[发明专利]用于移动观看区域的无眼镜三维显示装置和方法

说明书

本申请要求2012年10月22日提交的韩国专利申请第10-2012-0117338号和2013年10月15日提交的韩国专利申请号第10-2013-0122349号的优先权的权益，其通过引用被全部包含于本申请。 

技术领域

本发明涉及一种用于移动观看区域的无眼镜3D显示装置和方法，其中能在自由区域中观看3D图像。 

背景技术

3维(3D)显示方法大体被分类为其中用户在观看3D图像时佩戴眼镜的眼镜方法和其中用户无需佩戴单独眼镜的无眼镜方法。眼镜方法可以被分类为立体眼镜方法、偏振眼镜方法、和快门眼镜方法，而无眼镜方法可以被分类为透镜方法、和视差屏障方法。 

立体眼镜方法通过使用红色和蓝色的补色来再现3D图像，并具有实现原理简单并且因此不需要复杂技术或高价设备的优点，但是具有难以精确表现颜色并且由于色彩分离而引起眩晕的缺点。 

偏振眼镜方法在将显示器的扫描线划分为偶数线和奇数线之后，通过相应扫描线来同时再现左图像和右图像，并具有眼镜结构简单和价钱便宜的优点，但是具有由于显示器的扫描线的划分导致的3D图像的分辨率降低的缺点。 

快门眼镜方法高速交替输出左图像和右图像，并具有可使得3D图像的图象质量的恶化最小化的优点，但是具有眼睛很快疲劳以及快门眼镜昂贵的缺点。 

其间，无眼镜方法中的透镜方法是其中将双凸透镜安排在显示装置中的方法，并具有当观看3D图像时无需戴眼镜的优点，但是具有由于在显示装置中安排半圆形透镜所以识别波动图案(wave pattern)、以及显示装置昂贵的缺点。 

其间，其中在显示装置中布置视差屏障的视差屏障方法具有的优点在于，当观看3D图像时无需戴眼镜，显示装置的制造简单，以及不识别波动图案，与透镜方法不同。然而，在以视差屏障为基础的无眼镜3D显示方法中，由于视差屏障导致观看角度小。因此，由于当观看角度改变时3D效果消失，所以存在观看位置需要固定的不便。 

作为解决这些问题的技术，例如，在韩国专利公开号10-2007-0023849(公开日：2007年3月2日)“宽视角3D图像显示装置(wide viewing angle 3D image display device)”中，公开了一种划分视差屏障方法，其中通过将屏障电极分为多个小屏障电极，并且根据用户的位置组合和驱动所述小屏障电极，而提供宽视角。然而，该方法具有的缺点在于，在如图1所示、其中显示装置在3D模式中操作的情况下、由于当一部分光经过小屏障电极之间的缝隙100时生成的串扰而使得3D质量恶化，柔性印刷电路(FPC)的制造成本增加，以及接合(bonding)困难。 

发明内容

本发明的目的是提供一种用于移动观看区域的无眼镜3D显示装置和方法，其能在自由环境中观看3D图像，而不管观看距离和位置的变化。 

本发明的另一个目的是提供一种用于移动观看区域的无眼镜3D显示装置和方法，其中使得串扰的发生最小化，柔性印刷电路(FPC)便宜，并且接合简单。 

根据本发明的实施例，无眼镜3D显示装置包括：观看者位置测量单元，被配置为测量观看者的位置；图像显示单元，包括形成图像的显示面板和视差屏障，该视差屏障由位于显示面板上面的上面板和位于显示面板下面的下面板构成；以及控制器，被配置为基于关于观看者的位置的信息，来控制视差屏障的状态和图像的配置。 

该显示面板可以是红、绿和蓝(RGB)阵列的薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)面板。 

该上面板和该下面板可以是扭转向列液晶显示(TN-LCD)面板。 

该视差屏障可以在其中当施加电压时阻挡光的常规白模式下操作，或者在其中当不施加电压时阻挡光的常规黑模式下操作。 

在该上面板和该下面板中，可以交替安排孔径的位置。 

该控制器可以基于所述关于观看者的位置的信息，通过将该上面板和该下面板切换到开或关状态，来控制多个预定观看区域之中的与观看者的位置对应的观看区域。 

该控制器可基于关于观看者的位置的信息，来跟踪观看者的位置变化，并且根据该位置变化来控制视差屏障的状态和图像的配置以移动该观看区域。 

该无眼镜3D显示装置可进一步包括图像配置单元，被配置为通过向用于所述多个观看区域的显示面板中的预定像素之中的、与对应于观看者的位置的观看区域对应的像素分配左图像和右图像，来配置3D图像。