CN100565305C - 反射型立体显示器 - Google Patents

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Abstract

一种装置，包括第一单元(10b)，所述第一单元包括多个第一元件(34b)，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述第一元件，在非反射状态中具有第一偏振的电磁辐射被反射到第一程度，在反射状态中所述具有第一偏振的电磁辐射被反射到第二程度，所述第二程度大于所述第一程度。所述装置还包括放置在第一单元上的第二单元(10a)，所述第二单元包括多个第二元件(34a)，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述第二元件，在非反射状态中具有第二偏振的电磁辐射被反射到第三程度，在反射状态中具有第二偏振的所述电磁辐射被反射到第四程度，所述第四程度大于所述第三程度。安排所述第一和第二元件使得所述第一偏振不同于所述第二偏振。该装置可用在反射立体显示器中。

Description

反射型立体显示器
本发明涉及一种装置，该装置包括：第一单元，所述第一单元包括多个第一元件，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述第一元件，在非反射状态中具有第一偏振的电磁辐射被反射到第一程度，在反射状态中所述具有第一偏振的电磁辐射被反射到第二程度，所述第二程度大于所述第一程度；以及放置在第一单元上的第二单元，所述第二单元包括多个第二元件，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述第二元件，在非反射状态中具有第二偏振的电磁辐射被反射到第三程度，在反射状态中具有第二偏振的所述电磁辐射被反射到第四程度，所述第四程度大于所述第三程度。
本发明还涉及包括上述类型的装置的反射显示器，并涉及包括这种反射显示器的便携设备。
本发明还涉及在上述类型的装置中提供变化的亮度的方法。
本发明最后涉及在包含上述类型装置的反射显示器中提供两个图像的方法。
在我们的行星上由于生物进化已经提供了多种具有两只眼睛的生物，在头内两只眼睛在空间上相互分开，因而具有分开的但不一定不同的视野。自然选择已经明确地证明如果这两个分开的视野被安排成大幅度相互重叠是很有利的，由此向大脑提供所观察到的环境的两个略微不同的透视图，大脑能够组合所提供的信息并使用它来估计与所观察到的物体的距离。使用两只眼睛确定距离以及距离的差别通常称为立体视觉。
现有技术包括几种所谓的立体显示器，其因此致力于为用户提供不同种类的显示图像(例如3D电影(更正式地称为立体电影))的更具现实感的感觉。与标准的非立体显示器件相比，立体视觉加强了用户体验现实的程度，并在娱乐(例如电影、游戏等)和教育(例如飞行模拟器)的各种应用中具有其优点。立体视觉也将在各种其它应用中成为优势，例如，在所谓的远程医疗中，其中远程的医疗专家对诸如人体器官的研究物体的立体感觉将出色地帮助各种诊断应用和治疗应用。
为用户提供立体视觉的感觉(即，图像中深度的感觉)的基本方法包括：提供两个不同的图像，每一个针对观察者的两只眼睛中的每一个，所述两个不同图像对应于两个透视图，优选对应于如果他或她使用双眼从某一距离研究被描述的物体，观察者将正常获取的透视图。
通常显示器以这样的方式设计和安排：观察者的两只眼睛能够看到两个图像，这就是为什么当前提供立体视觉体验的方法需要向观察者提供眼镜，其中眼镜包括以某种方式选择针对每只眼睛的图像，从而将适当的透视图呈现给每只眼睛的装置。描述当前方法的另一种方式是声明单个显示装置呈现两个分开的被编程的透视图，并且为用户提供眼镜，该眼镜解码各个透视图以便每只眼睛只接收一个指定透视图。
现有技术包括一种装置，其基于编码两种颜色(例如分别为红和绿)的透视图，并提供包含红色和绿色滤光器的眼镜。现有技术的解决方案的缺点在于不能提供颜色上的立体体验。
现有技术还包括交替提供两幅透视图以及包括交替光闸的眼镜；一种方法，该方法需要观察者使用具有易碎结构的笨重昂贵的装备(该易碎结构最终将破碎)，或者该昂贵的装备具有无法承受的重量，这使得不可能长期使用这种装备，此外尤其当两个观察者的两个光闸同时观察相同的两个顺序投影的图像时，需要计算机功率和微调时钟。
最后，现有技术还包括交替提供两个透视图，其使用偏振进行编码，即这两个透视图的光具有不同的偏振，并且提供包括起偏装置的解码眼镜。
所有现有技术的立体装置的缺点在于它们只是透射型的(这有时候是偏振过程的固有结果)，其中总透射强度通常被降低。
在欧洲专利申请EP0349692“Stereoscopic display(立体显示器)”中已经公开了立体显示器件，此处引用作为参考。所述申请描述了能够显示运动、三维场景的单色或彩色视图的立体显示器，该显示器包括这样的装置，其用于以足以避免图像中闪烁的显示速率来顺序交替投影对应于该场景的右眼和左眼透视图的基本单色图像的连续对中的每个。可变起偏器用于与它们的投影速率同步地来循环起偏各个相反场景中的交替图像。这些图像被高透射眼镜分析，所述眼镜包括至少一对相反感觉(oppositely sensed)的胆甾型结构液晶起偏装置，所述装置被调谐到图像的特定颜色波长，并在每只眼镜上放置一个胆甾型结构液晶起偏装置，以只向对应的眼镜透射被适当起偏的图像。
所述装置有几个缺点，这些缺点使其在其中立体视觉是优势的几个重要应用中不适意。与其它现有技术立体装置一样，所述装置是透射显示，因此需要背光单元。
此外，该装置包括用于提供图像的顺序投影的装置，这种提供投影的装置通常有噪声并且在工作期间经历机械应变。最终，这些特征导致功耗、质量、体积增加，这意味着在便携式装置中实现这种立体显示器将带来很多缺点。
此外，来自所述装置的图片被顺序投影，这伴随着令人遗憾的质量降低，因为正常视觉意味着连续提供图像，即，两眼同时接收所观察到环境的图像。
另一个问题是甚至当不需要时，如在投影相同图像的情况下(诸如典型的2D图像)，也顺序投影图像，因为使用不必要的功耗和大量技术，所以这也是一个缺点。
因此现有技术的装置的大的缺陷在于，它们不能交替或者甚至同时分别提供2D和3D图像。
此外，下面的技术剥夺了用户调制亮度的可能性，由于他或她已经戴上必需的眼镜，所以不能通过传统方法，例如使用太阳镜，来获得亮度的降低。
此外，该装置不适用于有三个指定接收者的三个分开的图像的情况，而只限于提供相同的立体体验，无论有多少观察者。
在现有技术中，已经证明液晶显示器适用于需要紧凑和低功耗的各种应用。液晶显示器(LCD)是一种具有体积小、厚度薄和功耗低的优点的平板显示器。
液晶显示器已经与诸如移动电话、便携式计算机、电子日历、电子书、电视机或视频游戏控制以及各种其它办公自动化设备和音频/视频机器等的便携式设备关联使用。
LCD控制施加到具有电介质备向异性的液晶材料上的电场以透射或切断光，因此显示图片或图像，所有这些本身已由本领域技术人员认识到并将作简略解释。不像内部产生光的显示器-诸如电致发光(EL)器件、阴极射线管(CRT)和发光二极管(LED)-LCD使用的是外部光源。
根据使用光的方法，LCD器件大致分为透射型器件和反射型器件。除了具有在两个透明衬底之间注入液晶混合物的液晶面板之外，透射型LCD包括用于向该液晶面板提供光的背光单元。然而，很难制造厚度薄且重量轻的透射LCD。此外，透射LCD的背光单元有过大的功耗。
相反，反射型LCD包括反射液晶显示面板，并且将自然光和环境光透射和反射到显示屏以及从显示屏透射和反射自然光和环境光，而不要背光单元。
因为所有的反射型LCD必须透射显示，尤其因为偏振过程中固有的光强减小，反射型LCD不适合任何现有技术的立体装置。
可以通过用透明金属氧化物涂敷透明材料(例如玻璃或塑料)的两个分开的薄片容易构造基本液晶显示器。优选的，金属氧化物以平行线的形状涂布在各个分开的板上，并构成LCD的行和列导体。当将行导体垂直于列导体叠加这两个板时，行和列形成像素元件的矩阵。行导体进一步用作设定整个单元上的电压，这对于定向平移是必需的。
将排列层(有时也称为定向层)涂敷到每个板。该排列层可能已经经过摩擦处理形成一系列细微的凹槽，这些凹槽平行并且帮助所包含的液晶分子在优选方向排列，液晶分子的纵轴平行于这些凹槽，这些凹槽沿排列层“锚定”这些分子，并帮助排列层之间的分子扭曲。
用聚合物隔离珠来涂覆这些薄板之一。这些珠保持最终放置液晶的玻璃板之间的均匀间隙。然后将这两个玻璃板放在一起，并且用环氧树脂密封边缘。留下一角不密封以便在真空下注入液晶材料。一旦显示器充满了液晶，则密封该角并且将起偏器(带有线的透明层)应用到暴露的玻璃表面。
通过将行和列导体连接到驱动电路完成该显示器，驱动电路控制施加到显示器的各个区域上的电压。
本发明的一个目的是提供适于交替显示2D和3D图像的显示器。
一般来说，本发明的精髓是，如果以新的特别的方式使用两个液晶单元制造显示器，该显示器将具有更优越的性能以及几个新的特征。最重要的是，该显示器既可以用作立体显示器又可以用作标准的2D显示器。此外，该新显示器设计提供了很多其它特征，诸如加强亮度控制、为几个接受者提供几个图像的可能性，并且由于该构造实质上包括两个单元，使得其中一个能在另一个单元损坏或失效的情况下充当备用单元。描述了几个实施例，包括那些不需要用户使用眼镜体验立体的实施例。为了说明目的，只讨论了一种波长的光，但是便携式设备中的金色立体显示器可以是结合本发明的商用产品。
根据第一方面，本发明涉及一种装置，该装置包括：第一单元，所述第一单元包括多个第一元件，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述第一元件，在非反射状态中具有第一偏振的电磁辐射被反射到第一程度，在反射状态中所述具有第一偏振的电磁辐射被反射到第二程度，所述第二程度大于所述第一程度；以及放置在第一单元上的第二单元，所述第二单元包括多个第二元件，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述第二元件，在非反射状态中具有第二偏振的电磁辐射被反射到第三程度，在反射状态中所述具有第二偏振的电磁辐射被反射到第四程度，所述第四程度大于所述第三程度，其中所述第一和第二元件被安排成使得所述第一偏振不同于所述第二偏振。
优选的，电磁辐射的波长为300nm-800nm(即，可见光)，并且所述第一偏振和所述第二偏振是手型相反的圆偏振。
可以选择通过在所述第一和第二单元之间布置偏振改变元件(优选适当的半波片)来实现该配置，在这种情况下该第一和第二单元被安排成反射相同手型的圆偏振光。偏振改变元件可以包括透镜。可以选择该第一和第二单元距该光学元件或相互之间距离一段距离。
优选安排该第一和第二单元以将第一和第二图像透射给观察者的第一和第二只眼睛。分别被这两个单元反射的光的波长不必相同。优选所述第一和第二单元至少部分由胆甾型结构液晶(CTLC)制成。
根据第二方面，本发明涉及包括前述类型的装置的反射显示器。
根据第三方面，本发明涉及包括所述反射显示器的便携式设备。所述便携式显示器优选，但并不必须为移动电话、便携式计算机、电子日历、电子书、电视机或视频游戏控制之一。
根据第四方面，本发明涉及在前述类型的装置中提供亮度变化的方法。该提供不同亮度级别的方法还能够应用于包括多于两个单元的装置。
根据第五方面，本发明涉及在包括前述类型的装置的反射显示器中提供两个或更多图像的方法。优选的，所述方法可用于为左眼和右眼分别提供不同的图像，所述图像优选为分别对应于左眼和右眼的所观察物体或环境的透视图。所述方法可用于提供使用同一装置在2D和3D视觉之间切换的可能性。
通过参照下述的实施例的阐述，本发明的这些和其它方面、特征和优点将变得明显。
图1是根据本发明的液晶显示器的第一优选实施例的一部分的示意性侧视图。
图2是根据本发明的液晶显示器的第二优选实施例的示意性侧视图。
图3是根据本发明的液晶显示器的第三优选实施例的示意性侧视图。
图4是用于控制和驱动电光显示器件的典型现有技术安排。
图5的曲线图示出了对于预定波长，反射和所施加的液晶混合物上的场强之间的关系。
图6的曲线图为了说明三种不同液晶混合物的反射性质对波长的依赖关系，示出了百分比反射与波长之间的函数关系。
图7示出了观察者体验模拟立体视觉的情况。
图8示出了观察者体验模拟立体视觉的另一种情况。
图9示出了其中三个观察者从同一屏幕接收不同的三幅图像的另一种情况。
现在将参照附图的图1-9描述本发明的实施例。在各图中相同元件用相同参考数字表示。
图1是根据本发明的液晶显示器的一个优选实施例的一部分的示意性侧视图。为了说明目的，放大了多个尺寸，诸如分子尺寸和玻璃板之间的距离，并且简化了液晶混合物的分子结构。
每个包括它们自己的元件或像素矩阵的两个单元10a和10b相互排列在对方顶上。薄玻璃板30a、31a、30b、31b从相对侧(这些侧构成基本平行的平面)部分包围所示出的两个单元的每一个。为了减少层之间的视差可以用塑料衬底代替玻璃，因为塑料衬底可以比玻璃做的薄。
每个单元10a、10b包括根据现有技术LCD排列在所述玻璃板30a、31a、30b、31b上的其自身的列导体12a、12b和行导体14a、14b的组，所述列导体和行导体由铟锡氧化物(ITO)线来实现。
为了以优选方式定向被包围的液晶34a、34b，如图所示，在每个单元内布置排列层(也被称为定向层)32a、33a、32b、33b，其中每个排列层都可以是Nissan Chemical Industries的排列层SE7511L。
根据现有技术液晶显示器，优选使用例如Sekisui Chemical的SP-2050的隔离球(未示出)，以及例如Mitsui Chemical的XN21-S的密封材料，以在薄玻璃板30a和31a(包围上单元10a(CTLC单元1))与薄玻璃板30b和31b(包围下单元10b(CTLC单元2))之间建立均匀的间隔。
分别在上、下单元中安排适当的液晶混合物(CTLC材料)34a、34b。在这种情况下，34a是用于上单元10a的液晶混合物BL87/BL8810∶90w∶w(Merck)，以及34b是用于下单元10b的液晶混合物BL87/BL953∶97w∶w(Merck)，从而这两个单元包含具有相反扭曲的液晶混合物，即它们反射手型相反的圆偏振光。
本领域技术人员可以理解的是，CTLC材料是不同种类的混合物。基本上两个种类是必需的：向列基质(nematichost)和旋光剂(chiraldope)。该旋光剂的手型决定CTLC的手型，且该旋光剂的浓度决定反射光的波长(颜色)。为了制造彩色显示器，有两种基本可能性：制做反射不同颜色的像素，或者将反射不同颜色的单元相互堆叠在对方顶上。
也可能通过使用电极装置施加垂直于螺旋轴的高电场来改变CTLC-混合物的颜色，这是一个可以设想的只使用两层来实现全色、3D显示的方式。
可以理解，在一些应用中，两个单元之间需要隔离层来防止两个单元的行和/或列导体之间的串扰，尤其是行导体14a和列导体12b之间的串扰。也可以想象，上单元10a的下衬底31a和下单元10b的上衬底30b可以由一个衬底来实现，该衬底可能包括共享的列和/或行导体。
图2是根据本发明的液晶显示器的一个可供选择的实施例的示意性侧视图，其中包括CTLC-混合物34a、34b的两个单元10a、10b相互叠在对方预上，且其中在这两个单元之间引入光学元件35。为了简化的目的，所示出的光学元件与上、下单元10a、10b之间有一定距离。
光学元件35可以是诸如半波片或另一种适合的光学部件的偏振改变元件，其允许圆偏振光的方向改变，从左手型方向改变到右手型方向，或者反之亦然。
这种结构允许两个单元10a、10b填充相同的液晶混合物，其可以是前述的液晶混合物BL87/BL8810∶90w∶w(Merck)或其它适合的液晶混合物。
在前面参照图1描述的优选实施例中，如果两个单元都包括相同的液晶混合物，则每个单元反射的光将具有相同的偏振。然而，在图2的实施例中，从单元之一反射的光将经过光学元件并且因此改变其偏振，使用两种不同偏振的光使得两个图像透射，从每个单元10a、10b备透射一个图像。
或者，光学元件可以是透镜状的板，如美国专利US-6,064,424或US-6,118,584所述，其在此引入作为参考。
根据本发明的一个方面，上述实施例将具有这样的优点：从两个单元10a和10b反射的光将被反射到略微不同的方向。如果该装置在诸如个人数字助理(PDA)或便携式电话等的小型便携式装置中时，优选这些方向被安排成分别与距离显示器0-50cm的观察者的左眼和右眼相一致。这种实施方案能使观察者不用眼镜就能体验立体视觉。
根据本发明的另一方面，图2所示的实施例可以实现为大尺寸显示器，例如二人电视机。两个单元反射光的角度可以被安排成与相距一定距离坐着的第一和第二观察者的位置一致。
也可以大胆想象在一个显示器中，只有部分显示器具有参照图2描述的实施例。例如，可以根据本发明来构造屏幕的最下方部分，允许两个观察者观看电视节目并看见两种不同语言的两种不同字幕，或者存储交换数据或简短的新闻报道(当它们出现在很多电视频道上时)，其中电视屏幕的最下方空间被分配用于存储交换数据、最新新闻报道等。
除了透镜状的板，光学元件可以包括另外的光学元件，例如如前面参考图2所讨论的半波片。
图3是根据本发明的液晶显示器的另一个可供选择的实施例的示意性侧视图，其中除了图1的说明外，单元相互间隔一定距离，这意味着可以分别从单元10a、10b的略微不同的角度来反射光。限制在所述单元中的CTLC-混合物34a、34b反射相反手型的偏振光(或者如前面参考图2所述被安排成通过光学元件35反射相反手型的偏振光)的事实，以及所述单元对于其它单元反射的光基本是透明的事实，意味着从第-和第二单元10a、10b发出的光不与其它光干涉。
图4示出了用于控制和驱动电光显示器件的典型现有技术配置的示意图。在此配置中，液晶显示器10具有垂直排列成列和水平排列成行的像素的矩阵。这些像素位于列导体12和行导体14的交叉处。列导体12为每列中的像素提供模拟电压，而行导体14为每个相关行提供开关电压，允许将列电压提供给那行的像素。
通过行解码器16以预定顺序对行连续寻址，行解码器16连续驱动多个行驱动器18中的各个行驱动器。
通过列驱动器电路(实现为跟踪保持电路的)提供列电压。这些跟踪保持电路从数字-模拟转换器(DAC)22的输出缓冲放大器接收斜线电压(ramp voltage)。DAC 22从计数器24接收连续的数字信号，计数器24对由时钟25产生的脉冲进行计数。该计数从某最小数或最大数开始并且稳定增加或减少直至其分别达到标度(scale)的相反端-最大或最小数。DAC因此在重复的周期中产生近似为其数字输入的增加或减小的斜线信号。
计数器24的输出还提供给多个比较器26，每个比较器对应于一列。然后在每个比较器中将该数与代表相关列中像素的理想亮度级的数字数进行比较。代表该亮度级的数在系统的每个完整周期期间存储在相关的像素寄存器28中。
当由计数器24提供的计数等于存储在像素寄存器中的数字数时，各个比较器26产生传送到该列的跟踪保持电路的脉冲。一旦接收到这种使能脉冲，相关的列驱动器就存储等于斜坡发生器的即时输出的电压。
一旦每个斜坡周期完成后，存储在列驱动器电路中的电压提供给由行驱动器18选择的特定行中的像素。
因此根据本发明的装置中的每个单元可以由这种现有技术配置来控制，所述现有技术配置用于控制和驱动电光显示器件。
图5的曲线图示出了对于预定波长来讲，反射与液晶混合物上所施加的电场强度之间的关系。根据所施加的场的强度，LCD像素中的分子可以在亮和暗之间、或者有时在(灰度级)之间切换。分子对电压如何响应是这种类型的显示器的重要特性。电致形变响应决定了通过单元的光反射。
图6的曲线图为了说明三种不同液晶混合物(即：90％/10％BL088/BL087、80％/20％BL088/BL087、97％/3％BL095/BL087)的反射性质对波长的依赖关系，示出了百分比反射与波长之间的函数关系。
对于本领域的技术人员可以理解，可以采用对于不同混合物来讲反射光对波长的依赖关系(已证明的)通过制造显示器，或者通过用三种不同的混合物填充像素来构造诸如RGB-显示器的全色显示器，三种不同混合物中的每一种分别基本反射红、绿和蓝色的光。
图7示出了观察者体验模拟立体视觉的情况。根据本发明的显示器40安排在距观察者(未示出)一距离41处。显示器40包括如前参照图1-3描述的两个叠加的液晶单元10a和10b。这些单元中的每一个连接到必要的电子装置。如图7所示，上单元10a呈现图像42a，且下单元呈现图像42b。对于裸眼，两个图像将都在显示器上出现。然而，图像42a、42b使用偏振编码，这是因为两个单元10a、10b被安排成反射手型相反的圆偏振光。
观察者戴着戴在眼睛上的物品43(为了说明的目的描绘为眼境)。观察者的左眼和右眼分别通过起偏装置44a和44b观察屏幕，起偏装置44a和44b用作滤光器元件，并且每一个起偏装置对于一种手型的圆偏振光高度透射而对于相反手型的圆偏振光不透射。因此，只有上单元10a产生的图像42a被观察者的左眼通过滤光器元件44a看到，只有下单元10b产生的图像42b被观察者的右眼通过滤光器元件44b看到。
当由上单元10a透射的图像42a是对应于左眼透视的透视图，且由下单元10b透射的图像42a是对应于右眼透视的透视图时，结果因此是对于左眼和右眼分别有两个分开的透视图，因此用户体验到立体视觉。
明显的是，这两个分开的透视图可以是用户所体验的相同的图像，而不管他或她是否配带了在立体特征中所必要的戴在眼睛上的物品。
本发明的上述立体特征需要包括滤光器元件的戴在眼睛上的物品，其可以实现为例如眼镜，眼镜的透镜包括适当的起偏装置。这些可以通过几种方式制成，例如通过与用于LCD的lambda/2延迟膜结合的LCD的吸收起偏膜。寻常轴和非寻常轴相对于起偏膜的吸收轴的方向决定了吸收哪种手型和透射哪种手型。可以部件可以从Nitto-Denko或Sumitomo Chemical购买。CTLC膜可以制成反射一种圆偏振的光且透射另一种圆偏振的光。然而，这些膜相对昂贵。
在优选实施例中，戴在眼睛上的物品可以实现为眼镜，但是也可能将该戴在眼睛上的物品实现为接触透镜。
图8示出了已经(部分)在图2和3中说明并且参照前述附图描述的实施例，其不需要用户使用戴在眼镜上的解码的物品来体验立体视觉。这是因为该装置的单元10a、10b被安排成使得由这两个单元形成的图像如图所示以略微不同的方向传播，使它们与某一距离处的用户的左眼和右眼相一致。
该图示出了诸如透镜片35的偏离光学元件，其被安排在单元10a、10b之间以将从下单元10b反射的光偏离到与从上单元10a反射的光的方向略微不同的方向上。然而，也可以使用参照图3所述的实施例获得类似的效应，因为这意味着从略微不同的距离并因此从不同角度观察这两个单元。也可以想到与前面的实施例相反，通过简单地倾斜单元之一建立起单元之一的传播方向的偏离，在前面的实施例中单元相互叠加，它们的玻璃薄板30a、31a、30b、31b基本相互平行。
虽然优选实施例可以用在便携式设备中，也可能想象其它情况，其中根据本发明的装置证明是有用的。
图9示出了其中根据本发明的装置用于为多个用户提供不同图像的用户情况。
大的液晶显示器50布置在墙上，例如，在飞机的乘客仓中，在三个乘客52a、52b、52c的视野内，这些乘客在飞机的不同部分并且面对该液晶显示器。该显示器包括三个不同层(未示出)，每层反射具有特定波长和偏振属性的光。为了说明的目的，这三个单元中的每个单元投影图像51a、51b、51c中的一个图像。
三个解码元件53a、53b、53c安排在每个观察者前面，安排所述解码元件仅将来自单元之一的光基本透射到每个观察者。因此如图所示，观察者52a只感受图像54a，观察者52b只感受图像54b且观察者52c只感受图像54c。
为了简化的目的，解码元件被示为屏，但是也可能将它们实现为已经在前面描述的戴在眼睛上的物品(诸如眼镜)。
根据本发明的显示器可以另外包括背光单元，或者它可以实施为便携式的或者大规模的透射显示器。
当根据本发明的装置用作通常的显示器，即2D显示器时(不使用眼镜)，每只眼睛将接收到从该装置的两层反射的光。这意味着，作为显示器件，根据本发明的该装置相对于现有技术有几个优点。一次可以只使用一个单元，且如果第一单元失效时第二个单元可以作为备用单元。
由于在液晶显示器中亮度是重要特征，使用根据本发明的显示器件作为能够为用户提供选择亮度等级的选择权的显示器件是有利的。这在实践上可以通过在需要较低亮度时仅指示一层中的像素反射光，而当需要高亮度时指示两层中的像素都反射光来实现。由于各层反射手型相反的圆偏振光，因此反射光之间没有干涉，因此产生清晰的图像。
这种提供不同亮度级别的方法可以扩展到包括不止两个叠加的单元的装置。当需要低亮度时，可以使N个单元(N至少为1，但是不等于叠加单元的总数)反射光，而当需要较高亮度时，可以使N+1个叠加单元反射光。
根据本发明的装置也可以是例如分开的、独立单元，或者可以选择包含在用于电信网络(诸如GSM、UMTS、GPS、GPRS或DAMPS)的移动终端、或其它现有类型的便携式设备(诸如个人数字助手(PDA)、掌上型计算机、便携式计算机、电子日立、电子书、电视机或视频游戏控制)、以及各种其它办公自动化设备和音频/视频机器等中或与它们结合。
已经主要参照几个实施例描述了本发明。然而，不同于上述实施例的由所附权利要求书所定义的本发明范围内的实施例同样是可能的。在权利要求中所使用的术语均应根据它们在技术领域中的普通意思解释，除非做了明确的定义。所有对“一个/该[元件、装置、部件、构件、单元、步骤等]”的参考应被广义地解释为是指所述元件、装置、部件、构件、单元、步骤等的至少一个例子。此处所描述的方法的步骤不必严格地以所公开的顺序进行，除非明确规定。

Claims (14)

1、一种装置，包括：
第一单元(10b)，所述第一单元包括多个第一元件(34b)，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述第一元件，在非反射状态中具有第一偏振的电磁辐射被反射到第一程度，在反射状态中所述具有第一偏振的电磁辐射被反射到第二程度，所述第二程度大于所述第一程度；以及
叠放在第一单元上的第二单元(10a)，所述第二单元包括多个第二元件(34a)，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述第二元件，在非反射状态中具有第二偏振的电磁辐射被反射到第三程度，在反射状态中所述具有第二偏振的电磁辐射被反射到第四程度，所述第四程度大于所述第三程度，
其中，安排所述第一和第二元件(34b，34a)使得所述第一偏振不同于所述第二偏振，
其中，在所述第一和第二单元(10b，10a)之间布置至少一个透镜，以及
其中所述第一和第二单元(10b，10a)与所述至少一个透镜相结合，被安排为向观察者的第一和第二眼睛同时传送不同的图像，其中所述不同的图像是当被观察时产生3D感觉的透视图。
2、根据权利要求1的装置，其中电磁辐射的波长为300nm-800nm
3、根据权利要求1或2的装置，其中所述第一偏振和所述第二偏振是手型相反的圆偏振。
4、根据权利要求1的装置，其中在所述第一和第二单元(10b，10a)之间布置偏振改变元件(35)。
5、根据权利要求4的装置，其中所述偏振改变元件(35)是半波片。
6、根据权利要求1的装置，其中所述第一和第二单元(10b，10a)相互间隔一定距离(36)。
7、根据权利要求1的装置，其中所述第一和第二电磁辐射具有不同波长。
8、根据权利要求1的装置，其中所述第一和第二单元(10b，10a)中的至少一个是至少部分由胆甾型结构液晶(CTLC)制成。
9、一种反射显示器，包括根据权利要求1的装置。
10、一种便携式设备，包括根据权利要求9的反射显示器。
11、根据权利要求10的便携式设备，其中所述设备是下述设备的其中之一：移动电话、便携式计算机、电子日历、电子书、电视机或视频游戏控制。
12、一种在根据权利要求11的反射显示器中提供两个不同的图像的方法，该方法包括步骤：
操作第一元件以反射形状为第一图像(42b)的电磁辐射，所述第一图像包括具有第一偏振的电磁辐射，
同时操作第二元件以反射形状为第二不同的图像(42a)的电磁辐射，所述第二图像包括具有第二偏振的电磁辐射，
其中所述方法包括步骤：
安排所述第一和第二单元(10b，10a)从而向观察者的第一和第二眼睛在不同的方向上传送所述第一和第二不同的图像(42b，42a)，其中所述不同的图像是当被观察时产生3D感觉的透视图。
13、根据权利要求12的方法，其中在所述反射显示器中的所述装置还包括至少一个第三单元，所述第三单元包括第三元件，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述元件，在非反射状态中具有第三偏振的第三电磁辐射被反射到第五程度，在反射状态中所述第三电磁辐射被反射到第六程度，所述第六程度大于所述第五程度，所述方法包括步骤：
操作第三元件以反射形状为第三图像的电磁辐射，所述第三图像包括具有第三偏振的电磁辐射。
14、一种在一装置中提供亮度变化的方法，所述装置包括：
第一单元(10b)，所述第一单元包括多个第一元件(34b)，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述第一元件，在非反射状态中具有第一偏振的电磁辐射被反射到第一程度，在反射状态中所述具有第一偏振的电磁辐射被反射到第二程度，所述第二程度大于所述第一程度；以及
叠放在第一单元上的第二单元(10a)，所述第二单元包括多个第二元件(34a)，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述第二元件，在非反射状态中具有第二偏振的电磁辐射被反射到第三程度，在反射状态中所述具有第二偏振的电磁辐射被反射到第四程度，所述第四程度大于所述第三程度，
至少第三单元，所述第三单元包括第三元件，可以在非反射状态和反射状态之间控制所述元件，在非反射状态中具有第三偏振的电磁辐射被反射到第五程度，在反射状态中所述具有第三偏振的电磁辐射被反射到第六程度，所述第六程度大于所述第五程度，
其中所述第一和第二元件(34b，34a)被安排为使得所述第一偏振不同于所述第二偏振，
所述方法包括步骤：
当需要较低亮度时，基本操作N个单元中的叠置元件使其变成它们的反射状态，N等于或大于1但是小于单元的总数，以及
当需要较高亮度时，基本操作N+1个单元中的叠置元件使其变成它们的反射状态。
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