本發(fā)明涉及電子顯示器，并且更具體地涉及提供某水平的視力矯正的電子顯示器。

背景技術(shù)：

在我們的社會，越來越大數(shù)量的人遭受惡化的視力，并且由此需要某種形式的視力矯正。具體地，大量具有超過50歲年齡的人需要老花鏡。在沒有眼鏡的情況下，他們對于讀在小于50cm的距離處的文本具有困難。同時，人們被暴露于越來越多量的利用某種形式的電子顯示器的設(shè)備(諸如，手表、電話、智能可佩戴物等)，并與其進行交互。由此，看并讀這些顯示器的能力變得越來越有意義，這些顯示器一般位于相對較近的距離(<50cm)處。

在歷史上，已使用矯正眼鏡(諸如，眼鏡和隱性眼鏡)來解決該問題。更新近地，通過手術(shù)的矯正也已變得可能。然而，這些解決方案不是沒有其自身的問題。實際上，盡管有近視(近視眼)的人可習(xí)慣于在其日常活動中都佩戴眼鏡或隱形眼鏡，但有遠視(遠視眼)或老花眼的人可能不會總是使其老花鏡隨時可用。當(dāng)需要在其中佩戴矯正眼鏡是不切實際或甚至不安全的活動期間讀顯示器(例如，在運動期間讀出心率監(jiān)視器或者在開車時看儀表板顯示器)時，這尤其成問題。另一方面，手術(shù)是非常侵入性的，并且潛在地可能是危險的。

具體地，對于電子顯示器，已提出了目標(biāo)在于修改顯示的信號使得特定用戶感知經(jīng)校正的圖像而無需任何矯正眼鏡的多種解決方案。這些方法包括：基于光場計算(F.C.Huang等人,美國計算機學(xué)會圖形學(xué)匯刊,2012,31.6:185)來改變顯示的信號，利用所謂的無眼鏡3D顯示器來創(chuàng)建多深度圖像(V.Pamplona等人,美國計算機學(xué)會圖形學(xué)匯刊,2012,31.4:81)以及兩者的組合(F.C.Huang等人,美國計算機學(xué)會圖形學(xué)匯刊,2014,33.4:59)。這些方法的共同點在于它們可在原理上產(chǎn)生適合于用戶的個體需求的經(jīng)校正的圖像，并且它們可解決甚至更高量級的象差，這種象差當(dāng)前不可通過矯正眼鏡來矯正。然而，這些方法中的每一者都具有阻止在當(dāng)前設(shè)備中實現(xiàn)這些方法的相當(dāng)大的缺點，這些缺點分別包括：對比度的巨大損失、分辨率的大損失和當(dāng)前在便攜式設(shè)備中并不總是可行的計算需求。

由此，存在對可在當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)的設(shè)備中實現(xiàn)的為用戶提供視覺矯正的電子顯示器的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供用于讀出電子顯示器同時提供視覺矯正的良好的裝置和方法。

上述目的通過根據(jù)本發(fā)明的各實施例的方法和設(shè)備來實現(xiàn)。

本發(fā)明的各實施例的一優(yōu)點是可獲得經(jīng)視力矯正的圖像，而沒有對比度、分辨率方面的損失或者對附加計算要求的需要。

本發(fā)明的各實施例的一優(yōu)點是可獲得經(jīng)視力矯正的圖像，而沒有電子器件的占用空間方面的顯著增加。

本發(fā)明的各實施例的一優(yōu)點是可獲得視力矯正顯示器，而在該顯示器的驅(qū)動電子器件方面沒有或具有最小的改變。

本發(fā)明的各實施例的一優(yōu)點是取決于該顯示器的設(shè)計選擇，可獲得適合于近視、遠視和老花眼的視力矯正顯示器。

本發(fā)明的各實施例的一優(yōu)點是可創(chuàng)建具有正常和視力矯正操作模式的顯示器。

在第一方面，本發(fā)明涉及用于生成具有與圖像像素的實際深度不同的圖像像素的感知深度的圖像的顯示器。該顯示器包括：

微透鏡陣列，該微透鏡陣列具有沿著第一方向的第一間距；

在所述微透鏡陣列下面的多個光源陣列，一光源陣列具有沿著所述第一方向的第二間距，所述第二間距不同于所述第一間距；以及

用于尋址所述多個光源陣列的裝置。

每一光源陣列對應(yīng)于一個感知圖像像素，并且陣列中的每一光源存在于不同的微透鏡下面。用于尋址所述光源陣列的裝置被適配用于一致地尋址一個光源陣列中的每一光源。

本發(fā)明的各實施例的一優(yōu)點在于可獲得具有與圖像像素的實際深度不同的圖像像素的感知深度的圖像，而沒有分辨率的損失。

在本發(fā)明的各實施例中，光源陣列可包括三個或更多個光源，優(yōu)選地包括20個或更多個光源，更優(yōu)選地包括50個或更多個光源，最優(yōu)地包括90個或更多個光源。每一光源各向同性地發(fā)射光。僅在光已通過微透鏡后，該光才被準(zhǔn)直到單個角度(或窄角度范圍)。獲得的針對陣列中的不同光源的不同角度是各光源和各微透鏡之間的間距方面的差異的結(jié)果，從而導(dǎo)致光源相對于不同微透鏡中的相應(yīng)微透鏡的相對位置方面的差異。在單個微透鏡下面存在越多光源，則光可以越多角度被發(fā)送出去。

在本發(fā)明的各實施例中，一行圖像像素可由兩個或更多個光源陣列形成。

在本發(fā)明的各實施例中，用于一致地尋址一個光源陣列中的每一光源的裝置包括該陣列中的每一光源被硬連線到單個驅(qū)動晶體管。通過將陣列中的光源硬連線到單個晶體管，關(guān)于晶體管的限制(尤其與其占用空間有關(guān)的限制)被減輕，代價是不具有圖像像素的可選擇的感知深度。圖像像素的感知深度處于恒定值，在設(shè)計時間被固定。本發(fā)明的各實施例的一個優(yōu)點是需要更少的晶體管。

在本發(fā)明的各實施例中，光源是以預(yù)定模式(諸如例如錯開和/或移位模式)來布置的。這些光源通過接觸線電接觸。該模式是使得接觸線不相交，從而不會彼此短路。

光源陣列可包括子群集，每一子群集包括多個光源。這些子群集可沿著第一方向相對于彼此移位，并且一子群集內(nèi)的多個光源可垂直于第一方向以及沿著第一方向相對于同一子群集中的另一光源移位。光源在子群集內(nèi)以及陣列內(nèi)的最優(yōu)放置可在考慮陣列中的光源需要通過硬連線連接被連接到單個晶體管，并且不同光源陣列的這樣的連接線不應(yīng)彼此觸碰的情況下被確定。此處，連接光源子群組中的兩個光源的接觸線可與第一方向形成角度α，其中角度α小于H是該行圖像像素的高度，m是該子群組中的光源的數(shù)目，并且P是第二間距的尺寸。在本發(fā)明的各實施例中，連接光源子群組中的兩個光源的接觸線可與第一方向形成角度α，其中角度α大于H是該行圖像像素的高度，n是圖像像素中存在的接觸線的數(shù)目，且T是最小接觸線間距。

在本發(fā)明的各實施例中，各光源之間的第二間距小于該陣列中的微透鏡之間的第一間距。這允許顯示器被用于老花眼。

在本發(fā)明的特定實施例中，圖像像素的感知深度與這些圖像像素的實際深度不同達10到200cm，更優(yōu)選地達20到100cm，還要優(yōu)選地達25到50cm。

在特定實施例中，微透鏡陣列包括垂直于第一方向定向的圓柱形微透鏡。這些實施例比具有橢圓形透鏡的實施例實現(xiàn)起來更容易。

根據(jù)本發(fā)明的各實施例的顯示器可包括有機發(fā)光二極管作為光源。這些有機發(fā)光二極管可以以高分辨率被容易并廉價地制造出。

此外，在根據(jù)本發(fā)明的各實施例的顯示器中，每像素可提供一個或多個附加光源，使得在替換操作模式中，可創(chuàng)建具有等于該源的深度的感知深度的圖像。通過這種方式，可提供一種具有雙重功能的顯示器：第一功能是圖像的“正常”視覺化模式，并且第二功能是視覺增強模式。從一個模式切換到另一模式可例如通過按壓按鈕來實現(xiàn)。

在第二方面，本發(fā)明涉及一種用于生成具有與圖像像素的實際深度不同的圖像像素的感知深度的圖像的方法。該方法包括，在包括顯示器的電子設(shè)備(例如電子移動設(shè)備)中，一致地尋址一個光源陣列中的每一光源，該顯示器包括具有沿著第一方向的第一間距的微透鏡陣列以及在微透鏡陣列下面的多個光源陣列，這些光源陣列具有沿著第一方向的第二間距，該第二間距不同于第一間距。一致地尋址多個光源放松了關(guān)于需要存在以驅(qū)動這些光源的晶體管的數(shù)目的要求，因此高分辨率圖像可被獲得。

在第三方面，本發(fā)明涉及一種用于設(shè)計用于生成具有與圖像像素的實際深度不同的圖像像素的感知深度的圖像的顯示器的方法。該設(shè)計方法包括選擇顯示器中每行數(shù)目x的像素以及數(shù)目y的行，其中這些行以第一方向定向；選擇用于構(gòu)造感知像素的數(shù)目n的發(fā)射角；以及，選擇每一物理像素中數(shù)目m行的光源。選擇顯示器中每行數(shù)目x個像素以及數(shù)目y個行一般涉及對屏幕的尺寸和像素密度的選擇。隨后，一旦以上設(shè)計參數(shù)被選擇，該方法包括提供在第一方向X具有第一間距的微透鏡陣列。在第一方向X具有不同于第一間距的第二間距P的多個光源陣列被提供，其中每一陣列包括n個光源并且接觸線電接觸該n個光源。這些光源可一致地尋址。它們被排序為有m個光源的子群組。這些子群組在第一方向X中相對于彼此移位。子群組中的m個光源既在第一方向X中又垂直于第一方向X移位，使得接觸子群組中的m個光源的接觸線與第一方向X形成角α，從而其中H是一行圖像像素的高度，并且T是最小接觸線間距。多個光源陣列被布置，而無需使其交迭，使得每一光源陣列中僅一個光源存在于一微透鏡下面，同時n個光源陣列被表示在物理像素中。

本發(fā)明的具體和優(yōu)選方面在所附獨立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求中闡述。來自從屬權(quán)利要求的特征可適當(dāng)?shù)嘏c獨立權(quán)利要求的特征且與其他從屬權(quán)利要求的特征組合，并且不只是如在權(quán)利要求中明確闡述的。

本發(fā)明的以上及其他特性、特征和優(yōu)點將在結(jié)合作為示例示出本發(fā)明原理的附圖考慮以下詳細(xì)描述時變得顯而易見。給出本描述僅僅是出于示例的目的，而并不限制本發(fā)明的范圍。以下引用的參考圖涉及附圖。

附圖說明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的各實施例的從9個物理像素構(gòu)造的單個感知像素的示意表示，該單個感知像素具有不同于這些物理像素的實際深度的深度。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的各實施例的在微透鏡陣列下面的光源陣列。

圖3和圖4在本發(fā)明的具體實施例中示出接觸線的角度要求。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的從同一物理像素發(fā)射的不同光線的軌跡。

圖6示出在本發(fā)明的具體實施例中可用作光源的OLED條帶。

圖7示出將多個光源陣列布置在三個物理像素上的方式，這三個物理像素各自包括二十個光源。

圖8和圖9示出根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的用于以視力矯正或非視力矯正模式操作顯示器的不同連接方案。

在不同的附圖中，相同的附圖標(biāo)記指代相同或類似的元素。

具體實施方式

本發(fā)明將針對具體實施例且參考一些附圖進行描述，但是本發(fā)明不限于此，而是只通過權(quán)利要求限定。所描述的附圖只是示意性的并且是非限制性的。在附圖中，一些元件的尺寸可放大并且出于解說性的目的不按比例繪制。維度和相對維度不一定對應(yīng)于本發(fā)明實踐的實際縮減。

說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語第一、第二、第三等等被用于區(qū)分相似元件，而不一定用于描述時間上、空間上、等級上或其它方式上的順序。應(yīng)當(dāng)理解，如此使用的術(shù)語在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下是可互換的，并且本文中所描述的本發(fā)明的實施例能夠以不同于本文中所描述或所解說的其他順序操作。

此外，說明書和權(quán)利要求中的術(shù)語頂部、底部、上方、下方等等用于描述性的目的并且不一定用于描述相對位置。應(yīng)當(dāng)理解，如此使用的術(shù)語在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下是可互換的，并且本文中所描述的本發(fā)明的實施例能夠以不同于本文中所描述或所解說的其他取向操作。

應(yīng)當(dāng)注意，權(quán)利要求中所使用的術(shù)語“包括”不應(yīng)被解釋為限于此后列出的手段；它不排除其他元件或步驟。它由此應(yīng)當(dāng)被解釋為指定存在所聲明的特征、整數(shù)、如所稱謂的步驟或部件，但是不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟或部件、或者它們的組。因此，措詞“一種包括裝置A和B的設(shè)備”的范圍不應(yīng)當(dāng)被限定于僅由組件A和B構(gòu)成的設(shè)備。這意味著該設(shè)備的唯一與本發(fā)明有關(guān)的組件是A和B。

貫穿本說明書對“一個實施例”或“實施例”的引用意味著結(jié)合實施例所描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、或者特性被包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。由此，短語“在一個實施例中”或“在實施例中”在貫穿本說明書的各個地方的出現(xiàn)不一定都引用相同的實施例，但是可以如此。此外，在一個或多個實施例中，具體特征、結(jié)構(gòu)、或者特性可以任何合適的方式組合，如根據(jù)本公開對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是顯而易見的。

類似地，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會在本發(fā)明的示例性實施例的描述中，出于流線型化本公開和輔助對各個發(fā)明性方面中的一個或多個發(fā)明性方面的理解的目的，本發(fā)明的各個特征有時被一起歸組在單個實施例、附圖、或者其描述中。然而，公開的該方法不應(yīng)被解釋為反映要求保護的本發(fā)明需要多于在每一項權(quán)利要求中明確敘述的特征的意圖。相反，如所附權(quán)利要求反映的，發(fā)明性方面在于少于單個在前公開的實施例的所有特征。因此，詳細(xì)描述之后的權(quán)利要求由此被明確地結(jié)合到該詳細(xì)描述中，其中每一項權(quán)利要求本身代表本發(fā)明的單獨實施例。

此外，盡管此處描述的一些實施例包括其他實施例中所包括的一些特征但沒有其他實施例中包括的其他特征，但是不同實施例的特征的組合意圖落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且形成如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的不同實施例。例如，在所附的權(quán)利要求書中，所要求保護的實施例中的任何實施例均可以任何組合來使用。

在本文中所提供的描述中，闡述大量具體細(xì)節(jié)。然而，應(yīng)當(dāng)理解可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的實施例。在其他實例中，為了不混淆對本說明書的理解，未詳細(xì)地示出熟知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)。

在第一方面，本發(fā)明涉及用于生成具有與圖像像素的實際深度103不同的圖像像素的感知深度104的圖像的顯示器100。顯示器100包括：

微透鏡陣列101，該微透鏡陣列101具有沿著第一方向X的第一間距；

在所述微透鏡陣列101下面的多個光源陣列102，一光源陣列102具有沿著所述第一方向X的第二間距，所述第二間距不同于所述第一間距；以及

用于尋址所述多個光源陣列102的裝置。

每一光源陣列102對應(yīng)于一個感知圖像像素，并且陣列中的每一光源102存在于不同的微透鏡101下面。用于尋址所述光源陣列102的裝置被適配用于一致地尋址一個光源陣列102中的每一光源102。

圖像像素的感知深度104是如由這些圖像像素的觀察者所感知到的這些像素表現(xiàn)為所位于的表面深度；相反，這些圖像像素的實際深度103是在觀察者和圖像像素之間的實際物理距離。

此外，需要作出在感知像素105和物理像素之間的區(qū)分：感知像素105是圖像的基本單元，因為感知像素105在觀察者看來位于感知深度104處；另一方面，物理像素300是顯示器100的基本單元，并且位于實際深度103處。在本發(fā)明中，物理像素300通常具有菱形形狀，并且包括多個光源102。物理像素300通常具有基本上等于或甚至等于微透鏡101的寬度的寬度，并且通常在兩個相對側(cè)與微透鏡101的各側(cè)對準(zhǔn)。

第一方向X通常為水平方向，但是本發(fā)明不限于此。第一間距和第二間距之間的差別是使得陣列中的每一光源102存在于不同的微透鏡101下面。此外，第一間距和第二間距之間的差別通常是使得陣列中的每一光源102存在于后續(xù)微透鏡101下面。第二間距由此通常在第一間距的0.5和2倍之間，優(yōu)選地在0.75和1.5倍之間，更優(yōu)選地在0.85和1.15倍之間，最優(yōu)選地在0.95和1.05倍之間且不同于1。

對圖1作出參考。在激活光源陣列102之際，來自陣列中的每一光源102的光在通過其相應(yīng)的微透鏡101之后在不同的角度下行進，由此模擬將由處于預(yù)定感知深度104的單個像素105發(fā)射的光。由兩個或更多個光源102組成的陣列由此有利地允許觀察者看見處于與這兩個或更多個光源102的實際深度103不同的感知深度104處的相應(yīng)感知像素105。

一致地尋址光源陣列102中的每一光源102有利地導(dǎo)致對尋址裝置的相當(dāng)大的簡化，從而導(dǎo)致尋址裝置的占用空間方面的明顯減小。

在本發(fā)明的各實施例中，光源陣列102可包括三個或更多個光源，優(yōu)選地包括20個或更多個光源，更優(yōu)選地包括50個或更多個光源，最優(yōu)地包括90個或更多個光源。

盡管與兩個光源102相對應(yīng)的兩個角度的光發(fā)射在原理上可足以創(chuàng)建不同的深度感知，但它還嚴(yán)重地限制了用于正確地觀察該深度感知的查看角。此外，盡管人類大腦能夠?qū)蓚€角度下的此發(fā)射編譯為感知像素105，但與位于感知距離處的實際光源(其在有限數(shù)目的角度下發(fā)射光)的差異尤其在長期的查看內(nèi)導(dǎo)致某些用戶頭疼。因此，增加光源102的數(shù)目，由此增加發(fā)射角度的數(shù)目，有利地接近對感知像素105的更逼真的模擬，這導(dǎo)致更大的查看角以及更愉悅的查看體驗。不預(yù)期當(dāng)陣列中的光源的數(shù)目被增加為超過180個時，人類觀察者能夠感知發(fā)射角(即陣列中的光源102)的量方面的差異。光源陣列120由此可包括例如高達180個光源120。

在本發(fā)明的各實施例中，一行圖像像素可由兩個或更多個光源陣列102形成。

由于一個光源陣列102對應(yīng)于一個感知像素105，一行像素可有利地通過使用與該行中的像素的數(shù)目相對應(yīng)的數(shù)目的光源陣列來形成。通過擴展，2D圖像可通過使用多行像素來獲得。

在優(yōu)選實施例中，至少兩個光源陣列102部分地存在于單個微透鏡101下面。

通過適當(dāng)?shù)夭贾眠@些陣列，使得其光源102不彼此交迭，各自對應(yīng)于不同的陣列的多個光源102可存在于單個微透鏡101下面。這有利地允許創(chuàng)建彼此足夠接近的感知像素105，使得可觀察到?jīng)]有間隙的連續(xù)圖像。

在本發(fā)明的各實施例中，用于一致地尋址一個光源陣列102中的每一光源102的裝置可包括該陣列中的每一光源102被硬連線到單個驅(qū)動晶體管。

借助單個驅(qū)動晶體管來尋址陣列中的每一光源102有利地減少了所需的驅(qū)動晶體管的數(shù)目，并由此顯著地減少了這些驅(qū)動電子器件的占用空間。

在本發(fā)明的各實施例中，光源102可按預(yù)定模式被布置，并且可通過接觸線201電接觸；該模式是使得接觸線201不相交。

光源102可按使得接觸這些光源的接觸線201不過度交迭的方式來布置，從而有利地允許各光源陣列被分開地尋址。這在對應(yīng)于多個陣列的多個光源102存在于單個微透鏡101下面時尤其相關(guān)。

在本發(fā)明的各實施例中，光源陣列102可包括子群組202，這些子群組202各自包括多個光源102；這些子群組202沿著第一方向X相對于彼此移位，并且一子群組202內(nèi)的多個光源102既垂直于第一方向X又沿著第一方向X相對于同一子群組202中的另一光源102移位。

參考圖2，用于布置光源102的良好模式可有利地通過沿著由一系列斜線組成的路徑將光源102布置在光源陣列中來達成。

在本發(fā)明的各實施例中，連接光源102子群組202中的兩個光源102的接觸線201可與第一方向X形成角α。光源需要被放置在像素300的高度H內(nèi)。角α小于其中H是該行圖像像素的高度，m是子群組202中的光源的數(shù)目(在圖3中示出的示例中為四個)，并且P是第二間距的尺寸。角α優(yōu)選地大于其中H是該行圖像像素的高度，n是圖像像素中存在的接觸線201的數(shù)目(在圖3所示的示例中為20個，并且在圖4所示的示例中為5個)，并且T是最小接觸線間距。

參考圖4，由于接觸線201具有有限的寬度，并且由于該寬度以及這些接觸線201在制造期間的放置無法被完美地控制，因此接觸線201的角α有利地大于在其他情況下，存在兩個不同的接觸線201之間短路或交迭的風(fēng)險。最小接觸線間距T在本文中被定義為接觸線寬度和兩個接觸線201之間的最小間隔距離之和。此最小間隔距離是防止由制造期間接觸線寬度和/或接觸線放置方面的微小變化造成的各接觸線201之間的短路或交迭所需的距離。一般來說，最小接觸線間距T取決于用于制造光源和接觸線的制造技術(shù)。

在各實施例中，第二間距可比第一間距小。

當(dāng)?shù)诙g距比第一間距小時，圖像像素的感知深度104比實際深度103大；由此創(chuàng)建了被感知為進一步遠離的圖像，從而有利地允許具有老花眼和/或遠視的人更正確地觀察到該圖像。

在其他實施例中，第二間距可比第一間距大。

當(dāng)?shù)诙g距比第一間距大時，圖像像素的感知深度104比實際深度103小；由此創(chuàng)建了被感知為更接近的圖像，從而有利地允許具有近視的人更正確地觀察到該圖像。

在各實施例中，圖像像素的感知深度104可與這些圖像像素的實際深度不同達10到200cm，更優(yōu)選地達20到100cm，還要優(yōu)選地達25到50cm。

對于具有老花眼、遠視或近視的大多數(shù)用戶而言，感知圖像的深度與屏幕上的圖像的實際深度相比的差異(處于幾個分米的量級)有利地導(dǎo)致觀察到的圖像方面(例如，其可讀性方面)的顯著改善。

在本發(fā)明的各實施例中，微透鏡陣列101可包括垂直于第一方向X定向的圓柱形微透鏡。

一般來說，景深感覺由人類觀察者通過用雙眼看見的水平(方向X)角度差異在被稱為雙眼視差的效果方面進行區(qū)分。此外，當(dāng)附加深度信息被需要時，人類觀察者一般將本能地嘗試通過水平移位(即水平地移動和/或轉(zhuǎn)動其頭部和/或身體)來獲得該信息。由此，對于大多數(shù)實施例而言，與例如橢圓形微透鏡相反，水平方向中由垂直于其定向的圓柱形微透鏡提供的角度感知有利地足以創(chuàng)建深度感知。

在各實施例中，光源陣列102可包括有機發(fā)光二極管。有機發(fā)光二極管可有利地被制造得非常小(處于幾個微米的量級)，從而允許多個個體光源適合于正常像素尺寸。

在各實施例中，光源102可被約束為使得這些光源102各自僅發(fā)射光通過直接覆蓋其的微透鏡101。

在優(yōu)選實施例中，光源102可通過吸收材料的裝置被如此約束，該吸收材料吸收將發(fā)射通過不同微透鏡的光。在圖5中的示圖中，每一光源102與直接覆蓋它的微透鏡101對準(zhǔn)，以在該光源所需的特定角度下發(fā)射光。然而，對于其他微透鏡101而言，情況并不是這樣的。由此，光源102有利地僅發(fā)射光通過直接覆蓋其的微透鏡101，從而避免了串?dāng)_。這可有利地通過在不同的像素之間提供吸收材料500來達成。吸收材料500吸收將由提供在不同的微透鏡101下面(因此在不同的像素中)的光源102發(fā)射的光，以便防止那個光被第一微透鏡101接收到。

在本發(fā)明的各實施例中，顯示器100可進一步包括每個像素300的一個或多個附加光源，使得在替換操作模式中，可創(chuàng)建具有等于該源的深度的感知深度的圖像。

可在視力矯正模式和正常的非視力矯正模式兩者中操作的屏幕有利地允許該屏幕既被要求視力矯正的人又被不需要視力矯正的那些人使用。在本發(fā)明的各實施例中，切換操作模式可用軟件實現(xiàn)來達成。在其他實施例中，切換操作模式可用硬件實現(xiàn)來達成。例如，包括該屏幕的設(shè)備可包括觸發(fā)操作模式的改變的視力矯正按鈕或開關(guān)。

在第二方面，本發(fā)明涉及一種用于生成具有與圖像像素的實際深度不同的圖像像素的感知深度的圖像的方法。該方法包括，在包括顯示器的電子設(shè)備(例如電子移動設(shè)備)中，一致地尋址一個光源陣列102中的每一光源102，該顯示器包括具有沿著第一方向的第一間距的微透鏡陣列101以及在微透鏡陣列101下面的多個光源陣列102，這些光源陣列102具有沿著第一方向的第二間距，該第二間距不同于第一間距。

在第三方面，本發(fā)明涉及一種用于設(shè)計用于生成具有與圖像像素的實際深度103不同的圖像像素的感知深度104的圖像的顯示器的方法。該設(shè)計方法包括選擇顯示器中每行數(shù)目x的像素以及數(shù)目y的行，其中這些行以第一方向定向；選擇用于構(gòu)造感知像素的數(shù)目n的發(fā)射角；以及，選擇每一物理像素中數(shù)目m行的光源。選擇顯示器中每行數(shù)目x個像素以及數(shù)目y個行一般涉及對屏幕的尺寸和像素密度的選擇。

隨后，一旦以上設(shè)計參數(shù)被選擇，該方法包括提供在第一方向X具有第一間距的微透鏡陣列101。在第一方向X具有不同于第一間距的第二間距P的多個光源陣列102被提供，其中每一陣列包括n個光源102并且接觸線201電接觸該n個光源102。這些光源可一致地尋址。它們被排序為有m個光源102的子群組202。子群組202在第一方向X中相對于彼此移位。子群組202中的m個光源102既在第一方向X中又垂直于第一方向X移位，使得接觸子群組202中的m個光源102的接觸線201與第一方向X形成角α，從而其中H是一行圖像像素的高度，并且T是最小接觸線間距。多個光源陣列102被布置，而無需使其交迭，使得每一光源陣列102中僅一個光源102在一微透鏡101下面，同時n個光源陣列被表示在物理像素中。

用于構(gòu)造感知像素的越高數(shù)目的發(fā)射角通常導(dǎo)致感知像素的增加的查看角，以及觀察者的更愉悅的查看體驗。

在每一物理像素內(nèi)選擇數(shù)目m行的光源102涉及通過使多行光源102交錯來橋接一行中兩個毗鄰光源102之間的非發(fā)射間隙。例如，15μm寬的光源102可具有為5μm的發(fā)射區(qū)域以及為5μm的與毗鄰光源的最小間隔距離，使得在某行中的2個毗鄰光源的發(fā)射區(qū)之間存在為15μm的間隙。在該情況下，該間隙可完全通過錯開在第一行之上或之下的附加的3行光源102來橋接，每一行相對于前一行移位5μm。

布置多個光源陣列102而無需使其交迭需要按以下方式來布置此多個光源陣列102：使得第一光源陣列102不通過第一光源陣列102和第二光源陣列102包括的光源102和/或接觸線來直接形成到第二光源陣列102的電接觸。

本發(fā)明現(xiàn)將通過對本發(fā)明的若干實施例的詳細(xì)描述來進一步闡明。顯然，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識能夠配置本發(fā)明的其它實施例而不背離本發(fā)明的真實精神和技術(shù)示教，本發(fā)明僅受限于所附權(quán)利要求書的各條款。

示例1：適合于正常視力和老花眼/遠視的具有雙操作模式的視力矯正顯示器

為了構(gòu)建該顯示器，多個OLED條帶被用作光源102，其定位在圓柱形微透鏡陣列101之下，具有為500μm的焦距f_L和為300μm的間隔L。

對圖6作出參考。OLED條帶600包括頂部電極601以及在底部電極603頂部的電致發(fā)光區(qū)域602，例如測量為90μm乘5μm。

參考圖2，多個OLED條帶600被劃分成諸OLED條帶陣列，這些陣列被基本上垂直于圓柱形微透鏡101地定向。例如，各圓柱形微透鏡可被垂直地放置，從而覆蓋一列圖像像素，而各OLED條帶陣列可被基本上水平地定向，從而覆蓋一行圖像像素。如圖2中所指示的，OLED條帶陣列可包括這樣的OLED條帶的多個子群組202，其中子群組202中的各OLED在相對于水平線的某角度之下被定位在各斜線上，同時該陣列中的所有子群組202的組合具有基本上水平的方向。如本文中展示的為垂直和水平的方向僅用于固化意見，而不一定涉及實際的物理定向或方向。這意味著在本發(fā)明的各實施例中，各列圖像像素可被水平地放置或者被放置在不同的角度下，并且各行像素可被垂直地放置或者被放置在不同的角度下。

每一陣列由以為295μm的間距P被一起硬連線到單個驅(qū)動晶體管的20個OLED條帶組成。圖2總示出了僅一個陣列。這20個OLED條帶中的每一者都被定位在單個圓柱形微透鏡下面，并且該陣列一起形成具有感知深度104的單個感知像素105。

基于關(guān)于超透鏡的Gabor理論(1941)并在給定微透鏡的焦距f_L、其間距L和OLED條帶陣列的間距P的值的情況下，感知深度改變F可通過以下公式計算出：

利用微透鏡陣列和OLED條帶陣列的以上參數(shù)，由此創(chuàng)建出與物理像素的深度相比具有30.5cm的附加深度的感知圖像像素。

具有充分類似于20個OLED條帶600的組合面積的面積的附加OLED 203被定位在OLED條帶陣列下面，并朝向該OLED條帶陣列的中間。該附加光源203在顯示器以其正常非視力矯正模式操作時被使用。

這在圖7中示出。顯示器100包括多個OLED條帶陣列600：顯示器中的每一感知像素一個OLED條帶陣列。同樣，顯示器中的每一像素可存在一個附加的OLED203，即正常模式光源。由此，顯示器100的每一物理像素包括單個圓柱形微透鏡101的一部分、對應(yīng)于20個不同的OLED陣列的20個OLED條帶以及一個附加的非視力矯正OLED 203。

為了避免不同的OLED條帶陣列600之間的過度電接觸，這些陣列相對于彼此略微轉(zhuǎn)移(參見圖7)并且一陣列內(nèi)的OLED條帶600被按預(yù)定模式布置(參考圖2)。該模式由各子群組202組成，各子群組包括沿著該陣列的長度(X方向)彼此相鄰地布置的各OLED條帶600，而子群組202內(nèi)的后續(xù)OLED條帶600既沿著該陣列的長度又垂直于該陣列的長度移位；換言之，OLED條帶是沿著一系列斜線放置的。連接子群組202內(nèi)的各OLED條帶600的接觸線201被定位在高于這些OLED條帶的水平中，并且跨該子群組202對角地行進。另一方面，連接不同的子群組202的接觸線201垂直于該陣列的長度(X方向)地運行，并且被定位在與OLED頂部電極601相同的平面中。

圖8示出可被用來在正常視力模式和矯正視力模式之間切換的晶體管配置的示例。所示的示例中使用的方法使用兩根接地線：老花眼模式接地線(P-GND)和正常接地線(N-GND)。圖8示出通過選擇合適的接地線，正常或視力矯正像素可被激活，并且通過擴展，顯示器100可在正常或視力矯正模式中操作。除了該選擇機制以外，驅(qū)動電子器件可與傳統(tǒng)電子顯示器中的相同。

示例2：適合于正常視力和近視的具有雙操作模式的視力矯正顯示器

示例1被重復(fù)，只是每一OLED條帶陣列600現(xiàn)在具有為315μm的間距P。感知深度改變F再次被計算：

由此，通過改變OLED條帶的間距P，現(xiàn)在創(chuàng)建了與物理像素的深度相比具有9.5cm的減少深度的感知圖像像素。

通過選擇不同的間距，不同的感知圖像深度被獲得。例如，對于OLED條帶之間為305μm的間距P而非為315μm的間距P，以及微透鏡之間為300μm的間距L，感知圖像在顯示器前之前29.5cm處。對于視力矯正而言這可能十分多，但它可對其他應(yīng)用有用。

示例3：使用不同的方式來選擇模式的具有雙操作模式的視力矯正顯示器

現(xiàn)對圖9作出參考。示例1被再次重復(fù)，但晶體管配置現(xiàn)在為使得模式是通過選擇合適的電源輸入來選擇的。在圖9所示的示例中使用的方法使用兩根電源線：老花眼模式電源線(P-V_DD)和正常電源線(N-V_DD)。圖9示出通過選擇合適的電源線，正常或視力矯正像素可被激活，并且通過擴展，顯示器100可在正常或視力矯正模式中操作。除了該選擇機制以外，驅(qū)動電子器件可與傳統(tǒng)電子顯示器中的相同。

示例4：光源的具體預(yù)定模式

將從單個物理像素的角度描述用于在視力矯正顯示器中組織光源102(諸如示例1中的OLED條帶600)的具體方式。由于物理像素內(nèi)的光源各自對應(yīng)于不同的陣列，該組織通過擴展還導(dǎo)致該陣列的組織。

對圖6和圖7作出參考。OLED條帶的頂部電極601為15μm寬，并且在為5μm的頂部電極之間存在最小間隔距離。由于OLED條帶600的電致發(fā)光區(qū)域602為5μm，因此兩個毗鄰OLED條帶600的電致發(fā)光區(qū)域602之間存在為15μm的最小間隙。該間隙限制可適合于單個物理像素的OLED條帶600的量，并由此限制可用于構(gòu)造感知圖像像素105的角度的量。為了克服這個，第二OLED條帶600被放置在第一OLED條帶之上或之下，并且被移位超過電致發(fā)光區(qū)域602的寬度。該方法被對第三和第四條帶重復(fù)，由此橋接兩個相鄰條帶600之間的距離。第五條帶600隨后被再次移位超過電致發(fā)光區(qū)域602的寬度，但回到處于與第一條帶相似的高度。該模式被對后續(xù)條帶重復(fù)。由于這些OLED條帶600各自對應(yīng)于不同的OLED條帶陣列，并且由此全部都通過分開的接觸線201接觸，因此這些OLED條帶上的接觸區(qū)域與其相應(yīng)的接觸線201對準(zhǔn)是重要的。由此，在本發(fā)明的情況中，例如，第五條帶不被定位成與第一條帶正好處于相同的高度，而略微較低。

由此，模式被創(chuàng)建，其中對應(yīng)于不同的陣列的接觸線可彼此平行地行進，并且接觸對應(yīng)于合適的發(fā)射角的其合適的OLED條帶，使得每一陣列可在特定深度處創(chuàng)建單個感知圖像像素。

從該一般模式導(dǎo)出，并且由于這些接觸線具有有限的寬度，因此可推導(dǎo)出關(guān)于這些接觸線可相對于一行像素的長度形成的角度的限制(參見上文)。

可以理解，盡管本文針對根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備討論了優(yōu)選實施例、具體結(jié)構(gòu)和配置以及材料，但是可做出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變或更改而不背離本發(fā)明的范圍和精神。例如，上面給出的任何分子式僅代表可被使用的步驟。可從框圖中增刪功能，且可在功能框之間互換操作。在本發(fā)明范圍內(nèi)可對所述方法增刪步驟。