокупного фазового сдвига света φΣ=φ+φ* всегда равна нулю (фиг.11), обеспечивая взаимную компенсацию в том числе ненулевого фазового сдвига φ0, вызванного остаточным двупреломлением в обеих ЖК ячейках 18 и 19. При этом из-за разности знаков фазового сдвига двух ЖК ячеек 18, 19 имеет место также взаимная компенсация хроматической дисперсии диэлектрической анизотропии Δε для ЖК ячеек 18, 19, поскольку хроматическая дисперсия имеет одинаковый характер и знак в фазовом сдвиге необыкновенного луча каждой из ЖК ячеек 18, 19, а итоговый фазовый сдвиг для пары последовательно расположенных ЖК ячеек 18, 19 определяется как разность фаз между необыкновенными лучами обеих ЖК ячеек 18, 19, в которым взаимно уничтожаются дисперсионные компоненты их фазовых сдвигов. Такая взаимная оптическая компенсация практически не зависит от температуры, поскольку температурные изменения фазового сдвига имеют разный знак в ЖК ячейках 18, 19.When light passes through two sequentially located LC cells 18 and 19 for any of their identical energy states, the value φ Σ of the total phase shift of light φ Σ = φ + φ * is always zero (Fig. 11), providing mutual compensation, including a nonzero phase shift φ 0 , caused by residual birefringence in both LC cells 18 and 19. Moreover, due to the difference in the signs of the phase shift of the two LC cells 18, 19, there is also a mutual compensation of the chromatic dispersion of dielectric anisotropy Δε for LC cells 18, 19, since chromium The statistical dispersion has the same character and sign in the phase shift of the extraordinary ray of each of the LC cells 18, 19, and the final phase shift for a pair of consecutively located LC cells 18, 19 is defined as the phase difference between the extraordinary rays of both LCD cells 18, 19, in which the dispersion components of their phase shifts are destroyed. Such mutual optical compensation is practically independent of temperature, since the temperature changes in the phase shift have a different sign in the LC cells 18, 19.

Для пары комбинаций двух неравных крайних энергетических состояний ЖК ячеек 18 и 19 (фиг.12) величина φΣ совокупного фазового сдвига по модулю равна π для обоих энергетических состояний, различаясь только знаком.For a pair of combinations of two unequal extreme energy states of the LC cells 18 and 19 (Fig. 12), the value φ Σ of the total phase shift modulo is π for both energy states, differing only in sign.

Для каждой из ЖК ячеек 18, 19 справедливо неравенствоFor each of the LC cells 18, 19, the inequality

τ r i s e < < τ d e c a y , ( 8 )

Figure 00000042
τ r i s e < < τ d e c a y , ( 8 )
Figure 00000042

гдеWhere

τrise - время реакции каждой из ЖК ячеек 18, 19 на приложение высокого управляющего напряжения Vc=VH;τ rise is the reaction time of each of the LC cells 18, 19 to the application of a high control voltage V c = V H ;

τdecay - время релаксации каждой из ЖК ячеек 18, 19, определяемое временем самопроизвольного перехода ЖК слоя в исходное состояние при снятии высокой величины управляющего напряжения.τ decay is the relaxation time of each of the LC cells 18, 19, determined by the time of the spontaneous transition of the LC layer to its initial state when a high value of the control voltage is removed.

Интенсивность J света, прошедшего модулятор интенсивности света, выполненный в виде любой из ЖК ячеек 18, 19, расположенной между двумя произвольными линейными поляризаторами, оси поляризации которых направлены по биссектрисам углов между осью о для обыкновенного луча и осью е для обыкновенного луча в ЖК ячейках 18, 19, при приложении высокого напряжения меняется в соответствии с временем реакции τrise (фиг.13) - временем принудительного перехода в крайнее высокоэнергетическое состояние ЖК слоя с остаточным фазовым сдвигом φ0, которое составляет величины порядка десятков или сотен микросекунд (в зависимости от величины приложенного напряжения). Время релаксации τdecay (время самопроизвольного перехода в крайнее низкоэнергетическое состояние, соответствующее фазовой задержке π) составляет порядка нескольких миллисекунд, и зависит только от параметров самих ЖК ячеек 18, 19 (констант вязкости, упругости и других механических констант ЖК слоя).The intensity J of the light transmitted through the light intensity modulator, made in the form of any of the LC cells 18, 19, located between two arbitrary linear polarizers, the polarization axis of which are directed along the bisectors of the angles between the axis o for an ordinary beam and the e axis for an ordinary beam in LCD cells 18 19, when a high voltage is applied varies in accordance with a reaction time τ rise (13) - time transition forced to the extreme energy state of the LC layer with a residual phase shift φ 0 that is composed m values of the order of tens or hundreds of microseconds (depending on the applied voltage). The relaxation time τ decay (the time of the spontaneous transition to the extreme low-energy state corresponding to the phase delay π) is of the order of several milliseconds, and depends only on the parameters of the LC cells themselves 18, 19 (viscosity, elasticity constants, and other mechanical constants of the LC layer).

ЖК слои 181, 191 (фиг.14) ЖК ячеек 18, 19 расположены в зазорах между стеклянными, кварцевыми или пластиковыми подложками 20-22. Управляющие напряжения V c ( 1 )

Figure 00000043
и V c ( 2 )
Figure 00000044
к ЖК слоям прикладываются с помощью прозрачных электродов 23-26, пространственная топология которых соответствует требуемой топологией электрической адресации ЖК слоя фазово-поляризационного модулятора 4, 12, находящегося в составе активного параллаксного барьера. Прозрачные электроды являются предпочтительным конкретным вариантом выполнения адресных шин ЖК слоев 41, 42, 121, 122 фазово-поляризационных модуляторов 4, 12.The LCD layers 18 1 , 19 1 (Fig. 14) of the LCD cells 18, 19 are located in the gaps between the glass, quartz or plastic substrates 20-22. Control voltage V c ( one )
Figure 00000043
and V c ( 2 )
Figure 00000044
LC layers are applied to the LC layers using transparent electrodes 23-26, the spatial topology of which corresponds to the required topology of the electrical addressing of the LC layer of the phase-polarization modulator 4, 12, which is part of the active parallax barrier. Transparent electrodes are the preferred particular embodiment of the address lines of the LCD layers 4 1 , 4 2 , 12 1 , 12 2 phase polarization modulators 4, 12.

В третьем частном варианте выполнения устройства по варианту 1 матричный оптический модулятор выполнен в виде цветного матричного оптического модулятора 29 с двумя группами адресных шин с соответствующими периодами расположения px и py вдоль координат x и у. На пересечении каждой из пары взаимно ортогональных шин расположена триада 30 цветовых фильтров R, G, В для формирования соответствующего пикселя цветного стереоизображения. Адресные шины фазово-поляризационного модулятора 4 выполнены в виде двух наборов адресных прозрачных электродов. Первый набор содержит управляющие прозрачные электроды 271-27Y+1 (фиг.15), расположенные с периодом py на первой стороне ЖК слоя 41. Второй набор содержит управляющие электроды 281-28X+1, расположенные с периодом px на второй стороне того же ЖК слоя ортогонально управляющим прозрачным электродам 271-27Y+1, при этом величины px и py удовлетворяют условиям (2) и (3), а X и Y - число адресных шин цветного матричного оптического модулятора 29 вдоль соответствующих координат. Пара зон E L H

Figure 00000045
, E R H
Figure 00000046
наблюдения соответствует горизонтальному Н (ландшафтному) расположению цветного матричного модулятора 29, а пара зон E L V
Figure 00000047
, E R V
Figure 00000048
наблюдения соответствует вертикальному V (портретному) расположению цветного матричного модулятора 29.In the third private embodiment of the device according to option 1, the matrix optical modulator is made in the form of a color matrix optical modulator 29 with two groups of address buses with corresponding periods of location p x and p y along the x and y coordinates. At the intersection of each of a pair of mutually orthogonal buses, a triad 30 of color filters R, G, B is located to form the corresponding pixel of the color stereo image. The address buses of the phase polarization modulator 4 are made in the form of two sets of transparent address electrodes. The first set contains control transparent electrodes 27 1 -27 Y + 1 (Fig. 15) located with a period p y on the first side of the LCD layer 4 1 . The second set contains control electrodes 28 1 -28 X + 1 located with a period p x on the second side of the same LC layer orthogonally to the controlling transparent electrodes 27 1 -27 Y + 1 , while the values p x and p y satisfy conditions (2) and (3), and X and Y are the number of address buses of the color matrix optical modulator 29 along the corresponding coordinates. Pair of zones E L H
Figure 00000045
, E R H
Figure 00000046
observation corresponds to the horizontal N (landscape) arrangement of the color matrix modulator 29, and a pair of zones E L V
Figure 00000047
, E R V
Figure 00000048
observation corresponds to the vertical V (portrait) arrangement of the color matrix modulator 29.

Аналогично (в виде двух наборов взаимно ортогональных адресных прозрачных электродов) могут быть выполнены адресные шины ЖК слоя 42, причем периоды этих двух наборов, также удовлетворяя условиям (2) и (3), могут отличаться от периодов соответствующих адресных шин ЖК слоя 41. Взаимно ортогональными наборами прозрачных электродов могут быть снабжены оба двупреломляющих слоя 41 и 42 для выбора двух различных расстояний до зон наблюдения, каждое из которых неизменно для вертикального V и горизонтального Н расположения цветного матричного модулятора 29.Similarly (in the form of two sets of mutually orthogonal transparent transparent electrodes), address buses of the LCD layer 4 2 can be made, and the periods of these two sets, also satisfying conditions (2) and (3), can differ from the periods of the corresponding address buses of the LCD layer 4 1 . Mutually orthogonal sets of transparent electrodes can be provided with both birefringent layers 4 1 and 4 2 to select two different distances to the observation zones, each of which is invariable for the vertical V and horizontal H arrangement of the color matrix modulator 29.

Устройство работает следующим образом. Работа частных вариантов выполнения устройства рассматривается для предпочтительных конкретных вариантов выполнения двупреломляющих слоев 41 и 42 соответственно в виде ЖК слоев 181 и 191, структура и оптические свойства которых соответствуют структуре и оптических свойствам элементарных ЖК ячеек 18 и 19 соответственно. Коммутационная адресация соответствует смене величин управляющих напряжений на адресных шинах двупреломляющих слоев 41 и 42 при работе устройства, а статическая адресация - неизменному и одинаковому значению управляющего напряжения на адресных шинах двупреломляющих слоев 41 и 42 при работе устройства.The device operates as follows. The operation of particular embodiments of the device is considered for preferred specific embodiments of the birefringent layers 4 1 and 4 2, respectively, in the form of LC layers 18 1 and 19 1 , the structure and optical properties of which correspond to the structure and optical properties of the elementary LC cells 18 and 19, respectively. Switching addressing corresponds to a change in the values of control voltages on the address buses of birefringent layers 4 1 and 4 2 during operation of the device, and static addressing corresponds to a constant and identical value of the control voltage on address buses of birefringent layers 4 1 and 4 2 during operation of the device.

Первый частный вариант выполнения устройства по варианту 1 работает следующим образом (фиг.16). Коммутационная адресация осуществляется для каждого из ЖК слоев 181 и 191. В (2n-1)-м и 2n-м столбцах матричного оптического модулятора 21 в каждом нечетном цикле свет модулируют по интенсивности в соответствии с (2n-1)-м столбцом изображения левого ракурса и 2n-м столбцом изображения правого ракурса. В начале нечетного цикла (позиция I на фиг.16) в высокое энергетическое состояние (соответствующее фазовому сдвигу +φ0) переводят все N+1 столбцов первого ЖК слоя 181 и 2k-е столбцы второго ЖК слоя 191 (за счет подачи высокого напряжения Vc=VH), оставляя во низкоэнергетическом состоянии (соответствующее фазовому сдвигу -π-φ0) его (2k-1)-столбцы (за счет подачи низкого напряжения смещения Vc=Vbias). Свет от нечетных столбцов формирователя 21 изображения (например, свет от столбца R1 изображения правого ракурса) в левую EL зону наблюдения идет через нечетные столбцы ЖК слоев 181 и 191 (например, через их первые k=1 адресные столбцы), что соответствует суммарному фазовому сдвигу -π-φ0, что для изначально линейно поляризованного в плоскости рисунка света (горизонтальные стрелки на рисунке обозначают горизонтальное направление поляризации) вызывает поворот векторов поляризации на 90° (обозначенных на рисунке точками, расположенными ниже ЖК слоев 181 и 191 как вертикально поляризованный свет). Все световые потоки с вертикальной поляризацией задерживаются выходным поляризатором 92, поэтому свет от всех нечетных столбцов R2n-1 изображения левого ракурса не попадает в левую зону EL наблюдения. Свет от четных столбцов матричного оптического модулятора 21, в которых сформированы четные столбцы L2n изображения левого ракурса (например, его второй столбец L2) проходят в левую зону EL наблюдения через четные 2k-е столбцы (например, через вторые k=2 столбцы) ЖК слоев 181 и 191, создающие суммарный нулевой фазовый сдвиг, что обеспечивает сохранение горизонтальной поляризации и пропускание этого света выходным поляризатором 92 без затухания. В течение нечетного такта (переход от позиции I к позиции II на фиг.16) во всех четных 2k-х столбцах ЖК слои 181 и 191 одновременно за длительное время τdecay переходят в низкоэнергетическое состояние (за счет смены в начале нечетного такта высокого напряжения Vc=VH на низкое Vc=Vbias). В этом процессе совокупное оптическое состояние 2k-х столбцов ЖК слоев 181 и 191 (взятых как единое целое) не меняется, и их суммарный фазовый сдвиг остается равным нулю, поэтому характер распределения световых потоков между двумя зонами EL, ER наблюдения остается неизменным в течение всего нечетного такта, соответствуя распределению световых потоков в начале нечетного такта.The first private embodiment of the device according to option 1 works as follows (Fig. 16). Switching addressing is carried out for each of the LCD layers 18 1 and 19 1 . In the (2n-1) -th and 2n-th columns of the matrix optical modulator 2 1 in each odd cycle, the light is modulated in intensity in accordance with the (2n-1) -th column of the left-view image and the 2n-th column of the right-angle image. At the beginning of the odd cycle (position I in Fig. 16), all N + 1 columns of the first LC layer 18 1 and 2k columns of the second LC layer 19 1 are transferred to a high energy state (corresponding to a phase shift + φ 0 ) voltage V c = V H ), leaving it in a low-energy state (corresponding to a phase shift of -π-φ 0 ) of its (2k-1) -column (by applying a low bias voltage V c = V bias ). The light from the odd columns of the imager 2 1 the image (for example, the light from the column R 1 of the image of the right angle) to the left E L observation zone goes through the odd columns of the LCD layers 18 1 and 19 1 (for example, through their first k = 1 address columns), that corresponds to the total phase shift of -π-φ 0 that is initially linearly polarized light in the picture plane (the horizontal arrows in the figure denote the horizontal polarization direction) causes rotation of the polarization vector by 90 ° (indicated in Figure points located below the LCD with Oev January 18 and January 19 as a vertically polarized light). All luminous fluxes with vertical polarization are delayed by the output polarizer 9 2 , so the light from all the odd columns R 2n-1 of the left-view image does not fall into the left observation zone E L. The light from the even columns of the matrix optical modulator 2 1 in which the even columns L 2n of the left-view image (for example, its second column L 2 ) are formed pass into the left observation zone E L through the even 2k columns (for example, through the second k = 2 columns) LC layers 18 1 and 19 1 , creating a total zero phase shift, which ensures the preservation of horizontal polarization and the transmission of this light by the output polarizer 9 2 without attenuation. During an odd cycle (transition from position I to position II in Fig. 16) in all even 2k columns, the LC layers 18 1 and 19 1 simultaneously for a long time τ decay go into a low-energy state (due to a change at the beginning of an odd cycle high voltage V c = V H to low V c = V bias ). In this process, the total optical state of 2k columns of LC layers 18 1 and 19 1 (taken as a whole) does not change, and their total phase shift remains equal to zero, therefore, the nature of the distribution of light flux between the two observation zones E L , E R remains unchanged throughout the odd cycle, corresponding to the distribution of light fluxes at the beginning of the odd cycle.

В четном такте в нечетном (2n-1)-м и четном 2n-м столбцах матричного оптического модулятора 21 изображения свет модулируют по интенсивности в соответствии с нечетным L2n-1 столбцом изображения левого ракурса и четным L2n столбцом изображения правого ракурса, что по сравнению с нечетным циклом соответствует взаимной перестановке столбцов изображений левого и правого ракурсов на матричном оптическом модуляторе 21. В начале четного цикла все N+1 столбцов ЖК слоя 181 за короткое время τrise (за счет подачи высокого Vc=VH управляющего напряжения) переводят в высокоэнергетическое состояние (соответствующее фазовому сдвигу -φ0), что вызывает в начале четного цикла соответствующий быстрый поворот векторов линейной поляризации света на выходе всех столбцов ЖК слоев 181 и 191, и тем самым свет от столбцов изображений левого и правого ракурсов попадает в соответствующие левую EL и правую ER зоны наблюдения. В течение четного цикла (переход от позиции III к позиции IV фиг.16) нечетные (2k-1)-е столбцы ЖК слоев 181 и 191 одновременно за длительное время τdecay переходят в низкоэнергетическое состояние без изменения их совокупного оптического состояния, соответствующего нулевому суммарному фазовому сдвигу, что обеспечивает неизменное распределение световых потоков между двумя зонами наблюдения в течение всего четного цикла, соответствующий распределению световых потоков в начале четного такта. С переходом к началу следующего нечетного такта полный цикл работы устройства (состоящий из совокупности нечетного и четного тактов) повторяется. В итоге сумма времен каждого полного цикла работы соответствует полному циклу формирования стереоизображения с полноэкранным разрешением в изображениях каждого (левого L и правого R) ракурсов.In an even cycle in the odd (2n-1) -th and even 2n-th columns of the matrix optical image modulator 2 1 images, the light is modulated in intensity in accordance with the odd L 2n-1 left-view image column and the even L 2n right-view image column, which Compared with the odd cycle, it corresponds to the mutual permutation of the left and right image columns on the matrix optical modulator 2 1 . At the beginning of an even cycle, all N + 1 columns of the LC layer 18 1 for a short time τ rise (due to the supply of a high V c = V H control voltage) are transferred to the high-energy state (corresponding to a phase shift of -φ 0 ), which causes at the beginning of an even cycle the corresponding rapid rotation of the linear linear polarization vectors of light at the output of all columns of the LC layers 18 1 and 19 1 , and thus the light from the left and right angle image columns falls into the corresponding left E L and right E R observation zones. During an even cycle (transition from position III to position IV of Fig. 16), the odd (2k-1) -th columns of the LC layers 18 1 and 19 1 simultaneously for a long time τ decay go into a low-energy state without changing their total optical state corresponding to zero total phase shift, which ensures a constant distribution of light flux between two observation zones during the entire even cycle, corresponding to the distribution of light fluxes at the beginning of an even cycle. With the transition to the beginning of the next odd cycle, the full cycle of the device (consisting of a combination of odd and even cycles) is repeated. As a result, the sum of the times of each full cycle of work corresponds to the full cycle of forming a stereo image with full-screen resolution in the images of each (left L and right R) angles.

Когда в одном частном случае работы устройства нечетный и четный такты полностью совпадают с четными и нечетными кадрами изображения, тогда совокупность времен Todd нечетного и Teven четного кадров соответствует полному циклу формирования стереоизображения (фиг.17), причем на границах тактов (кадров) переходное время переключения светового потока изображений активным параллаксным барьером равно малому времени реакции τrise ЖК слоев 181 и 191, а время τdecay длительной релаксации каждого из них не проявляется в их совокупном оптическом отклике в течение каждого кадра.When in one particular case of the device’s operation, the odd and even clocks completely coincide with the even and odd frames of the image, then the set of times T odd of the odd and T even of the even frames corresponds to the full cycle of the stereo image formation (Fig. 17), and at the borders of the steps (frames) the transition the switching time of the luminous flux of images with the active parallax barrier is equal to the short reaction time τ rise of the LC layers 18 1 and 19 1 , and the time τ decay of long relaxation of each of them does not manifest itself in their combined optical response in the course of each frame.

В другом частном случае работы устройства полное время цикла состоит из совокупности двух времен Tretr обратного хода (retrace) формирователя изображения, в течение которых воспроизводятся изображения левого и правого ракурсов (фиг.18), сохраняемые после развертки изображений на матричном оптическом модуляторе 21 во время предшествующего кадра.In another particular case of operation of the device, the total cycle time consists of a combination of two times T retrr of the imager , during which the images of the left and right angles are reproduced (Fig. 18), stored after scanning the images on a matrix optical modulator 2 1 in time of the previous frame.

В процессе работы первого частного варианта устройства по варианту 1 осуществляется способ управления активным параллаксным барьером, содержащим поляризаторы 8, 9 и ЖК слои 181, 191.In the process of operation of the first private embodiment of the device according to embodiment 1, a method for controlling an active parallax barrier containing polarizers 8, 9 and LC layers 18 1 , 19 1 is implemented.

Второй частный вариант устройства по варианту 1 работает следующим образом. В первой конфигурации устройства (фиг.19) осуществляется коммутируемая адресация ЖК слоя 181 и статическая адресация ЖК слоя 191. Во всех тактах работы все N+1 столбцов (k2=1, 2, …, N+1) ЖК слоя 191 постоянно переведены в высокоэнергетическое состояние (за счет работы электронного блока 7 управления с статической адресацией ЖК слоя 191, когда на все столбцы ЖК слоя 191 постоянно подается высокое управляющее напряжение Vc=VH), соответствующее фазовой задержке -φ0 вследствие присутствия остаточного двупреломления ЖК слоя 191. В нечетном такте в нечетных столбцах матричного оптического модулятора 21 свет модулируется по интенсивности в соответствии с информацией в нечетных столбцах R2n-1 изображения правого ракурса, а в четных столбцах матричного оптического модулятора 21 - в соответствии с информацией в четных столбцах L2n изображения правого ракурса. В этом же нечетном такте нечетные (2k1-1)-е и четные 2k1-е столбцы ЖК слоя 181 переведены соответственно в низкоэнергетическое и высокоэнергетическое состояние (за счет работы электронного блока 7 с коммутируемой адресацией ЖК слоя 181). Это вызывает изменения в направлениях вектора линейной поляризации света, прошедшего соответствующие участки ЖК слоев 181 и 191, и обеспечивает требуемую сепарацию ракурсов в нечетном такте (см. обозначения направлений линейной поляризации света на фиг.19 слева). ЖК слой 191 обеспечивает полную оптическую компенсацию остаточного двупреломления ЖК слоя 181, однако ЖК слой 191 не участвует в сепарации ракурсов стереоизображения вследствие пространственной однородности его оптических свойств по всей рабочей апертуре в первой конфигурации устройства. В четном цикле (фиг.19, справа) в нечетных и четных столбцах матричного оптического модулятора 21 происходят как смена информации о ракурсах, так и соответствующее изменение энергетического состояния в столбцах ЖК слоя 181, что обеспечивает требуемую сепарацию ракурсов и завершение тем самым полного цикла формирования полноэкранного изображения каждого ракурса в соответствующих зонах EL(1), ER(1) наблюдения. В рассмотренной первой конфигурации устройства положение d 1 ( 1 )

Figure 00000049
ЖК слоя 181 с коммутационной адресацией определяет положение обеих зон EL(1), ER(1) наблюдения в соответствии с формулой (4).The second private version of the device according to option 1 works as follows. In the first configuration of the device (Fig. 19), the switching addressing of the LCD layer 18 1 and the static addressing of the LCD layer 19 1 are carried out. In all clock cycles, all N + 1 columns (k 2 = 1, 2, ..., N + 1) of the LCD layer 19 1 are constantly transferred to the high-energy state (due to the operation of the electronic control unit 7 with static addressing of the LCD layer 19 1 , when all columns of the LC layer 19 1 are constantly supplied with a high control voltage V c = V H ) corresponding to a phase delay of -φ 0 due to the presence of residual birefringence of the LC layer 19 1 . In the odd cycle in the odd columns of the matrix optical modulator 2 1, the light is modulated in intensity in accordance with the information in the odd columns R 2n-1 of the right-angle image, and in the even columns of the matrix optical modulator 2 1 in accordance with the information in the even columns of L 2n image right angle. In the same odd cycle, the odd (2k 1 -1) -th and even 2k 1-st columns of the LCD layer 18 1 are converted to the low-energy and high-energy state, respectively (due to the operation of the electronic unit 7 with the switched addressing of the LCD layer 18 1 ). This causes changes in the directions of the linear linear polarization vector of light transmitted through the corresponding sections of the LC layers 181 and 19 1 , and provides the required separation of the angles in an odd clock cycle (see the designations of the directions of linear polarization of light in Fig. 19 on the left). The LCD layer 19 1 provides full optical compensation for the residual birefringence of the LCD layer 18 1 , however, the LCD layer 19 1 does not participate in the separation of stereo image angles due to the spatial uniformity of its optical properties throughout the working aperture in the first configuration of the device. In the even cycle (Fig. 19, on the right) in the odd and even columns of the matrix optical modulator 2 1 , both the change of information about the angles and the corresponding change in the energy state in the columns of the LC layer 18 1 occur, which ensures the required separation of angles and thereby complete the complete the cycle of forming a full-screen image of each angle in the corresponding zones E L (1) , E R (1) of observation. In the first device configuration considered, the position d one ( one )
Figure 00000049
The LC layer 18 1 with switching addressing determines the position of both zones E L (1) , E R (1) of the observation in accordance with formula (4).

Во вторую конфигурацию (фиг.20) второй частный вариант устройства по варианту 1 переводится электрическим переключением с помощью электронного блока 7 управления дл, обеспечения коммутационной адресации ЖК слоя 191 и статической адресации ЖК слоя 181. Тем самым электрически переключается положение зон EL(2), ER(2) наблюдения в более отдаленное от матричного оптического модулятора 21 положение (относительно их положения EL(1), ER(1) в первой конфигурации) при условии d2>d1. Логика работы второго частного варианта устройства по варианту 1 в его второй конфигурации аналогична его логике его работы в первой конфигурации с тем отличием, что требуемая сепарация ракурсов стереоизображения во второй конфигурации осуществляется с помощью ЖК слоя 191 с коммутационной адресацией.In the second configuration (Fig. 20), the second particular embodiment of the device according to embodiment 1 is translated by electrical switching using the electronic control unit 7 to provide switching addressing of the LCD layer 19 1 and static addressing of the LCD layer 18 1 . Thus, the position of the observation zones E L (2) , E R (2) is electrically switched to a position farther from the matrix optical modulator 2 1 (relative to their position E L (1) , E R (1) in the first configuration) under condition d 2 > d 1 . The logic of the second private embodiment of the device according to version 1 in its second configuration is similar to its logic of its operation in the first configuration with the difference that the required separation of the stereo image angles in the second configuration is carried out using the LCD layer 19 1 with switching addressing.

Из временных диаграмм (фиг.21) работы второго частного варианта устройства по варианту 1 в обеих конфигурациях видна асимметрия оптического отклика между двумя тактами работы устройства, обусловленная различием в временах τrise и τdecay ЖК слоя с коммутационной адресацией.From the time diagrams (Fig. 21) of the operation of the second particular embodiment of the device according to embodiment 1, the asymmetry of the optical response between the two clock cycles of the device is seen in both configurations due to the difference in the times τ rise and τ decay of the LC layer with switching addressing.

Третий частный вариант (фиг.15) выполнения устройства по варианту 1 работает следующим образом. При ландшафтном, горизонтальном расположении (отмеченном буквой Н) цветного матричного оптического модулятора 29 в фазово-поляризационном модуляторе 4 для ЖК слоя 41 с помощью электронного блока 7 управления осуществляется коммутационная адресация первого набора адресных электродов 271-27Y+1 при нулевом потенциале на всех прозрачных электродах 281-28X+1 второго набора для использования последнего в качестве общей земляной шины при коммутационной адресации ЖК слоя 41. При портретном, вертикальном расположении (отмеченном буквой V) цветного матричного оптического модулятора 29 в фазово-поляризационном модуляторе 4 для ЖК слоя 41 с помощью электронного блока 7 управления осуществляется коммутационная адресация второго набора адресных электродов 281-28X+1 при нулевом потенциале на всех прозрачных электродах 271-27Y+1 первого набора для использования последнего в качестве общей земляной шины при коммутационной адресации ЖК слоя 41. В итоге при разном периоде расположения столбцов изображения, формируемого при ландшафтном и при портретном расположении цветного матричного модулятора 29, удаленность обеих пар зон E L H

Figure 00000050
, E R H
Figure 00000051
и E L V
Figure 00000052
, E R V
Figure 00000053
наблюдения не меняется вследствие того, что в обоих положениях цветного матричного модулятора 29 периоды расположения адресных прозрачных электродов при коммутируемой адресации ЖК слоя 41 согласованы с периодами расположения столбцов изображения в соответствии с формулами (1)-(7) при постоянной величине D.The third private option (Fig) execution of the device according to option 1 works as follows. With the landscape, horizontal arrangement (marked with the letter H) of the color matrix optical modulator 29 in the phase-polarizing modulator 4 for the LCD layer 4 1 , the electronic address control unit 7 is used for switching addressing of the first set of address electrodes 27 1 -27 Y + 1 at zero potential all transparent electrodes 28 1 -28 X + 1 of the second set for using the latter as a common ground bus for switching addressing of the LCD layer 4 1 . With a portrait, vertical arrangement (marked with the letter V) of the color matrix optical modulator 29 in the phase-polarizing modulator 4 for the LCD layer 4 1 , the second set of address electrodes 28 1 -28 X + 1 is switched by switching electronic addressing at zero potential at all transparent electrodes 27 1 -27 Y + 1 of the first set for using the latter as a common ground bus for switching addressing of the LCD layer 4 1 . As a result, with a different period of the arrangement of the image columns formed in the landscape and in the portrait arrangement of the color matrix modulator 29, the remoteness of both pairs of zones E L H
Figure 00000050
, E R H
Figure 00000051
and E L V
Figure 00000052
, E R V
Figure 00000053
the observation does not change due to the fact that in both positions of the color matrix modulator 29 the location periods of the address transparent electrodes for the switched addressing of the LCD layer 4 1 are consistent with the periods of the image columns in accordance with formulas (1) - (7) at a constant value D.

Логика работы (фиг.22) первого частного выполнения устройства по варианту 2 (схема на фиг.8) соответствует логике работы (фиг.16) первого частного варианта устройства по варианту 1 (схема на фиг.4). При этом осуществляется способ управления активным параллаксным барьером, выполненным в виде последовательно оптически связанных линейного поляризатора 11, двух ЖК слоев 122, 121 (представленными в предпочтительном конкретном варианте выполнения ЖК слоями 181 и 191) и линейного поляризатора 13.The logic of operation (Fig. 22) of the first particular embodiment of the device according to embodiment 2 (diagram of Fig. 8) corresponds to the logic of operation (Fig. 16) of the first particular embodiment of the device of embodiment 1 (diagram of Fig. 4). In this case, a method for controlling the active parallax barrier, made in the form of sequentially optically coupled linear polarizers 11, two LC layers 12 2 , 12 1 (represented in the preferred embodiment, LC layers 18 1 and 19 1 ) and a linear polarizer 13 is implemented.

Логика работы второго частного выполнения устройства по варианту 2 в первой конфигурации (верхняя схема на фиг.9) соответствует логике работы (фиг.19) в первой конфигурации второго частного варианта устройства по варианту 1 (верхняя схема на фиг.4), когда ближайший к матричному оптическому модулятору ЖК слой работает с коммутационной адресацией. Логика работы второго частного выполнения устройства по варианту 2 в второй конфигурации (нижняя схема на фиг.9) соответствует логике работы (фиг.19) в второй конфигурации второго частного варианта устройства по варианту 1 (нижняя схема на фиг.4), когда более удаленный от матричного оптического модулятора ЖК слой работает с коммутационной адресацией. В второй конфигурации устройства по варианту 2 обе зоны наблюдения EL, ER расположены на более удаленном расстоянии D 2 ( 2 )

Figure 00000054
от матричного оптического модулятора 141 по сравнению с расстоянием D 2 ( 2 )
Figure 00000055
в первой конфигурации устройства по варианту 2.The logic of the second private embodiment of the device according to option 2 in the first configuration (upper diagram in Fig. 9) corresponds to the logic of operation (Fig. 19) in the first configuration of the second particular embodiment of the device according to option 1 (upper diagram in Fig. 4), when the closest to matrix optical modulator LCD layer works with switching addressing. The logic of the second private execution of the device according to option 2 in the second configuration (lower diagram in Fig. 9) corresponds to the logic of operation (Fig. 19) in the second configuration of the second private embodiment of the device according to option 1 (lower diagram in Fig. 4), when more remote From the matrix optical modulator, the LCD layer works with switching addressing. In the second configuration of the device according to option 2, both surveillance zones E L , E R are located at a more remote distance D 2 ( 2 )
Figure 00000054
from matrix optical modulator 14 1 compared to distance D 2 ( 2 )
Figure 00000055
in the first configuration of the device according to option 2.

Пространственное разрешение матричного оптического модулятора 2 с двухкоординатной адресацией соответствует Q дисплейным пикселям, где Q=X·Y, при этом X и Y - число адресных шин оптического модулятора 2 соответственно вдоль координат x и y. Полноэкранное разрешение наблюдаемого стереоизображения при работе устройства соответствует воспроизведению Q элементов изображения каждого (левого L и правого R) ракурсов трехмерной сцены в каждом полном цикле формирования стереоизображения.The spatial resolution of the matrix optical modulator 2 with two-coordinate addressing corresponds to Q display pixels, where Q = X · Y, while X and Y are the number of address buses of the optical modulator 2 along the x and y coordinates, respectively. The full-screen resolution of the observed stereo image during operation of the device corresponds to the reproduction of Q image elements of each (left L and right R) angles of the three-dimensional scene in each full cycle of the formation of the stereo image.

Качество стереоизображения в устройстве и способе улучшается за счет достижения двух основных технических результатов. Первый основной технический результат состоит в улучшении степени (контраста) сепарации ракурсов трехмерной сцены за счет взаимной компенсации начального двупреломления и хроматической дисперсии в каждой паре двупреломляющих слоев рабочего вещества (в предпочтительном конкретном варианте выполнения - в паре ЖК слоев 181, 191), выполненных с комплементарными оптическими свойствами (фиг.10-12). При этом достигается высокая температурная стабильность такой компенсации, поскольку температурные колебания фазового сдвига имеют разные знаки в паре двупреломляющих (ЖК) слоев 181, 191 с комплементарными оптическими свойствами. Второй основной технический результат, достигаемый в способе и первом частном варианте выполнения устройства по вариантам 1 и 2, состоит в реализации формы оптического сигнала переключения ракурсов трехмерной сцены (фиг.17, 18), близкого к идеальной прямоугольной форме, что обеспечивает минимизацию перекрестных помех между зонами наблюдения и незаметность мерцаний наблюдаемого стереоизображения.The stereo image quality in the device and method is improved by achieving two main technical results. The first main technical result consists in improving the degree (contrast) of separation of the foreshortenings of the three-dimensional scene due to the mutual compensation of the initial birefringence and chromatic dispersion in each pair of birefringent layers of the working substance (in the preferred particular embodiment, in the pair of LC layers 18 1 , 19 1 ) made with complementary optical properties (FIGS. 10-12). In this case, high temperature stability of such compensation is achieved, since the temperature fluctuations of the phase shift have different signs in a pair of birefringent (LC) layers 18 1 , 19 1 with complementary optical properties. The second main technical result achieved in the method and the first particular embodiment of the device according to embodiments 1 and 2 consists in realizing the shape of the optical signal for switching the camera angles of the three-dimensional scene (Figs. 17, 18) close to perfect rectangular shape, which minimizes crosstalk between areas of observation and imperceptibility of flickering of the observed stereo image.

Первый дополнительный технический результат в виде целенаправленного изменения удаленности зон наблюдения достигается в втором частном варианте выполнения устройства по варианту 1 (фиг.5, 19, 20) за счет возможности электрического переключения его конфигурации, что обеспечивает удобство в наблюдении стереоизображения для разных позиций наблюдателя по дальности при фиксированном положении устройства.The first additional technical result in the form of a targeted change in the remoteness of the observation zones is achieved in the second particular embodiment of the device according to option 1 (FIGS. 5, 19, 20) due to the possibility of electric switching of its configuration, which provides convenience in observing stereo images for different positions of the observer in range with a fixed position of the device.

Второй дополнительный технический результат состоит в достижении неизменной удаленности зон наблюдения от экрана матричного оптического модулятора 2 при повороте его экрана на 90°, т.е. переходе от ландшафтного (горизонтального Н) положения экрана матричного оптического модулятора 2 к портретному (вертикальному V) положению (фиг.15). Неизменность удаленности зон наблюдения достигается за счет выбора на ЖК слое с коммутируемой адресацией (с помощью электронного блока управления) такого набора адресных прозрачных электродов (из двух взаимно ортогональных наборов, расположенных с двух сторон одного и того ЖК слоя), период расположения которых соответствует периоду расположения столбцов изображения для выбранного углового положения экрана, исходя из расчетов по формулам (2), (3), (6), (7).The second additional technical result consists in achieving a constant remoteness of the observation zones from the screen of the matrix optical modulator 2 by rotating its screen 90 °, i.e. the transition from the landscape (horizontal H) position of the screen of the matrix optical modulator 2 to the portrait (vertical V) position (Fig.15). The constant remoteness of the observation zones is achieved by selecting on the LCD layer with switched addressing (using the electronic control unit) such a set of transparent transparent electrodes (from two mutually orthogonal sets located on both sides of the same LCD layer), the location period of which corresponds to the location period image columns for the selected angular position of the screen, based on calculations according to formulas (2), (3), (6), (7).

Совместимость автостереоскопического дисплея с 2D изображением обеспечивается электрическим выключением активного параллаксного барьера за счет перевода всех двупреломляющих (ЖК) слоев в высокоэнергетическое состояние (с помощью электронных блоков 7 или 17 управления для осуществления статической адресации каждого ЖК слоя).The compatibility of the autostereoscopic display with a 2D image is ensured by electrically switching off the active parallax barrier by converting all birefringent (LC) layers to a high-energy state (using electronic control units 7 or 17 to perform static addressing of each LCD layer).

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Конкретным примером выполнения матричного оптического модулятора 2 или 14 для обоих вариантов выполнения устройства является ЖК матрица с адресацией пикселей с помощью тонкопленочных транзисторов (TFT - thin film transistor) на пересечениях адресных шин (ЖК TFT матрица), которая содержит поляризационный модулятор между двумя скрещенными линейными поляризаторами.A specific example of a matrix optical modulator 2 or 14 for both device variants is an LCD matrix with pixel addressing using thin film transistors (TFTs) at address bus crossings (LCD TFT matrix), which contains a polarization modulator between two crossed linear polarizers .

Для устройства по варианту 1 конкретным примером выполнения матричного генератора изображения (совмещающего в себе матричный оптический модулятор 2 и источник света 1) является OLED-матрица [6]. Конкретным примером выполнения гомогенно-ориентированного ЖК слоя активного модулятора поляризации является ЖК π-ячейка [4], ее различные производные [7], в том числе ОСВ-ячейки [8], в которых используется жидкий кристалл с положительной диэлектрической анизотропией Δε>0, и на которых можно выполнять двупреломляющие слои 41, 42, 121, 122 (ЖК слои 181, 191) фазово-поляризационных модуляторов с теми же максимальными размерами апертуры, какие характерны для современных крупноформатых 2D ЖК дисплеев.For the device according to option 1, a specific example of a matrix image generator (combining a matrix optical modulator 2 and a light source 1) is an OLED matrix [6]. A specific example of a homogeneous oriented LC layer of an active polarization modulator is an LCD π cell [4], its various derivatives [7], including OCB cells [8], which use a liquid crystal with positive dielectric anisotropy Δε> 0, and on which birefringent layers 4 1 , 4 2 , 12 1 , 12 2 (LC layers 18 1 , 19 1 ) of phase-polarizing modulators with the same maximum aperture sizes as are characteristic of modern large-format 2D LCD displays can be performed.

Гомеотропно-ориентированные (вертикально ориентированные относительно краевых плоскостей ЖК слоя в его начальном состоянии) нематические ЖК ячейки с отрицательной диэлектрической анизотропией Δε<0 в тонких ЖК слоях [9] также обеспечивают высокое быстродействие, однако они оптимальны для вариантов дисплеев с малой апертурой из-за трудности реализации гомеотропной ориентации на больших апертурах.Homeotropically oriented (vertically oriented relative to the boundary planes of the LC layer in its initial state) nematic LC cells with negative dielectric anisotropy Δε <0 in thin LC layers [9] also provide high performance, however, they are optimal for display options with a small aperture due to difficulties in realizing homeotropic orientation at large apertures.

Автостереоскопический дисплей с диаграммой быстрого оптического отклика оптимально использовать, например, при выполнении формирователя изображения в виде 100-120 Гц ЖК матриц (например, типа Samsung Syncmaster 2233RZ) с источником сигнала стереоизображения в виде персонального компьютера с информационным выходом на видеокарте nVidia, работающей под управлением программного стереодрайвера 3D Vision в режиме воспроизведения изображений ракурсов 3D сцены за время Tretr обратного хода ЖК матриц [9]. В этом случае такты демонстрации ракурсов стереоизображения очень короткие (составляют не более 20-30% от полной длительности кадра, т.е. время Tretr воспроизведения изображения одного ракурса составляет около 3 мс). Поэтому использование любых ЖК стереоочков либо иных средств сепарации ракурсов с стандартным переходным временем (величиной около 1,5-2 мс, определяемой в основном временем τdecay релаксации ЖК затворов стереоочков) проблематично для получения достаточной яркости наблюдаемого стереоизображения, поскольку в течение переходного времени τdecay (сравнимого с временем Tretr воспроизведения ракурсов) ЖК затворы стереоочков открыты не полностью, и поэтому изображение каждого ракурса (следовательно, и стереоизображение в целом) воспринимается наблюдателем с пониженной яркостью. А в автостереоскопическом дисплее с временным откликом, иллюстрируемым фиг.18, переходное время оптического оклика составляет десятки-сотни микросекунд (определяемым только временем Trise реакции ЖК слоев), что обеспечивает высокую яркость наблюдаемого стереоизображения из-за практического полного открытия оптического канала дисплея в течение всего времени Tretr воспроизведения ракурсов.It is optimal to use an autostereoscopic display with a fast optical response diagram, for example, when imaging in the form of 100-120 Hz LCD matrices (for example, Samsung Syncmaster 2233RZ type) with a stereo image signal source in the form of a personal computer with an information output on an nVidia graphics card operating under control 3D Vision stereo driver software in the playback mode of 3D camera angle images during T retr of LCD matrix backward travel [9]. In this case, the demonstration steps of the stereo image angles are very short (they make up no more than 20-30% of the total frame duration, i.e., the time T retr for reproducing the image of one angle is about 3 ms). Therefore, the use of any LCD stereo glasses or other means of separation of angles with a standard transition time (of about 1.5-2 ms, determined mainly by the τ decay relaxation time of the LCD shutters of the stereo glasses) is problematic to obtain sufficient brightness of the observed stereo image, since during the transition time τ decay (comparable to the time T retr playback angles) LCD shutters stereo glasses are not fully open, and therefore the image of each angle (and therefore the stereo image as a whole) is perceived low brightness And in an autostereoscopic display with a time response illustrated in Fig. 18, the transition time of the optical response is tens to hundreds of microseconds (determined only by the reaction time T rise of the LCD layers), which ensures high brightness of the observed stereo image due to the almost complete opening of the optical display channel during total time T retr view angles.

Электронное переключение двух взаимно ортогональных наборов адресных шин для сохранения пространственной удаленности зон наблюдения от экрана матричного оптического модулятора 2, 14 (фиг.15) при его угловом повороте целесообразно использовать для мобильных 3D дисплеев в смартфонах, коммуникаторах, планшетных компьютерах.Electronic switching of two mutually orthogonal sets of address buses to maintain the spatial distance of the observation zones from the screen of the matrix optical modulator 2, 14 (Fig. 15) during its angular rotation is advisable to use for mobile 3D displays in smartphones, communicators, tablet computers.

Дополнительным практическим достоинством стереодисплея является универсальность его конструкции из-за дополнительной возможности наблюдения стереоизображения с помощью пассивных стереоочков большим числом наблюдателей для любого частного варианта выполнения устройства по варианту 1 без использования поляризаторов 5, 9. Для этого ЖК слои 41 и 42 (с помощью электронного блока 7 управления) переводятся в режим эквипотенциальной коммутационной адресации, т.е. с одинаковым значением напряжения управления для всех адресных электродов в каждом такте работы с алгоритмом переключения величины напряжения между его высоким и низким значениями, соответствующим диаграммам оптического отклика, иллюстрируемыми фиг.17, 18.An additional practical advantage of the stereo display is the versatility of its design due to the additional ability to observe stereo images using passive stereo glasses with a large number of observers for any particular embodiment of the device according to embodiment 1 without using polarizers 5, 9. For this, the LCD layers 4 1 and 42 (using electronic of control unit 7) are transferred to equipotential switching addressing mode, i.e. with the same value of the control voltage for all address electrodes in each clock cycle with the algorithm for switching the voltage between its high and low values, corresponding to the optical response diagrams illustrated in Figs. 17, 18.

Figure 00000056
Figure 00000057
Figure 00000056
Figure 00000057

Claims (11)

1. Автостереоскопический дисплей, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси источник света, формирователь изображения и активный параллаксный барьер, при этом формирователь изображения выполнен в виде матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией, снабженного источником сигнала стереоизображения, а активный параллаксный барьер выполнен в виде последовательно оптически связанных поляризатора, поляризационного модулятора и анализатора поляризации, а также электронного блока управления, выход которого соединен с электрическим входом поляризационного модулятора, а вход электронного блока управления соединен с выходом кадровой синхронизации источника сигнала стереоизображения, информационный выход которого подключен к электрическому входу матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией, при этом выход анализатора поляризации оптически связан с двумя зонами наблюдения, отличающийся тем, что поляризационный модулятор выполнен в виде фазово-поляризационного модулятора с рабочим веществом в форме по крайней мере одной пары двупреломляющих слоев с комплементарными оптическими свойствами двупреломляющих слоев в каждой паре, при этом каждый двупреломляющий слой снабжен N+1 пространственно-одномерными адресными шинами, электрические входы которых являются электрическими входами фазово-поляризационного модулятора, где N - число столбцов изображения на матричном модуляторе света с двухкоординатной адресацией, электронный блок управления выполнен с коммутационной адресацией и статической адресацией двупреломляющих слоев, а расстояние d(l) от двупреломляющего слоя с коммутационной адресацией до матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией определено условием d(1)=D(1)a(1)/(b+a(1)), где:
D(1) - расстояние от центров обеих зон наблюдения до матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией;
b - расстояние между центрами двух зон наблюдения;
а(1) - период расположения столбцов изображения на матричном оптическом модуляторе с двухкоординатной адресацией.
1. An autostereoscopic display comprising a light source sequentially located on the same optical axis, an imager and an active parallax barrier, wherein the imaging device is made in the form of a matrix optical modulator with two-coordinate addressing, equipped with a stereo image signal source, and the active parallax barrier is made in the form of a series optically related polarizer, polarization modulator and polarization analyzer, as well as an electronic control unit, output One of which is connected to the electrical input of the polarization modulator, and the input of the electronic control unit is connected to the frame synchronization output of the stereo image signal source, the information output of which is connected to the electrical input of the matrix optical modulator with two-coordinate addressing, while the output of the polarization analyzer is optically coupled to two observation zones, which differs the fact that the polarization modulator is made in the form of a phase-polarization modulator with a working substance in the form along the edge at least one pair of birefringent layers with complementary optical properties of birefringent layers in each pair, and each birefringent layer is equipped with N + 1 spatially one-dimensional address buses, the electrical inputs of which are the electrical inputs of the phase-polarization modulator, where N is the number of image columns on the matrix a light modulator with two-coordinate addressing, the electronic control unit is made with switching addressing and static addressing of birefringent layers, and the distance d ( l) from a birefringent layer with switching addressing to a matrix optical modulator with two-coordinate addressing, it is defined by the condition d (1) = D (1) a (1) / (b + a (1) ), where:
D (1) is the distance from the centers of both observation zones to the matrix optical modulator with two-coordinate addressing;
b is the distance between the centers of the two observation zones;
and (1) is the period of arrangement of image columns on a matrix optical modulator with two-coordinate addressing.
2. Дисплей по п.1, отличающийся тем, что ось o1 для обыкновенного луча и ось e1 для необыкновенного луча одного двупреломляющего слоя параллельны соответственно оси е2 для необыкновенного луча и оси о2 для обыкновенного луча другого двупреломляющего слоя, а поляризатор и анализатор поляризации выполнены в виде двух линейных поляризаторов с взаимно параллельными либо ортогональными осями поляризации, которые направлены под углами ±45° к осям o1, e1, o2 и е2.2. The display according to claim 1, characterized in that the axis o 1 for the ordinary beam and the axis e 1 for the extraordinary ray of one birefringent layer are parallel to the axis e 2 for the extraordinary ray and the axis o 2 for the ordinary ray of another birefringent layer, and the polarizer and the polarization analyzer is made in the form of two linear polarizers with mutually parallel or orthogonal polarization axes, which are directed at angles of ± 45 ° to the axes o 1 , e 1 , o 2 and e 2 . 3. Дисплей по п.2, отличающийся тем, что k-e участки обоих двупреломляющих слоев, соответствующие k-м пространственно-одномерным адресным тинам обоих двупреломляющих слоев, оптически связаны между собой, при этом расстояние d(1) одинаково для обоих двупреломляющих слоев, где k - целое число.3. The display according to claim 2, characterized in that ke portions of both birefringent layers corresponding to the kth spatially one-dimensional address tines of both birefringent layers are optically coupled, the distance d (1) being the same for both birefringent layers, where k is an integer. 4. Дисплей по п.2, отличающийся тем, что пространственно-одномерные адресные шины на первой стороне по крайней мере одного двупреломляющего слоя расположены с периодом p x ( 1 )
Figure 00000007
и ориентированы ортогонально пространственно-одномерным адресным шинам, расположенным с периодом p y ( 1 )
Figure 00000011
на другой стороне двупреломляющего слоя, где p x ( 1 ) = a x ( 1 ) D ( 1 ) d ( 1 ) D ( 1 )
Figure 00000058
; p y ( 1 ) = a y ( 1 ) D ( 1 ) d ( 1 ) D ( 1 )
Figure 00000059
, при этом:
d - расстояние от двупреломляющего слоя до оптического модулятора с двухкоординатной адресацией;
a x ( 1 )
Figure 00000009
и a y ( 1 )
Figure 00000013
- периоды расположения пикселей матричного оптического модулятора с двухкоординатной (x, у) адресацией вдоль координат х и у соответственно.
4. The display according to claim 2, characterized in that the spatially one-dimensional address buses on the first side of at least one birefringent layer are located with a period p x ( one )
Figure 00000007
and are oriented orthogonally to spatially one-dimensional address buses located with a period p y ( one )
Figure 00000011
on the other side of the birefringent layer, where p x ( one ) = a x ( one ) D ( one ) - d ( one ) D ( one )
Figure 00000058
; p y ( one ) = a y ( one ) D ( one ) - d ( one ) D ( one )
Figure 00000059
, wherein:
d is the distance from the birefringent layer to the optical modulator with two-coordinate addressing;
a x ( one )
Figure 00000009
and a y ( one )
Figure 00000013
- periods of the arrangement of pixels of a matrix optical modulator with two-coordinate (x, y) addressing along the x and y coordinates, respectively.
5. Дисплей по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что пара двупреломляющих слоев с комплементарными оптическими свойствами выполнена в виде пары жидкокристаллических слоев с взаимно ортогональными направлениями гомогенной ориентацией жидкокристаллических молекул с положительной диэлектрической анизотропией, при этом пространственно-одномерные адресные шины выполнены в виде прозрачных электродов на каждой стороне каждого жидкокристаллического слоя.5. The display according to claim 1, or 2, or 3, or 4, characterized in that the pair of birefringent layers with complementary optical properties is made in the form of a pair of liquid crystal layers with mutually orthogonal directions with a homogeneous orientation of the liquid crystal molecules with positive dielectric anisotropy, while spatially One-dimensional address buses are made in the form of transparent electrodes on each side of each liquid crystal layer. 6. Автостереоскопический дисплей, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси источник света, активный параллаксный барьер и формирователь изображения, при этом активный параллаксный барьер выполнен в виде последовательно оптически связанных поляризатора, поляризационного модулятора и анализатора поляризации, а также электронного блока управления, выход которого соединен с электрическим входом поляризационного модулятора, а формирователь изображения выполнен в виде матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией, снабженного источником сигнала стереоизображения, выход которого соединен с электрическим входом поляризационного оптического модулятора, а вход электронного блока управления соединен с выходом кадровой синхронизации источника сигнала стереоизображения, информационный выход которого подключен к электрическому входу матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией, выход которого оптически связан с двумя зонами наблюдения, отличающийся тем, что поляризационный модулятор выполнен в виде фазово-поляризационного модулятора с рабочим веществом в форме по крайней мере одной пары двупреломляющих слоев с комплементарными оптическими свойствами двупреломляющих слоев в каждой паре, при этом каждый двупреломляющий слой снабжен N-1 пространственно-одномерными адресными шинами, электрические входы которых являются электрическими входами фазово-поляризационного модулятора, где N - число столбцов изображения на матричном модуляторе света с двухкоординатной адресацией, а электронный блок управления выполнен с коммутационной адресацией и статической адресацией двупреломляющих слоев, при этом расстояние d{2) от двупреломляющего слоя с коммутационной адресацией до матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией задано условием d(2)=D(2)a(2)/(b-a(2)), где:
D(2) - расстояние от центров обеих зон наблюдения до матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией;
b - расстояние между центрами двух зон наблюдения;
а(2) - период расположения столбцов изображения на матричном оптическом модуляторе с двухкоординатной адресацией.
6. An autostereoscopic display comprising a light source sequentially located on the same optical axis, an active parallax barrier and an imager, while the active parallax barrier is made in the form of sequentially optically coupled polarizer, polarization modulator and polarization analyzer, as well as an electronic control unit, the output of which is connected with an electric input of the polarization modulator, and the image former is made in the form of a matrix optical modulator with two standard addressing, equipped with a stereo image signal source, the output of which is connected to the electrical input of the polarizing optical modulator, and the input of the electronic control unit is connected to the frame synchronization output of the stereo image signal source, the information output of which is connected to the electrical input of the matrix optical modulator with two-coordinate addressing, the output of which is optically coupled with two observation zones, characterized in that the polarization modulator is made in the form of a phase an o-polarizing modulator with a working substance in the form of at least one pair of birefringent layers with complementary optical properties of birefringent layers in each pair, with each birefringent layer equipped with N-1 spatially one-dimensional address buses, the electrical inputs of which are the electrical inputs of the phase polarizing modulator, where N is the number of image columns on a matrix light modulator with two-coordinate addressing, and the electronic control unit is made with a switching address and the static addressing of birefringent layers, and the distance d {2) from the birefringent layer with switching addressing to the matrix optical modulator with two-coordinate addressing is given by the condition d (2) = D (2) a (2) / (ba (2) ), Where:
D (2) is the distance from the centers of both observation zones to the matrix optical modulator with two-coordinate addressing;
b is the distance between the centers of the two observation zones;
and (2) is the period of arrangement of image columns on a matrix optical modulator with two-coordinate addressing.
7. Дисплей по п.6, отличающийся тем, что ось o1 для обыкновенного луча и ось e2 для необыкновенного луча одного двупреломляющего слоя параллельны соответственно оси е2 для необыкновенного луча и оси о2 для обыкновенного луча другого двупреломляющего слоя, а поляризатор и анализатор поляризации выполнены в виде двух линейных поляризаторов с взаимно параллельными либо ортогональными осями поляризации, которые направлены под углами ±45° к осям о1, е1, о2 и е2.7. The display according to claim 6, characterized in that the axis o 1 for the ordinary beam and the axis e 2 for the extraordinary ray of one birefringent layer are parallel, respectively, the axis e 2 for the extraordinary ray and the axis o 2 for the ordinary ray of another birefringent layer, and the polarizer and the polarization analyzer is made in the form of two linear polarizers with mutually parallel or orthogonal polarization axes, which are directed at angles of ± 45 ° to the axes o 1 , e 1 , o 2 and e 2 . 8. Дисплей по п.7, отличающийся тем, что k-е участки обоих двупреломляющих слоев, соответствующие k-м пространственно-одномерным адресным шинам обоих двупреломляющих слоев, оптически связаны между собой, при этом расстояние d(2) одинаково для обоих двупреломляющих слоев, где k - целое число.8. The display according to claim 7, characterized in that the kth sections of both birefringent layers corresponding to the kth spatially one-dimensional address lines of both birefringent layers are optically coupled, while the distance d (2) is the same for both birefringent layers where k is an integer. 9. Дисплей по п.7, отличающийся тем, что пространственно-одномерные адресные шины на первой стороне по крайней мере одного двупреломляющего слоя расположены с периодом p x ( 2 )
Figure 00000060
и ориентированы ортогонально пространственно-одномерным адресным шинам на второй стороне двупреломляющего слоя, расположенным с периодом p y ( 2 )
Figure 00000036
, где
p x ( 2 ) = a x ( 2 ) D ( 2 ) + d ( 2 ) D ( 2 )
Figure 00000061
; p y ( 2 ) = a y ( 2 ) D ( 2 ) + d ( 2 ) D ( 2 )
Figure 00000062
, при этом:
d(2) - расстояние от двупреломляющего слоя до матричного оптического модулятора с двухкоординатной адресацией;
a x ( 2 )
Figure 00000063
и a y ( 2 )
Figure 00000038
- периоды расположения пикселей оптического модулятора с двухкоординатной (x, у) адресацией вдоль координат x и у соответственно.
9. The display according to claim 7, characterized in that the spatially one-dimensional address lines on the first side of at least one birefringent layer are arranged with a period p x ( 2 )
Figure 00000060
and oriented orthogonally to spatially one-dimensional address lines on the second side of the birefringent layer located with a period p y ( 2 )
Figure 00000036
where
p x ( 2 ) = a x ( 2 ) D ( 2 ) + d ( 2 ) D ( 2 )
Figure 00000061
; p y ( 2 ) = a y ( 2 ) D ( 2 ) + d ( 2 ) D ( 2 )
Figure 00000062
, wherein:
d (2) is the distance from the birefringent layer to the matrix optical modulator with two-coordinate addressing;
a x ( 2 )
Figure 00000063
and a y ( 2 )
Figure 00000038
- periods of arrangement of pixels of the optical modulator with two-coordinate (x, y) addressing along the x and y coordinates, respectively.
10. Дисплей по п.6, или 7, или 8, или 9, отличающийся тем, что пара двупреломляющих слоев с комплементарными оптическими свойствами выполнена в виде пары жидкокристаллических слоев с взаимно ортогональными направлениями гомогенной ориентацией жидкокристаллических молекул с положительной диэлектрической анизотропией, при этом пространственно-одномерные адресные шины выполнены в виде прозрачных электродов на каждой стороне каждого жидкокристаллического слоя.10. The display according to claim 6, or 7, or 8, or 9, characterized in that the pair of birefringent layers with complementary optical properties is made in the form of a pair of liquid crystal layers with mutually orthogonal directions with a homogeneous orientation of the liquid crystal molecules with positive dielectric anisotropy, while spatially One-dimensional address buses are made in the form of transparent electrodes on each side of each liquid crystal layer. 11. Способ управления активным параллаксным барьером дисплея, заключающийся в том, что с помощью поляризационного модулятора активного параллаксного барьера в первом (втором) такте устанавливают первое (второе) состояние поляризации для светового потока первой (второй) группы столбцов изображения левого ракурса и второе (первое) состояние поляризации для светового потока первой (второй) группы столбцов изображения правого ракурса и с помощью анализатора поляризации активного параллаксного барьера конвертируют поляризационную модуляцию в модуляцию интенсивности световых потоков, направляя световые потоки левого и правого ракурсов соответственно в левую и правую зоны наблюдения, отличающийся тем, что состояние поляризации светового потока каждого столбца изображения каждого ракурса устанавливают с помощью соответствующей пары последовательно оптически связанных столбцов соответственно первого и второго жидкокристаллических слоев с комплементарными оптическими свойствами, при этом в любых одинаковых для обоих жидкокристаллических слоев энергетических состояниях состояние поляризации светового потока, прошедшего оба столбца жидкокристаллических слоев, не меняется, а в двух разных для двух жидкокристаллических слоев энергетических состояниях прошедший световой поток приобретает состояние поляризации, ортогональное состоянию поляризации входного светового потока, при этом в начале первого такта в первое энергетическое состояние одновременно переводят все столбцы первого жидкокристаллического слоя и четные столбцы второго жидкокристаллического слоя, оставляя во втором энергетическом состоянии нечетные столбцы второго жидкокристаллического слоя, в течение первого такта одновременно переводят во второе энергетическое состояние четные столбцы первого жидкокристаллического слоя и четные столбцы второго жидкокристаллического слоя, в начале второго такта одновременно переводят из второго энергетического состояния в первое энергетическое состояние все столбцы первого жидкокристаллического слоя, а в течение второго такта одновременно переводят во второе энергетическое состояние нечетные столбцы первого жидкокристаллического слоя и нечетные столбцы второго жидкокристаллического слоя. 11. The method of controlling the active parallax barrier of the display, which consists in the fact that using the polarization modulator of the active parallax barrier in the first (second) cycle, the first (second) polarization state is established for the luminous flux of the first (second) group of left-view image columns and the second (first ) the polarization state for the luminous flux of the first (second) group of columns of the image of the right angle and using the polarization analyzer of the active parallax barrier convert the polarization modulation ü modulating the intensity of the light flux by directing the light fluxes of the left and right angles to the left and right observation zones, respectively, characterized in that the polarization state of the light flux of each column of the image of each angle is set using the corresponding pair of sequentially optically connected columns of the first and second liquid crystal layers, respectively with complementary optical properties, while in any identical energy states for both liquid crystal layers In other words, the polarization state of the light flux passing through both columns of the liquid crystal layers does not change, and in two different energy states for the two liquid crystal layers, the transmitted light flux acquires a polarization state orthogonal to the polarization state of the input light flux, at the same time at the beginning of the first cycle to the first energy state translate all the columns of the first liquid crystal layer and even columns of the second liquid crystal layer, leaving in the second energy when standing, the odd columns of the second liquid crystal layer, at the same time, the even columns of the first liquid crystal layer and the even columns of the second liquid crystal layer are simultaneously transferred to the second energy state, at the beginning of the second cycle, all columns of the first liquid crystal layer are simultaneously transferred from the second energy state to the first energy state, and during the second cycle, the odd columns of the first liquid crystal are simultaneously transferred to the second energy state layer and odd columns of the second liquid crystal layer.
RU2012106912/28A 2012-02-28 2012-02-28 Autostereoscopic display with full-screen 3d resolution (versions thereof) and method of controlling active parallax barrier of display RU2490818C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106912/28A RU2490818C1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Autostereoscopic display with full-screen 3d resolution (versions thereof) and method of controlling active parallax barrier of display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106912/28A RU2490818C1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Autostereoscopic display with full-screen 3d resolution (versions thereof) and method of controlling active parallax barrier of display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2490818C1 true RU2490818C1 (en) 2013-08-20

Family

ID=49163022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012106912/28A RU2490818C1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Autostereoscopic display with full-screen 3d resolution (versions thereof) and method of controlling active parallax barrier of display

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2490818C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2604210C2 (en) * 2015-04-20 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ РАН) Glass-free stereoscopic video system with remote binocular filter
RU2681363C1 (en) * 2018-04-23 2019-03-06 Василий Александрович ЕЖОВ Full-screen viewing images pairs stereoscopic display with reproduction method and device for its implementation
RU2682865C1 (en) * 2016-12-20 2019-03-21 Бейджин Сяоми Мобайл Софтвэар Ко., Лтд. Parallax barrier, display device and related method for controlling the display state

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7190518B1 (en) * 1996-01-22 2007-03-13 3Ality, Inc. Systems for and methods of three dimensional viewing
US7199845B2 (en) * 2002-09-26 2007-04-03 Sharp Kabushiki Kaisha 2D/3D switch liquid crystal display panel and 2D/3D selection liquid crystal display
CN201063782Y (en) * 2007-05-11 2008-05-21 安徽华东光电技术研究所 Free stereo display capable of implementing display mode switch
RU2377623C2 (en) * 2007-04-20 2009-12-27 Василий Александрович ЕЖОВ Method of viewing stereo images with complete resolution for each aspect and device to this end
TW201121302A (en) * 2009-12-03 2011-06-16 Pegatron Corp Three-dimensional display device and three-dimensional display method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7190518B1 (en) * 1996-01-22 2007-03-13 3Ality, Inc. Systems for and methods of three dimensional viewing
US7199845B2 (en) * 2002-09-26 2007-04-03 Sharp Kabushiki Kaisha 2D/3D switch liquid crystal display panel and 2D/3D selection liquid crystal display
RU2377623C2 (en) * 2007-04-20 2009-12-27 Василий Александрович ЕЖОВ Method of viewing stereo images with complete resolution for each aspect and device to this end
CN201063782Y (en) * 2007-05-11 2008-05-21 安徽华东光电技术研究所 Free stereo display capable of implementing display mode switch
TW201121302A (en) * 2009-12-03 2011-06-16 Pegatron Corp Three-dimensional display device and three-dimensional display method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2604210C2 (en) * 2015-04-20 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ РАН) Glass-free stereoscopic video system with remote binocular filter
RU2682865C1 (en) * 2016-12-20 2019-03-21 Бейджин Сяоми Мобайл Софтвэар Ко., Лтд. Parallax barrier, display device and related method for controlling the display state
US10409095B2 (en) 2016-12-20 2019-09-10 Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. Parallax barrier, display device and display state control method thereof
RU2681363C1 (en) * 2018-04-23 2019-03-06 Василий Александрович ЕЖОВ Full-screen viewing images pairs stereoscopic display with reproduction method and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7345654B2 (en) Three-dimensional image display apparatus
US7929066B2 (en) Stereoscopic method and a device for implementation thereof
US8587736B2 (en) Stereoscopic image display device and driving method thereof
EP1750459A2 (en) High-resolution autostereoscopic display
JP2004258631A (en) Stereoscopic picture display device
KR101521739B1 (en) 3d display method and 3d display device
GB2470752A (en) Autostereoscopic Display Apparatus
KR101800897B1 (en) Stereoscopic image display device
JP5681758B2 (en) Liquid crystal display device capable of switching between two-dimensional display mode and three-dimensional display mode and display method thereof
US20150185488A1 (en) Double-layered liquid crystal lens and 3d display apparatus
CN102034449A (en) Three-dimensional image display device
JP2012234176A (en) Stereoscopic image display device and method for driving the same
JP2015004698A (en) Stereoscopic display device
CN106019736A (en) 3D display panel assembly and 3D display device
RU2306678C1 (en) Auto-stereoscopic display with quasi-uninterruptible angle spectrum
RU2518484C2 (en) Method for autostereoscopic full-screen resolution display and apparatus for realising said method (versions)
RU2490818C1 (en) Autostereoscopic display with full-screen 3d resolution (versions thereof) and method of controlling active parallax barrier of display
Zhang et al. A spatio-temporal multiplexing multi-view display using a lenticular lens and a beam steering screen
KR20120032338A (en) Stereoscopic image display
JPH075325A (en) Polarizing film for stereoscopic display and stereoscopic display device
KR101705902B1 (en) 3d image display device and driving method thereof
US8848117B2 (en) Display apparatus
CN102540546B (en) Display panel and apply the display of this display panel
US20130100375A1 (en) Display device, spacer, and electronic apparatus
TWI454744B (en) Display and electronic device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160229

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170313

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190301