CN101876755B - 一种立体显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种立体显示器，包括一背光模组、一第一液晶显示面板、一第一偏光片、一第二液晶显示面板、一第二偏光片以及一可分离式偏光片。背光模组具有一发光侧。从发光侧依序设置第一偏光片、第一液晶显示面板、可分离式偏光片、第二液晶显示面板以及第二偏光片。可分离式偏光片可活动地被抽出及插入。藉由第一偏光片、第二偏光片及可分离式偏光片的排列与第一液晶显示面板及第二液晶显示面板画素的特殊设计，本发明的一种立体显示器，能够实现多种不同的立体显示技术，使影像显示的立体效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种立体显示器，特别是涉及一种能显示多种立体显示技术的立体显示器。
背景技术
现今利用液晶显示面板来显示立体影像的技术主要包括多层显示型式(Multi-Layer Display Type；MLD Type)以及视差屏障型式(Barrier Type)。
多层显示型式又可分为二种应用。参照图1所示多层显示型式的第一种应用。该应用又称为景深融合显示(Depth-FusedDisplay)，其由前后两片液晶显示面板100、110显示相同影像，但影像的亮度不同来表现连续深度感，例如当前面的液晶显示面板100显示的影像较亮而后面的液晶显示面板110显示的影像较暗时，人眼会感觉有一融合的影像显示在靠近前面的液晶显示面板100处，例如图形A处；反之当后面的液晶显示面板110的影像较亮而前面的液晶显示面板100的影像较暗时，人眼则会感觉有一融合的影像显示在靠近后面的液晶显示面板110处，例如图形B处。因此，由控制前后液晶显示面板100、110所显示的影像的亮度，即可将影像表现在前后液晶显示面板100、110之间任意深度的位置而呈现立体感。
多层显示型式的第二种应用(未图示)同样由前后两片液晶显示面板(或多片面板)组成，与上述景深融合显示的不同在于本应用前后液晶显示面板显示的影像不同，通常后面的液晶显示面板为显示背景，前面的液晶显示面板则显示前景，利用实体影像的前后差别，表现出层次感的立体影像。该应用的设计包括两片偏光片或四片偏光片。两片偏光片的设计将偏光片分别设置于前后液晶显示面板的外侧，后面液晶显示面板的影像必须比前面的液晶显示面板片面板为暗，因为当人眼观看实际物体时，前景本来就会盖过背景，若后面的液晶显示面板比前面的液晶显示面板亮，则前景会有无法盖住背景的现象，因而产生透视的感觉。
至于四片偏光片的设计将偏光片分别设置于前后液晶显示面板的外侧及内侧，其前后液晶显示面板的亮度与两片式偏光片的设计相反，即后面的液晶显示面板必须比前面的液晶显示面板亮，因为前面的液晶显示面板显示影像所需的光源是来自后面的液晶显示面板。上述四片偏光片中，设置于前液晶显示面板内侧及后液晶显示面板内侧的二片偏光片(即位于前后液晶显示面板之间的二片偏光片)又可共用一片偏光片，即选择前液晶显示面板内侧及后液晶显示面板内侧的其中一个设置即可，而前液晶显示面板外侧及后液晶显示面板外侧的设计不变。所以四片偏光片的设计可再简化为三片的设计。
图2为视差屏障型式的示意图。背光模组200用以提供液晶显示面板210所需的光线。该型式是先取得二个不同角度的影像，等距离分割为垂直线条状后再交错融合为一影像显示于液晶显示面板210，该融合影像的奇数条部份212为供左眼230观看的影像，该融合影像的偶数条部份214为供右眼240观看的影像，藉由亮区222(Slit)、暗区224(Barrier)限制左右眼230、240分别看到融合影像的奇数条部份212、该融合影像的偶数条部份214，使左右眼230、240看到的影像产生差异而有立体感。要特别说明，光栅220的亮区222于水平方向的长度需小于液晶显示面板210的一个画素于水平方向的长度，否则亮区222及暗区224无法限制左右眼230、240所看到的影像，使左右两眼未能产生视差而无法感受到真正的立体影像。图3是绘示采用两片液晶显示面板300、310实施视差屏障型式的示意图。上面的液晶显示面板300由透明电极层302、304控制其显示画面为亮区与暗区，即如同显示垂直黑白条纹，其中亮区显示为白条纹，暗区显示为黑条纹，以达成如同图2的光栅220的功能，下面的液晶显示面板310则用以交错地显示左右眼的影像。
上述多层显示型式以及视差屏障型式虽然都能利用两片液晶显示面板来实施，然而都只能固定实施上述其中一种立体显示技术，应用上缺乏弹性，因此需要对上述不能以一台立体显示器实施该两种立体显示技术的问题提出解决方法。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种立体显示器，其能实施多种不同的立体显示技术。
本实用新型可通过以下技术方案予以解决：
本发明的立体显示器包括一背光模组、一第一液晶显示面板、一第一偏光片、一第二液晶显示面板、一第二偏光片以及一可分离式偏光片。背光模组具有一发光侧。第一液晶显示面板设置于背光模组的发光侧。第一偏光片设置于第一液晶显示面板朝向背光模组的一侧。第二液晶显示面板设置于第一液晶显示面板朝向背光模组的相反侧。第二偏光片设置于第二液晶显示面板朝向背光模组的相反侧。可分离式偏光片设置于第一液晶显示面板以及第二液晶显示面板之间并可活动地被抽出及插入。第一偏光片的吸收轴与第二偏光片的吸收轴平行。可分离式偏光片的吸收轴与第一偏光片的吸收轴、第二偏光片的吸收轴两者互相垂直。第二液晶显示面板的一个画素于水平方向的长度小于第一液晶显示面板的一个画素于水平方向的长度。第二液晶显示面板的一个画素于垂直方向的长度与所述第一液晶显示面板的一个画素于垂直方向的长度相同。
作为优选的方案：
本发明的一种立体显示器，所述第二液晶显示面板的一个画素于水平方向的长度为所述第一液晶显示面板的一个画素于水平方向的长度的1/3至1/2。
本发明的一种立体显示器，当所述可分离式偏光片抽出时，所述第二液晶显示面板显示的影像与所述第一液晶显示面板显示的影像相同，且所述第二液晶显示面板显示的影像的亮度与所述第一液晶显示面板显示的影像的亮度不同。
本发明的一种立体显示器，当所述可分离式偏光片抽出时，所述第二液晶显示面板显示的影像与所述第一液晶显示面板显示的影像不同，且所述第二液晶显示面板显示的影像的亮度比所述第一液晶显示面板显示的影像的亮度亮。
本发明的一种立体显示器，当所述可分离式偏光片插入时，所述第二液晶显示面板显示的影像与所述第一液晶显示面板显示的影像不同，且所述第二液晶显示面板显示的影像的亮度比所述第一液晶显示面板显示的影像的亮度暗。
本发明的一种立体显示器，当所述可分离式偏光片插入时，所述第一液晶显示面板显示垂直交错的影像，且所述第二液晶显示面板显示黑白条纹垂直交错的影像。
本发明的一种立体显示器，当所述可分离式偏光片插入时，所述第一液晶显示面板显示格状交错的影像，且所述第二液晶显示面板显示黑白格状交错的影像。
本发明的一种立体显示器，所述第二液晶显示面板的尺寸等于所述第一液晶显示面板的尺寸。
本发明的一种立体显示器，所述可分离式偏光片的尺寸等于所述第二液晶显示面板的尺寸。
本发明的一种立体显示器，所述可分离式偏光片的尺寸为所述第二液晶显示面板的尺寸的1/2。
本发明的一种立体显示器，当所述可分离式偏光片插入时，对应到所述第二液晶显示面板的左半部或右半部。
本发明的一种立体显示器，所述第二液晶显示面板的尺寸小于所述第一液晶显示面板的尺寸。
本发明的一种立体显示器，所述可分离式偏光片的尺寸等于所述第二液晶显示面板的尺寸。
本发明的一种立体显示器，所述可分离式偏光片的尺寸为所述第二液晶显示面板的尺寸的1/2。
本发明的一种立体显示器，所述可分离式偏光片插入时，对应至所述第二液晶显示面板的左半部或右半部。
本发明的一种立体显示器由第一偏光片、第二偏光片及可分离式偏光片的排列与第一液晶显示面板及第二液晶显示面板画素的特殊设计，能实施多层显示型式以及视差屏障型式的立体显示技术。
附图说明
图1为多层显示型式的第一种应用；
图2为视差屏障型式的示意图；
图3为采用两片液晶显示面板实施视差屏障型式的示意图；
图4为本发明实施例的立体显示器的示意图；以及
图5为第二液晶显示面板作为屏障时所显示的影像。
图中
100 液晶显示面板 110 液晶显示面板
200 背光模组 210 液晶显示面板
212 融合影像的奇数条部份
214 融合影像的偶数条部份
220 光栅 222 亮区
224 暗区 230 左眼
240 右眼 300 液晶显示面板
302 透明电极层 304 透明电极层
310 液晶显示面板 40 立体显示器
400 背光模组 402 发光侧
410 第一液晶显示面板 420 第一偏光片
430 第二液晶显示面板 432 第一区域
434 第二区域 440 第二偏光片
450 可分离式偏光片
A 图形 B 图形
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明：
以下将参照附图就本发明的具体实施例进行详细说明。
如图4所示，本发明实施例的立体显示器40的示意图。立体显示器40包括背光模组400、第一液晶显示面板410、第一偏光片420、第二液晶显示面板430、第二偏光片440以及可分离式偏光片450。
背光模组400具有一发光侧402，其是用以提供第一液晶显示面板410及第二液晶显示面板430所需的光线。第一液晶显示面板410设置于背光模组400的发光侧402。第一偏光片420设置于第一液晶显示面410板朝向背光模组400的一侧，即第一偏光片420设置于第一液晶显示面板410与背光模组400之间。第二液晶显示面板430设置于第一液晶显示面板410朝向背光模组400的相反侧。第二偏光片440设置于第二液晶显示面板430朝向背光模组400的相反侧。可分离式偏光片450设置于第一液晶显示面板410以及第二液晶显示面板430之间并可活动地被抽出及插入。第一偏光片420的吸收轴(即将光吸收而不让光穿过的方向)与第二偏光片440的吸收轴平行，而可分离式偏光片450的吸收轴与第一偏光片420的吸收轴垂直。也就是说，可分离式偏光片450的吸收轴亦与第二偏光片440的吸收轴垂直。例如第一偏光片420与第二偏光片440的吸收轴皆为垂直方向，可分离式偏光片450的吸收轴则对应为水平方向。第二液晶显示面板430的一个画素于水平方向的长度小于第一液晶显示面板410的一个画素于水平方向的长度(稍后将进一步说明)。第二液晶显示面板430的一个画素于垂直方向的长度则与第一液晶显示面板410的一个画素于垂直方向的长度相同。较佳而言，第二液晶显示面板430的一个画素于水平方向的长度为第一液晶显示面板410的一个画素于水平方向的长度的1/3至1/2。也就是说，当第一液晶显示面板410与第二液晶显示面板430在相同尺寸下，第二液晶显示面板430的解析度为第一液晶显示面板410的解析度的2倍(当第二液晶显示面板430的一个画素于水平方向的长度为第一液晶显示面板410的一个画素于水平方向的长度的1/2)至3倍(第二液晶显示面板430的一个画素于水平方向的长度为第一液晶显示面板410的一个画素于水平方向的长度的1/3)。
于一实施例中，第一偏光片420贴附于第一液晶显示面板410朝向背光模组400侧的表面。第二偏光片440贴附于第二液晶显示面430板朝向背光模组400的相反侧的表面。
以下将介绍本发明的立体显示器40实施多层显示型式及视差屏障型式二种立体显示技术的方式。
当该立体显示器40实施多层显示型式的第一种应用即景深融合显示时，此时将可分离式偏光片450抽出而不使用。第二液晶显示面板430及第一液晶显示面板410皆显示相同的影像，由控制第一液晶显示面板410及第二液晶显示面板430为不同的亮度，即可将影像表现在第一液晶显示面板410及第二液晶显示面板430之间任意深度的位置而呈现立体感。
立体显示器40实施多层显示型式的第二种应用即第二液晶显示面板430及第一液晶显示面板410分别显示前景及背景时，可分为前景比背景亮(即二片偏光片的设计)或是前景比背景暗(即三片偏光片的设计)二种情况。当第二液晶显示面板430显示的前景预设为比第一液晶显示面板410显示的背景亮(即二片偏光片的设计)时，例如第二液晶显示面板430(前景)为鱼或珊瑚，第一液晶显示面板410(背景)为深海，此时只需要第一偏光片420以及第二偏光片440，故将可分离式偏光片450抽出不使用，由于第二液晶显示面板430(前景)的影像比第一液晶显示面板(背景)的影像亮，因此当人眼观看时，前景就会盖过背景，而产生立体效果。
相对而言，当第二液晶显示面板430显示的前景预设为比第一液晶显示面板410显示的背景暗(即三片偏光片的设计)时，例如第二液晶显示面板430(前景)为鸟或飞机，第一液晶显示面板410(背景)为白天的天空，此时需插入可分离式偏光片450，使得第二液晶显示面板430(前景)显示影像所需的光源来自于第一液晶显示面板(背景)410，因此人眼看到前景的鸟或飞机与背景的白色天空就会有立体感。
如上所述，当立体显示器40实施视差屏障型式的立体显示技术时，需将活动偏光片450插入至第一液晶显示面板410以及第二液晶显示面板430之间，第一液晶显示面板410显示垂直交错以供左右眼的影像，第二液晶显示面板430则作为一屏障，其具有如同图2的光栅220的功能(稍后将进一步说明)，即用以限制左右眼所看到第一液晶显示面板410垂直交错的左右眼影像，使左右眼产生视差而感受到立体的影像。
如5所示，是绘示第二液晶显示面板430作为屏障时所显示的影像。第一区域432显示全白的影像以作为亮区，而第二区域434显示全黑的影像以作为暗区，故第二液晶显示面板430显示为黑白条纹交错的影像，其中白条纹是由第二液晶显示面板430的三个次画素(R、G、B，未图示)混色出全白的影像所形成，黑条纹是由第二液晶显示面板430的三个次画素混色出全黑的影像所形成。如上所述，第二液晶显示面板430的一个画素于水平方向的长度(即X)需小于第一液晶显示面板410(如图4所示)的一个画素于水平方向的长度，其目的在于若X等于第一液晶显示面板410(如图4所示)的一个画素于水平方向的长度时，此时第一区域(亮区)432及第二区域(暗区)434无法限制左右眼所看到的影像，使左右两眼未能产生视差而无法感受到真正的立体影像。也就是说，第二液晶显示面板430的三个次画素混色出的一个全白影像的画素大小小于第一液晶显示面板410(如图4所示)的一个画素大小。较佳而言，X为第一液晶显示面板410的一个画素于水平方向的长度的1/3至1/2，亦即第一液晶显示面板410的解析度较低。然而人眼观看时专注的主体是前景，故第一液晶显示面板410(背景)的解析度较差不会造成太大的影响。
如图5实施例中，第二液晶显示面板430为显示黑白条纹垂直交错的影像作为光栅用。于另一实施例中，第二液晶显示面板430可显示黑白格状交错的影像作为另一种形式的光栅，亦能达成限制左右眼所看到的影像的目的，此时第一液晶显示面板410也必须对应地显示格状交错以供左右眼的影像，以达到显示立体影像的目的。
要特别说明的是，第二液晶显示面板430的尺寸需等于或小于第一液晶显示面板410的尺寸，否则第一液晶显示面板410未与第二液晶显示面板430重叠的区域(即第一液晶显示面板410大于第二液晶显示面板430的区域)没有经过第二液晶显示面板430而无法产生立体的效果。此外，可分离式偏光片450的尺寸可等于第二液晶显示面板430的尺寸，或是为第二液晶显示面板430的尺寸的1/2。当可分离式偏光片450的尺寸为第二液晶显示面板430的尺寸的1/2且将可分离式偏光片450插入时，可分离式偏光片450对应至第二液晶显示面板430的左半部或右半部，此立体显示器40的一半可显示需要可分离式偏光片450的立体显示技术，另一半则可显示不需要可分离式偏光片450的立体显示技术。
综上所述，本发明的立体显示器40由可分离式偏光片450与第一液晶显示面板410及第二液晶显示面板430画素的特殊设计，能以一台立体显示器40实施多层显示型式以及视差屏障型式的立体显示技术。当抽出可分离式偏光片450不使用时，立体显示器40可实施多层显示型式的景深融合显示及前景比背景亮(即二片偏光片的设计)的技术。当插入可分离式偏光片450时，立体显示器40可实施多层显示型式的前景比背景暗(即三片偏光片的设计)及视差屏障的技术。而第二液晶显示面板430的画素小于第一液晶显示面板410的画素则是考虑实施视差屏障技术时所作的搭配。
但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
Claims (15)
1.一种立体显示器，包括：
一背光模组，具有一发光侧；
一第一液晶显示面板，设置于所述背光模组的所述发光侧；
一第一偏光片，设置于所述第一液晶显示面板朝向所述背光模组的一侧；
一第二液晶显示面板，设置于所述第一液晶显示面板朝向所述背光模组的相反侧；
一第二偏光片，设置于所述第二液晶显示面板朝向所述背光模组的相反侧；以及
一可分离式偏光片，设置于所述第一液晶显示面板以及所述第二液晶显示面板之间并可活动地被抽出及插入，其中所述第一偏光片的吸收轴与所述第二偏光片的吸收轴平行，所述可分离式偏光片的吸收轴与所述第一偏光片的吸收轴、所述第二偏光片的吸收轴两者互相垂直，且所述第二液晶显示面板的一个画素于水平方向的长度小于所述第一液晶显示面板的一个画素于水平方向的长度，所述第二液晶显示面板的一个画素于垂直方向的长度与所述第一液晶显示面板的一个画素于垂直方向的长度相同。
2.如权利要求1所述的一种立体显示器，其特征在于：所述第二液晶显示面板的一个画素于水平方向的长度为所述第一液晶显示面板的一个画素于水平方向的长度的1/3至1/2。
3.如权利要求1所述的一种立体显示器，其特征在于：当所述可分离式偏光片抽出时，所述第二液晶显示面板显示的影像与所述第一液晶显示面板显示的影像相同，且所述第二液晶显示面板显示的影像的亮度与所述第一液晶显示面板显示的影像的亮度不同。
4.如权利要求1所述的一种立体显示器，其特征在于：当所述可分离式偏光片抽出时，所述第二液晶显示面板显示的影像与所述第一液晶显示面板显示的影像不同，且所述第二液晶显示面板显示的影像的亮度比所述第一液晶显示面板显示的影像的亮度亮。
5.如权利要求1所述的一种立体显示器，其特征在于：当所述可分离式偏光片插入时，所述第二液晶显示面板显示的影像与所述第一液晶显示面板显示的影像不同，且所述第二液晶显示面板显示的影像的亮度比所述第一液晶显示面板显示的影像的亮度暗。
6.如权利要求1所述的一种立体显示器，其特征在于：当所述可分离式偏光片插入时，所述第一液晶显示面板显示垂直交错的影像，且所述第二液晶显示面板显示黑白条纹垂直交错的影像。
7.如权利要求1所述的一种立体显示器，其特征在于：当所述可分离式偏光片插入时，所述第一液晶显示面板显示格状交错的影像，且所述第二液晶显示面板显示黑白格状交错的影像。
8.如权利要求1所述的一种立体显示器，其特征在于：所述第二液晶显示面板的尺寸等于所述第一液晶显示面板的尺寸。
9.如权利要求8所述的一种立体显示器，其特征在于：所述可分离式偏光片的尺寸等于所述第二液晶显示面板的尺寸。
10.如权利要求8所述的一种立体显示器，其特征在于：所述可分离式偏光片的尺寸为所述第二液晶显示面板的尺寸的1/2。
11.如权利要求10所述的一种立体显示器，其特征在于：当所述可分离式偏光片插入时，对应到所述第二液晶显示面板的左半部或右半部。
12.如权利要求1所述的一种立体显示器，其特征在于：所述第二液晶显示面板的尺寸小于所述第一液晶显示面板的尺寸。
13.如权利要求12所述的一种立体显示器，其特征在于：所述可分离式偏光片的尺寸等于所述第二液晶显示面板的尺寸。
14.如权利要求12所述的一种立体显示器，其特征在于：所述可分离式偏光片的尺寸为所述第二液晶显示面板的尺寸的1/2。
15.如权利要求14所述的一种立体显示器，其特征在于：所述可分离式偏光片插入时，对应至所述第二液晶显示面板的左半部或右半部。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111207 Termination date: 20170205 |