CN102346328A - 显示器及其操作方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种显示器，该显示器包括：显示面板，用于显示待显示数据；以及偏光液晶单元，位于所述显示面板的前方，用于使入射光产生相位偏转，以实现光线的定向传播，其中，当所述显示面板显示第一待显示数据时，所述偏光液晶单元执行第一偏转模式，当所述显示面板显示第二待显示数据时，所述偏光液晶单元执行第二偏转模式。

Description

显示器及其操作方法

技术领域

本发明涉及显示器及其操作方法。更具体地讲，本发明涉及使用能够应用在二维或三维显示模式中的偏光液晶单元的显示器及其操作方法。

背景技术

现在三维(3D)技术的应用越来越广泛，越来越多的用户希望能够在自己的个人计算机、电视、或手机等电子设备上体验到3D影像。但是，在传统3D显示设备的解决方案中，总是存在着这样或那样的缺陷，给3D技术的应用造成了困难。当前比较常见的3D显示设备包括快门型(Shutter)显示设备和偏光型(micro-retarder)显示设备。偏光型3D显示设备具有垂直可视范围窄小，以及可视分辨率减半的缺点。而快门性3D显示设备具有受限的亮度，而且相关的装置成本较高的缺点。因此，需要一种新的3D显示设备并克服现有技术中的缺点。

发明内容

根据本发明的一个方面，提出一种显示器，该显示器包括：显示面板，用于显示待显示数据；以及偏光液晶单元，位于显示面板的前方，用于使入射光产生相位偏转，以实现光线的定向传播，其中，当显示面板显示第一待显示数据时，偏光液晶单元执行第一偏转模式，当显示面板显示第二待显示数据时，偏光液晶单元执行第二偏转模式。

根据本发明的另一个方面，提出一种电子设备，其特征在于，包括：显示器，包括：显示面板，用于显示待显示数据；以及偏光液晶单元，位于显示面板的前方，用于使入射光产生相位偏转，以实现光线的定向传播；主机，与显示器连接，包括：处理单元，用于在向显示面板输出第一待显示数据时，控制偏光液晶单元执行第一偏转模式，以及在向显示面板输出第二待显示数据时，控制偏光液晶单元执行第二偏转模式。

根据本发明的再一个方面，提出一种电子设备的操作方法，其特征在于，包括：显示待显示数据；使待显示数据的光线产生相位偏转，以实现光线的定向传播，其中，当显示第一待显示数据时，执行第一偏转模式，而当显示第二待显示数据时，执行第二偏转模式。

根据本发明的一些实施方式，第一偏转模式使入射光具有第一偏光角，而第二偏转模式使入射光具有第二偏光角。并且第一偏光角和第二偏光角相差90度。

根据本发明的一些实施方式，通过薄膜晶体管开关控制偏光液晶单元的一个或多个部分的偏转。

根据本发明的一些实施方式，偏光液晶单元是LC Retarder。

应当理解根据本发明的技术方案能够包括这里所描述的方面和特征的任意组合。也就是说，根据本发明的技术方案并不限于这里所具体描述的方面和特征的组合，还包括所有可提供的方面和特征的任意组合。

在以下说明以及附图中阐述了本发明的一个或多个实施方式的细节。本发明的其他方面、特征、目的和优势将从以下说明、附图、以及权利要求中清楚地看出。

附图说明

从下面结合附图对本发明的示例实施方式的描述，本发明的一般性发明概念的上述和/或其他的方面和特征将变得更加清楚和容易理解，其中：

图1A-1C是示出相关技术的偏光型3D显示设备的示意图；

图2A-2C是示出相关技术的快门型3D显示设备的示意图；

图3A-3C是示出与相关技术的偏光型3D显示设备相比较的、根据本发明的示例性实施例的3D显示设备的示意图；

图4A-4C是示出与相关技术的快门型3D显示设备相比较的、根据本发明的示例性实施例的3D显示设备的示意图；

图5是示出根据本发明的示例性实施例的3D显示设备的LC Retarder的结构示意图；

图6是示出根据本发明的示例性实施例的3D显示设备的工作流程图；

图7A-7C是示出根据本发明的示例性实施例的显示器的示意框图；以及

图8A-8B是示出根据本发明的示例性实施例的显示系统的示意框图。

贯穿附图中，相同或相似的附图标号总是指代相同或相似的元件或组成部分。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。

如上所述，针对现有技术中存在的缺陷，本发明的实施例提出了一种全新的偏光型3D显示设备及其操作方法，不但彻底解决了现有技术中偏光型3D显示设备和快门型3D显示设备中存在的各种缺点，而且还结合了两者的优势。

以下将参照附图描述相关技术的3D解决方案。图1A-1C是示出相关技术的偏光型3D显示设备的示意图，并且图2A-2C是示出相关技术的快门型3D显示设备的示意图。

参考图1A，相关技术的偏光型3D显示设备包括LCD面板100、Micro-Retarder 200。其中，LCD面板100显示来自图形处理单元(未示出)的图像信号。典型地，当其显示3D图像时，在LCD面板100上显示的图像信号包括左眼图像信号和右眼图像信号。LCD面板100的像素行可以被分为用于显示左眼图像的像素行和用于显示右眼图像的像素行。例如，可以使用奇数像素行显示左眼图像，而使用偶数像素行显示右眼图像。当然，也可以使用奇数像素行显示右眼图像，而使用偶数像素行显示左眼图像。Micro-Retarder 200作为基本的光学相位调制装置器使得透过它的光线产生一定的相位偏转。这里，Micro-Retarder 200可以使透过它的偏振方向相互垂直的光线彼此之间产生一定的相位差。

如图所示，与LCD面板100的像素行相对应，Micro-Retarder 200也可以划分为类似的多行结构，其每一行对应于LCD面板100的每一个像素行。Micro-Retarder 200的多行结构被划分为对应于左眼图像的左眼图像区域和对应于右眼图像的右眼图像区域。当LCD面板100的奇数像素行显示左眼图像，而其偶数像素行显示右眼图像时，Micro-Retarder 200的左眼图像区域可以由对应于奇数像素行的奇数行形成，而右眼图像区域可以由对应于偶数像素行的偶数行形成。并且，Micro-Retarder 200的左眼图像区域和右眼图像区域可以具有不同的光学相位偏转特性。这样，透过Micro-Retarder 200的左眼图像区域的左眼图像可以产生第一相位偏转，而透过Micro-Retarder 200的右眼图像区域的右眼图像可以具有第二相位偏转，如图1B上部所示。典型地，希望第一和第二相位偏转之间具有90度的相位差。

当使用这种偏光型3D显示设备时，观看者需要带上偏光眼镜300，如图1B下部所示。该偏光眼镜的两个镜片300a和300b分别具有不同的偏光角。典型地，希望两个镜片的偏光角相差90度。每个偏光镜片基本上只允许具有相同偏光角的光线通过，并阻挡具有其它偏光角的光线，特别是具有相对垂直偏光角的光线。因此，希望由偏光型3D显示设备显示的左眼图像具有对应于偏光眼镜左眼镜片300a的偏光角，并且右眼图像具有对应于偏光眼镜右眼镜片300b的偏光角。这样，佩戴偏光眼镜的观看者的左眼基本上只能看到左眼图像，而右眼基本上只能看到右眼图像，使得在总体上产生立体图像的效果。

然而，这种传统的偏光型3D解决方案存在明显的缺陷。如上所述，由于LCD面板100被分为显示左眼图像的奇数行和显示右眼图像的偶数行，因此所看到的图像的分辨率(例如，水平分辨率)只有LCD面板100的原有分辨率的一半。这个缺陷是致命的，极大地降低了所观看到的图像的质量。

此外，传统的偏光型3D显示设备具有受限的垂直观看角度。如图1C所示，为了观看到被正确偏转的3D图像，由LCD面板100的相应像素行发出的光线需要通过微相位延迟器300的相应行，以获得正确的相位偏光效果。考虑到LCD面板100与Micro-Retarder 200之间的距离、以及光线可以穿过的间隙大小等因素，可以计算出观看者能够观看到被正确偏转的3D图像的垂直角度约为7°，即水平线上下3.5°。而超出该范围的图像会呈现出错误的相位偏转效果，从而使观看者看到的图像的3D效果受到影响。

参考图2A，相关技术的快门型3D显示设备包括LCD面板100。LCD面板100的操作和功能与其在上述偏光型3D显示设备的基本相同，这里，不再重复其详细描述。快门型3D显示设备的另一个重要的配件是快门眼镜(Shutter Glasses)。快门眼镜的两个镜片的每一个都具有一个快门装置，并且两个快门装置可以独立地开启和关闭。当快门开启时，光线可以透过眼镜镜片，而当快门关闭时，光线不能透过眼镜镜片。在观看3D图像时，快门眼镜的两个镜片被交替地开启和关闭，同时显示部分快速地在左眼图像和右眼图像之间切换。具体来讲，当显示部分显示左眼图像时，快门眼镜的左眼镜片开启，右眼镜片关闭，而当显示部分显示右眼图像时，快门眼镜的右眼镜片开启，左眼镜片关闭。这样，观看者左、右眼看到的是快速切换的不同图像，从而产生了3D视觉效果。关于这一点，快门型3D显示设备是基于人眼对快速切换的图像的视觉特性来实现3D显示的。同时，为了避免由于快门装置的开启和关闭而造成画面抖动，包括左眼图像和右眼图像两者的画面刷新速率需要大幅度地提高，即LCD面板100的刷新率需要至少达到120Hz甚至更高，以保持与2D图像相同的帧数，减缓画面抖动感。

然而，快门型的3D解决方案也存在明显的缺陷。如上所述，快门眼镜的左眼镜片只在显示部分显示左眼图像时开启(如第N-1帧)，而右眼镜片只在显示部分显示右眼图像时开启(如第N帧)，除此之外的其他时间，则无论是左眼镜片还是右眼镜片均处于关闭状态，如图2B所示。例如，当所显示的画面正在从左眼图像切换到右眼图像时(例如从第N-1帧切换到第N帧)，左眼镜片和右眼镜片都处于关闭状态，如图2B中间视图所示。类似地，当所显示的画面正在从右眼图像切换到左眼图像时，左眼镜片和右眼镜片也都处于关闭状态。因为此时所显示的图像为左眼图像和右眼图像的混合图像。结果，无论怎样提升刷新速度，快门眼镜观看图像的有效时间甚至不到总体显示时间的30％，在超过70％的时间内快门眼镜的两个镜片都处于关闭状态。由此带来的一个后果就是显示图像的整体亮度被严重地降低，从而减低了观看者观看3D图像时的舒适性。

另外，与偏光眼镜不同，快门眼镜是一种有源设备。因此，快门眼镜需要装配电池等电源，以便驱动快门装置的开启和关闭。这样就增加了快门眼镜的成本和总体重量。而且，为了同步显示部分的图像切换与快门眼镜的快门装置的开启和关闭动作，在显示部分和快门眼镜之间还需要同步信号的收发机制。参考图2C，在显示部分还可以包括发射同步信号的发射装置(如红外线发射器)，相应地，在快门眼镜上还可以包括接收同步信号的接收装置(如红外线接收器)。这样，就进一步增加了快门型3D显示设备的制造成本和设备的复杂程度。

现在参考附图描述根据本发明的是示例性实施例的3D显示设备。通过结合附图，与现有相关技术相比较地对本发明的示例实施方式进行详细描述，可以更容易地看出本发明的上述及其它特征和优点。

图3A-3C是示出与相关技术的偏光型3D显示设备相比较的、根据本发明的示例性实施例的3D显示设备的示意图。参考图3A，根据本发明的示例性实施例的3D显示设备包括：显示面板1000和偏光液晶单元2000。显示面板1000用于显示来自图形处理单元(未示出)的图像信号。偏光液晶单元2000位于所述显示面板1000的前方，用于使入射光产生相位偏转，以实现光线的定向传播。其中，该图形处理单元可以为与该3D显示设备连接的主机的一个处理芯片，例如，计算机主板上的CPU、或者显卡上的GPU；当然，该图形处理单元也可以是计算机主机内新增加的一个处理芯片。再或者，该图形处理单元为该3D显示设备内的一个处理芯片。本领域技术人员应当理解，本发明还可以以除了这里所例举的实施方式之外的其它方式来实施。

典型地，当根据本发明的示例性实施例的3D显示设备显示3D图像时，在显示面板1000上显示的图像信号可以包括左眼图像信号和右眼图像信号。然而，与传统技术不同的是，根据本发明的示例性实施例的显示面板1000并不将其显示像素划分为显示左眼图像的像素区域和显示右眼图像的像素区域。相反，显示面板1000的所有像素都用来显示所述图像信号。换句话说，显示面板1000的所有像素显示左眼图像，或者显示面板1000的所有像素显示右眼图像，而不是用一组像素行显示左眼图像并用另一组像素行显示右眼图像。具体来讲，与将所有像素行划分为用于显示左眼图像的像素行和为用于显示右眼图像的像素行不同，显示面板1000可以以时分方式交替地显示左眼图像和右眼图像。为了达到足够好的视觉效果，显示面板1000交替显示时刷新图像信号的速率可以为120Hz或者更高。

由于显示面板1000的所有像素都被用来左眼图像或者右眼图像，因而可以得到全分辨率的图像。相对于传统的偏光型3D显示设备，观看者可以观看到质量明显提高的3D影响。

在根据本发明的示例性实施例的3D显示设备中，偏光液晶单元2000起到偏光膜的作用，使入射光通过特定方向进行传播。而且，偏光液晶单元2000可以以多种偏转模式进行操作。例如，当显示面板1000显示左眼图像时，偏光液晶单元2000可以以第一偏转模式操作，而当显示面板1000显示右眼图像时，偏光液晶单元2000可以以第二偏转模式操作，反之亦然。

在一个示例实施方式中，偏光液晶单元2000对透过的光线进行偏转，使入射光通过特定方向传播出去。偏光盒2000的偏光角可以根据应用的需要而预先确定。为了保证观看者看到的3D图像的质量，亦即，使左眼图像和右眼图像之间的干扰最小化，通常希望偏光膜将透过的左眼图像和右眼图像的光线偏转为相差90度的两种偏光角。例如，可以将左眼图像的偏光角设置为45度，将右眼图像的偏光角设置为135度。其它特定的偏光角也可以使用，比如水平和垂直的偏光角。只要该偏光角分别与观看者佩戴的偏光眼镜的两个镜片的偏光角一致。这里，在偏光液晶单元2000的表面有一层1/4波长的偏光膜，可以使经过偏光液晶单元的光线偏转为圆偏光，从而使用户得到更好的3D视觉效果。与传统的偏光型3D显示设备不同的是，偏光液晶单元2000并不划分为对应于显示面板1000的奇数像素行的左眼图像区域，以及对应于显示面板1000的偶数像素行的右眼图像区域。而是，偏光液晶单元2000整体(即全部液晶分子)在相应的第一和第二偏转模式之间进行切换，如图3B所示。并且，由于显示面板1000以时分方式交替地显示左眼图像或右眼图像，因此还希望偏光液晶单元2000在第一和第二偏转模式之间的切换与显示面板1000在显示左眼图像和右眼图像之间的交替是同步的。此外，由于偏光液晶单元2000不必对应于显示面板1000的像素行来划分区域，则偏光液晶单元2000的分辨率可以根据应用情况设计成与显示面板1000的分辨率一致或成一定的比例。

参见图3C所示，由于偏光液晶单元2000不再划分为分别由相应的奇数行形成的左眼图像区域和由相应的偶数行形成的右眼图像区域，当显示面板1000显示左眼图像时，偏光液晶单元2000整体执行第一偏转模式，而当显示面板1000显示右眼图像时，偏光液晶单元2000整体执行第二偏转模式。换句话说，偏光液晶单元2000的各个部分可以执行相同的偏转操作。这样，从显示面板1000发出的光线无论通过偏光液晶单元2000的哪个部分透射都可以得到正确的偏光效果。

这样，观看者在观看根据本发明的示例性实施例的3D显示设备中显示的3D图像时，就不会受到观看角度的限制。

下面参考图4A-4C对根据本发明的示例性实施例的3D显示设备进行进一步的描述。图4A-4C是示出与相关技术的快门型3D显示设备相比较的、根据本发明的示例性实施例的3D显示设备的示意图。如上所述，同时参考图4A，根据本发明的示例性实施例的3D显示设备包括：显示面板1000和偏光液晶单元2000。显示面板1000交替地显示来自图形处理单元(未示出)的左眼图像和右眼图像。偏光液晶单元2000位于显示面板1000前方，并对从显示面板1000发出的光线进行偏转，使入射光通过特定方向传播。并且，如图4B所示，偏光液晶单元2000采用不同的偏转模式来偏转左眼图像和右眼图像。也就是，随着显示面板1000在显示左眼图像和右眼图像之间切换，偏光液晶单元2000相应地在执行第一和第二偏转模式之间切换，两者的操作是同步的。其中，第一偏转模式的偏转角度对应于偏光眼镜左眼镜片的偏光角，第二偏转模式的偏转角度对应于偏光眼镜右眼镜片的偏光角。基本上，佩戴偏光眼镜的观看者，其左眼只能看到左眼图像、右眼只能看到右眼图像，从而产生了3D视觉效果。如图4C所示，由于采用了普通的偏光眼镜而不需要使用快门眼镜，从而克服了快门型3D显示设备中存在的缺陷。首先，不会由于快门装置的关闭而影响图像亮度，而且，也不需要在显示设备和眼镜之间安装同步信号的收发装置。

以下参考图5描述根据本发明的示例性实施例的3D显示设备的偏光液晶单元2000的结构。如图5所示，根据本发明的示例性实施例的3D显示设备包括显示面板1000和偏光液晶单元2000。其中，显示面板1000可以是LCD面板。偏光液晶单元2000为LC Retarder。参考图5，偏光液晶单元2000包括两层透明导电层(如ITO)以及处于两层透明导电层之间的液晶层。该液晶层的液晶分子具有对光线的优秀的投射和折射性能，并且，液晶分子对电场有极其敏感的特性。通过改变施加在偏光液晶单元2000中的液晶分子上的电场的方向和/或强度，可以使液晶分子发生偏转，以改变通过液晶分子的光线的传播方向。通过对驱动偏光液晶单元2000中的液晶分子的驱动电压的控制，可以达到控制入射光线传播方向的目的。

在透明导电层之外还包括诸如玻璃之类的保护层，布置在透明导电层的外侧，以便为液晶层和透明导电层提供保护。此外，在偏光液晶单元2000的表面还包括一层1/4波长的偏光膜。如上所述，1/4波长的偏光膜可以使透过的光线偏转为圆偏光，从而使用户得到更好的3D视觉效果。

在一个示例实施方式中，偏光液晶单元2000还可以包括用来对其中的液晶分子的偏转进行控制的驱动电路(如印制电路板PCB)。驱动电路可以被配置在偏光液晶单元2000内，也可以配置在偏光液晶单元2000外部。另外，由于LCD面板和偏光液晶单元2000的同步操作的特性，它们的驱动电路也可以结合在一起，即偏光液晶单元2000和LCD面板也可以由一个驱动电路来控制。驱动电路将不同的驱动电压施加给偏光液晶单元2000，以便在液晶分子上施加不同的电场，从而控制偏光液晶单元2000以不同的偏转模式进行操作。例如，当在液晶分子上施加第一特定电压时，液晶分子以第一偏转模式偏转，光线沿第一偏转方向射出。当在液晶分子上施加第二特定电压时，液晶分子以第二偏转模式偏转，光线沿第二偏转方向射出。

如图5右侧的放大图所示，在偏光液晶单元2000的液晶单元中还包括薄膜晶体管TFT，其中薄膜晶体管起到开关的作用，用于控制液晶分子上电压的施加与否。通过薄膜晶体管的开关原理，可以控制偏光液晶单元2000中一个或多个液晶分子的偏转与否，从而实现局部偏光的开启和关闭。结果，当偏光液晶单元2000开启局部偏光时，可以实现3D显示设备的局部3D显示。通过对偏光液晶单元2000不同部分的液晶分子施加不同的特定电压以产生不同的相位偏转，还可以实现在诸如侧向等角度上的防窥功能。根据具体的应用要求，偏光液晶单元2000的分辨率可以被设计成与LCD面板的分辨率相同，或者与显示面板的分辨率成一定的比率。

这里，显示面板1000作为LCD面板来描述。当然，也可以使用其他类型的显示装置。

图6示出了根据本发明的示例性实施例的3D显示设备的工作流程图。

首先，如上所述，根据本发明的示例性实施例的3D显示设备还包括图形处理单元，其用于向显示面板1000提供图像信号。当图形处理单元从信号源接收到图像信号时(S610)，其确定3D显示设备是否要进行3D显示，还是进行2D显示(S620)。如果图形处理单元确定进行3D显示(S620的‘是’)，则图形处理单元启动偏光液晶单元2000(S630)。并且，图形处理单元还相应地向显示面板1000提供图像信号(S640)，该图像信号由左眼图像信号和右眼图像信号组成。具体来讲，当在显示面板1000上交替显示的左眼图像和右眼图像时，偏光液晶单元2000同步地切换相应的第一偏转模式和第二偏转模式。为此，当图形处理单元向显示面板1000提供左眼图像信号(即让显示面板1000显示左眼图像数据)和右眼图像信号(即让显示面板1000显示右眼图像数据)的同时，还同时向偏光液晶单元2000提供同步控制信号。这样，当图形处理单元向显示面板1000提供左眼图像信号时，其向偏光液晶单元2000提供同步控制信号以控制偏光液晶单元切换到第一偏转模式。该第一偏转模式对应于偏光眼镜的左眼镜片的偏光角。同样，当图形处理单元向显示面板1000提供右眼图像信号时，其向偏光液晶单元2000提供同步控制信号以控制偏光液晶单元切换到第二偏转模式。该第二偏转模式对应于偏光眼镜的右眼镜片的偏光角。由此，实现了图形处理单元对显示面板1000和偏光液晶单元2000的同步控制。在图形处理单元的控制下，显示面板1000和偏光液晶单元2000输出3D图像(S650)，从而在3D显示设备上显示出了3D图像(S680)。

而当图形处理单元确定根据本发明的示例性实施例的3D显示设备进行2D显示时(S620的‘否’)，其向显示面板输出2D显示信号(S660)。此时，图形处理单元不启动偏光液晶单元2000，即，偏光液晶单元2000中的液晶分子不进行任何偏转操作。从而允许显示面板1000和偏光液晶单元2000能够输出正常的2D图像(S670)，从而在3D显示设备上显示出了2D图像(S680)。

本发明的实施例还可以通过提供一种带有显示单元的电子设备来实现。通过该电子设备的显示单元，用户可以观看到具有3D视觉效果的图像。当显示3D图像时，该电子设备的显示单元交替地显示左眼图像和右眼图像。另一方面，该电子设备的用户还佩戴偏光眼镜，其中左眼镜片和右眼镜片具有不同的偏光角。同时，电子设备还对要显示的3D图像进行偏转。其中，电子设备以第一偏转模式对左眼图像进行偏转，以使所显示的左眼图像具有对应于偏光眼镜的左眼镜片的偏光角。同样，电子设备以第二偏转模式对右眼图像进行偏转，以使所显示的右眼图像具有对应于偏光眼镜的右眼镜片的偏光角。当不显示3D图像时，电子设备还可以为用户提供普通2D图像的显示。

现在参考7A-7C描述根据本发明的示例性实施例的显示器700的示意结构。如图7A所示，显示器700可以包括：显示面板710、偏光液晶单元720。显示面板710，可以用于显示待显示数据；以及偏光液晶单元720，位于显示面板的前方，可以用于使入射光产生相位偏转，以实现光线的定向传播。当显示面板710显示第一待显示数据时，偏光液晶单元720可以执行第一偏转模式，当显示面板710显示第二待显示数据时，偏光液晶单元720可以执行第二偏转模式。

如图7A所示，显示器700还可以包括第一接收单元740和第二接收单元745。第一接收单元740可以用于接收待显示数据。这里，待显示数据可以包括第一待显示数据、第二待显示数据、以及第三待显示数据中的一个或多个。其中，第一待显示数据可以包括左眼图像数据，第二待显示数据可以包括右眼图像数据，而第三待显示数据可以包括普通的2D显示数据。一般地，当第一接收单元740接收的待显示数据可以包括交替接收到的左眼图像数据和右眼图像数据。此时，显示器700显示3D图像。换句话说，在这种情况下，第一接收单元740交替地接收到第一待显示数据和第二待显示数据。也就是说，在第一时刻第一接收单元740接收到第一待显示数据，在第二时刻第一接收单元740接收到第二待显示数据，在第三时刻第一接收单元740接收到第一待显示数据等等依次类推。第二接收单元745可以用于接收控制命令。另一方面，当第一接收单元740接收的待显示数据可以接收普通的2D显示数据，即，第三待显示数据。此时，显示器700显示2D图像。控制命令可以用于对偏光液晶单元720的偏光模式进行控制。控制命令可以包括第一控制命令、第二控制命令、以及第三控制命令中的一个或多个。其中，第一控制命令可以用于使偏光液晶单元720以第一偏光模式进行操作，使入射光产生相位偏转，以实现光线的沿第一方向的传播。第二控制命令可以用于使偏光液晶单元720以第二偏光模式进行操作，使入射光产生相位偏转，以实现光线的沿第二方向的传播。第三控制命令使偏光液晶单元720不执行偏转操作。

如图7A所示，显示器700还可以包括第一控制单元730。第一控制单元730分别与第一接收单元740和第二接收单元745相互连接。并且，第一控制单元730基于从第一接收单元740接收的待显示数据和从第二接收单元745接收的控制命令，控制显示面板710和偏光液晶单元720的操作。具体来讲，第一控制单元730可以用于当第一接收单元740接收到第一待显示数据以及当第二接收单元745接收到第一控制命令时，控制显示面板710显示第一待显示数据以及控制偏光液晶单元720根据第一控制命令执行第一偏转模式，以及可以用于当第一接收单元740接收到第二待显示数据以及第二接收单元745接收到第二控制命令时，控制显示面板710显示第二待显示数据以及控制偏光液晶单元720根据第二控制命令执行第二偏转模式。如上所述，当第一接收单元740交替地接收到第一待显示数据和第二待显示数据，显示面板710在第一控制单元730的控制下交替地显示第一待显示数据和第二待显示数据，并且相应地，偏光液晶单元720在第一控制单元730的控制下交替地执行第一偏转模式和第二偏转模式。由此，显示器700可以显示3D图像。

此外，第一控制单元730还可以用于当第一接收单元740接收到第三待显示数据以及第二接收单元745接收到第三控制命令时，控制显示面板710显示第三待显示数据以及控制偏光液晶单元720根据第三控制命令不执行偏转。根据本发明的一些实施例，当第一接收单元740接收到第三待显示数据时，第一控制单元730可以只控制显示面板710显示该第三待显示数据，而不对偏光液晶单元720进行任何控制。在没有第一控制单元730控制的情况下，位于显示面板710前方的偏光液晶单元720不对入射光线执行任何相位偏转。结果，显示器700可以显示普通的2D图像。

根据本发明的另一个示例性实施例的显示器还可以包括判断器，用来判断显示器所接收到的待显示数据的类型。如图7B所示，根据本发明的实施例的显示器700’可以包括：显示面板710、偏光液晶单元720、第二控制单元730’、第一接收单元740和第一判断单元750。其中，显示面板710、偏光液晶单元720和第一接收单元740与图7A中相应的组件相同，在这里不再重复描述。

第一判断单元750可以用于对待显示数据的类别进行判断，以确定由第一接收单元740接收的待显示数据为第一待显示数据、第二待显示数据、还是第三待显示数据。如上所述，第一待显示数据对应于左眼图像数据，第二待显示数据对应于右眼图像数据，而与第三待显示数据相对应的是普通的2D显示数据。因此，如图7B所示的显示器700’显示3D图像时，第一接收单元740所接收的待显示数据为交替的第一待显示数据和第二待显示数据。换句话说，在某一时刻，由第一接收单元740所接收到的待显示数据为第一待显示数据和第二待显示数据之一。同样，显示器700’显示2D图像时，则第一接收单元740接收第三待显示数据。由于，第一待显示数据、第二待显示数据、以及第三待显示数据的数据格式的不同，第一判断单元750可以对待显示数据的类型进行判断，以确定所接收的待显示数据是哪一种待显示数据。根据上述判断结果，第一判断单元750还可以产生第一判断信息。

如图7B所示，第二控制单元730’分别与第一接收单元740和第一判断单元750相互连接。第二控制单元730’基于从第一接收单元740接收的待显示数据和从第一判断单元接收的第一判断信息控制显示单元710和偏光液晶单元720的操作。具体来讲，第二控制单元730’可以用于当第一判断信息表示所接收待显示数据为第一待显示数据时，控制显示面板710显示第一待显示数据以及控制偏光液晶单元720执行第一偏转模式，以及当第一判断信息表示待显示数据为第二待显示数据时，控制显示面板710显示第二待显示数据以及控制偏光液晶单元720执行第二偏转模式。由此，如图7B所示的根据本发明实施例的显示器700’可以显示3D图像。

如上所述，第一判断单元750还用于判断待显示数据是否为第三待显示数据。因此，第二控制单元730’在第一判断信息表示待显示数据为第三待显示数据时，控制显示面板710显示第三待显示数据以及控制偏光液晶单元不执行偏转。此外，在这种情况下，第二控制单元730’也可以只控制显示面板710显示第三待显示数据，而不对偏光液晶单元720进行任何控制。这样，偏光液晶单元720不对入射光线执行相位偏转，使得显示器700’显示普通的2D图像。

虽然第一判断单元750可以对待显示数据的类别进行判断，以确定所接收的待显示数据是第一待显示数据、第二待显示数据、以及第三待显示数据中的哪一个。但是，判断单元也可以首先判断所接收的待显示数据是3D显示数据还是2D显示数据，以确定显示器是要显示3D图像还是显示2D图像。

如图7C所示，根据本发明的示例性实施例的显示器700”可以包括：显示面板710、偏光液晶单元720、第三控制单元730”、第一接收单元740、第二判断单元760、以及第三判断单元765。其中，显示面板710、偏光液晶单元720和第一接收单元740与图7A中相应的组件相同，在这里不再重复描述。

第二判断单元760可以用于对待显示数据的类别进行判断，以确定由第一接收单元740接收的待显示数据为3D显示数据还是2D待显示数据。

由于，3D显示数据和2D显示数据在数据格式上的不同，第二判断单元760可以对所接收的待显示数据的类型进行判断，以确定该待显示数据是3D显示数据还是2D显示数据。并且，第二判断单元760根据判断结果生成第二判断信息。根据第二判断信息，第三判断单元765在确定待显示数据为3D显示数据时，进一步判断作为3D显示数据的待显示数据为第一待显示数据还是第二待显示数据，即，判断所接收的3D显示数据为左眼图像数据还是右眼图像数据。第三判断单元765根据判断结果生成第三判断信息。

如图7C所示，第三控制单元730”分别与第一接收单元740、第二判断单元760和第三判断单元765相互连接。第三控制单元730”基于从第一接收单元740接收的待显示数据、从第二判断单元760接收的第二判断信息、以及从第三判断单元765接收的第三判断信息，控制显示面板710和偏光液晶单元720的操作。具体来讲，第三控制单元730”可以用于当第三判断信息表示待显示数据为第一待显示数据时，控制显示面板显示第一待显示数据以及控制偏光液晶单元执行第一偏转模式，以及当第三判断信息表示待显示数据为第二待显示数据时，控制显示面板显示第二待显示数据以及控制偏光液晶单元执行第二偏转模式。由此，如图7C所示的根据本发明实施例的显示器700”可以显示3D图像。

另一方面，当根据第二判断单元760的第二判断信息，确定待显示数据为2D显示数据时，第三控制单元730”还可以用于控制显示面板710显示作为2D显示数据的第三待显示数据并控制偏光液晶单元720不执行偏转。同样，第三控制单元730”也可以只控制显示面板710显示第三待显示数据，而不对偏光液晶单元720进行任何控制。这样，偏光液晶单元720不对入射光线执行相位偏转，使得显示器700”显示普通的2D图像。

在如图7A-7C所示的根据本发明的示例性实施例的显示器中，偏光液晶单元执行的第一偏转模式使入射光具有第一偏光角，而偏光液晶单元执行的第二偏转模式使入射光具有第二偏光角。并且，最佳的第一偏光角和第二偏光角相差90度。

此外，利用在偏光液晶单元720中液晶单元电路中的薄膜晶体管开关(未示出)，可以控制偏光液晶单元720的一部分、或者多个部分的偏转。所述偏光液晶单元为LC Retarder。

如上所述，如图7A-7C所示的根据本发明实施例的显示器既可以显示3D图像也可以显示普通的2D图像。

现在参考8A-8B描述根据本发明的示例性实施例的显示系统的示意结构。如图8A所示，显示系统800可以包括显示器700和主机900。显示器700包括：显示面板710，用于显示待显示数据；以及偏光液晶单元720，位于显示面板的前方，用于使入射光产生相位偏转，以实现光线的定向传播。显示面板710和偏光液晶单元720与前述参考图7A-7C所描述的对应的组件相同，在这里不再重复描述。主机900与显示器700相连接，其包括处理单元，用于在向显示面板710输出第一待显示数据时，控制偏光液晶单元720执行第一偏转模式，以及在向显示面板710输出第二待显示数据时，控制偏光液晶单元720执行第二偏转模式。

处理器还包括第一判断单元710和第一控制单元940。第一判断单元710可以用于判断待显示数据为第一待显示数据、第二待显示数据，并根据判断结果产生第一判断信息。如前所述，第一待显示数据对应3D图像数据的左眼图像数据，而第二待显示数据则对应右眼图像数据，而与第三待显示数据相对应的是2D显示数据。而第一控制单元940可以用于当第一判断信息表示待显示数据为第一待显示数据时，向显示面板710输出第一待显示数据并控制偏光液晶单元720执行第一偏转模式，以及当第一判断信息表示待显示数据为第二待显示数据时，向显示面板710输出第二待显示数据并控制偏光液晶单元720执行第二偏转模式。此外，第一判断单元710还可以用于判断待显示数据是否为第三待显示数据，并根据判断结果产生第一判断信息。相应的，第一控制单元940还可以用于当第一判断信息表示待显示数据为第三待显示数据时，向显示面板710输出第三待显示数据并控制偏光液晶单元720不执行偏转。

根据另一个实施例，当第一判断单元710判断待显示数据为第三待显示数据时，第一控制单元940可以只向显示器700的显示面板710输出第三待显示数据，而不对偏光液晶单元720进行控制。这样，偏光液晶单元720不对入射光线执行相位偏转，以使显示器700显示普通的2D图像。

如图8B所示，根据本发明的示例性实施例的显示系统800’可以包括显示器700和主机900’。显示器700包括显示面板710和偏光液晶单元720，他们与前述系统中所描述的相应组件相同，在这里不再重复描述。

图8B所示的主机900’还可以包括处理器，其包括第二判断单元920和第三判断单元930。第二判断单元920可以用于判断待显示数据为三维显示数据还是二维显示数据，并根据判断结果产生第二判断信息。第三判断单元930可以用于当第二判断信息表示待显示数据为三维显示数据时，进一步判断待显示数据为第一待显示数据还是第二待显示数据，并根据判断结果产生第三判断信息。

此外，如图8B所示，处理器还可以包括第二控制单元950，用于当第三判断信息表示待显示数据为第一待显示数据时，向显示面板710输出第一待显示数据并控制偏光液晶单元720执行第一偏转模式，以及当第三判断信息表示待显示数据为第二待显示数据时，向显示面板710输出第二待显示数据并控制偏光液晶单元720执行第二偏转模式。

第二控制单元950还用于当第二判断信息表示待显示数据为二维显示数据时，向所述显示面板710输出第三待显示数据并控制偏光液晶单元720不执行偏转。同样，当第二断单元720判断待显示数据为2D显示数据时，第二控制单元950可以只向显示器700的显示面板710输出作为2D显示数据的第三待显示数据，而不对偏光液晶单元720进行控制。这样，偏光液晶单元720不对入射光线执行相位偏转，以使显示器700显示普通的2D图像。

根据本发明的实施例，主机900还可以包括用于获得待显示数据的获得单元(未示出)。所获得的待显示数据可以来自外部信号源、数据载体、无线信号等。

根据本发明的实施例，处理单元还可以包括转换单元(未示出)，该转换单元可以用于将待显示数据转换为第一待显示数据和第二待显示数据，也就是，将作为2D显示数据的第三待显示数据转换为分别作为3D显示数据的左眼图像数据和右眼图像数据的第一待显示数据和第二待显示数据。

根据本发明的实施例，主机900还可以包括指令输入单元(未示出)，用于从例如用户接收指令，以便指示转换单元是否执行转换操作。例如，当获得单元从外部获得2D图像数据时，用于可以通过指令输入单元输入指令，启动转换单元执行转换操作以获得3D图像数据，即第一待显示数据和第二待显示数据。

根据本发明的另一个实施例，主机900还可以包括提示单元，当上述第二判断单元产生的判断信息表示所述待显示数据为第三待显示数据时，该提示单元用于提示用户是否将2D数据转换为3D数据。用户通过上述指令输入单元输入指令，主机900根据该指令输入单元输入的指令启动转换单元将该2D数据转换为3D数据。即，将作为第三待显示数据的2D数据转换为有第一待显示数据和第二待显示数据组成3D数据。

根据本发明的实施例，偏光液晶单元720执行的第一偏转模式使入射光具有第一偏光角，而偏光液晶单元720执行的第二偏转模式使入射光具有第二偏光角。并且，希望第一偏光角和第二偏光角相差90度。

根据本发明的实施例，利用在偏光液晶单元720的液晶单元电路中的薄膜晶体管开关(未示出)，可以控制偏光液晶单元720的一部分、或者多个部分的偏转。偏光液晶单元可以为LC Retarder。

如上所述，如图8A-8B所示的根据本发明实施例的显示系统既可以显示3D图像也可以显示普通的2D图像。

已经参考附图对本发明的3D显示设备及其操作方法进行了示例性描述。如上所述，本发明的3D显示设备克服了现有技术中的缺点，是观看者能够不受视角限制地观看到全分辨率的3D图像，并且相对现有技术，成本不会增加。此外，通过薄膜晶体管的控制，可以方便地实现3D显示设备的局部3D效果，以及在2D和3D显示之间的方便切换，扩展了显示的应用。当不启用3D功能时，还可以通过在偏光液晶单元上设置不同的偏光角，达到防窥的效果，实现结合3D技术的电子隐私保护功能。

尽管已经参照本发明的特定示例性实施例示出和描述了本发明，但本领域技术人员将理解，可进行各种形式和细节的改变，而不会脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。因而，本发明的范围不由本发明的详细描述限定，而由所附权利要求来限定，并且该范围内的所有不同将被视为包括在本发明中。

Claims (19)

1.一种显示器，其特征在于，包括：

显示面板，用于显示待显示数据；以及

偏光液晶单元，位于所述显示面板的前方，用于使入射光产生相位偏转，以实现光线的定向传播，

其中，当所述显示面板显示第一待显示数据时，所述偏光液晶单元执行第一偏转模式，当所述显示面板显示第二待显示数据时，所述偏光液晶单元执行第二偏转模式。

2.如权利要求1所述的显示器，还包括：

第一接收单元，用于接收所述待显示数据；

第二接收单元，用于接收控制命令；以及

第一控制单元，与所述第一接收单元和所述第二接收单元分别连接，用于当所述第一接收单元接收到所述第一待显示数据以及当所述第二接收单元接收到第一控制命令时，控制所述显示面板显示所述第一待显示数据以及控制所述偏光液晶单元根据所述第一控制命令执行所述第一偏转模式，以及当所述第一接收单元接收到所述第二待显示数据以及所述第二接收单元接收到第二控制命令时，控制所述显示面板显示所述第二待显示数据以及控制所述偏光液晶单元根据所述第二控制命令执行所述第二偏转模式。

3.如权利要求2所述的显示器，其特征在于，所述第一控制单元还用于当第一接收单元接收到第三待显示数据时，控制所述显示面板显示所述第三待显示数据。

4.如权利要求2所述的显示器，其特征在于，所述第一控制单元还用于当所述第一接收单元接收到第三待显示数据以及所述第二接收单元接收到第三控制命令时，控制所述显示面板显示所述第三待显示数据以及控制所述偏光液晶单元根据所述第三控制命令不执行偏转。

5.如权利要求1所述的显示器，还包括：

第一接收单元，用于接收所述待显示数据；

第一判断单元，用于判断所述待显示数据为第一待显示数据还是第二待显示数据，并根据判断结果产生第一判断信息；以及

第二控制单元，与所述第一接收单元和所述第一判断单元分别连接，用于当所述第一判断信息表示所述待显示数据为第一待显示数据时，控制所述显示面板显示所述第一待显示数据以及控制所述偏光液晶单元执行所述第一偏转模式，以及当所述第一判断信息表示所述待显示数据为第二待显示数据时，控制所述显示面板显示所述第二待显示数据以及控制所述偏光液晶单元执行所述第二偏转模式。

6.如权利要求5所述的显示器，其特征在于，所述第一判断单元还用于判断所述待显示数据是否为第三待显示数据，并根据判断结果产生第一判断信息，所述第二控制单元还用于当所述第一判断信息表示所述待显示数据为第三待显示数据时，控制所述显示面板显示所述第三待显示数据以及控制所述偏光液晶单元不执行偏转。

7.如权利要求1所述的显示器，还包括：

第一接收单元，用于接收所述待显示数据；

第二判断单元，用于判断所述待显示数据为三维显示数据还是二维显示数据，并根据判断结果产生第二判断信息；

第三判断单元，用于当所述第二判断信息表示所述待显示数据为三维显示数据时，进一步判断所述待显示数据为第一待显示数据还是第二待显示数据，并根据判断结果产生第三判断信息；

第三控制单元，与所述第一接收单元、所述第二判断单元和所述第三判断单元分别连接，用于当所述第三判断信息表示所述待显示数据为第一待显示数据时，控制所述显示面板显示所述第一待显示数据以及控制所述偏光液晶单元执行所述第一偏转模式，以及当所述第三判断信息表示所述待显示数据为第二待显示数据时，控制所述显示面板显示所述第二待显示数据以及控制所述偏光液晶单元执行所述第二偏转模式。

8.如权利要求7所述的显示器，其特征在于，所述第三控制单元还用于当所述第二判断信息表示所述待显示数据为二维显示数据时，控制所述显示面板显示第三待显示数据以及控制所述偏光液晶单元不执行偏转。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的显示器，其特征在于，所述偏光液晶单元执行的第一偏转模式使入射光具有第一偏光角，而所述偏光液晶单元执行的第二偏转模式使入射光具有第二偏光角。

10.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，通过薄膜晶体管开关控制所述偏光液晶单元的一个或多个部分的偏转。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

显示器，包括：

显示面板，用于显示待显示数据；以及

偏光液晶单元，位于所述显示面板的前方，用于使入射光产生相位偏转，以实现光线的定向传播；

主机，与所述显示器连接，包括：

处理单元，用于在向所述显示面板输出第一待显示数据时，控制所述偏光液晶单元执行第一偏转模式，以及在向所述显示面板输出第二待显示数据时，控制所述偏光液晶单元执行第二偏转模式。

12.如权利要求11所述的电子设备，所述主机还包括：

获得单元，用于获得待显示数据；

所述处理单元，还包括：

第一判断单元，用于判断所述待显示数据为第一待显示数据还是第二待显示数据，并根据判断结果产生第一判断信息；

第一控制单元，用于当所述第一判断信息表示所述待显示数据为第一待显示数据时，向所述显示面板输出第一待显示数据并控制所述偏光液晶单元执行第一偏转模式，以及当所述第一判断信息表示所述待显示数据为第二待显示数据时，向所述显示面板输出第二待显示数据并控制所述偏光液晶单元执行第二偏转模式。

13.如权利要求12所述的电子设备，所述第一判断单元还用于判断所述待显示数据是否为第三待显示数据，并根据判断结果产生第一判断信息，所述第一控制单元还用于当所述第一判断信息表示所述待显示数据为第三待显示数据时，向所述显示面板输出第三待显示数据并控制所述偏光液晶单元不执行偏转。

14.如权利要求11所述的电子设备，所述主机还包括：

获得单元，用于获得待显示数据；

所述处理单元还包括：

第二判断单元，用于判断所述待显示数据为三维显示数据还是二维显示数据，并根据判断结果产生第二判断信息；

第三判断单元，用于当所述第二判断信息表示所述待显示数据为三维显示数据时，进一步判断所述待显示数据为第一待显示数据还是第二待显示数据，并根据判断结果产生第三判断信息；

第二控制单元，用于当所述第三判断信息表示所述待显示数据为第一待显示数据时，向所述显示面板输出第一待显示数据并控制所述偏光液晶单元执行第一偏转模式，以及当所述第三判断信息表示所述待显示数据为第二待显示数据时，向所述显示面板输出第二待显示数据并控制所述偏光液晶单元执行第二偏转模式。

15.如权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述第二控制单元还用于当所述第二判断信息表示所述待显示数据为二维显示数据时，向所述显示面板输出第三待显示数据并控制所述偏光液晶单元不执行偏转。

16.如权利要求11所述的电子设备，所述处理单元还包括：

转换单元，用于将待显示数据转换为所述第一待显示数据和所述第二待显示数据。

17.如权利要求16所述的电子设备，所述主机还包括：

指令输入单元，用于接收指令，所述指令用于指示所述转换单元是否执行转换操作。

18.如权利要求11至17中任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述偏光液晶单元执行的第一偏转模式使入射光具有第一偏光角，而所述偏光液晶单元执行的第二偏转模式使入射光具有第二偏光角。

19.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，通过薄膜晶体管开关控制所述偏光液晶单元的一个或多个部分的偏转。

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