本發(fā)明涉及立體圖像顯示裝置,并且更具體地,涉及顯示圖像可旋轉(zhuǎn)的立體圖像顯示裝置。
背景技術(shù):
立體圖像顯示裝置可以根據(jù)是否存在眼鏡被劃分為眼鏡型和無(wú)眼鏡型(即,自動(dòng)立體型)。
其中,自動(dòng)立體圖像顯示裝置通過(guò)在顯示屏前方安裝可以導(dǎo)致左眼圖像和右眼圖像之間有差異的光學(xué)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)3d圖像。這些光學(xué)元件包括雙凸透鏡、視差屏障等。
視差屏障通過(guò)按照指定間隔布置以透射或阻擋光的垂直隙縫將左圖像和右圖像彼此分離來(lái)輸出立體圖像,并且雙凸透鏡通過(guò)將雙凸透鏡陣列附連到顯示面板而將左圖像和右圖像彼此分離以使得左眼和右眼看到不同的像素,來(lái)輸出立體圖像。
在一般的立體圖像顯示裝置中,3d串?dāng)_的強(qiáng)度與光學(xué)元件的傾斜角成比例。因此,傳統(tǒng)的立體圖像顯示裝置將光學(xué)元件相對(duì)于y軸方向的傾斜角設(shè)置成0至10度,以減少串?dāng)_。因此,如果傳統(tǒng)的立體圖像顯示裝置旋轉(zhuǎn)圖像并且隨后顯示該圖像,則光學(xué)元件相對(duì)于y軸方向的傾斜角與80至90度對(duì)應(yīng)并且出現(xiàn)強(qiáng)3d串?dāng)_,因此會(huì)難以改變圖像顯示方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明涉及基本上消除了由于相關(guān)技術(shù)的局限性和不足而導(dǎo)致的一個(gè)或更多個(gè)問(wèn)題的立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
本發(fā)明的目的是提供可以在使3d串?dāng)_最小化的同時(shí)改變圖像顯示方向的立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
本發(fā)明的額外優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將在隨后的描述中部分闡述并且對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了下文后將變得顯而易見(jiàn)或者可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐而得知??梢酝ㄟ^(guò)書(shū)面的說(shuō)明書(shū)及其權(quán)利要求書(shū)以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)并且按照本發(fā)明的目的,如本文中實(shí)現(xiàn)和廣義描述的,一種立體圖像顯示裝置包括:顯示面板,該顯示面板包括布置成矩陣并且沿著能改變的顯示方向來(lái)顯示圖像的多個(gè)子像素;以及視差單元,該視差單元位于所述顯示面板上并且包括多個(gè)光學(xué)元件,所述多個(gè)光學(xué)元件具有相對(duì)于y軸方向30°至60°的傾斜角和與所述子像素的節(jié)距的倍數(shù)對(duì)應(yīng)的節(jié)距,所述y軸方向是垂直方向,其中,在被設(shè)置成與所述光學(xué)元件中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述子像素當(dāng)中,連續(xù)布置的至少兩個(gè)子像素顯示相同的視圖圖像。另外,構(gòu)造致使所述顯示面板顯示r個(gè)視圖圖像(r是大于或等于3的自然數(shù))的初始視圖映射,通過(guò)限定通過(guò)將與顯示所述r個(gè)視圖圖像的子像素對(duì)應(yīng)的各光學(xué)元件劃分成k個(gè)相等的部分而形成的k個(gè)區(qū)域(k是大于或等于2的自然數(shù),并且小于r)并且致使主要與所述k個(gè)區(qū)域中的第l個(gè)區(qū)域(l是k或更小的自然數(shù))對(duì)應(yīng)的子像素顯示相同的視圖圖像來(lái)修改所述初始視圖映射,并且按照修改后的視圖映射來(lái)顯示圖像。
按照本發(fā)明的實(shí)施方式,提出了一種立體圖像顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,該立體圖像顯示裝置具有顯示面板和視差單元,該顯示面板包括布置成矩陣并且沿著能改變的顯示方向來(lái)顯示圖像的多個(gè)子像素,該視差單元位于所述顯示面板上并且包括多個(gè)光學(xué)元件,所述多個(gè)光學(xué)元件具有相對(duì)于y軸方向30°至60°的傾斜角和與所述子像素的節(jié)距的倍數(shù)對(duì)應(yīng)的節(jié)距,所述y軸方向是垂直方向,并且所述立體圖像顯示裝置顯示與所顯示的圖像分離的多個(gè)視圖,該驅(qū)動(dòng)方法包括以下步驟:
構(gòu)造初始視圖映射,以致使所述顯示面板顯示r個(gè)視圖圖像(r是大于或等于3的自然數(shù));以及通過(guò)限定通過(guò)將每個(gè)光學(xué)元件的節(jié)距劃分成k個(gè)相等的部分而形成的k個(gè)區(qū)域(k是大于或等于2的自然數(shù),并且小于r)、致使主要與所述k個(gè)區(qū)域中的第l個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的子像素顯示相同的視圖圖像(l是k或更小的自然數(shù))并且致使與不同的區(qū)域?qū)?yīng)的子像素顯示不同的視圖圖像來(lái)修改所述初始視圖映射,以致使顯示所述r個(gè)視圖圖像的子像素來(lái)顯示k個(gè)視圖圖像。
要理解的是,對(duì)本發(fā)明的以上總體描述和以下詳細(xì)描述二者是示例性的和說(shuō)明性的,并且旨在對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖說(shuō)明
附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并入本申請(qǐng)且構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,附圖例示了本發(fā)明的實(shí)施方式并且與說(shuō)明書(shū)一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中:
圖1是例示按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置的示意圖;
圖2是例示按照本發(fā)明的視差單元的示意圖;
圖3是例示按照根據(jù)本發(fā)明的立體圖像顯示裝置的顯示面板上顯示的圖像的顯示方向布置的子像素的示例性視圖;
圖4a和圖4b是詳細(xì)例示表示按照本發(fā)明的顯示面板的子像素所顯示的多個(gè)視圖的視圖映射和水平觀看模式下的透鏡布置的示例性視圖;
圖5a和圖5b是詳細(xì)例示表示按照本發(fā)明的顯示面板的子像素所顯示的多個(gè)視圖的視圖映射和垂直觀看模式下的透鏡布置的示例性視圖;
圖6a和圖6b是詳細(xì)例示表示按照本發(fā)明的顯示面板的子像素所顯示的多個(gè)視圖的視圖映射和對(duì)角觀看模式下的透鏡布置的示例性視圖;
圖7a和圖7b是例示按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置中的3d串?dāng)_減少的視圖;
圖8a和圖8b是例示按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置中表現(xiàn)雙眼圖像之間的分離的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線圖;
圖9a是指示水平觀看模式下根據(jù)觀看角度的亮度和串?dāng)_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線圖;以及
圖9b是指示垂直觀看模式下根據(jù)觀看角度的亮度和串?dāng)_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線圖。
具體實(shí)施方式
下文中,現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,在附圖中例示實(shí)施方式的示例。在任何可能的地方,在附圖中將始終使用相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示相同或相似的部件。在下面對(duì)本發(fā)明的描述中,當(dāng)對(duì)本文中并入的已知功能和配置的詳細(xì)描述使本發(fā)明的主題相當(dāng)不清楚時(shí),將省略該詳細(xì)描述。另外,以下描述中使用的元件的名稱是在考慮了便于準(zhǔn)備說(shuō)明書(shū)的情況下選擇的,因此可以與實(shí)際產(chǎn)品的部件的名稱不同。
圖1是例示按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置的示意圖。
按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置包括:顯示面板200,該顯示面板200具有設(shè)置成矩陣并且顯示圖像的多個(gè)子像素;以及視差單元500,該視差單元500位于顯示面板200上并且將圖像分離成多個(gè)視圖。
該圖中示出的光源單元100將設(shè)置在光源單元100的側(cè)表面上或下部分處的光源所發(fā)射的光沿著向上方向透射,并且包括光源和多個(gè)光學(xué)片??梢愿鶕?jù)顯示面板200的種類而省去光源單元100。例如,如果顯示面板200是諸如有機(jī)發(fā)光顯示面板或電泳顯示面板這樣的使用自發(fā)光光學(xué)元件的顯示面板,則可以省去光源單元100,并且如果顯示面板200是諸如液晶顯示面板這樣的光接收元件,則設(shè)置光源單元100。
光源單元100中使用的光源可以是熒光燈陣列、發(fā)光二極管(led)或激光光源陣列,并且光源單元100可以包括用于將表面光從底部向顯示面板200引導(dǎo)的諸如導(dǎo)光板、漫射片等這樣的多個(gè)光學(xué)片。
顯示面板可以被劃分成透射光的圖像面板或接收光的顯示面板,并且這兩種面板都應(yīng)用于顯示面板200。圖1例示了包括光源單元100的立體圖像顯示裝置,并且在這種情況下,將假定顯示面板200是接收光的圖像面板。然而,如果省去了光源單元100,則可以使用顯示面板200和視差單元500來(lái)實(shí)現(xiàn)立體圖像顯示裝置。
如果顯示面板200是液晶顯示面板,則顯示面板200包括彼此相對(duì)的下部板210和上部板220、插入在下部板210和上部板220之間的液晶層、設(shè)置在下部板210上的薄膜晶體管(tft)陣列以及設(shè)置在上部板220上的濾色器陣列。
液晶單元由通過(guò)tft被供應(yīng)數(shù)據(jù)電壓的像素電極和被供應(yīng)公共電壓的公共電極之間的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。tft的柵極與選通線連接,tft的源極與數(shù)據(jù)線連接,并且tft的漏極與液晶單元的像素電極連接。tft因通過(guò)選通線供應(yīng)的選通脈沖而導(dǎo)通,并且將數(shù)據(jù)電壓從數(shù)據(jù)線供應(yīng)到液晶單元的像素電極。
還可以在顯示面板200的上表面和下表面上設(shè)置第一偏振板110和第二偏振板120。第一偏振板110和第二偏振板120具有彼此交叉的透射軸,并且在下部板210和上部板220的液晶的布置在初始狀態(tài)下扭曲的狀況下,在沒(méi)有被施加電壓的初始狀態(tài)下控制光的透射率。
如果顯示面板200是有機(jī)發(fā)光顯示面板,則顯示面板200可以包括設(shè)置在下部板210上的驅(qū)動(dòng)晶體管陣列(未示出)和設(shè)置在其上的有機(jī)發(fā)光二極管陣列(未示出),并且下部板210上的驅(qū)動(dòng)晶體管陣列和有機(jī)發(fā)光二極管陣列被上部板220密封。這里,可以省去上部板220。另外,下部板210和上部板220由柔性聚合物或玻璃形成,因此顯示面板200可以被實(shí)現(xiàn)為柔性顯示器。在這種情況下,可以省去上部板220。
在視差單元500中,規(guī)則地布置沿著垂直方向具有指定節(jié)距的光學(xué)元件。這里,光學(xué)元件可以是透鏡或視差屏障。本發(fā)明示例性地將雙凸透鏡例示為光學(xué)元件。
此雙凸透鏡陣列可以包括具有指定曲率的雙凸透鏡,如圖中示例性示出的,或者可以是通過(guò)電壓而開(kāi)/關(guān)并因此可以調(diào)整折射率的可切換透鏡陣列。如果雙凸透鏡陣列是可切換透鏡陣列,則立體圖像顯示裝置可以通過(guò)使可切換透鏡陣列開(kāi)/關(guān)來(lái)選擇性地顯示3d或2d圖像。在這種情況下,可切換透鏡陣列基本上包括彼此相對(duì)的第一基板和第二基板、插入在第一基板和第二基板之間的液晶層、設(shè)置在第二基板上的公共電極以及按照與各自對(duì)應(yīng)于一個(gè)節(jié)距的透鏡區(qū)域?qū)?yīng)的方式設(shè)置在第一基板上的多個(gè)第一電極。
如果可切換透鏡陣列顯示3d圖像,則向位于透鏡區(qū)域的中心處的第一電極施加最高電壓,向越來(lái)越遠(yuǎn)離透鏡區(qū)域的中心的區(qū)域施加逐漸減小的電壓,并且將向第一電極施加的電壓中的最小電壓施加到第二電極。這里,透鏡區(qū)域的中心具有最小的折射率,越來(lái)越遠(yuǎn)離透鏡區(qū)域的中心的區(qū)域具有逐漸增大的折射率,因此獲取與雙凸透鏡的光學(xué)折射率差異相同的光學(xué)折射率差異,并且根據(jù)相應(yīng)的視圖來(lái)分離來(lái)自顯示面板200的圖像。
另外,如果可切換透鏡陣列顯示2d圖像,則消除第一電極和公共電極之間的折射率差異,因此可切換透鏡陣列用作透明膜并且將來(lái)自下顯示面板200的圖像原樣地顯示。
圖2是例示按照本發(fā)明的視差單元500的示意圖。
視差單元500被設(shè)置成其中多個(gè)雙凸透鏡(下文中被稱為“透鏡”)501沿著縱向方向布置的形狀。雖然本實(shí)施方式示例性地例示透鏡501作為光學(xué)元件,但本發(fā)明的視差單元500的光學(xué)元件不限于透鏡501,如上所述的,并且可以是電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的液晶透鏡、屏障或電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的液晶屏障。
這里,透鏡501具有相對(duì)于沿著y軸方向設(shè)置的子像素的指定傾斜角。這里,傾斜角可以是30°至60°。具有此傾斜角的透鏡501致使顯示面板200所顯示的多個(gè)視圖圖像彼此分離,然后到達(dá)觀看者的左眼或右眼。
由于本發(fā)明的透鏡501具有30°至60°的傾斜角,因此本發(fā)明的立體圖像顯示裝置可以將多個(gè)視圖圖像彼此分離,而不管圖像顯示方向如何。為此目的,顯示面板200可以在每當(dāng)圖像顯示方向改變時(shí)修改子像素中的視圖圖像的分布(即,視圖映射),因此使得觀看者能夠觀看沒(méi)有3d串?dāng)_的立體圖像。
也就是說(shuō),本發(fā)明的立體圖像顯示裝置的顯示面板200在水平觀看模式、垂直觀看模式和對(duì)角觀看模式中的一種下顯示圖像,并且本發(fā)明的立體圖像顯示裝置使由于圖像顯示方向的這種改變而導(dǎo)致的串?dāng)_最小化。這里,按照本發(fā)明的顯示面板200的圖像顯示方向不限于水平觀看模式、垂直觀看模式和對(duì)角觀看模式,并且顯示面板200可以在0°至360°的所有觀看角度范圍內(nèi)沿著任何圖像顯示方向來(lái)沒(méi)有3d串?dāng)_地顯示圖像。
下文中,將詳細(xì)地描述按照本發(fā)明的顯示面板200的視差單元500的透鏡501和顯示面板200的子像素之間的關(guān)系。
圖3是例示按照根據(jù)本發(fā)明的立體圖像顯示裝置的顯示面板200上顯示的圖像的顯示方向布置的子像素的示例性視圖。如圖3中示例性示出的,按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置的顯示面板200可以在水平觀看模式或水平觀看模式下顯示圖像。
這里,在垂直觀看模式下觀看時(shí)沿著水平方向彼此鄰近的子像素在水平觀看模式下觀看時(shí)沿著垂直方向彼此鄰近。另外,在垂直觀看模式下觀看時(shí)相應(yīng)的子像素的水平節(jié)距在水平觀看模式下觀看時(shí)變成相應(yīng)子像素的垂直節(jié)距,并且在垂直觀看模式下觀看時(shí)相應(yīng)的子像素的垂直節(jié)距在水平觀看模式下觀看時(shí)變成相應(yīng)子像素的水平節(jié)距。按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置確定水平觀看模式、垂直觀看模式和對(duì)角觀看模式中的一種作為顯示圖像的模式,構(gòu)成針對(duì)觀看模式中的每一種優(yōu)化的初始視圖映射,并且使用通過(guò)修改視圖映射而獲取的修改后的視圖映射來(lái)顯示圖像。
在本發(fā)明中,在水平觀看模式下觀看的子像素的水平節(jié)距將被定義為“a”,并且在垂直觀看模式下觀看的子像素的水平節(jié)距將被定義為“b”。
圖4a和圖4b是詳細(xì)例示表示按照本發(fā)明的顯示面板200的子像素p所顯示的多個(gè)視圖的視圖映射和水平觀看模式下的透鏡501的布置的示例性視圖。
如圖4a中示例性示出的,首先,為了在按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置的水平觀看模式下設(shè)置視圖映射,構(gòu)成子像素p顯示r個(gè)視圖圖像(r是大于或等于3的自然數(shù))的初始視圖映射。圖4a示例性地例示了被設(shè)計(jì)成使得r=6(即,子像素p顯示6個(gè)視圖圖像)的初始視圖映射。然而,r的值不限于此,并且r可以具有2至20或更大的各種值。
這里,初始視圖映射可以根據(jù)設(shè)計(jì)而不同地改變。圖4a例示了以下的一個(gè)實(shí)施方式:沿著水平方向布置的三個(gè)子像素p顯示視圖1、視圖3和視圖5,并且布置在顯示視圖1、視圖3和視圖5的子像素p后方的水平行上布置的三個(gè)子像素p顯示視圖2、視圖4和視圖6。這里,當(dāng)透鏡501移位以具有指定角度時(shí),與設(shè)置在顯示視圖2、視圖4和視圖6的子像素p前方的水平行上的子像素p相比,顯示視圖2、視圖4和視圖6的子像素p被設(shè)置成以透鏡501的角度移位,因此顯示視圖1、視圖3和視圖5。
各透鏡501被劃分成通過(guò)將透鏡501的節(jié)距劃分成r個(gè)相等的部分而形成的r個(gè)虛擬區(qū)域。顯示r個(gè)視圖的相應(yīng)子像素p與r個(gè)區(qū)域?qū)?yīng),并且這r個(gè)區(qū)域分別將對(duì)應(yīng)子像素p所顯示的圖像折射,以使其到達(dá)用戶的左眼或右眼。在圖4a(其中r=6)中,各透鏡501被劃分成6個(gè)虛擬區(qū)域并且顯示第一視圖圖像、第二視圖圖像、第三視圖圖像、第四視圖圖像、第五視圖圖像和第六視圖圖像的子像素p設(shè)置在相應(yīng)的區(qū)域中。
例如,參照?qǐng)D4a,在6個(gè)區(qū)域當(dāng)中,顯示第一視圖圖像的子像素布置在第一區(qū)域中,顯示第二視圖圖像的子像素布置在第二區(qū)域中,顯示第三視圖圖像的子像素布置在第三區(qū)域中,顯示第四視圖圖像的子像素布置在第四區(qū)域中,顯示第五視圖圖像的子像素布置在第五區(qū)域中,并且顯示第六視圖圖像的子像素布置在第六區(qū)域中。此布置不限于根據(jù)視圖圖像順序的連續(xù)布置,并且可以被不同地修改。
在按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置的水平觀看模式下,透鏡501相對(duì)于y軸方向的傾斜角被定義為“θ”并且傾斜角θ被設(shè)置成30°至60°,如上所述。由于透鏡501的傾斜角大,因此如果構(gòu)成了顯示r個(gè)視圖的視圖映射,如圖4a中示例性示出的,相應(yīng)的子像素p被布置成偏離透鏡501的r個(gè)區(qū)域。例如,顯示視圖2的子像素p的一部分和顯示視圖6的子像素p的一部分(用虛線示出)位于透鏡501的第一區(qū)域中,因此透鏡501的第一區(qū)域?qū)⒌诙晥D圖像和第六視圖圖像的一部分連同第一視圖圖像一起反射,以面對(duì)觀看者。因此,如果基于初始視圖映射來(lái)顯示圖像,則使觀看者觀看交疊圖像的串?dāng)_增加。
為了解決這種串?dāng)_,在按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置中,修改初始視圖映射,使得被劃分成r個(gè)區(qū)域的透鏡501被重新劃分成k個(gè)區(qū)域(k是大于或等于2的自然數(shù),并且小于r),并且主要與k個(gè)區(qū)域中的一個(gè)(即,第l個(gè)區(qū)域(1是小于k的自然數(shù)))對(duì)應(yīng)的子像素顯示相同的視圖圖像,然后按照修改后的視圖映射來(lái)顯示圖像。這里,術(shù)語(yǔ)“主要與…對(duì)應(yīng)”意指子像素的區(qū)域中的50%或更大與透鏡501的k個(gè)區(qū)域中的任一個(gè)對(duì)應(yīng)。
這里,由于在顯示r個(gè)視圖的子像素當(dāng)中,位于前水平行上的子像素和位于后水平行上的子像素以透鏡501的角度移位,因此與位于前水平行上的與第l個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)布置的子像素p相比,布置在第l個(gè)區(qū)域中的子像素以透鏡501的角度移位,因此顯示相同圖像。
圖4b示例性地例示了修改后的視圖映射。在修改后的視圖映射中,k的值是2,因此透鏡501被劃分成2個(gè)區(qū)域。在這2個(gè)區(qū)域當(dāng)中,主要與第一區(qū)域?qū)?yīng)的所有子像素都顯示視圖1,并且主要與第二區(qū)域?qū)?yīng)的所有子像素都顯示視圖2。因此,如圖4b中示例性示出的,在沿著水平方向連續(xù)布置的與透鏡501對(duì)應(yīng)的子像素當(dāng)中,至少兩個(gè)子像素顯示相同視圖。參照?qǐng)D4b,與透鏡501對(duì)應(yīng)的三個(gè)連續(xù)子像素可以根據(jù)這三個(gè)子像素所屬的水平行來(lái)以視圖1、視圖1和視圖2的順序顯示圖像或者以視圖1、視圖2和視圖2的順序顯示圖像。結(jié)果,三個(gè)子像素被設(shè)計(jì)成顯示6個(gè)視圖的初始視圖映射被修改成三個(gè)子像素顯示相同視圖的視圖映射。
圖5a和圖5b是詳細(xì)例示表示按照本發(fā)明的顯示面板200的子像素p所顯示的多個(gè)視圖的視圖映射和垂直觀看模式下的透鏡501的布置的示例性視圖。在垂直觀看模式下,在水平觀看模式下觀看時(shí)的子像素的垂直節(jié)距將被定義為水平節(jié)距,在垂直觀看模式下觀看時(shí)的子像素的水平節(jié)距將被定義為“b”。
如圖5a中示例性示出的,為了在按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置的垂直觀看模式下設(shè)置視圖映射,構(gòu)成子像素p顯示r個(gè)視圖圖像(r是大于或等于3的自然數(shù))的初始視圖映射。圖5a示例性地例示了被設(shè)計(jì)成使得r=6(即,子像素p顯示6個(gè)視圖圖像)的初始視圖映射。然而,r的值不限于此,并且r可以具有2至20或更大的各種值。
這里,初始視圖映射可以根據(jù)設(shè)計(jì)而不同地改變。圖5a例示了以下的一個(gè)實(shí)施方式:沿著水平方向布置的六個(gè)子像素p依次顯示視圖1、視圖2、視圖3、視圖4、視圖5和視圖6。
假定透鏡501在水平觀看模式下相對(duì)于y軸方向的傾斜角是θ,垂直觀看模式下的顯示面板200從處于水平觀看模式的顯示面板200旋轉(zhuǎn)了90°的角度,因此透鏡501在垂直觀看模式下相對(duì)于y軸方向的傾斜角是90-θ。這里,(90-θ)的值是30°至60°中的任一個(gè)。
當(dāng)透鏡501移位以具有相對(duì)于y軸方向的指定角度時(shí),與位于顯示視圖1、視圖2、視圖3、視圖4、視圖5和視圖6的子像素前方的水平行上的子像素相比,顯示視圖1、視圖2、視圖3、視圖4、視圖5和視圖6的子像素被設(shè)置成以透鏡501的傾斜角移位。
各透鏡501被劃分成通過(guò)將透鏡501的節(jié)距劃分成r個(gè)相等的部分而形成的r個(gè)虛擬區(qū)域。顯示r個(gè)視圖的相應(yīng)子像素p與r個(gè)區(qū)域?qū)?yīng),并且這r個(gè)區(qū)域分別將對(duì)應(yīng)子像素p所顯示的圖像折射,使其到達(dá)用戶的左眼或右眼。以與圖4a中相同的方式,在圖5a(其中r=6)中,各透鏡501被劃分成6個(gè)虛擬區(qū)域并且顯示第一視圖圖像、第二視圖圖像、第三視圖圖像、第四視圖圖像、第五視圖圖像和第六視圖圖像的子像素p設(shè)置在相應(yīng)區(qū)域中。
例如,參照?qǐng)D5a,在6個(gè)區(qū)域當(dāng)中,顯示第一視圖圖像的子像素布置在第一區(qū)域中,顯示第二視圖圖像的子像素布置在第二區(qū)域中,顯示第三視圖圖像的子像素布置在第三區(qū)域中,顯示第四視圖圖像的子像素布置在第四區(qū)域中,顯示第五視圖圖像的子像素布置在第五區(qū)域中,并且顯示第六視圖圖像的子像素布置在第六區(qū)域中。此布置不限于根據(jù)視圖圖像的順序的連續(xù)布置,并且可以被不同地修改。
以與水平觀看模式下相同的方式,在按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置的垂直觀看模式下,修改初始視圖映射,使得被劃分成r個(gè)區(qū)域的透鏡501被重新劃分成k個(gè)區(qū)域(k是大于或等于2的自然數(shù),并且小于r),并且主要與k個(gè)區(qū)域中的一個(gè)(即,第l個(gè)區(qū)域(1是小于k的自然數(shù)))對(duì)應(yīng)的子像素顯示相同的視圖圖像,然后按照修改后的視圖映射來(lái)顯示圖像。
圖5b示例性地例示了修改后的視圖映射。在修改后的視圖映射中,k的值是2,因此透鏡501被劃分成2個(gè)區(qū)域。在這2個(gè)區(qū)域當(dāng)中,主要與第一區(qū)域?qū)?yīng)的所有子像素都顯示視圖1,并且主要與第二區(qū)域?qū)?yīng)的所有子像素都顯示視圖2。因此,如圖5b中示例性示出的,在沿著水平方向連續(xù)布置的與透鏡501對(duì)應(yīng)的子像素當(dāng)中,至少兩個(gè)子像素顯示相同視圖。參照?qǐng)D5b,與透鏡501對(duì)應(yīng)的六個(gè)子像素當(dāng)中,位于左邊的三個(gè)子像素可以顯示視圖1,而位于右邊的三個(gè)子像素可以顯示視圖2。
圖6a和圖6b是詳細(xì)例示表示按照本發(fā)明的顯示面板200的子像素p所顯示的多個(gè)視圖的視圖映射和對(duì)角觀看模式下的透鏡布置的示例性視圖。這里,盡管觀看者觀看以45°的角度傾斜的顯示面板200的模式被示例性地描述為對(duì)角觀看模式,但是對(duì)角觀看模式可以應(yīng)用于以30°至60°的角度傾斜的顯示面板200。對(duì)角觀看模式下的視圖映射的構(gòu)成及其修改與垂直觀看模式下相同,因此將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
通過(guò)比較圖4a和圖5a,在水平觀看模式下觀看時(shí)的透鏡501的節(jié)距和在垂直觀看模式下觀看時(shí)的透鏡501的節(jié)距不同。
然而,修改后的水平觀看模式和垂直觀看模式的視圖映射可以相同。參照?qǐng)D4b和圖5b,如果修改后的水平觀看模式的視圖映射旋轉(zhuǎn)成90°,則它與修改后的垂直觀看模式的視圖映射相同。即,顯示面板200能夠以0~360°的任何角度傾斜,從而沒(méi)有3d串?dāng)_地在水平模式、垂直模式、對(duì)角模式當(dāng)中的任何觀看模式下顯示3d圖像。
參照?qǐng)D4a,水平觀看模式下的各透鏡501的節(jié)距pl1被設(shè)置成與顯示一個(gè)單位視圖(即,視圖1、視圖2、視圖3、視圖4、視圖5和視圖6)的子像素組的水平節(jié)距對(duì)應(yīng)。這里,透鏡501的節(jié)距pl1是子像素p的水平節(jié)距的倍數(shù)并且可以被表示為na。這里,a意指在水平觀看模式下觀看時(shí)的子像素p的水平節(jié)距,如上所述,并且n意指在水平觀看模式下顯示視圖1、視圖2、視圖3、視圖4、視圖5和視圖6的子像素組的水平方向上布置的子像素p的數(shù)目。即,在圖4a中示出的視圖映射中,n的值是3。
參照?qǐng)D5a,垂直觀看模式下的子像素組的布置與水平觀看模式下的子像素組的布置不同。因此,垂直觀看模式下的透鏡501的節(jié)距pl2是垂直觀看模式下的子像素p的水平節(jié)距的倍數(shù)并且可以被表示為mb。這里,b意指在垂直觀看模式下觀看時(shí)的子像素p的水平節(jié)距,如上所述,并且m意指在垂直觀看模式下顯示視圖1、視圖2、視圖3、視圖4、視圖5和視圖6的子像素組的水平方向上布置的子像素p的數(shù)目。即,在圖5a中示出的視圖映射中,m的值是6。
如上所述,透鏡501的傾斜角可以根據(jù)設(shè)計(jì)在30°至60°的范圍內(nèi)改變。這里,通過(guò)以下的式1確定透鏡501的傾斜角在30°至60°的范圍內(nèi)。
[式1]
這里,h意指顯示面板200的水平大小,d意指最佳觀看距離,并且e被表示為以下的式2。
[式2]
e=觀看間隔×(初始視圖的數(shù)目-交疊視圖的數(shù)目)
這里,觀看間隔意指鄰近的子像素所顯示的圖像的視圖的編號(hào)之差。例如,如果一個(gè)子像素顯示視圖1并且鄰近的子像素顯示視圖3(如圖4a中示例性示出的),視圖間隔是2。
初始視圖的數(shù)目是初始視圖映射中顯示的視圖的數(shù)目,等于值r。
交疊視圖的數(shù)目意指當(dāng)顯示r個(gè)初始視圖的r個(gè)子像素被劃分成k個(gè)區(qū)域并且位于這k個(gè)區(qū)域的第l個(gè)區(qū)域中的子像素顯示相同視圖圖像時(shí)顯示相同視圖圖像的子像素的數(shù)目。例如,如果r=6且k=2(如圖4a和圖4b中示例性示出的),則在6個(gè)子像素當(dāng)中,主要與這兩個(gè)區(qū)域(即,k個(gè)區(qū)域)中的一個(gè)對(duì)應(yīng)并且顯示相同視圖圖像的子像素的數(shù)目是3,因此交疊視圖的數(shù)目是3。
圖7a和圖7b是例示按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置中的3d串?dāng)_減少的視圖。
圖7a例示了當(dāng)按照現(xiàn)有技術(shù)的立體圖像顯示裝置顯示8視圖圖像時(shí)發(fā)生串?dāng)_。這里,如果光學(xué)元件的傾斜角是10°或更大,則發(fā)生視圖的交疊,如圖7a中示例性示出的,因此觀看者的雙眼可看到彼此交疊的數(shù)個(gè)視圖并且3d串?dāng)_增加。因此,傳統(tǒng)立體圖像顯示裝置具有在極大增加附接于立體圖像顯示裝置的視差單元的光學(xué)元件的傾斜角方面的技術(shù)難點(diǎn)。
按照本發(fā)明,如圖7b中示例性示出的,視差單元500的光學(xué)元件的傾斜角增至30°至60°,并且發(fā)生視圖的交疊的子像素顯示相同視圖,因此使3d串?dāng)_最小化。因此,按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置極大地增加了視差單元500的光學(xué)元件的傾斜角,因此立體圖像顯示裝置所顯示的圖像的方向是可改變的。
圖8a和圖8b是例示按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置中表現(xiàn)雙眼圖像之間的分離的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線圖。圖8a例示了右眼圖像的顯示,而圖8b例示了左眼圖像的顯示。
在x軸和y軸上,l指示左眼的位置而r指示右眼的位置。另外,x軸上示出的曲線圖表現(xiàn)出在水平觀看模式下根據(jù)觀看位置的圖像的顯示強(qiáng)度,而y軸上示出的曲線圖表現(xiàn)出在垂直觀看模式下根據(jù)觀看位置的圖像的顯示強(qiáng)度。
參照?qǐng)D8a和圖8b,可以確認(rèn)的是,不管是水平垂直模式還是垂直觀看模式,在用r表示的區(qū)域處同中心地觀看到右眼圖像,而在用l表示的區(qū)域處同中心地觀看到左眼圖像。即,在按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置中,水平觀看模式和垂直觀看模式二者下的3d串?dāng)_被最小化,因此可以執(zhí)行雙眼圖像的分離并且可以顯示立體圖像。
圖9a是指示在水平觀看模式下根據(jù)觀看角度的亮度和串?dāng)_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線圖,而圖9b是指示在垂直觀看模式下根據(jù)觀看角度的亮度和串?dāng)_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線圖。如果觀看者盯著前方,則觀看者的觀看角度是-10°至10°并且0°左右的區(qū)域位于觀看者雙眼之間的中間。
參照?qǐng)D9a和圖9b,可以理解的是,在水平觀看模式和垂直觀看模式二者下,在觀看者觀看圖像的區(qū)域中觀看到最高的亮度,并且在此區(qū)域中發(fā)生小的串?dāng)_。
另外,為了防止如果觀看者注視不同的方向而出現(xiàn)的偽立體視覺(jué)和3d串?dāng)_,可以對(duì)按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置應(yīng)用眼睛跟蹤技術(shù),并且在這種情況下,立體圖像顯示裝置的顯示質(zhì)量被進(jìn)一步提高。為了采用這種眼睛跟蹤技術(shù),立體圖像顯示裝置還可以包括相機(jī),并且在這種情況下,通過(guò)相機(jī)讀取觀看者的觀看位置,基于觀看者的觀看位置來(lái)重構(gòu)視圖映射并因此顯示圖像。
根據(jù)以上描述清楚的是,按照本發(fā)明的立體圖像顯示裝置可以在水平觀看模式、垂直觀看模式和對(duì)角觀看模式下驅(qū)動(dòng),并且使由于多個(gè)視圖圖像的交疊而出現(xiàn)的3d干擾最小化。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將顯而易見(jiàn)的是,可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因此,本發(fā)明旨在涵蓋本發(fā)明的落入在所附的權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的修改和變型。
本申請(qǐng)要求于2016年2月15日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)no.10-2016-0016936的權(quán)益,該韓國(guó)專利申請(qǐng)通過(guò)引用方式被并入到本文中,如同在本文中完全闡述一樣。