CN102572474B - 立体影像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体影像显示装置。立体影像显示装置包含显示面板与数个光线控制单元。显示面板包含像素阵列。像素阵列包含数个像素。每个像素包含数个次像素。次像素的长宽比约为1：1。每个光线控制单元的对称轴大致平行于每个次像素的一对角线。

Description

立体影像显示装置

技术领域

本发明是有关于一种立体影像显示装置。

背景技术

近年来，显示技术已由平面显示技术走向立体显示技术。立体显示技术是利用人类两眼视差，分别提供两眼不同的影像而产生了立体感。立体显示技术主要可分为眼镜式与裸眼式。由于眼镜式需另外配戴眼镜而导致使用上的不便，因此裸眼式的立体影像显示技术已成为现在的主流。

裸眼立体显示技术主要是将显示画面藉由视差屏障或透镜将左眼影像及右眼影像分别投射到左眼与右眼，以产生立体影像。目前可携装置如手机、平板计算机等也开始应用立体影像显示技术。可携装置依照使用者浏览的方式可分为横式(Landscape)与直式(Portrait)。为了使两种模式都有立体显示效果，因此需要将视差屏障或透镜斜向摆放。但公知立体影像显示装置的结构无法同时使横式浏览与直式浏览方式都具有良好的立体显示效果。

所以，需要一种新颖的立体影像显示装置来改善上述问题。

发明内容

本发明的一态样是在提供一种立体影像显示装置。立体影像显示装置包含显示面板及数个光线控制单元。显示面板包含像素阵列。像素阵列包含数个像素。每个像素包含数个次像素。每个次像素具有一长宽比为1：1。次像素构成数个次像素群组，以显示数个影像信息群组。光线控制单元用以将影像信息群组转换为数个视角影像。每个光线控制单元的对称轴大致平行于每个次像素的一对角线。

在一实施方式中，次像素构成复数个列次像素及复数个行次像素，每个光线控制单元的对称轴与每个列次像素的延伸方向或每个行次像素的延伸方向的夹角为45°。

在一实施方式中，次像素群组具有一部分的次像素为沿着此部分的次像素彼此的对角线排列。

在一实施方式中，每个像素包含四个次像素，次像素构成奇数个次像素群组以显示奇数个影像信息群组。

在一实施方式中，每个像素包含一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素。

在一实施方式中，每个像素更包含一第四次像素。

在一实施方式中，第四次像素为一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素、一白色次像素、一青色次像素、一洋红色次像素或一黄色次像素。

在一实施方式中，每个像素包含三个次像素，次像素构成数个次像素群组以显示数个影像信息群组。

在一实施方式中，每个光线控制单元为一个透镜。

在一实施方式中，每个光线控制单元为一个视差屏障。

由于次像素为方正形，光线控制单元大致平行于次像素的其中一对角线，可使立体影像显示装置在横式或直式下都有良好的立体影像显示效果。

附图说明

图1A-图1B是绘示依照本发明一实施方式的一种立体影像显示装置的示意图。

图2A-图2G是绘示依照本发明一实施方式的一种像素及次像素的示意图。

图3A-图3B是绘示依照本发明一实施方式的一种像素阵列与复数个光线控制单元的示意图。

图4是绘示依照本发明一实施方式的一种像素与光线控制单元的对称轴的示意图。

具体实施方式

以下将以图式公开本发明的复数个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些公知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式绘示的。

图1A-图1B是绘示依照本发明一实施方式的一种立体影像显示装置的示意图。图1A的浏览模式为横式，图1B的浏览模式为直式。

如图1A所示，立体影像显示装置100包含显示面板110及数个光线控制单元。光线控制单元可例如为图3A绘示的透镜134或图3B绘示的视差屏障136。显示面板110包含像素阵列110a。像素阵列110a包含数个像素115。在一实施方式中，每一个像素115可包含四个次像素。次像素构成奇数个次像素群组以显示奇数个影像信息群组。每一个次像素可为方正的形状，长宽比可约为1：1。举例来说，长宽比可为约1：1、1：1.01或1：1.02。

每个像素可包含红色次像素R、绿色次像素G、蓝色次像素B及第四次像素4thSP。如图2A-图2G所示，像素可为方正的形状。第四次像素可为红色次像素R’、绿色次像素G’、蓝色次像素B’、白色次像素W、青色次像素C、洋红色次像素M或黄色次像素Y。上述红色次像素R’、绿色次像素G’与蓝色次像素B’可分别与红色次像素R、绿色次像素G、蓝色次像素B为相同颜色或接近相同的颜色。

次像素可构成奇数个次像素群组，以显示奇数个影像信息群组。奇数可为三、五或七以上的奇数。影像信息群组可再透过光线控制单元转换为视角影像。也就是说，同一个次像素群组中的次像素是用以显示欲形成的某一个视角影像。

如图1A所示，次像素构成三个次像素群组，分别为第一次像素群组122、第二次像素群组124以及第三次像素群组126。第一次像素群组122包含有标示为4thSP₁、B₁、G₁与R₁的次像素。第二次像素群组124包含有标示为4thSP₂、B₂、G₂与R₂的次像素。第三次像素群组126包含有标示为4thSP₃、B₃、G₃与R₃的次像素。

次像素群组可例如为下述的设置方式。像素阵列由上而下可视为由次像素所构成的数条行。第一行的次像素由左而右为4thSP₁、B₂、4thSP₃、B₁、4thSP₂及B₃的循环排列。第二行的次像素由左而右为G₂、R₃、G₁、R₂、G₃与R₁。第三行的次像素由左而右为4thSP₃、B₁、4thSP₂、B₃、4thSP₁与B₂的循环排列。第四行的次像素由左而右为G₁、R₂、G₃、R₁、G₂与R₃的循环排列。第五行的次像素由左而右为4thSP₂、B₃、4thSP₁、B₂、4thSP₃与B₁的循环排列。第六行的次像素为G₃、R₁、G₂、R₃、G₁与R₂的循环排列。接下来的每行次像素为重复上述的顺序排列。

在一实施方式中，每个次像素群组中具有一部分的次像素为沿着此部分的次像素彼此的对角线排列。也就是说，沿着对角线排列的次像素属于同一个次像素群组。如图1A所示，第一次像素群组122包含次像素B₁和G₁所组成的子群组以及次像素4thSP₁和R₁所组成的另一子群组。第二次像素群组124包含次像素B₂和G₂所组成的子群组以及次像素4thSP₂和R₂所组成的另一子群组。第三次像素群组126包含次像素B₃和G₃所组成的子群组以及次像素4thSP₃和R₃所组成的另一子群组。上述子群组中的次像素皆为沿着对角线排列。由此可知，每个次像素群组都包含有红色次像素R、绿色次像素G、蓝色次像素B和第四次像素4thSP，所以可显示全彩的影像信息群组。举例来说，在第一次像素群组122中，由次像素B₁和G₁所组成的子群组以及由次像素4thSP₁和R₁所组成的另一子群组，两者均可经由光线控制单元投射到观看者的同一只眼睛。在第二次像素群组124中，由次像素B₂和G₂所组成的子群组以及由次像素4thSP₂和R₂所组成的另一子群组，两者均可经由光线控制单元投射到观看者的另一只眼睛。

然后，第一次像素群组122、第二次像素群组124与第三次像素群组126显示的影像信息群组可分别经由光线控制单元为第一视角影像、第二视角影像与第三视角影像。例如当观看者的左眼及右眼分别看到第一视角影像及第二视角影像时，或左眼及右眼分别看到第二视角影像及第三视角影像时，即可形成立体影像。

上述像素阵列中的次像素若构成偶数个次像素群组，则会导致次像素群组中仅包含红色次像素、绿色次像素、蓝色次像素及第四次像素的其中两种。例如第一行的次像素为4thSP₁、B₂、4thSP₁、B₂、4thSP₁、B₂、4thSP₁、B₂。第二行的次像素为G₂、R₁、G₂、R₁、G₂、R₁、G₂、R₁。接下来的每行次像素为重复上述的顺序排列。形成的某一次像素群组仅包含有第四次像素和红色次像素。另一次像素群组仅包含有蓝色次像素和绿色次像素。因此，只能形成包含部分色彩的视角影像。所以，图1A所示的次像素必须构成奇数个次像素群组。

图3A-图3B是绘示依照本发明一实施方式的像素阵列110a与复数个光线控制单元的示意图。光线控制单元可例如为图3A绘示的透镜134或图3B绘示的视差屏障136。每个光线控制单元的对称轴132大致平行于每个次像素的其中的一条对角线。每一光线控制单元具有一宽度及一长度。「对称轴」是指为沿着光线控制单元的长度方向的一条中心轴线，也就是说，对称轴平行于光线控制单元的长边。

另一方面，次像素可构成数条列次像素117及数条行次像素119。每个光线控制单元的对称轴132与每条列次像素117的延伸方向或每条行次像素119的延伸方向的夹角约为45°。详细来说，光线控制单元的对称轴132对于像素阵列110a的垂直投影，相对于每条列次像素117的延伸方向或每条行次像素119的延伸方向具有一夹角约为45°。夹角例如可为约43°、44°、45°、46°或47°。

在一实施方式中，光线控制单元可为透镜134，如图3A所示。在一实例中，透镜134为柱状透镜，这些柱状透镜大致平行配置，且位于像素阵列110a上方。对称轴132为透镜134的中心轴线，平行于透镜134的长边。透镜134可用以改变光线的方向。因此，次像素群组显示的影像信息群组可透过透镜134折射产生视角影像。

在另一实施方式中，光线控制单元可为视差屏障136，如图3B所示。视差屏障136位于像素阵列110a上方。视差屏障136包含有遮蔽区136a及透光区136b。由于透光区136b可为一狭缝，因此对称轴132可定义为遮蔽区136a的中心轴线。也就是说，对称轴132平行于遮蔽区136a的长边。遮蔽区136a让一部分的影像信息群组被遮蔽住而不能透过。透光区136b让另一部分的影像信息群组可穿透而产生视角影像。

由于次像素为方正形，且光线控制单元大致平行设置于次像素的对角线，故可使立体影像显示装置100在横式或直式下都有良好的立体影像显示效果。如图1A所示，在横式的浏览模式之下，光线控制单元相对于像素阵列为倾斜约45°。观看者的两眼容易看到不同的视角影像。如图1B所示，在直式的浏览模式之下，光线控制单元相对于像素阵列也为倾斜约45°。因此，不会产生某一浏览模式下的立体影像显示效果较差的问题。

图4是绘示依照本发明一实施方式的一种像素与光线控制单元的对称轴的示意图。在一实施方式中，每个像素315包含三个次像素。每个像素315包含有红色次像素R、绿色次像素G及蓝色次像素B，用以分别显示红色、绿色及蓝色。次像素可为方正的形状，其长宽比可约为1：1。

上述次像素可构成两个以上的次像素群组，以显示两个以上的影像信息群组。举例来说，如图4所示，次像素构成两个次像素群组，分别为第一次像素群组322及第二次像素群组324。次像素与次像素群组可例如为下述的设置方式。像素阵列由上而下可视为由次像素所构成的数条行。第一行的次像素由左而右为R₁、G₂、B₁、R₂、G₁、B₂的循环排列。第二行的次像素由左而右为R₂、G₁、B₂、R₁、G₂、B₁的循环排列。接下来的次像素为重复上述的顺序排列。

在一实施方式中，每个次像素群组中具有一部分的次像素为沿着此部分的次像素彼此的对角线排列。也就是说，沿着对角线排列的次像素属于同一个次像素群组。如图4所示，第一次像素群组322包含次像素R₁、G₁和B₁所组成的子群组。第二次像素群组324包含次像素R₂、G₂和B₂所组成的子群组。由此可知，每个次像素群组都包含有红色次像素R、绿色次像素G、蓝色次像素B，所以可显示全彩的影像信息群组。

如图4所示，每个光线控制单元的对称轴132大致平行于每个次像素的对角线。因此，无论为横式模式或直式模式下，其立体影像显示效果皆良好。

图1A-图1B及图4例示出两种次像素及次像素群组的排列方式。图1A-图1B例示为红色次像素R、绿色次像素G、蓝色次像素B及第四次像素4thSP构成的像素阵列搭配奇数个次像素群组。图4例示为RGB像素阵列搭配复数个次像素群组。所以可依照次像素的数目、次像素显示的色彩来决定适当的次像素群组数目及排列方式。

由上述可知，方正形的次像素以及光线控制单元大致平行设置于次像素的对角线，可使立体影像显示装置在横式或直式下都有良好的立体影像显示效果。上述结构也可应用于其它的立体显示技术中。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前述的申请专利范围所界定者为准。

Claims (9)

1.一种立体影像显示装置，其特征在于，包含：

一显示面板，包含一像素阵列，该像素阵列包含复数个像素，各该些像素包含复数个次像素，各该些次像素具有一长宽比约为1：1，该些次像素构成复数个次像素群组，以显示复数个影像信息群组；各该些次像素群组具有一部分的该些次像素为沿着该部分的该些次像素彼此的一对角线排列；沿着对角线排列的次像素属于同一个次像素群组，相邻两个次像素群组中包含所有种类的次像素；以及

复数个光线控制单元，将该些影像信息群组转换为复数个视角影像，其中各该些光线控制单元的一对称轴大致平行于各该些次像素的一对角线。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该些次像素构成复数个列次像素及复数个行次像素，各该些光线控制单元的该对称轴与各该些列次像素的一延伸方向或各该些行次像素的一延伸方向的一夹角约为45°。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，各该些像素包含四个次像素，该些次像素构成奇数个次像素群组以显示奇数个影像信息群组。

4.如权利要求1所述的装置，其中各该些像素包含一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，各该些像素还包含一第四次像素。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，该第四次像素为一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素、一白色次像素、一青色次像素、一洋红色次像素或一黄色次像素。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，各该些像素包含三个次像素，该些次像素构成复数个次像素群组以显示复数个影像信息群组。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，各该些光线控制单元为一透镜。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，各该些光线控制单元为一视差屏障。