[發(fā)明專利]高效二維/三維可轉換顯示設備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710303572.7
• 申請日: 2007-12-21
• 公開（公告）號: CN101271199A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 金大式
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G02B27/26
• 分類號: G02B27/26;G02F1/133;G02B5/30;H04N13/00;G09F19/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 馬高平

技術領域

本發(fā)明涉及二維(2D)/三維(3D)圖像顯示設備，尤其涉及能夠使在2D顯示轉換到3D顯示時出現(xiàn)的光損失最小化的2D/3D圖像顯示設備。

背景技術

立體圖像顯示設備已經用于各種領域，包括醫(yī)學成像、游戲、廣告、教育、軍事應用等。已經廣泛研究了全息和立體方法以顯示立體圖像。

全息方法是一種良好的顯示方法，但是它需要相干光源，因而很難記錄和再現(xiàn)位于長距離處的大的目標。

立體方法采用一種立體效果以制造3D效果，該立體效果由觀察者的雙眼分別看到的兩個2D圖像之間的雙眼視差引起。立體方法使用兩張平面圖像，從而可以顯示一3D圖像，該圖像易于實現(xiàn)且具有高分辨率和大的深度。立體方法分為鏡片型圖像顯示方法和無鏡片型自動立體(autostereoscopic)成像方法，其中鏡片型圖像顯示方法中使用偏振光和快門以允許兩只眼睛看到獨立的圖像，無鏡片型自動立體成像方法中顯示器直接單獨成像以形成一視場。在無鏡片型自動立體圖像顯示方法中，觀測范圍是固定的并局限于較少數(shù)目的觀眾。然而，與觀眾必需戴眼鏡的鏡片型圖像顯示方法相比，通常優(yōu)選無鏡片型自動立體圖像顯示方法。此外，作為利用立體圖像實際顯示3D圖像的方法，視差屏障(parallax?barrier)被越來越多地運用。在視差屏障中，一個垂直或是水平的狹縫被設置在對應于左眼和右眼圖像的前面，以分別觀察由垂直或水平的狹縫合成的立體圖像，從而制造出3D效果。

圖1示意性地說明了傳統(tǒng)的視差屏障型立體圖像顯示設備。參照圖1，顯示左眼圖像信息的左眼像素L和顯示右眼圖像信息的右眼像素R交替形成于液晶顯示器(LCD)面板10上。背光20設置在LCD面板10下。背光20使用電能將光射向LCD面板10。視差屏障30設置在LCD面板10和觀測者40之間以允許光通過或是截斷光。換句話說，視差屏障30包括使右眼像素R和左眼像素L發(fā)射出的光通過的狹縫32以及截斷光的屏障34，以使觀測者40能看到3D圖像。如視差屏障30的放大的視圖所示，狹縫32和屏障34是垂直交替地形成的。

現(xiàn)在將描述使用這種視差屏障來實現(xiàn)3D圖像的方法。從背光20出射并向著觀測者40的左眼前進的光束，是穿過LCD面板10的左眼像素L和視差屏障30的狹縫32后到達觀測者40的左眼的光束L1。然而，從背光20出射通過LCD面板10的左眼像素L后向著觀測者40右眼前進的光束L2，被屏障34所截斷，因而不能傳送至觀測者40。光束R1從背光20出射，穿過LCD面板10的右眼像素R和視差屏障30的狹縫32，并到達觀測者40的右眼。通過LCD面板10的右眼像素R并向著觀測者40的左眼前進的光束R2被屏障34所截斷。從而，穿過左眼像素L的光束L1只到達觀測者40的左眼，而穿過右眼像素R的光束R1只到達觀測者40的右眼。在到達左眼使得人類觀測者能充分感知的光束L1和到達右眼的光束R1之間形成雙眼視差信息。從而，觀測者可以看見3D圖像。

2D/3D可轉換顯示器使用3D?LCD顯示來實現(xiàn)視差屏障并防止在利用光幻視時出現(xiàn)的觀察者的雙眼疲勞。在這種情形下，例如，使用液晶(LC)對圖1中視差屏障30的每個區(qū)域進行分析。當向LC的區(qū)域中供電時，截斷和/或吸收從背光20發(fā)出的光的區(qū)域被用作屏障34。而沒有被供電的LC的區(qū)域被用作視差屏障30的狹縫32以實現(xiàn)立體圖像。同樣，當不向LC供電時，將不會形成視差屏障。這樣，同樣的圖像會傳輸?shù)接^測者的右眼和左眼以顯示2D圖像。

在使用視差屏障的方法中，由于要顯示立體圖像，大量的光被屏障截斷并被吸收進屏障。因而，光效率降低。很難最小化狹縫的尺寸以減少3D模式中的色度亮度干擾。同樣，增加視點的數(shù)量時也增加了被屏障截斷的光的量，這樣光效率將更加減少。從而，2D/3D可轉換顯示器很難用于多重模式。

圖2圖示了用于提高光效率的視差屏障型立體圖像顯示設備的結構。根據(jù)圖2，鍍鋁層66形成于屏障63上，它吸收從背光60出射的光，以便向反射器69反射光來使光進行循環(huán)。然而，這個結構只能進行3D顯示，而不能進行2D/3D轉換。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種高效的二維(2D)/三維(3D)可轉換顯示設備來限制在三維模式中光效率的減少。