[发明专利]切换屏障和具有该切换屏障的3D显示装置

说明书

技术领域

本申请文件涉及一种三维(3D)显示装置，尤其涉及一种具有可切换 屏障(barrier)以改善3D图像的左和右视角特性的3D显示装置。

背景技术

三维(3D)显示可被简单定义为“用于人工产生3D屏幕的所有类型的 系统”。在此，一种系统可包括能够被看做三维图像的软件技术和用于将由 软件技术形成的内容实际实现为3D图像的硬件。如上所述，因为在3D显 示硬件的情形中，对于每个立体实现过程来说分别需要由特定软件方案构成 的内容，所以该系统包括软件区域。

此外，虚拟3D显示可被定义为在使人能感受到三维效果的各种因素之 中，利用由人眼在水平方向上彼此分离大约65mm而导致的双眼视差 (binoculardisparity)来使用户能虚拟地感受到在平面显示硬件中的深度的所 有类型的系统。换句话说，即使当观看同一物体时，由于双眼视差，我们的 眼睛仍看到稍微不同的图像(严格地讲，左右空间信息被稍微分开)，如果 这两个图像通过视网膜传输到大脑，则大脑以恰当的方式将两个图像融合在 一起，从而使我们能感受到深度。利用这种现象，3D显示装置通过在二维 显示装置上同时显示左右图像并将它们发送到每个眼睛的设计来实现虚拟深 度。

为了在这种虚拟3D显示硬件装置中将两个通道图像显示在屏幕上，在 多数情况下，通过改变屏幕上一个方向(水平或垂直)上的每行来输出每个 通道。以这种方式，当在显示装置上同时输出两个通道图像时，从硬件构造 的角度来说，在无眼镜型(no-glassestype)的情形中，右图像进入右眼，而左 图像进入左眼。此外，在佩戴眼镜型的情形中，其使用如下的方法：通过适 于每个类型的特定眼镜，分别将右图像隐藏以不被左眼看到而将左图像隐藏 以不被右眼看到。

使人能感受到立体和深度效果的最重要的因素可能是由于双眼之间的距 离导致的双眼视差，但也与心理和记忆因素有紧密关系，因此，根据提供给 观看者的三维图像信息的程度，3D实现方法一般分为体积型(volumetric type)、全息型和立体型。

作为由于心理因素和浸入(suction)效果而感受到深度方向上的透视远 景的方法，体积型可应用于基于其计算而显示透视投影、重叠、阴影、发光 度(luminance)、运动和类似者的3D计算机制图，以及可应用于给观看者提 供具有宽视角的大尺寸屏幕以产生诸如被浸入到空间中之类视错觉(optical illusion)的所谓IMAX电影。

被称为最全面3D实现技术的全息型可以以激光束再现技术或白色光再 现技术为代表。

此外，作为使用双眼生理因素来感受立体效果的方法，立体型在当如上 所述在彼此分离大约65mm的人的左右眼上看到包含视差信息的相关平面 图像时使大脑能将空间信息组合以感受到立体感觉的过程中，利用了在显示 平面之前和之后产生空间信息的能力，即立体技术。立体型可大致分为佩戴 眼镜型和不佩戴眼镜型。

被称为不佩戴眼镜型的代表方法可包括：柱状透镜(lenticularlens)模 式和视差屏障(parallaxbarrier)模式，在柱状透镜模式下，在显示面板的正面 设置柱状透镜片，在所述柱状透镜片上垂直地布置有圆柱形透镜。

下文，将详细描述已有视差屏障型立体(或3D)显示装置的构造。

图1是示意性图解已有视差屏障型3D显示装置构造的示例图。

如图1中所示，已有视差屏障型3D显示装置包括显示面板40和视差 屏障20，显示面板40用以同时输出用于左眼和右眼的图像(左眼图像和右 眼图像)，而视差屏障20设置在显示面板40的前表面上。

在此，显示面板40包括交替方式下的用于输出左眼图像的左眼像素L 和用于输出右眼图像的右眼像素R，并且视差屏障20位于显示面板40与用 户30之间。

视差屏障20包括屏障21和位于相邻屏障21之间的狭缝22，从而使左 眼图像和右眼图像经由视差屏障20而被分离，然后，结果产生的左眼图像 和右眼图像被同时显示。

在该3D显示装置中，在显示面板40的左眼像素L上输出的左眼图像 经由视差屏障20的狭缝22进入用户30的左眼，且在显示面板40的右眼像 素R上输出的右眼图像经由视差屏障20的狭缝22进入用户30的右眼。在 此，左眼图像和右眼图像包含将人可检测的视差(disparity)考虑在内的分离 图像，用户30通过组合这两种图像来识别3D图像。