CN104869392A - 自动立体多视点图像显示装置 - Google Patents

Abstract

一种自动立体多视点图像显示装置包括：图像面板，包括沿行和列布置的像素；背光单元，被构造为向图像面板提供光；视区分离器，设置在图像面板的前方并被构造为根据视区来提供不同的视点；以及控制器，被构造为控制包括到一个图像帧中的多视点图像被分成两组，控制包括在所分的组中的包括多视点图像的两个子帧被顺序地显示，并且在显示所述两个子帧时的时间点控制不同方向的光分别被提供到图像面板。

Description

自动立体多视点图像显示装置

本申请要求于2014年2月21日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0020400号韩国专利申请的优先权，通过引用将该韩国专利申请的全部公开内容包含于此。

技术领域

与示例性实施例相一致的装置和方法涉及一种自动立体多视点图像显示装置，更具体地，涉及一种向图像面板提供具有不同方向的光的自动立体多视点图像显示装置。

背景技术

近年来，已开发出能够显示三维(3D)图像的3D显示装置，例如电视机。根据是否使用眼镜来观看3D图像，3D显示装置可以分为眼镜式系统和无眼镜式系统。

快门眼镜显示装置是眼镜式系统的示例，其通过交替地输出左眼图像和右眼图像，并且同时根据左眼图像和右眼图像的交替输出交替地打开和关闭用户配戴的3D眼镜的左快门眼镜和右快门眼镜来使用户能够体验3D效果。

自动立体系统是无眼镜式系统的示例。自动立体3D显示装置可以通过在显示空间移位的多视点图像的同时，利用视差屏障技术或柱状透镜向观看者的左眼和右眼投射与不同的视点的图像对应的光来使用户能够体检3D效果。

然而，为了改善相关技术的自动立体3D显示装置中的图像质量，形成了窄视区，这会导致对观看者的引导的降低。

另一方面，在相关技术的一些3D显示装置中，增大视区以改善对用户的引导。然而，增大相关技术的3D显示装置的视区会导致图像质量降低。

因此，相关技术不能实现图像质量和对观看者的引导的同时改进。

发明内容

一个或更多个示例性实施例可以克服以上缺点或以上未描述的其它缺点。然而，示例性实施例无需克服上面描述的缺点，并且可以不克服上面描述的任何问题。

一个或更多个示例性实施例提供了一种增大视区并且还防止图像质量劣化的自动立体多视点图像显示装置。

根据示例性实施例的一方面，提供了一种自动立体多视点图像显示装置。所述显示装置可以包括：图像面板，包括沿行和列布置的多个像素；背光单元，被构造为向图像面板提供光；视区分离器，设置在图像面板的前方并被构造为根据视区来提供不同的视点；以及控制器，被构造为控制构成一个图像帧中的多视点图像被分成两组，控制包括在所分的组中的包括多视点图像的至少两个子帧被顺序地显示，并且在显示所述至少两个子帧时的时间点控制不同方向的光分别被提供到图像面板。

控制器可以控制背光单元在显示第一子帧的第一子域时段内向图像面板提供相对于显示装置的第一方向的光并在显示第二子帧的第二子域时段内向图像面板提供与相对于显示装置的第一方向相对的第二方向的光。

控制器可以控制在第一子域时段内提供由构成所述一个图像帧的多视点图像提供的整个视区的一半视区并在第二子域时段内提供其余一半视区。

视区分离器可以是柱状透镜。

背光单元可以是定向背光单元。

根据示例性实施例的一方面，提供了一种自动立体多视点图像显示装置。所述显示装置可以包括：图像面板，包括沿行和列布置的多个像素；背光单元，被构造为向图像面板提供光；视区分离器，设置在图像面板的前方并被构造为根据视区来提供不同的视点；以及控制器，被构造为控制与第一内容对应的第一多视点图像帧和与第二内容对应的第二多视点图像帧被顺序地显示，并且在显示第一多视点图像帧和第二多视点图像帧时的时间点控制不同方向的光被分别提供到图像面板。

控制器可以控制背光单元在显示第一多视点图像帧的第一时段内向图像面板提供相对于显示装置的第一方向的光，并在显示第二多视点图像帧的第二时段内向图像面板提供与相对于显示装置的第一方向相对的第二方向的光。

控制器可以控制构成第一多视点图像帧和第二多视点图像帧中的至少一个多视点图像帧的多视点图像被分成至少两组，控制包括在所分的组中的包括多视点图像的至少两个子帧被顺序地显示，并且在显示所述至少两个子帧时的时间点控制不同方向的光以分别被提供到图像面板。

视区分离器可以是柱状透镜。

背光单元可以是定向背光单元。

根据各种示例性实施例，防止了图像质量的劣化，并且通过扩展视区还可以改善对观看者的引导。

附图说明

通过参照附图详细描述特定的示例性实施例，以上和/或其它方面将变得更加明显，其中：

图1是示出自动立体多视点图像显示装置的视图；

图2是示出根据示例性实施例的显示装置的示例的框图；

图3、图4和图5是解释根据示例性实施例的显示装置的操作的视图；以及

图6、图7和图8是解释根据示例性实施例的显示装置的操作的视图。

具体实施方式

下面将参照附图来更详细地描述某些示例性实施例。

在下面的描述中，当同样的附图标记在不同的附图中绘出时，它们用于同样的元件。提供在描述中限定的诸如详细构造和元件的内容来帮助全面理解示例性实施例。然而，能够在没有那些具体限定的内容的情况下实施示例性实施例。此外，因为在相关技术中已知的功能或元件将因不必要的细节而使示例性实施例不突出，所以未对它们进行详细描述。

图1是示出自动立体3D显示装置50的构造的视图。参照图1，自动立体3D显示装置50包括背光单元10、图像面板20和视区分离器30。

视区分离器30可以包括不透明罩狭缝阵列(opaque-shield slit array)(即，作为视差屏障)或柱状透镜阵列。图1示出了柱状透镜阵列的示例。

参照图1，图像面板20包括分为多个列的多个像素。根据各个列来布置具有不同视点的图像。图1示出了顺序重复地布置具有不同视点的多个图像1、2、3、4、5、6、7、8和9的形式。即，每个像素列以编号为1、2、3、4、5、6、7、8和9的组布置。布置施加到图像面板20的图形信号，使得像素列1显示第一图像，像素列2显示第二图像。

背光单元10将光提供到图像面板20。在图像面板20中形成的图像1、2、3、4、5、6、7、8和9通过从背光单元10提供的光投射到视区分离器30，视区分离器30使投射的图像1至图像9的光分散并将光朝向观看者透射。即，视区分离器30将出射瞳产生至观看者的位置，即，视区。可以设计柱状透镜阵列的柱状透镜的厚度和直径，使得由列产生的出射瞳以小于大约65mm的两眼的平均中心距离分开。分开的图像光分别形成视区。即，如图1中所示，因为形成视区1至视区9，因此用户可以在无专用眼镜的情况下体验3D效果。

图2是示出了根据示例性实施例的显示装置100的示例的框图。

参照图2，根据示例性实施例的显示装置100包括背光单元110、图像面板120、控制器130和视区分离器140。

背光单元110朝向图像面板120提供光。具体地，背光单元110可以根据控制器130的控制在多个不同的子域之间切换以将光选择性地提供到图像面板120。即，背光单元110可以与图像面板120的图像显示周期同步地在子域之间切换。

背光单元110可以是定向背光单元110。定向背光单元的结构、操作等对本领域技术人员来说是已知的，因此将省略其详细描述。

图像面板120包括沿行和列布置的多个像素。图像面板120可以是需要单独光源(诸如背光单元110)的透射式图像面板120。例如，图像面板120可以包括液晶显示(LCD)面板。此外，图像面板120中的每个像素可以包括LC盒。

图像面板120可以根据控制器130的控制来交替地逐一显示视点略微不同的多个图像。

图像面板120可以是包括滤色器的面板或在场序彩色(FSC)驱动方法(例如场序方法、色序驱动方法等)中操作的面板。FSC驱动方法是按照时间划分R光、G光和B光且在不使用色场的情况下顺序地投射所划分的光的方法。

视区分离器140设置在图像面板120的前方，并根据视区来提供不同的视点。即，视区分离器140根据视区使从显示面板120发射的光分散。因此，根据视区来发射与具有不同视点的图像对应的光。

视区分离器140可以利用柱状透镜来实现，利用柱状透镜实现的视区分离器140包括多个透镜区域。每个透镜区域以与至少一个像素列对应的尺寸形成，并根据视区使透过每个像素列的像素的光差异性地分散。每个透镜区域可以包括圆透镜。每个透镜的节距和曲率半径可以根据视距和每个视点处的图像的数量而设计为不同。

视区分离器140被布置为与包括在图像面板120中的各个像素的列方向相匹配。

控制器130对背光单元110和图像面板120的操作执行控制。

根据示例性实施例，控制器130可以将包括到一个图像帧中的多视点图像分成至少两组。例如，控制器130可以将包括到一个图像帧中的多视点图像分成第一子帧和第二子帧。

然后，控制器130可以控制图像面板120顺序地显示在所分的组中包括的具有多视点图像的至少两个子帧。在上述的示例性实施例中，控制器130可以控制图像面板120在显示第一子帧的第一子域时段内提供由包括到一个图像帧中的多视点图像提供的整个视区的一半视区。控制器130可以控制图像面板120在显示第二子帧的第二子域时段内提供由包括到一个图像帧中的多视点图像所提供的整个视区的除了在第一子域时段中提供的视区以外的其余一半视区。

然后，控制器130可以控制背光单元110在分别显示两个子帧时的时间点将不同方向的光提供到图像面板120。在上述的示例性实施例中，控制器130可以控制背光单元110在显示第一子帧的第一子域时段中将相对于显示装置100的第一方向的光提供到图像面板120。控制器130可以控制背光单元110在显示第二子帧的第二子域时段中将与相对于显示装置100的第一方向相对的第二方向的光提供到图像面板120。

将参照图3至图5来描述根据示例性实施例的控制器130的具体操作。

根据另一示例性实施例，控制器130可以将包括到第一多视点图像帧和第二多视点图像帧中的至少一个中的多视点图像分成至少两组。例如，控制器130可以将与不同的内容图像对应的两个图像帧分成两组，即，第一多视点图像帧和第二多视点图像帧。

然后，控制器130可以控制图像面板120顺序地显示在所分的组中包括的具有多视点图像的至少两个子帧。在上述的示例性实施例中，控制器130可以控制图像面板120显示与第一内容对应的第一多视点图像帧，然后显示与第二内容对应的第二多视点图像帧。

接下来，控制器130可以在显示两个子帧时的时间点控制不同方向的光提供到图像面板120。在上述的示例性实施例中，控制器130可以控制背光单元110在显示第一多视点图像帧时的时间点将第一方向的光提供到图像面板120，并控制背光单元110在显示第二多视点图像帧的时间点将第二方向的光提供到图像面板。第一方向和第二方向可以是不同的方向。

即，控制器130可以控制背光单元110在显示第一多视点图像帧的时段内将相对于显示装置100的第一方向的光提供到图像面板120。控制器130可以控制背光单元110在显示第二多视点图像帧的时段内将与相对于显示装置100的第一方向相对的第二方向的光提供到图像面板120。

图3至图5是解释根据示例性实施例的显示装置100的操作的视图。在图3至图5中，描述了包括到由第一视点至第十八视点所构成的一个图像帧中的多视点图像的示例，但本发明的构思不限于此。

参照图3，图像面板120在控制器130的控制下显示与包括到一个图像帧中的多视点图像中的第一组对应的第一子帧。第一子帧可以包括一个图像帧的第一视点至第九视点，所述一个图像帧包括第一视点至第十八视点。即，第一子帧可以是与由包括到一个图像帧中的多视点图像所提供的整个视区的一半视区对应的子帧。

背光单元110在控制器130的控制下在显示第一子帧时的时间点将第一方向的光提供到图像面板120。如图3中所示，第一方向可以是与相对于显示装置100的右侧方向对应的方向。

因此，视区分离器140在第一区域中显示包括到第一子帧中的多视点图像。如图3中所示，显示包括到第一子帧中的多视点图像的第一区域可以是与相对于显示装置100的中心轴C的右侧区域对应的区域，例如，右眼视区。

参照图4，图像面板120在控制器130的控制下显示包括到一个图像帧中的多视点图像的与第二组对应的第二子帧。第二子帧可以包括具有第一视点至第十八视点的一个图像帧的除了第一视点至第九视点以外的其余第十视点至第十八视点。即，第二子帧可以是与由包括到一个图像帧中的多视点图像所提供的整个视区的除了在第一子域帧中提供的视区以外的其余一半视区对应的子帧。

背光单元110在控制器130的控制下在显示第二子帧时的时间点将第二方向的光提供到图像面板120。如图4中所示，第二方向可以是与相对于显示装置100的左侧方向对应的方向。

因此，视区分离器140在第二区域中显示包括到第二子帧中的多视点图像。如图4中所示，显示包括到第二子帧中的多视点图像的第二区域可以是与相对于显示装置100的中心轴C的左侧区域对应的区域，例如，左眼视区。

由于第一子帧和第二子帧构成一个图像帧，因此显示一个图像帧，如图5中所示。即，参照图5，在第一区域(即，相对于显示装置100的中心轴C的右侧区域)中显示包括到第一子帧中的多视点图像，并且在第二区域(即，相对于显示装置100的中心轴C的左侧区域)中显示包括到第二子帧中的多视点图像。

按照根据示例性实施例的显示装置100，可以防止图像质量的劣化，并且还加宽了观看者的视区。即，虽然根据图1的显示的视区是H，但是根据示例性实施例的显示的视区是2H，如图5中所示，因此，可以看出扩展了视区。

图6至图8是解释根据另一示例性实施例的显示装置100的操作的视图。在图6至图8中，描述了包括到一个图像帧中的由第一视点到第九视点构成的多视点图像的示例，但本发明的构思不限于此。

控制器130将与不同内容的图像对应的两个图像帧分成两组，即，第一多视点图像帧和第二多视点图像帧。第一多视点图像帧可以包括S1视点至S9视点，第二多视点图像帧可以包括M1视点至M9视点。

参照图6，图像面板120在控制器130的控制下显示多个内容图像中的与第一内容图像对应的第一多视点图像帧。第一多视点图像帧可以包括S1视点至S9视点。即，第一多视点图像帧可以是由包括到一个图像帧中的多视点图像提供的整个视区。

背光单元110在控制器130的控制下在显示第一多视点图像帧时的时间点将第一方向的光提供到图像面板120。如图6中所示，第一方向可以是与相对于显示装置100的右侧方向对应的方向。

因此，视区分离器140在第一区域中显示包括到第一多视点图像帧中的多视点图像。如图6中所示，显示包括到第一多视点图像帧中的多视点图像的第一区域可以是与相对于显示装置100的中心轴C的右侧区域对应的区域。

参照图7，图像面板120在控制器130的控制下显示多个内容图像中的与第二内容图像对应的第二多视点图像帧。第二多视点图像帧可以包括M1视点到M9视点。即，第二多视点图像帧可以是由包括到一个图像帧中的多视点图像提供的整个视区。

背光单元110在控制器130的控制下在显示第二多视点图像帧时的时间点提供第二方向的光。如图7中所示，第二方向可以是与相对于显示装置100的左侧方向对应的方向。

因此，视区分离器140在第二区域中显示包括到第二多视点图像帧中的多视点图像。如图7中所示，显示包括到第二多视点图像帧中的多视点图像的第二区域可以是显示装置100的中心轴C的左侧区域。

第一多视点图像帧和第二多视点图像帧构成第一内容图像和第二内容图像，因此显示多个图像帧，如图8中所示。即，参照图8，在第一区域(即，相对于显示装置100的中心轴C的右侧区域)中显示包括到第一多视点图像帧中的多视点图像，并在第二区域(即，相对于显示装置100的中心轴C的左侧区域)中显示包括到第二多视点图像帧中的多视点图像。

在下文中，将描述根据示例性实施例的显示装置100的控制方法。在下文中，将省略与以上描述重叠的部分的详细描述。

首先，显示装置100将包括到一个图像帧中的多视点图像分成至少两组。例如，显示装置100可以将包括到一个图像帧中的多视点图像分成第一子帧和第二子帧。

然后，显示装置100顺序地显示包括在所分的组中的包括多视点图像的至少两个子帧。例如，显示装置100可以在显示第一子帧的第一子域时段内提供由包括到一个图像帧中的多视点图像提供的整个视区的一半视区。显示装置100可以在显示第二子帧的第二子域时段内提供由包括到一个图像帧中的多视点图像提供的整个视区的除了在第一子域时段内提供的视区以外的其余一半视区。

然后，显示装置100可以在显示两个子帧时的时间点分别提供不同方向的光。例如，显示装置100可以在显示第一帧的第一子域时段内提供相对于显示装置100的第一方向的光。显示装置100可以在显示第二子帧的第二子域时段内提供与相对于显示装置100的第一方向相对的第二方向的光。

在下文中，将描述根据另一示例性实施例的显示装置100的控制方法。在下文中，将省略与上面描述重叠的部分的描述。

首先，显示装置100将包括到第一多视点图像帧和第二多视点图像帧中的至少一个多视点图像帧中的多视点图像分成至少两组。例如，显示装置100可以将与不同的内容图像对应的两个图像帧分成第一多视点图像帧和第二多视点图像帧。

接下来，显示装置100顺序地显示包括在所分的组中的包括多视点图像的至少两个子帧。例如，显示装置100可以显示与第一内容对应的第一多视点图像帧，然后显示与第二内容对应的第二多视点图像帧。

接下来，显示装置可以在显示两个子帧时的时间点分别提供不同方向的光。例如，显示装置100可以在显示第一多视点图像帧时的时间点提供相对于显示装置100的第一方向的光。显示装置100可以在显示第二多视点图像帧时的时间点提供与相对于显示装置100的第一方向相对的第二方向的光。

根据上述的示例性实施例的显示装置的控制方法可以存储在非暂时性可读记录介质中。非暂时性可读记录介质可以安装在各种装置中并可以被使用。

例如，用于执行显示装置的控制方法的程序代码可以存储在非暂时性可读介质中并被提供，所述控制方法包括：将包括到一个图像帧中的多视点图像分成至少两组；顺序地显示包括在所分的组中的包括多视点图像的至少两个子帧；以及在显示两个子帧时的时间点分别提供不同方向的光。

非暂时性可读介质不是被配置成暂时地存储数据的介质(例如寄存器、高速缓冲存储器或存储器)，而是被配置为半永久地存储数据的装置可读介质。具体地，非暂时性装置可读介质可以包括压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)、硬盘、蓝光光盘、通用串行总线(USB)、存储卡或只读存储器(ROM)。

上述示例性实施例和优点仅是示例性的，且不应被解释为限制本发明的构思。示例性实施例可容易地应用于其它类型的装置。此外，示例性实施例的描述旨在是示例性的，并不限制权利要求的范围，许多替换、修改和变化对本领域技术人员来说将是明显的。

Claims (10)

1.一种自动立体多视点图像显示装置，其特征在于，所述自动立体多视点图像显示装置包括：

图像面板，包括沿行和列布置的像素；

背光单元，被构造为向图像面板提供光；

视区分离器，设置在图像面板的前方并被构造为根据视区来提供不同的视点；以及

控制器，被构造为：控制包括到一个图像帧中的多视点图像被分成两组，控制包括在相应的所分的组中的包括多视点图像的两个子帧被顺序地显示，并且在显示所述两个子帧时的时间点控制不同方向的光分别被提供到图像面板。

2.如权利要求1所述的自动立体多视点图像显示装置，其特征在于，所述两个子帧包括第一子帧和第二子帧，

控制器还被构造为控制背光单元在显示第一子帧的第一子域时段内向图像面板提供相对于显示装置的第一方向的光并在显示第二子帧的第二子域时段内向图像面板提供与第一方向相对的第二方向的光。

3.如权利要求1所述的自动立体多视点图像显示装置，其特征在于，控制器还被构造为控制：在第一子域时段内提供由所述一个图像帧的多视点图像提供的整个视区的一半视区，并在第二子域时段内提供整个视区的其余一半视区。

4.如权利要求1所述的自动立体多视点图像显示装置，其特征在于，视区分离器包括柱状透镜。

5.如权利要求1所述的自动立体多视点图像显示装置，其特征在于，背光单元包括定向背光单元。

6.一种自动立体多视点图像显示装置，其特征在于，所述自动立体多视点图像显示装置包括：

图像面板，包括沿行和列布置的像素；

背光单元，被构造为向图像面板提供光；

视区分离器，设置在图像面板的前方并被构造为根据视区来提供不同的视点；以及

控制器，被构造为控制：与第一内容对应的第一多视点图像帧和与第二内容对应的第二多视点图像帧被顺序地显示，并且在显示第一多视点图像帧和第二多视点图像帧时的时间点控制不同方向的光被分别提供到图像面板。

7.如权利要求6所述的自动立体多视点图像显示装置，其特征在于，控制器还被构造为：控制背光单元在显示第一多视点图像帧的第一时段内向图像面板提供相对于显示装置的第一方向的光，并在显示第二多视点图像帧的第二时段内向图像面板提供与第一方向相对的第二方向的光。

8.如权利要求6所述的自动立体多视点图像显示装置，其特征在于，控制器还被构造为：控制包括到第一多视点图像帧和第二多视点图像帧中的多视点图像被分成两组，控制包括在所分的组中的包括多视点图像的两个子帧被顺序地显示，并且在显示所述两个子帧时的时间点控制不同方向的光被提供到图像面板。

9.如权利要求6所述的自动立体多视点图像显示装置，其特征在于，视区分离器包括柱状透镜。

10.如权利要求6所述的自动立体多视点图像显示装置，其特征在于，背光单元包括定向背光单元。