CN103329552A

CN103329552A - 立体显示装置

Info

Publication number: CN103329552A
Application number: CN2012800065081A
Authority: CN
Inventors: 李钟五; 李敎铉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-02-06
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2013-09-25
Also published as: KR101076706B1; US9357201B2; JP2014510936A; US20130307943A1; WO2012105818A2; WO2012105818A3

Abstract

根据本发明一实施例的立体显示装置，包括：显示板，由多个单位像素而构成，显示n个视点；视差屏障，其配置于所述显示板的一面。所述n是2以上的整数，p及q是所述n的约数。在所述显示板中，在行方向上相邻接的所述q个单位像素构成一个单位行，通过朝列方向相邻接的所述p个单位行构成所述n个视点。

Description

立体显示装置

技术领域

本发明涉及一种立体显示装置。

背景技术

人的左右眼看到的影像有微小区别，三维影像显示技术是基于两眼视差（binocular parallax）来感到立体感的技术。看三维影像的方式大致可分为佩戴眼镜的方式和无需佩戴眼镜的方式等。佩戴眼镜的方式有必须佩戴眼镜的不便之处，佩戴眼镜的状态下很难观察立体影像之外的其他事物。因此，积极地研究无需佩戴眼镜的方式。

无需佩戴眼镜的方式大致分为使用圆筒形透镜的柱状透镜（lenticular）方式和利用透光部和遮光部的视差屏障的方式。柱状透镜方式，由于使用透镜，因此会发生影像歪曲的问题。相反，视差屏障方式是具有可在多个位置观看立体影像的优点。

但是，若利用视差屏障方式显示多视点的立体影像，则透光部的比率非常低。即，显示n个视点数时，透光部和遮光部的比成为1：（n-1），因此透光部的比率只能变得非常低。如此，当所述透光部的比率变低时，在显示装置显示影像部分的比率变低，这会导致解析度降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种显示多视点的同时，能够提高亮度及解析度的立体显示装置。

根据本发明一实施例的立体显示装置，包括：显示板，由多个单位像素而构成，显示n个视点；视差屏障，配置于所述显示板的一面。所述n为2以上的整数，p及q为所述n的约数。在所述显示板中，在行方向上相邻接的所述q个单位像素构成一个单位行，通过在列方向上相邻接的所述p个单位行显示所述n个视点。

所述n为2的倍数，所述p为2。在行方向上相邻接的所述q个单位像素构成第一单位行，在列方向上邻接于所述第一单位行，并在所述行方向上相邻接的所述q个单位像素构成第二单位行。通过所述第一单位行和所述第二单位行显示所述n个视点。

在所述显示板中，所述n个视点影像中对应于奇数的单位像素影像依次投射于所述第一单位行，而对应于偶数的单位像素影像依次投射于所述第二单位行。

在所述显示板中，显示所述n个视点的n个单位像素朝向上方并各朝右侧移动一个单位像素。

此时，在所述显示板中，对应于奇数的单位像素影像从右侧向左侧依次投射于所述第一单位行及所述第二单位行中位于下侧的行，而对应于偶数的单位像素影像从右侧向左侧依次投射于所述第一单位行及所述第二单位行中位于上侧的行。

在所述显示板中，显示所述n个视点的n个单位像素朝向上方并各朝左侧移动一个单位像素。在所述显示板中，对应于偶数的单位像素影像从右侧向左侧依次投射于所述第一单位行及所述第二单位行中位于下侧的行，而对应于奇数的单位像素影像从右侧向左侧依次投射于所述第一单位行及所述第二单位行中位于上侧的行。

所述视差屏障具备分别对应于所述多个单位像素的多个透光部和多个遮光部，p是n的约数，p除n的值为q，将从q减1的值作为m时，在所述行方向上反复配置对应于所述透光部的一个单位像素和对应于所述遮光部的m个单位像素。

所述透光部沿所述显示板的对角线方向形成，将在所述行方向的所述单位像素的幅度作为A，将列方向的所述单位像素的长度作为B时，所述透光部的倾斜度（C）为如下数学式所示。

<数学式>

0.95*{（p*B）/A}≤C≤1.05*{（p*B）/A}

所述n为4以上的整数，是2的倍数，所述p为2。

所述透光部沿所述显示板的对角线方向形成，所述透光部的倾斜度为79度至82度。

所述透光部沿所述显示板的对角线方向形成，所述透光部的边界线具有斜线形态或阶梯形状。

所述视差屏障，包括：透明基板，包含玻璃；以及屏障图案，形成在所述透明基板上。

发明效果

根据本发明一实施例的立体显示装置被驱动为显示相同的n个视点的同时，能够提高在视差屏障的透光部的比率，从而可以提高亮度及解析度。此时，为显示n个视点而使用n个单位像素时，将n设定为2的倍数，并将n个单位像素配置在两个行，从而，可以防止在显示板所显示的影像中发生横条。由此，可以提高画质及亮度。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的立体显示装置的概略截面图。

图2是根据本发明的变形例的立体显示装置的概略截面图。

图3是概略示出根据本发明一实施例的显示板单位像素和与其对应的视差屏障的遮光部以及透光部的俯视图。

图4是概略示出在根据本发明一实施例的显示板显示多视点的单位像素和与其对应的视差屏障的遮光部以及透光部的俯视图。

图5是在根据本发明的一例的显示板显示影像分布的图。

图6是在根据本发明的一例的显示板显示影像分布的图。

图7是概略示出在现有显示板显示多视点的单位像素和与其对应的现有视差屏障的遮光部及透光部的俯视图。

图8是概略示出在根据本发明的另一实施例的显示板显示多视点的单位像素和与其对应的视差屏障的遮光部以及透光部的俯视图。

图9是根据本发明的其他实施例的立体显示装置的概略截面图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明根据本发明的一实施例的视差屏障以及包括该视差屏障的立体显示装置。

图1是根据本发明的一实施例的立体显示装置的概略截面图，图2是根据本发明的变形例的立体显示装置的概略截面图。

根据图1，本实施例的立体显示装置10，可以包括由多个单位像素（参照图3，以下相同）210构成，并显示多视点的显示板100、用于控制显示板100的驱动的驱动部300以及配置于显示板100的一面（更正确地说配置于显示板的前面）的视差屏障20。

作为一例，显示板100可以使用液晶显示板（liquid crystal display,LCD）、等离子显示板（plasma display panel,PDP）、利用发光二极管（lightemitting diode,LED）的显示板等。但是，本发明并不限定于此，可以使用各种方式的显示板100。

在所述显示板100的行方向及列方向分别有多个单位像素210，本实施例中，显示板100显示多视点的影像。以下，为方便说明，将显示板100的视点数设为n个。此处，n是2以上的整数。

驱动部300用于控制显示板100的驱动，向显示板100提供多视点的影像信号，从而可以显示多视点的立体影像。本实施例中，驱动部300控制由多个列和多个行组成的单位像素210而显示多视点的影像，对此，参照图3及图4进一步详细说明。以往，在一个行的多个列显示了多视点的影像。

位于显示板100的前面的视差屏障20选择性地透射多视点的影像，并形成视差障壁以使观察者可用两眼观察互不相同的影像。为此，视差屏障20包括分别对应于显示板100的单位像素210的多个透光部110、以及多个遮光部120。

更具体而言，如图1所示，视差屏障20可以包括透明基板130、形成于所述透明基板130上的屏障图案125。

此处，屏障图案125可涂布紫外线墨水或热硬化性油墨后经干燥进行图案化而形成，但并不限定于此。形成有屏障图案125的部分构成遮光部120，未形成屏障图案125的部分构成透光部110。对于遮光部120和透光部110的平面配置，参照图3及图4进一步详细说明。

作为一例，透明基板130可为玻璃基板。当作为透明基板130使用玻璃基板时，具有很高的透射率，不需要使用其他的基板。因此，显示在显示板100的影像没有歪曲等问题，能以很高的透射率进行透射。

相反，现有视差屏障是将经图案化处理的聚合物薄膜(例如，PET(polyethylene phthalate)薄膜)用粘合剂粘合在钢化玻璃后进行层压（laminating）而使用。一般，聚合物薄膜、钢化玻璃等的透射率低于一般玻璃的透射率，一起使用这些玻璃的现有视差屏障的透射率只能非常低。而且，因聚合物薄膜、钢化玻璃及粘合剂的折射率之差会导致相消干扰，藉此会发生莫尔（moire）现象。

如此，本实施例中，通过用玻璃基板形成透明基板130，从而没有影像歪曲现象，而能具有很高的透射率。但是，本发明的透明基板130并不限定于所述物质，还可以使用各种各样的物质。

所述视差屏障20通过粘接层140固定于显示板100的前面。作为粘接层140可以使用各种各样的物质，作为一例可以使用紫外线粘合剂、可视光粘合剂、红外线粘合剂及热粘合剂等物质。

所述粘合剂140优选其折射率与透明基板130的折射率接近，由此减少莫尔现象的发生，并防止发生牛顿环（Newton Ring）。作为一例，当由玻璃基板构成透明基板130时，粘接层140的折射率可与玻璃基板的折射率接近，约1.48～1.54。

图1及以上说明中，说明了视差屏障20由透明基板130及形成在所述透明基板130上的屏障图案125而构成的例。但是，本发明并不局限于此。

作为变形例，如图2所示，视差屏障22可以包括透明基板130、屏障图案125、形成在所述透明基板130和屏障图案125上的粘接层140以及通过所述粘接层140粘接的另外的透明基板150。所述另外透明基板150可以包含与透明基板130相同的物质。本变形例中，视差屏障22和显示板100可通过粘接层（省略图示）或固定构件（省略图示）结合。此外，还可以使用具有各种各样的截面结构的视差屏障。

参照图3更加具体说明所述视差屏障20的平面构造、以及使用所述视差屏障20的显示板100的驱动方法。

图3是概略示出根据本发明的一实施例的显示板的单位像素和与其对应的视差屏障的遮光部以及透光部的俯视图。图4是概略示出在根据本发明的一实施例的显示板显示多视点的单位像素和与其对应的视差屏障的遮光部以及透光部的俯视图。

根据附图，本实施例中，显示板100由多个单位像素210组成。更具体而言，多个单位像素210配置成在行方向（图中x轴方向）上具有多个列，在列方向（图中y轴方向）上具有多个行。所述单位像素210可以包括发出红色光的红色像素、发出绿色光的绿色像素、发出蓝色光的蓝色像素。作为一例，向行方向相邻接的一个红色像素、一个绿色像素以及一个蓝色像素构成一个像素而可以显示影像，但本发明并不限定于此。可以进行除红色、绿色、蓝色之外，还可以包括其他的颜色来构成一个像素等的各种各样的变形。

本实施例的显示板100，当显示具有n个视点数的影像时，n个视点并不是在一行或一列的单位像素120显示，而是在多个行及多个列的单位像素120显示。

更具体而言，在行方向上相邻接的q个单位像素构成一个单位行。通过位于在列方向上邻接的p个单位行的单位像素210（即，图4中的p个*q个单位像素）显示n个视点。此处，n为2以上的整数，p和q是n的约数，n是p和q的乘积。更正确地讲，利用位于多个行和多个列的单位像素210来显示n个视点时，需要至少具备2个行和2个列，因此，n是4以上的整数。

例如，图3及图4中，利用2个由在行方向上相邻接的4个单位像素而成的单位行显示8个视点数。即，若利用2个由在行方向上相邻接的4个单位像素而成的单位行，则具有总共8个单位像素，因此能显示8个视点。此处，q为4，p为2。图中，示出了具有8个视点的例，但是本发明并不局限于此。本发明中，n、p、q可以具有各种各样的值。

此处，n为2的倍数，p可为2。此时，可由第一单位行（奇数行）和第二单位行（偶数行）显示n个视点，所述第一单位行包括在行方向上邻接的q个单位像素，所述第二单位行包括与奇数行邻接，并在行方向上邻接的q个单位像素。由此，可以防止因光折射显示在显示板100上的影像发生横条的现象。

更具体而言，n为奇数时p、q也是奇数，此时，由于光折射，显示在显示板100的影像会发生横条。n为3的倍数时，发生横条的现象更严重。

例如，用3个列和3个行的单位像素显示9个视点时，会发生横条。考虑到此问题，本发明中，将n设为2的倍数，p设为2，从而减低发生横条。最好n、p、q都不是3的倍数。

此时，驱动部300（参照图1，以下相同）将在n个视点中对应于奇数的单位像素影像依次位于第一单位行211，并将在n个视点中对应于偶数的单位像素影像依次投射于第二单位行212。即，若为8个视点时，在第一单位行211的第14单位像素P14投射第一影像，在第13单位像素P13投射第三影像，在第12单位像素P12投射第五影像，在第11单位像素P11投射第七影像，在第2单位行212的第24单位像素P24投射第二影像，第23单位像素P23投射第四影像，在第22单位像素P22投射第六影像，在第21单位像素P21投射第八影像。更具体说明在整个显示板100投射的影像则为如下。图5是在根据本发明的一例的显示板显示影像分布的图。根据图5，显示n个视点的8个单位像素PP可以具有朝向上侧并向右侧移动（shift）一个单位像素的斜线形态。此时，在构成8个单位像素PP的第一单位行和第二单位行中位于下侧的单位行（P1），第一、三、五、七影像从右侧配置到左侧，在位于上侧的单位行P2，第二、四、六、八影像从右侧配置到左侧。

但是，本发明并不局限于此，如图6所示，显示n个视点的8个单位像素PP可以具有朝上侧并向左侧移动（shift）一个单位像素的斜线形态。此时，在构成8个单位像素PP的第一单位行和第二单位行中位于下侧的单位行（P1），第二、四、六、八影像从右侧配置到左侧，在位于上侧的单位行P2，第一、三、五、七影像从右侧配置到左侧。

在用于所述显示板100的视差屏障20，在行方向反复配置对应于透光部110的一个单位像素和对应于遮光部120的m个单位像素。此处，m是从q减1的数。如此，用q个列和p个行显示n个视点时，透光部110和遮光部120的比为1：m（即，1：（q-1）），因此可以减低遮光部120的比率，而增加透光部110的比率。如此，通过增加透光部110的比率，可以增加亮度及解析度。

参照图4及图7进一步详细说明。图7是概略示出在现有显示板显示多视点的单位像素和与其对应的现有视差屏障的遮光部及透光部的俯视图。

本实施例中，如图4所示，n为8，p为2，q为4时，在视差屏障20朝行方向看时透光部110和遮光部120的比为1:3。即，显示8个视点时，在视差屏障20中，透光部110和遮光部120的比为1:3。

相反，如图7所示，以往为显示n个视点，而将n个影像显示在一个行中相邻接的n个单位像素212，此时，在视差屏障22朝行方向看时透光部112和遮光部122的比为1：（n-1）。例如，显示8个视点时，在视差屏障22中，透光部112和遮光部122的比成为1:7。

因此，本实施例中，显示相同个数的多视点的同时，也能够提高视差屏障20的透光部110的比率，随此能够提高亮度及解析度。例如，如上所述，n为2的倍数，p为2时，亮度及解析度可以增加2倍以上。

为简单说明，图中的透光部110和单位像素120具有相同的大小，但是本发明并不限定于此。实际上，对应于各单位像素210的透光部110的大小可以小于各单位像素210的大小。

并且，视点数大时与视点数小时相比，可以增大透光部110的大小比率。这是为了使光的波长能以预定次数透射一个单位像素210，而减小干扰现象，最终最大限度地减小莫尔现象。同时考虑到工程误差等，透光部110和遮光部120的幅度比可为0.95：（m+0.05）～1.33:（m-1.33）。较优选为0.95：（m+0.05）～1.2:（m-1.2）。

本实施例中，透光部110沿显示板100的对角线方向形成，从而能够顺利显示多视点影像。此时，如上所述，通过本实施例的视差屏障20的透射率及折射率的特性变出色，因此能有效地防止莫尔现象。

如上所述，若在位于p个行和q个列的单位像素显示多视点，则透光部110的倾斜度大于现有透光部112的倾斜度。即，将在行方向的单位像素的幅度（w）作为A，将列方向的单位像素的长度（I）作为B时，理论上，透光部110的倾斜度C如下数学式1所示。

<数学式1>

C=(p*B)/A

实际上考虑到误差等时，透光部110的倾斜度C为数学式2所示。

<数学式2>

0.95*{（p*B）/A}≤C≤1.05*{（p*B）/A}

若考虑商用化的单位像素的长度I及幅度w，则透光部110的倾斜度可为79-82度。

一方面，如图7所示，为显示n个视点的单位像素位于一行的现有技术中，透光部112的倾斜度为B除以A的值。因此，现有技术的透光部112的倾斜度极其小于本实施例的透光部110的倾斜度。如此，本实施例中，通过将透光部110的倾斜度形成为比现有技术大，能够相对提高透光部110的比率。

所述说明及图中示出了透光部110的边界线具有斜线形态的例。但，本发明并不限定于此，如图8所示，在视差屏障24中，遮光部124和透光部114的边界线的至少一部分具备沿单位像素210的境界的阶梯形状，并可沿显示板100的对角线方向形成。更具体而言，一个行中，透光部114的边界线实际上与单位像素210的边界线一致，在与其相邻的另一个行，透光部114的边界线实际上与单位像素210的虚拟中心线一致。通过所述形状的透光部114可以使多视点影像的境界更加明确，而能够显示清晰的影像。

本发明并不限定于此，此外，还可以形成各种各样的形状的透光部。

而且，如图9所示，在使用背光单元（省略图示）的手动发光立体显示装置12，视差屏障20还可位于显示板100的后面。此时，将视差屏障20的透光部110的幅度可以形成为比单位像素的幅度大。由此，使用者看不到屏障线，而能够解除因屏障线而产生的排斥感。

如上所述的特征、结构及效果等包含于本发明的至少一个实施例，但并不仅局限于一个实施例。进而，各实施例的所述特征、结构及效果等可通过本实施例所属领域的技术人员组合或变形而实施为其他的实施例。因此，应解释为所述组合及变形例包含于本发明的范围。

Claims

1.一种立体显示装置，其中，包括：

显示板，由多个单位像素而构成，显示n个视点；

视差屏障，配置于所述显示板的一面，

所述n为2以上的整数，p及q为所述n的约数时，在所述显示板中，在行方向上相邻接的所述q个单位像素构成一个单位行，

通过在列方向上相邻接的所述p个单位行显示所述n个视点。

2.根据权利要求1所述的立体显示装置，其中，所述n为2的倍数，所述p为2，所述在行方向上相邻接的所述q个单位像素构成第一单位行，在所述列方向上邻接于所述第一单位行，并在所述行方向上相邻接的所述q个单位像素构成第二单位行，

通过所述第一单位行和所述第二单位行显示所述n个视点。

3.根据权利要求2所述的立体显示装置，其中，在所述显示板中，所述n个视点影像中对应于奇数的单位像素影像依次投射于所述第一单位行，而对应于偶数的单位像素影像依次投射于所述第二单位行。

4.根据权利要求3所述的立体显示装置，其中，在所述显示板中，显示所述n个视点的n个单位像素朝向上方并各朝右侧移动一个单位像素。

5.根据权利要求3所述的立体显示装置，其中，在所述显示板中，对应于奇数的单位像素影像从右侧向左侧依次投射于所述第一单位行及所述第二单位行中位于下侧的行，而对应于偶数的单位像素影像从右侧向左侧依次投射于所述第一单位行及所述第二单位行中位于上侧的行。

6.根据权利要求3所述的立体显示装置，其中，在所述显示板中，显示所述n个视点的n个单位像素朝向上方并各朝左侧移动一个单位像素。

7.根据权利要求6所述的立体显示装置，其中，在所述显示板中，对应于偶数的单位像素影像从右侧向左侧依次投射于所述第一单位行及所述第二单位行中位于下侧的行，而对应于奇数的单位像素影像从右侧向左侧依次投射于所述第一单位行及所述第二单位行中位于上侧的行。

8.根据权利要求1所述的立体显示装置，其中，所述视差屏障具备分别对应于所述多个单位像素的多个透光部和多个遮光部，

p是n的约数，p除n的值为q，将从q减1的值作为m时，在所述行方向上反复配置对应于所述透光部的一个单位像素和对应于所述遮光部的m个单位像素。

9.根据权利要求8所述的立体显示装置，其中，所述透光部沿所述显示板的对角线方向形成，将在所述行方向的所述单位像素的幅度作为A，将列方向的所述单位像素的长度作为B时，所述透光部的倾斜度（C）为以下数学式所示。

<数学式>

0.95*{（p*B）/A}≤C≤1.05*{（p*B）/A}

10.根据权利要求8所述的立体显示装置，其中，所述n为4以上的整数，是2的倍数，所述p为2。

11.根据权利要求10所述的立体显示装置，其中，所述透光部沿所述显示板的对角线方向形成，

所述透光部的倾斜度为79度至82度。

12.根据权利要求8所述的立体显示装置，其中，所述透光部沿所述显示板的对角线方向形成，

所述透光部的边界线具有斜线形态或阶梯形状。

13.根据权利要求8所述的立体显示装置，其中，所述视差屏障，包括：

透明基板，包含玻璃；以及

屏障图案，形成在所述透明基板上。