CN104079911B - 立体图像显示装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体图像显示装置及其驱动方法。该装置包括：用于在3D模式下显示多视点图像的显示面板；设置在显示面板上的可切换屏障，用于在3D模式下分离多视点图像以形成屏障；用户位置检测单元，用于输出包括用户位置信息的用户位置数据；可切换屏障控制单元，用于计算在3D模式下的多视点图像数据的平均图像电平，并根据平均图像电平和用户位置信息控制可切换屏障的孔径比；可切换屏障驱动单元，用于将驱动电压提供给可切换屏障的划分电极，并将公共电压提供给屏障公共电极；及显示面板驱动单元，用于将多视点图像数据转换成数据电压以将数据电压提供给显示面板的数据线，并将与数据电压同步的栅极脉冲依次提供给显示面板的栅极线。

Description

立体图像显示装置及其驱动方法

本申请要求2013年3月29日提交的韩国专利申请No.10-2013-0034211的优先权，在此为了所有目的通过参考并入本文，如同在本文完全阐明一样。

技术领域

本发明涉及一种立体图像显示装置及其驱动方法。

背景技术

立体图像显示装置被归类为立体技术或者自动立体技术。立体技术采用观看者左、右眼之间的双眼视差图像建立3D深度的感知。实现双眼视差图像的技术包括眼镜型和非眼镜型。眼镜型包括：图案化延迟器型，其显示要以不同的偏振方向在显示面板上显示的左、右视差图像，并且利用偏振眼镜实现3D图像；快门眼镜型，其以时间共享的方式在显示面板上显示左、右视差图像，并且利用液晶快门眼镜实现3D图像。在非眼镜型中，可以通过利用光学板如视差屏障、双凸透镜等分离左、右视差图像来实现3D图像。

视差屏障利用阻挡光的屏障板来分离左、右视差图像，从而可实现3D图像。但是，在视差屏障中，利用视差屏障的立体图像显示装置的2D亮度因为视差屏障的存在所以较低。近来，为了补充由于视差屏障影响的立体图像显示装置的2D亮度，提出了一种可切换的屏障，其仅仅在3D模式下形成，在2D模式下不形成屏障。可切换屏障可利用液晶控制形成屏障的区域。结果，提出了一种用户跟踪技术，其在检测用户的位置之后，根据用户位置改变可切换屏障的屏障形成位置。

用户跟踪技术通过根据用户的位置改变屏障的形成位置，无论用户处于何处，都可以使用户观看到最佳的3D图像。但是，因为用户跟踪技术通过在用户的移动结束之后分析用户的位置来改变屏障的形成位置，所以从用户移动结束时到屏障形成位置改变时存在预定时间间隔。例如，当用户在预定时间间隔期间从无畸变观看区移动到屏障观看区时，因为观看3D图像被阻挡，所以用户会感觉到闪烁。无畸变观看区指的是用户的左眼观看左视差图像、用户的右眼观看右视差图像的区域，屏障观看区指的是显示与屏障对应的黑色图案而不是3D图像的区域，闪烁指的是忽隐忽现。因此，用户在预定时间间隔期间观看3D图像时会感到不便。

发明内容

根据一个方面，本发明提供一种立体图像显示装置，包括：用于在3D模式下显示多视点图像的显示面板；设置在该显示面板上的可切换屏障，用于在3D模式下分离多视点图像以形成屏障；用户位置检测单元，用于通过分析由照相机拍摄的显示面板的前表面上显示的图像来输出包括用户位置信息的用户位置数据；可切换屏障控制单元，用于计算在3D模式下的多视点图像数据的平均图像电平，并且根据平均图像电平和用户位置信息控制该可切换屏障的孔径比；可切换屏障驱动单元，用于在该可切换屏障控制单元的控制下将驱动电压提供给该可切换屏障的划分电极，并且将公共电压提供给屏障公共电极；以及显示面板驱动单元，用于将多视点图像数据转换成数据电压以将数据电压提供给该显示面板的数据线，并且将与数据电压同步的栅极脉冲依次提供给该显示面板的栅极线。

根据另一个方面，本发明提供一种立体图像显示装置的驱动方法，所述立体图像显示装置包括用于在3D模式下显示多视点图像的显示面板以及设置在该显示面板上用于在3D模式下分离多视点图像以形成屏障的可切换屏障，该方法包括：通过分析由照相机拍摄的显示面板的前表面上显示的图像来输出包括用户位置信息的用户位置数据；计算在3D模式下的多视点图像数据的平均图像电平，并且根据平均图像电平和用户位置信息控制该可切换屏障的孔径比；将驱动电压提供给该可切换屏障的划分电极，并且将公共电压提供给屏障公共电极；以及将多视点图像数据转换成数据电压以将数据电压提供给该显示面板的数据线，并且将与数据电压同步的栅极脉冲依次提供给该显示面板的栅极线。

附图说明

给本发明提供进一步理解并结合在本申请中组成本申请一部分的附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1是示意性示出根据本发明示例性实施方式的立体图像显示装置的框图；

图2是示出图1的可切换屏障的平面图；

图3是沿图2的线I-I’所取的横截面图；

图4是示出在图1的用户位置检测单元中检测用户位置的方法的流程图；

图5是示出用于检测用户面部的面罩和面罩映射在由照相机捕捉的图像上的结果实例的视图。

图6是示出图1的可切换屏障控制单元的详细框图；

图7是示出根据本发明的示例性实施方式的屏障控制方法的流程图；

图8是示出第一到第三查找表中存储的第一到第三屏障控制数据的视图；

图9A和9B是示出可切换屏障根据孔径比而变化的的开口区和阻挡区的视图；

图10是示出屏障控制数据根据用户位置数据而偏移的视图；

图11是根据本发明的另一示例性实施方式的屏障控制方法的流程图；以及

图12是示出第一到第四查找表的每个表中存储的屏障控制数据的视图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些实例。尽可能地在整个附图中使用相同的参考数字表示相同或相似的部件。应注意的是，如果确定已知技术会误导本发明的实施方式，那么将省略对所述已知技术的详细描述。

图1是示意性示出根据本发明示例性实施方式的立体图像显示装置的框图。参照图1，立体图像显示装置包括显示面板10、可切换屏障30、显示面板驱动单元、可切换屏障驱动单元130、显示面板控制单元140、可切换屏障控制单元150、主机系统160、用户位置检测单元170等。

根据本发明示例性实施方式的立体图像显示装置可以由平板显示装置如液晶显示器（LCD）、场致发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)等实现。尽管本发明在下面的实施方式中主要描述的是液晶显示装置，但本发明并不限于此。

显示面板10包括形成在两块基板之间的液晶层。在显示面板10的下基板上，彼此交叉地形成数据线D和栅极线G（或者扫描线），并且形成薄膜晶体管（下面称为TFT）阵列，其中在由数据线D和栅极线G限定的单元区内以矩阵形式设置多个像素。显示面板10的每个像素连接至薄膜晶体管，并且由像素电极和液晶公共电极之间的电场驱动。

在显示面板10的上基板上，形成包括黑矩阵、滤色器等的滤色器阵列。上偏振板附接在显示面板10的上基板上，下偏振板附接在其下基板上。上偏振板的透光轴可被形成为与下偏振板的透光轴正交。此外，用于设置液晶预倾角的取向层分别形成在上、下基板上。用于保持液晶单元的单元间隙的间隔件形成在显示面板10的上、下基板之间。

液晶公共电极以垂直场驱动模式如扭曲向列(TN)模式或者垂直取向(VA)模式形成在上基板上，并且以水平场驱动模式如面内切换（IPS)模式或者边缘场切换(FFS)模式与像素电极一起形成在下基板上。显示面板10的液晶模式可以以上述TN模式、VA模式、IPS模式、FFS模式以任何其它液晶模式来实现。

显示面板10以2D模式显示2D图像，以3D模式显示多视点图像。多视点图像包括第一到第n（n是大于等于2的整数）视点图像。通过使用彼此隔开与普通人的双目间隔对应的距离的多个照相机拍摄物体来产生多视点图像。例如，当四个照相机被放置为彼此隔开双目间隔距离来拍摄物体时，显示面板10显示第一到第四视点图像。

显示面板10可以选自用于调制来自背光单元的光的穿透型液晶显示面板。背光单元包括光源、导光板（或者光扩散板）、多个光学片、以及根据从背光单元驱动单元提供的驱动电流而发光的类似元件。背光单元可以被实现为直下型或者边缘型背光单元。背光单元的光源可以包括热阴极荧光灯（HCFL）、冷阴极荧光灯（CCFL）、外部电极荧光灯（EEFL）、发光二极管（LED）、有机发光二极管（OLED）中的至少任何一种或者两种。

背光单元驱动单元产生驱动电流，用于背光单元的光源的发光。背光单元驱动单元在背光控制单元的控制下导通或者断开提供给光源的驱动电流。背光控制单元根据从主机系统160输入的整体/局部调光信号（DIM），将包括脉宽调制（PWM）信号的占空比控制值的背光控制数据转换成串行外围接口(SPI)数据格式，并将转换后的数据传送到背光单元驱动单元。

显示面板10包括形成在两块基板之间的液晶层。在显示面板10的下基板上，彼此交叉地形成数据线D和栅极线G（或者扫描线），并且形成薄膜晶体管（下面称为TFT）阵列，其中在由数据线D和栅极线G限定的单元区内以矩阵形式设置多个像素。显示面板10的每个像素连接至薄膜晶体管，并且由像素电极和液晶公共电极之间的电场驱动。

数据驱动单元120包括多个源极驱动集成电路（IC）。源极驱动IC将从显示面板控制单元140输入的2D图像数据RGB2D或者多视点图像数据MVD转换成正极/负极伽马补偿电压，以产生模拟数据电压。将从源极驱动IC输出的模拟数据电压提供给显示面板10的数据线D。

栅极驱动单元110包括移位电阻器、用于将移位电阻器的输出信号转换成适于驱动液晶单元的TFT的摆动宽度的电平移位器，输出缓存器等。栅极驱动单元110将与数据电压同步的栅极脉冲依次提供给显示面板10的栅极线G。

显示面板控制单元140从主机系统160接收2D模式的2D图像数据RGB2D和3D模式的多视点图像数据MVD。此外，显示面板控制单元140从主机系统160接收时序信号和模式信号MODE。时序信号可包括水平同步信号、垂直同步信号、数据使能信号、点时钟等。显示面板控制单元140可基于时序信号，以预定的帧频率驱动显示面板10，并且可基于预定的帧频率，产生栅极驱动单元控制信号GCS和数据驱动单元控制信号DCS。显示面板控制单元140将栅极驱动单元控制信号GCS提供给栅极驱动单元110，将2D图像数据RGB2D或者多视点图像数据MVD和数据驱动单元控制信号DCS提供给数据驱动单元120。

可切换屏障30设置在显示面板10上。可切换屏障30在2D模式下不形成屏障。可切换屏障30在3D模式下形成用于将作为显示在显示面板10上的多视点图像的第一到第n视点图像分离到第一到第n观看区的屏障。可切换屏障30可以在图3所示的液晶面板中实施。下面参照图2和3详细说明可切换屏障30。

图2是示出图1的可切换屏障的平面图。图3是沿图2的线I-I’所取的横截面视图。参照图2和3，可切换屏障30包括第一基板31、第二基板32、划分电极33、屏障公共电极34、液晶层36、第一偏振板36A和第二偏振板36B。第一和第二基板31和32的每个都可由玻璃或者塑料膜实施。第一偏振板36A附接至第一基板31的与显示面板10相对的一个表面，划分电极33形成在第一基板31的另一表面上。每个划分电极33被形成为以预定间隔彼此隔开。此外，每个划分电极33可被形成为与可切换屏障30中形成屏障的方向平行。如图2所示，本发明的示例性实施方式主要描述了可切换屏障30的屏障以在垂直方向（y轴方向）上形成的垂直型实施的情况。但是，可切换屏障30的屏障可以实现为倾斜型，即与垂直方向成预定角度倾斜地形成。将来自可切换屏障驱动单元130的驱动电压提供给划分电极33。

屏障公共电极34形成在第二基板32的与第一基板31相对的一个表面上，第二偏振板36B附接至第二基板32的另一表面。屏障公共电极34可以作为单个膜形成在第二基板32的整个一个表面上。第一偏振板36A的光轴被形成为与第二偏振板36B的光轴正交。将来自可切换屏障驱动单元130的屏障公共电压提供给屏障公共电极34。

可切换屏障30的液晶层36形成在第一基板31和第二基板32之间。液晶层36的液晶分子由每个划分电极33和屏障公共电极34之间的电场驱动。

根据可切换屏障控制单元150的屏障控制数据BCD，可切换屏障驱动单元130将驱动电压提供给可切换屏障30的划分电极33，并将屏障公共电压提供给屏障公共电极34。控制可切换屏障驱动单元130，以在2D模式下将第一驱动电压提供给可切换屏障30的所有划分电极33。由被提供第一驱动电压的划分电极33和被提供屏障公共电压的屏障公共电极34之间的电场驱动的液晶层36的液晶分子调制光，以使通过第一偏振板36A的光可以通过第二偏振板36B。结果，可切换屏障30在2D模式下不形成屏障。

此外，控制可切换屏障驱动单元130，从而在3D模式下将第一驱动电压提供给开放区（openingregion）的划分电极33，并将第二驱动电压提供给阻挡区的划分电极33。由被提供第二驱动电压的划分电极33和被提供屏障公共电压的屏障公共电极34之间的电场驱动的液晶层36的液晶分子不调制光，从而使得通过第一偏振板36A的光不通过第二偏振板36B。结果，可切换屏障30在3D模式下在开放区不形成屏障，在阻挡区形成屏障。因此，可切换屏障30在3D模式下形成屏障，使得显示面板10的第1到第n视点图像被分到第1到第n观看区，从而用户可以利用双眼视差观看立体图像。

同时，为了防止液晶的DC余像，可切换屏障驱动单元130可以周期性地反转提供给划分电极33的驱动电压的极性。液晶的DC余像指的是液晶分子的充电颗粒在DC驱动时积累在取向层上，从而可以改变液晶分子的预倾角。可切换屏障驱动单元130执行AC驱动，其周期性地反转提供给划分电极33的驱动电压的极性，从而可以防止液晶产生DC余像。

可切换屏障控制单元150从主机系统160接收模式信号MODE。可切换屏障控制单元150将屏障控制数据BCD提供给可切换屏障驱动单元130，以使2D模式下在可切换屏障30中不形成屏障。可切换屏障控制单元150将屏障控制数据BCD提供给可切换屏障驱动单元130，使得3D模式下屏障形成在可切换屏障30的阻挡区中，且屏障不形成在其开放区中。详细地说，可切换屏障控制单元150从主机系统160接收多视点图像数据MVD和用户位置数据ULC。可切换屏障控制单元150计算多视点图像数据MVD的平均图像电平，并根据平均图像电平控制可切换屏障30的孔径比。可通过下面的等式1计算可切换屏障30的孔径比。在下面的等式1中，APR指的是孔径比(%)，APA指的是开放区的宽度，BLA指的是阻挡区的宽度。

【等式1】

$\mathrm{APR}(\%)=\frac{\mathrm{APA}}{\mathrm{APA}+\mathrm{BLA}}\×100$

此外，可切换屏障控制单元150根据用户位置数据ULC的用户位置信息移动屏障。即，可切换屏障30中的屏障形成位置取决于用户位置。因此，根据平均图像电平和用户位置确定可切换屏障30的开放区和阻挡区。下面将参照图6到13对可切换屏障控制单元150中屏障形成位置的控制方法进行说明。

主机系统160通过接口如低压差分信号(LVDS)接口、最小跃迁差分信号(TMDS)接口等将2D图像数据RGB2D或者多视点图像数据MVD提供给显示面板控制单元140。此外，主机系统160将模式信号MODE、时序信号等提供给显示面板控制单元140。此外，主机系统160将模式信号MODE、时序信号等提供给可切换屏障控制单元150。在3D模式下，主机系统160从用户位置检测单元170接收包括用户位置信息的用户位置数据ULC。在3D模式下，主机系统160将多视点图像数据MVD和用户位置数据ULC提供给可切换屏障控制单元150。模式信号MODE是指示2D模式或者3D模式的信号。

用户位置检测单元170通过分析由照相机拍摄的显示面板前表面上显示的图像，检测用户位置信息。用户位置检测单元170检测用户位置信息，以使根据用户位置改变可切换屏障30中的屏障形成位置的用户跟踪技术可以也应用到本发明的示例性实施方式中。

在3D模式下，用户位置检测单元170输出包括用户位置信息的用户位置数据ULC至主机系统160。下面，将参照图4和5对用户位置检测单元170中用户位置的检测方法进行详细说明。

图4是示出在图1的用户位置检测单元中用户位置检测方法的流程图。图5是示出用于检测用户面部的面罩和面罩映射在由照相机捕捉的图像上的结果实例的视图。首先，用户位置检测单元170存储由照相机（未示出）拍摄的显示面板10前表面上显示的图像（步骤S101）。然后，用户位置检测单元170从图像检测用户的面部。如图5所示，用户位置检测单元170可以通过以限定眼部、鼻子和嘴巴的轮廓特征的形式在图像上映射预置的面罩，检测用户的面部(步骤S102)。然后，用户位置检测单元170检测眼睛之间的中心点(步骤S103)。而且，用户位置检测单元170计算眼睛之间中心点的x轴坐标（步骤S104）。计算出的x轴坐标指的是x轴上的用户位置。x轴可以是与显示面板10的主轴平行的轴。用户位置检测单元170将包括x轴坐标的用户位置数据ULC作为用户位置信息输出至主机系统160.。

图6是示出图1的可切换屏障控制单元的详细框图。图7是示出本发明的示例性实施方式的屏障控制方法的流程图。参照图6，可切换屏障控制单元150包括平均图像电平计算部151、选择信号输出部152、存储器153和数据移位部154。存储器153包括多个查找表。下面，将参照图6和7对根据本发明示例性实施方式的可切换屏障控制单元150的可切换屏障控制方法进行详细说明。

首先，平均图像电平计算部151可根据模式信号MODE确定2D模式或者3D模式。平均图像电平计算部151计算3D模式下多视点图像数据MVD的平均图像电平APL。平均图像电平APL指的是第一帧周期的亮度平均值。为了用下面的等式2计算平均图像电平APL，平均图像电平计算部151可计算每个像素的亮度值。多视点图像数据MVD包括红、绿、蓝数字数据R、G、B。在下述等式2中，Y表示亮度值，R表示红色数字数据，G表示绿色数字数据，B表示蓝色数字数据。

【等式2】

Y=0.299R+0.589G+O.114B

通过在第一帧周期期间，在对每个像素的全部亮度值相加之后，将相加值除以像素的数量，平均图像电平计算部151可以计算平均图像电平APL（步骤S201）。

第二，选择信号输出部152可根据模式信号MODE确定2D模式或者3D模式。选择信号输出部152在2D模式下输出指示存储器153的第一查找表的选择信号SL。在2D模式下，根据选择信号SL，存储器153输出存储在第一查找表中的第一屏障控制数据BCD1至数据移位部154。

在3D模式下，选择信号输出部152确定平均图像电平APL是否等于或者高于参考值RV（步骤S202）。当平均图像电平APL等于或者高于参考值RV时，选择信号输出部152输出指示第二查找表的选择信号SL。在这种情况下，存储器153根据选择信号SL输出第二查找表中存储的第二屏障控制数据BCD2至数据移位部154（步骤S203）。当平均图像电平APL低于参考值RV时，选择信号输出部152输出指示第三查找表的选择信号SL。在这种情况下，存储器153根据选择信号SL输出第三查找表中存储的第三屏障控制数据BCD3至数据移位部154（步骤S204）。

图8是示出第一到第三查找表中存储的第一到第三屏障控制数据的视图。参照图8，第一到第三查找表LUT1、LUT2和LUT3中的0值的意思是指示作为不形成屏障的驱动电压的第一驱动电压的数字值，1值的意思是指示作为形成屏障的驱动电压的第二驱动电压的数字值。此外，为了解释的方便，图8示出了第一到第三查找表LUT1,LUT2和LUT3存储指示提供给可切换屏障30的8个划分电极33的驱动电压的数字值的情况。这里，可切换屏障30的8个划分电极33可以在屏障的一个单元中实现。

在2D模式下，第一查找表LUT1中存储的第一屏障控制数据BCD1是输出至数据移位部154的数据。因为可切换屏障30在2D模式下不形成屏障，所以第一屏障控制数据BCD1仅仅包括0值。

在3D模式下，当平均图像电平APL等于或者高于参考值RV时，第二查找表LUT2中存储的第二屏障控制数据BCD2是输出至数据移位部154的数据。因为可切换屏障30在3D模式下形成屏障，所以第二屏障控制数据BCD2既包括0值也包括1值。

在3D模式下，当平均图像电平APL低于参考值RV时，第三查找表LUT3中存储的第三屏障控制数据BCD3是输出至数据移位部154的数据。因为可切换屏障30在3D模式下形成屏障，所以第三屏障控制数据BCD3既包括0值也包括1值。第三屏障控制数据BCD3具有低于第二屏障控制数据BCD2的0值。

因为0值指示不形成屏障的驱动电压，当包括许多0值时，开放区被加宽。下面将参照图9A和9B对此进行详细说明。

图9A和9B是示出可切换屏障根据孔径比而变化的的开放区和阻挡区的视图。详细地讲，图9A示出的是可切换屏障驱动单元130根据第二屏障控制数据BCD2提供驱动电压至可切换屏障30的划分电极33的情况。图9B示出的是可切换屏障驱动单元130根据第三屏障控制数据BCD3提供驱动电压至可切换屏障30的划分电极33的情况。

参照图9A，在由第二屏障控制数据BCD2控制可切换屏障驱动单元130的情况下，将第二驱动电压V2提供给可切换屏障30的第一和第二划分电极33a和33b，第七至第十划分电极33g、33h、33i和33j，第十五和第十六划分电极33o和33p。将第一驱动电压V1提供给可切换屏障30的第三至第六划分电极33c、33d、33e和33f，第十一到第十四划分电极33k,33l,33m和33n。由被提供第一驱动电压V1的划分电极33和被提供屏障公共电压的屏障公共电极34之间的电场驱动的液晶层36的液晶分子对光进行调制，以使通过第一偏振板36A的光可以通过第二偏振板36B。因此，被提供第一驱动电压V1的第三至第六划分电极33c、33d、33e和33f，第十一到第十四划分电极33k,33l,33m和33n的区域可以被限定作为如图9A所示的开放区。由被提供第二驱动电压V2的划分电极33和被提供屏障公共电压的屏障公共电极34之间的电场驱动的液晶层36的液晶分子不对光进行调制，使得通过第一偏振板36A的光不通过第二偏振板36B。因此，被提供第一驱动电压V2的第一和第二划分电极33a和33b，第七至第十划分电极33g、33h、33i和33j，第十五和第十六划分电极33o和33p的区域可以被限定作为图9A示出的阻挡区。

参照图9B，在由第三屏障控制数据BCD3控制可切换屏障驱动单元130的情况下，将第二驱动电压V2提供给可切换屏障30的第一至第三划分电极33a、33b和33c，第六至第八划分电极33f、33g和33h，第九至第十一划分电极33i、33j和33k，第十四至第十六划分电极33n、33o和33p。将第一驱动电压V1提供给可切换屏障30的第四、第五、第十二和第十三划分电极33d、33e、33l和33m。由被提供第一驱动电压的划分电极33和被提供屏障公共电压的屏障公共电极34之间的电场驱动的液晶层36的液晶分子对光进行调制，以使通过第一偏振板36A的光可以通过第二偏振板36B。因此，被提供第一驱动电压V1的第四、第五、第十二和第十三划分电极33d、33e、33l和33m的区域可以被限定作为如图9B所示的开放区。由被提供第二驱动电压V2的划分电极33和被提供屏障公共电压的屏障公共电极34之间的电场驱动的液晶层36的液晶分子不对光进行调制，使得通过第一偏振板36A的光不通过第二偏振板36B。因此，被提供第二驱动电压V2的第一至第三划分电极33a、33b和33c，第六至第八划分电极33f、33g和33h，第九至第十一划分电极33i、33j和33k，第十四至第十六划分电极33n、33o和33p的区域可以被限定作为图9B所示的阻挡区。

如上所述，在由第二屏障控制数据BCD2而非第三屏障控制数据BCD3控制可切换屏障30的情况下，加宽了可切换屏障30的开放区。即，在平均图像电平APL等于或者高于参考值RV的情况下，本发明的示例性实施方式控制可切换屏障30的孔径比，使其高于平均图像电平APL低于参考值RV的情况下的孔径比。

同时，因为用户跟踪技术通过在用户的移动结束之后分析用户的位置来改变屏障的形成位置，所以从用户移动结束时到屏障的形成位置改变时存在预定时间间隔。结果，当用户在预定时间间隔期间从无畸变观看区移动到屏障观看区时，用户可能感觉到闪烁。特别是在显示面板10上显示的立体图像的亮度高时，用户可能很容易地感到闪烁。无畸变观看区指的是用户的左眼观看左视差图像、用户的右眼观看右视差图像的区域，屏障观看区指的是显示与屏障对应的黑色图案而不是3D图像的区域，闪烁指的是忽隐忽现。

但是，在平均图像电平APL等于或者高于参考值RV的情况下，本发明的示例性实施方式很高地控制可切换屏障30的孔径比。因为当可切换屏障30的孔径比高时，每个观看区被扩大，所以在预定时间间隔期间用户位于屏障观看区内的次数会减少。即，即使用户移动，在预定时间间隔期间用户位于无畸变观看区内的次数会增加。因此，根据本发明的另一示例性实施方式，解决了在预定时间间隔期间由于闪烁造成的用户在观看立体图像时感到不便的问题。

同时，当参考值RV低时，因为增加了可切换屏障30的孔径比被控制得很高的情况，所以很容易地解决了由于闪烁造成的用户在观看立体图像时感到不便的问题。但是，在可切换屏障30的孔径比被控制得很高的情况下，观看区扩大，因此在每个观看区中可能产生彼此相邻的观看区重叠的区域，从而可能会导致3D串扰。3D串扰指的是左、右视差图像在用户的左眼或右眼中看起来重叠。因此，通过在先的实验将参考值RV预设为适当的值(步骤S202,S203和S204)。

第三，根据选择信号输出部152的选择信号SL，数据移位部154从存储器153接收第一到第三屏障控制数据BCD1、BCD2和BCD3中的任何一个。详细地，数据移位部154将从存储器153输入的屏障控制数据BCD1设置为在2D模式下的屏障控制数据BCD。数据移位部154将从存储器153输入的第二和第三屏障控制数据BCD2和BCD3的任何一个设置为在3D模式下的屏障控制数据BCD。

此外，数据移位部154从主机系统160接收用户位置数据ULC。数据移位部154可以根据包括用户位置信息的用户位置数据ULC确定用户位置并对屏障控制数据BCD进行移位（步骤S205）。用户位置信息可以是从用户位置检测单元170检测的x轴坐标。数据移位部154基于用户位置数据ULC的x轴坐标，计算屏障控制数据BCD的移位值。

例如，当由照相机拍摄的显示面板10的前表面上显示的图像的分辨率为1920X1080时，x轴坐标可以表示为1到1920。当x轴坐标为960时，用户位于显示面板10的前表面的中心，因此可切换屏障30不需要移动屏障。在这种情况下，数据移位部154将屏障控制数据BCD的移位值计算为0。但是，当x轴坐标具有不同的值时，数据移位部154基于预先存储的公式计算屏障控制数据BCD的移位值。

图10是示出屏障控制数据根据用户位置数据而移位的视图。图10主要描述了数据移位部154将第三屏障控制数据BCD3设为屏障控制数据BCD的情况。参照图10，在3D模式下，数据移位部154根据计算的移位值对屏障控制数据BCD进行移位。例如，如图10所示，数据移位部154可以将屏障控制数据BCD向右移动两格。即，数据移位部154可以将11100111移位到11111001。

在3D模式下，数据移位部154将根据位移值移位后的屏障控制数据BCD提供给可切换屏障驱动单元130。根据屏障控制数据BCD，可切换屏障驱动单元130将驱动电压提供给可切换屏障30的划分电极33，将并屏障公共电压提供给屏障公共电极34。

如上所述，在3D模式下，本发明的示例性实施方式计算多视点图像数据MVD的平均图像电平APL，通过分析由照相机拍摄的显示面板10的前表面上显示的图像来计算用户位置信息，并且根据平均图像电平APL和用户位置信息执行控制，从而在可切换屏障30中形成屏障。特别地，在平均图像电平APL等于或者高于参考值RV的情况下，本发明的示例性实施方式控制可切换屏障30的孔径比，使其高于平均图像电平APL低于参考值RV的情况下的孔径比。当可切换屏障30的孔径比变高时，每个观看区扩大，因此本发明的示例性实施方式极大地减少了在预定时间间隔期间用户从无畸变观看区进入屏障观看区的次数。结果，本发明的示例性实施方式可以解决在预定时间间隔期间用户在观看立体图像时由于闪烁感到不便的问题。

图11是示出本发明另一示例性实施方式的屏障控制方法的流程图。下面，将参照图6和11详细说明根据本发明另一示例性实施方式的可切换屏障控制单元150的可切换屏障控制方法。

首先，平均图像电平计算部151计算在3D模式下的多视点图像数据MVD的平均图像电平APL。平均图像电平计算部151计算平均图像电平APL的方法基本上与图7的步骤S201所描述的方法相同（步骤S301）。

第二，选择信号输出部152可根据模式信号MODE确定2D模式或者3D模式。选择信号输出部152在2D模式下输出指示存储器153的第一查找表的选择信号SL。在2D模式下，根据选择信号SL，存储器153输出存储在第一查找表中的第一屏障控制数据BCD1至数据移位部154。

在3D模式下，选择信号输出部152确定平均图像电平APL是否等于或者高于第一参考值（或参考亮度）RV1（步骤S302）。当平均图像电平APL等于或者高于第一参考值RV1时，选择信号输出部152输出指示第二查找表的选择信号SL。在这种情况下，存储器153根据选择信号SL输出第二查找表中存储的第二屏障控制数据BCD2至数据移位部154（步骤S303）。当平均图像电平APL低于第一参考值RV1时，选择信号输出部152确定平均图像电平APL是否等于或者高于第二参考值RV2（步骤S304），并且当平均图像电平APL低于第一参考值RV1，并且等于或者高于第二参考值RV2时，选择信号输出部152输出指示第三查找表的选择信号SL。在这种情况下，存储器153根据选择信号SL输出第三查找表中存储的第三屏障控制数据BCD3至数据移位部154（步骤S305）。当平均图像电平APL低于第二参考值RV2时，选择信号输出部152输出指示第四查找表的选择信号SL。在这种情况下，存储器153根据选择信号SL输出第四查找表中存储的第四屏障控制数据BCD4至数据移位部154（步骤S306）。

图12是示出第一到第四查找表中存储的第一到第四屏障控制数据的视图。参照图12，第一到第四查找表LUT1、LUT2、LUT3和LUT4中的0值指的是指示第一驱动电压即不形成屏障的驱动电压的数字值，1值指的是指示第二驱动电压即形成屏障的驱动电压的数字值。此外，为了解释的方便，图12示出了第一到第四查找表LUT1、LUT2、LUT3和LUT4存储指示提供给可切换屏障30的10个划分电极33的驱动电压的数字值的情况。这里，可切换屏障30的10个划分电极33可以在屏障的一个单元中实现。

第一查找表LUT1中存储的第一屏障控制数据BCD1是2D模式下输出至数据移位部154的数据。因为可切换屏障30在2D模式下不形成屏障，所以第一屏障控制数据BCD1仅仅包括0值。

第二查找表LUT2中存储的第二屏障控制数据BCD2是在3D模式下，当平均图像电平APL等于或者高于第一参考值RV1时，输出至数据移位部154的数据。因为可切换屏障30在3D模式下形成屏障，所以第二屏障控制数据BCD2既包括0值也包括1值。

第三查找表LUT3中存储的第三屏障控制数据BCD3是在3D模式下，当平均图像电平APL低于第一参考值RV1，并且等于或者高于第二参考值RV2时，输出至数据移位部154的数据。因为可切换屏障30在3D模式下形成屏障，所以第三屏障控制数据BCD3既包括0值也包括1值。第三屏障控制数据BCD3具有低于第二屏障控制数据BCD2的0值。

第四查找表LUT4中存储的第四屏障控制数据BCD4是在3D模式下，当平均图像电平APL低于第二参考值RV2时，输出至数据移位部154的数据。因为可切换屏障30在3D模式下形成屏障，所以第四屏障控制数据BCD4既包括0值也包括1值。第四屏障控制数据BCD4具有低于第三屏障控制数据BCD3的0值。

因为0值指示不形成屏障的驱动电压，所以当包括许多0值时，开放区被加宽。参照图9A和9B对此进行了详细说明。

如上所述，在可切换屏障30由第三屏障控制数据BCD3而不是第四屏障控制数据BCD4控制的情况下，以及可切换屏障30由第二屏障控制数据BCD2而不是第三屏障控制数据BCD3控制的情况下，可切换屏障30的开放区被加宽。即，在本发明的另一示例性实施方式中，因为平均图像电平APL较高，所以可切换屏障30的孔径比被控制得较高。

同时，因为用户跟踪技术通过在用户的移动结束之后分析用户的位置来改变屏障的形成位置，所以从用户移动结束时到屏障的形成位置改变时存在预定时间间隔。结果，当用户在预定时间间隔期间从无畸变观看区移动到屏障观看区时，用户可能感觉到闪烁。特别是在显示面板10上显示的立体图像的亮度高时，用户可能很容易地感到闪烁。无畸变观看区指的是用户的左眼观看左视差图像、用户的右眼观看右视差图像的区域，屏障观看区指的是显示与屏障对应的黑色图案而不是3D图像的区域，闪烁指的是忽隐忽现。

在平均图像电平APL较高时，在本发明的另一示例性实施方式中将可切换屏障30的孔径比控制得较高。因为当可切换屏障30的孔径比高时，每个观看区被扩大，所以在预定时间间隔期间用户位于屏障观看区内的次数会减少。即，即使用户移动，在预定时间间隔期间用户位于无畸变观看区内的次数会增加。因此，根据本发明的另一示例性实施方式，解决了在预定时间间隔期间由于闪烁造成的用户在观看立体图像时感到不便的问题。

同时，当第一和第二参考值RV1和RV2低时，因为增加了可切换屏障30的孔径比被控制得较高的情况，所以很容易地解决了由于闪烁造成的用户在观看立体图像时感到不便的问题。但是，在可切换屏障30的孔径比被控制得较高的情况下，观看区被扩大，因此在每个观看区中可能产生彼此相邻的观看区重叠的区域，从而可能会导致3D串扰。3D串扰指的是左、右视差图像在用户的左眼或右眼中看起来重叠。因此，通过在先的实验将第一和第二参考值RV1和RV2预设为适当的值(步骤S302、S303、S304、S305和S306)。

第三，根据选择信号输出部152的选择信号SL，数据移位部154从存储器153接收第一到第四屏障控制数据BCD1、BCD2、BCD3和BCD4中的任何一个。详细地，在2D模式下，数据移位部154将从存储器153输入的第一屏障控制数据BCD1设置为屏障控制数据BCD。在3D模式下，数据移位部154将从存储器153输入的第二至第四屏障控制数据BCD2、BCD3和BCD4中的任何一个设置为屏障控制数据BCD。

此外，数据移位部154从主机系统160接收用户位置数据ULC。数据移位部154可以根据用户位置数据ULC的用户位置信息确定用户位置并对屏障控制数据BCD进行移位（步骤S307）。用户位置信息可以是从用户位置检测单元170检测的x轴坐标。数据移位部154基于用户位置数据ULC的x轴坐标，计算屏障控制数据BCD的移位值。

例如，当由照相机拍摄的显示面板10的前表面上显示的图像的分辨率为1920X1080时，x轴坐标可以表示为1到1920。当x轴坐标为960时，用户位于显示面板10的前表面的中心，因此可切换屏障30不需要移动屏障。在这种情况下，数据移位部154将屏障控制数据BCD的移位值计算为0。但是，当x轴坐标具有不同的值时，在3D模式下，数据移位部154基于预先存储的公式计算屏障控制数据BCD的移位值。

在3D模式下，数据移位部154将根据移位值移位后的屏障控制数据BCD提供给可切换屏障驱动单元130。根据屏障控制数据BCD，可切换屏障驱动单元130将驱动电压提供给可切换屏障30的划分电极33，并将屏障公共电压提供给屏障公共电极34。

如上所述，在3D模式下，本发明的另一示例性实施方式计算多视点图像数据MVD的平均图像电平APL，通过分析由照相机拍摄的显示面板10的前表面上显示的图像来计算用户位置信息，并且根据平均图像电平APL和用户位置信息执行控制，从而在可切换屏障30中形成屏障。特别地，在本发明的另一示例性实施方式中，在平均图像电平APL较高时，可切换屏障30的孔径比控制得较高。当可切换屏障30的孔径比高时，每个观看区扩大，因此本发明的另一示例性实施方式极大地减少了在预定时间间隔期间用户从无畸变观看区进入屏障观看区的次数。结果，本发明的另一示例性实施方式可以解决在预定时间间隔期间用户观看立体图像时由于闪烁感到不便的问题。

在3D模式下，本发明计算多视点图像数据的平均图像电平，通过分析由照相机拍摄的显示面板的前表面上显示的图像来计算用户位置信息，并且根据平均图像电平APL和用户位置信息执行控制，在可切换屏障30中形成屏障。当可切换屏障30的孔径比变高时，每个观看区扩大，因此本发明的另一示例性实施方式极大地减少了在预定时间间隔期间用户从无畸变观看区移动到屏障观看区的次数。结果，本发明可以解决在预定时间间隔期间用户在观看立体图像时由于闪烁感到不便的问题。

尽管已经参考多个示例性实施方式描述了本发明的实施方式，但应当理解的是：可以由所属领域技术人员设计出落入本发明原理范围内的大量其它修改和实施方式。更具体地，可以在说明书、附图和所附权利要求书的范围内对主题组合方案的组成部件和/或布置作出各种变化和修改。除了组成部件和/或布置的变化和修改之外，替代使用对于所属领域技术人员来说也将是显而易见的。

Claims (10)

1.一种立体图像显示装置，包括：

用于在3D模式下显示多视点图像的显示面板；

设置在该显示面板上的可切换屏障，用于在3D模式下分离多视点图像以形成屏障；

用户位置检测单元，用于通过分析由照相机拍摄的显示面板的前表面上显示的图像来输出包括用户位置信息的用户位置数据；

可切换屏障控制单元，用于计算在3D模式下的多视点图像数据的平均图像电平，并且根据平均图像电平和用户位置信息控制该可切换屏障的孔径比；

可切换屏障驱动单元，用于在该可切换屏障控制单元的控制下将驱动电压提供给该可切换屏障的划分电极，并且将公共电压提供给屏障公共电极；以及

显示面板驱动单元，用于将多视点图像数据转换成数据电压以将数据电压提供给该显示面板的数据线，并且将与数据电压同步的栅极脉冲依次提供给该显示面板的栅极线，

其中该可切换屏障控制单元在平均图像电平等于或者高于参考值的情况下控制该可切换屏障的孔径比，以使其高于平均图像电平低于参考值的情况下的孔径比。

2.如权利要求1的立体图像显示装置，其中该可切换屏障控制单元包括：

平均图像电平计算部，用于计算在3D模式下的多视图图像数据的平均图像电平；

存储器，用于在2D模式下输出第一查找表中存储的第一屏障控制数据，在3D模式下当平均图像电平等于或者高于参考值时输出第二查找表中存储的第二屏障控制数据，并且在3D模式下当平均图像电平低于参考值时输出第三查找表中存储的第三屏障控制数据。

3.如权利要求2的立体图像显示装置，其中该可切换屏障控制单元还包括数据移位部，用于将从该存储器输入的第一屏障控制数据设置为在2D模式下的屏障控制数据，将从该存储器输入的第二和第三屏障数据中的任何一个设置为在3D模式下的屏障控制数据，并且在3D模式下根据用户位置信息对屏障控制数据进行移位。

4.如权利要求1的立体图像显示装置，其中该可切换屏障控制单元包括：

平均图像电平计算部，用于计算在3D模式下的多视图图像数据的平均图像电平；

存储器，用于在2D模式下输出第一查找表中存储的第一屏障控制数据，在3D模式下当平均图像电平等于或者高于第一参考亮度时输出第二查找表中存储的第二屏障控制数据，在3D模式下当平均图像电平低于第一参考亮度并且等于或者高于第二参考亮度时输出第三查找表中存储的第三屏障控制数据，并且在3D模式下当平均图像电平低于第二参考亮度时输出第四查找表中存储的第四屏障控制数据。

5.如权利要求4的立体图像显示装置，其中该可切换屏障控制单元还包括：

数据移位部，用于将从该存储器输入的第一屏障控制数据设置为在2D模式下的屏障控制数据，将从该存储器输入的第二、第三和第四屏障数据中的任何一个设置为在3D模式下的屏障控制数据，并且在3D模式下根据用户位置信息对屏障控制数据进行移位。

6.一种立体图像显示装置的驱动方法，所述立体图像显示装置包括用于在3D模式下显示多视点图像的显示面板以及设置在该显示面板上用于在3D模式下分离多视点图像以形成屏障的可切换屏障，该方法包括：

通过分析由照相机拍摄的显示面板的前表面上显示的图像来输出包括用户位置信息的用户位置数据；

计算在3D模式下的多视点图像数据的平均图像电平，并且根据平均图像电平和用户位置信息控制该可切换屏障的孔径比；

将驱动电压提供给该可切换屏障的划分电极，并且将公共电压提供给屏障公共电极；以及

将多视点图像数据转换成数据电压以将数据电压提供给该显示面板的数据线，并且将与数据电压同步的栅极脉冲依次提供给该显示面板的栅极线，

其中根据平均图像电平和用户位置信息控制该可切换屏障的孔径比包括：在平均图像电平等于或者高于参考值的情况下控制该可切换屏障的孔径比，以使其高于平均图像电平低于参考值的情况下的孔径比。

7.如权利要求6的驱动方法，其中根据平均图像电平和用户位置信息控制该可切换屏障的孔径比包括：在2D模式下输出第一查找表中存储的第一屏障控制数据，在3D模式下当平均图像电平等于或者高于参考值时输出第二查找表中存储的第二屏障控制数据，并且在3D模式下当平均图像电平低于参考值时输出第三查找表中存储的第三屏障控制数据。

8.如权利要求7的驱动方法，其中根据平均图像电平和用户位置信息控制该可切换屏障的孔径比还包括：将第一屏障控制数据设置为在2D模式下的屏障控制数据，将第二和第三屏障数据中的任何一个设置为在3D模式下的屏障控制数据，并且在3D模式下根据用户位置信息对屏障控制数据进行移位。

9.如权利要求6的驱动方法，其中根据平均图像电平和用户位置信息控制该可切换屏障的孔径比还包括：

在2D模式下输出第一查找表中存储的第一屏障控制数据，在3D模式下当平均图像电平等于或者高于第一参考亮度时输出第二查找表中存储的第二屏障控制数据，在3D模式下当平均图像电平低于第一参考亮度并且等于或者高于第二参考亮度时输出第三查找表中存储的第三屏障控制数据，并且在3D模式下当平均图像电平低于第二参考亮度时输出第四查找表中存储的第四屏障控制数据。

10.如权利要求9的驱动方法，其中根据平均图像电平和用户位置信息控制该可切换屏障的孔径比还包括：将第一屏障控制数据设置为在2D模式下的屏障控制数据，将第二、第三和第四屏障数据中的任何一个设置为在3D模式下的屏障控制数据，并且在3D模式下根据用户位置信息对屏障控制数据进行移位。