CN105374325A - 可弯曲立体3d显示装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种可弯曲立体3D显示装置，包括：包括多个左眼像素和多个右眼像素的显示面板，其被划分成多个块；位于显示面板上的分离器，其透过或阻挡从左眼像素和右眼像素输出的图像；驱动显示面板的栅极驱动器和数据驱动器；时序控制器，其接收图像数据和用于驱动栅极驱动器和数据驱动器的时序信号；和控制单元，当显示面板的曲率变化时控制单元接收与所述多个块中的至少一个块有关的弯曲信息，基于弯曲信息将所述多个块中的所述至少一个块的视点图重置，并基于视点图重新排列图像数据。

Description

可弯曲立体3D显示装置

技术领域

本发明涉及一种立体三维(3D)显示装置，尤其涉及一种可弯曲立体3D显示装置及其驱动方法。

背景技术

三维(3D)显示装置简单地定义为人工再现3D图像的整个系统。该系统一般包括以3D方式产生图像内容的软件和将由软件产生的图像内容真实地呈现为3D图像的硬件。换句话说，在3D显示中一般需要软件中分离的图像内容来实现3D图像。

虚拟3D显示器(之后称为“立体3D显示装置”)是使用双眼视差原理使人虚拟并立体地观看从平板显示硬件输出的图像的整个系统。双眼视差是由于人眼在水平方向上彼此分离大约65mm的事实造成的，这是使人感受到3D效果的各种因素之一。

换句话说，由于双眼视差，当人观看物体时，人的双眼看到稍微不同的图像(确切地说，具有稍微不同的左右空间信息的图像)。如此，当两个图像通过视网膜传输给大脑时，大脑精确地组合两个图像，由此人能够感受到3D效果。因此，立体3D显示装置是其中通过在2D显示装置上同时显示两个左右图像并将两个左右图像传输给人眼的设计，基于双目视差获得虚拟3D效果的系统。

为了在这种立体3D显示装置中的单个屏幕上显示两个通道的图像，一般在水平方向和垂直方向之一上在屏幕上一行一行地改变行的同时，一个通道接一个通道地输出两个通道的图像。在无眼镜方法的情形中，当从一个显示装置同时输出两个通道的图像时，右眼仅直接观看到右图像，左眼仅直接观看到左图像。另一方面，在佩戴眼镜的方法中，阻挡右图像以致左眼看不到右图像，并阻挡左图像以致右眼看不到左图像。

如上所述，连同心理和记忆因素一起，由于人眼之间的间隔导致的双眼视差是使人感受到3D效果和深度感觉的重要因素之一。

根据提供给观看者的3D图像信息的程度，实现立体显示的方法一般分为体积型(volumetrictype)、全息型和立体型。

体积型是由于心理因素和浸入效果使人感受到相对于深度方向的透视图的方法。体积型已应用于3D计算机绘图(computergraphic)，所述3D计算机绘图通过计算或给观看者提供具有宽视角的大屏幕的所谓IMAX影院来显示透视图、叠层、阴影以及明亮和黑暗、运动等，产生好像观看者被吸入所述空间一样的光学幻觉。

被公认为最完美的立体图像实现方法的3D表现方法以激光束再现全息或白光再现全息为代表。

此外，3D表现方法使人由于两眼的生理因素而感受到3D效果。如上所述，3D表现方法利用其中当通过彼此分离大约65mm的左右眼观看包括视差信息的平板的相关图像时，大脑在组合这些图像过程中在显示表面前方和后方产生空间信息来感受3D效果，即立体的能力。这种3D表现方法广义上分为佩戴眼镜的方法和不佩戴眼镜的无眼镜方法。

柱状透镜方法和视差屏障方法是不佩戴眼镜的公知再现方法。柱状透镜方法使用包括垂直布置的圆柱透镜并安装在显示面板前方的柱状透镜板。

在这些无眼镜立体3D显示装置中，即使当柔性显示面板的立体形状变形时，也相同地保持平板状态中的3D图像。因此，在可弯曲显示面板上不会呈现3D图像或者图像的3D效果劣化。换句话说，因为根据最初设计的视点图(viewmap)呈现3D图像，所以当他或她进入固定的观看区域时观看者可观看到3D图像。

在理想的情形中，估测观看者的适当观看位置和观看者的数量，当观看者的眼睛处于特定位置的视点菱形(view-diamond)中时观看到理想的3D图像。然而，当基于适当观看位置的初始估测而设计的显示面板弯曲时，图像不是在想要的方向上传播，因而没有适当地形成图像分离。例如，会出现理想的视点图像和其他视点图像的重叠，由此导致观看者感受到3D串扰。

发明内容

因此，本发明涉及一种可弯曲立体3D显示装置及其驱动方法，其基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。

本发明的一个优点是提供一种能够降低3C串扰的可弯曲立体3D显示装置及其驱动方法。

下面的描述中将部分列出本发明的其它特征和优点，这些特征和优点的一部分从下面的描述将是显而易见的或者可通过本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的这些和其他优点。

为了实现这些和其他优点并根据本发明的目的，如在此具体和概括描述的，一种可弯曲立体3D显示装置例如可包括：包括多个左眼像素和多个右眼像素的显示面板，该显示面板被划分成多个块；位于显示面板上的分离器，其透过或阻挡从左眼像素和右眼像素输出的图像；驱动显示面板的栅极驱动器和数据驱动器；时序控制器，其接收图像数据和用于驱动栅极驱动器和数据驱动器的时序信号；和控制单元，当显示面板的曲率变化时控制单元接收与所述多个块中的至少一个块有关的弯曲信息，基于弯曲信息将所述多个块中的所述至少一个块的视点图重置，并基于视点图重新排列图像数据。

在本发明的另一个方面中，一种可弯曲立体3D显示装置的驱动方法，所述可弯曲立体3D显示装置具有包括多个左眼像素和多个右眼像素的显示面板和位于所述显示面板上的分离器，所述显示面板被划分成多个块，所述分离器透过或阻挡从所述左眼像素和所述右眼像素输出的图像，所述方法例如可包括：当所述显示面板的曲率变化时，接收与所述显示面板的所述多个块中的至少一个块有关的弯曲信息；基于所述弯曲信息将所述多个块中的所述至少一个块的视点图重置；以及基于所述视点图重新排列所述图像数据。

应该理解的是本发明的前面的总体描述以及如下的详细描述均是示例性和解释性的并且旨在提供对正如要求保护的本发明的进一步的解释。

附图说明

给本发明提供进一步理解并并入本申请组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是图解根据本发明一实施方式的可弯曲立体3D显示装置的结构的框图；

图2是图解图1所示的可弯曲立体3D显示装置中的时序控制器的内部结构的框图；

图3是图解根据本发明一实施方式的柱状透镜型立体3D显示装置的透视图；

图4是图解根据本发明一实施方式在平板状态中从可弯曲立体3D显示装置的显示面板观看3D图像的透视图；

图5是图解根据本发明一实施方式在弯曲面板状态中从可弯曲立体3D显示装置的显示面板观看3D图像的透视图；

图6是图解根据本发明另一实施方式在弯曲面板状态中从可弯曲立体3D显示装置的显示面板观看3D图像的透视图；

图7是依次图解根据本发明一实施方式的可弯曲立体3D显示装置的驱动方法的流程图；

图8A和8B是示意性显示写入到显示面板的16-视点图像排列的示图；

图9是图解重置每个块的视点图的典型方法的示图；

图10A到10D是图解根据本发明一实施方式的用于每个块的典型视点图重置的示图。

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例子。在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部件。

图1是图解根据本发明一实施方式的可弯曲立体三维(3D)显示装置的结构的框图。图2是图解图1所示的可弯曲立体3D显示装置中的时序控制器的内部结构的框图。

参照图1，根据本发明一实施方式的可弯曲立体3D显示装置可包括其上形成有多个左眼像素和右眼像素的显示面板110、设置在显示面板110前方以透过或阻挡从左眼像素和右眼像素输出的左眼图像和右眼图像的屏障面板120(或分离器)、根据显示面板110的曲率变化重置视点图并重新排列图像数据的时序控制器130、给显示面板110的栅极线G1、G2、…和Gn施加扫描脉冲的栅极驱动单元111、以及给显示面板110的数据线D1、D2、…和Dm施加数字图像数据信号R、G和B的数据驱动单元112。

此外，可弯曲立体3D显示装置可进一步包括检测显示面板110的曲率变化以提取弯曲信息的传感器单元114。

可弯曲立体3D显示装置可由诸如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、场发射显示器(FED)、等离子显示面板(PDP)、电致发光显示器(EL)等这样的平板显示装置实现。使用LCD或OLED的柔性显示器作为该公开实施方式中的显示面板110，但本发明并不限于此。

柔性显示器是可像纸张一样弯曲或弯折的轻重量且不会破损的显示器，可在保持现有平板显示器的显示特性的同时在薄且柔性的基板上制造柔性显示器。

除了上述LCD或OLED，电子纸也可用于柔性显示器。也被称作e-paper的电子纸是其中应用一般油墨和纸张的特性的显示器。与一般纸张类似，电子纸使用反射光，且与一般在像素上投射背光的常规平板显示器不同，一旦形成了图像和/或文本，电子纸可保持形成的图像和/或文本而不用额外提供电力。

如上所述，显示面板110设置有其中显示红色、绿色和蓝色的多个像素。多个像素被划分成分别显示左眼图像和右眼图像的左眼像素和右眼像素，以与屏障面板120一起用于显示立体图像。

例如，当LCD用于显示面板110时，各种模式的LCD可应用于本发明，各种模式的例子为扭曲向列(TN)模式、共平面开关(IPS)模式、边缘场开关(FFS)模式和垂直取向(VA)模式。

尽管未示出，但显示面板110可主要包括滤色器基板、阵列基板以及形成在滤色器基板与阵列基板之间的液晶层。

滤色器基板可包括：包括实现诸如红色、绿色和蓝色之类的颜色的多个子滤色器的滤色器、彼此分隔子滤色器并阻挡从液晶层透射的光的黑矩阵(BM)、以及用于给液晶层施加电压的透明公共电极。

阵列基板可包括：分别布置在水平方向和垂直方向上并界定出多个像素区域的多条栅极线G1，G2，…，和Gn以及多条数据线D1，D2，D3，…，和Dm、形成在栅极线G1，G2，…，和Gn与数据线D1，D2，D3，…，和Dm之间的交点附近作为开关器件的薄膜晶体管(TFT)、以及形成在像素区域中的像素电极。

薄膜晶体管可包括与栅极线G1，G2，…，和Gn电连接的栅极电极、与数据线D1，D2，D3，…，和Dm电连接的源极电极、以及与像素电极电连接的漏极电极。此外，薄膜晶体管可包括用于将栅极电极与源极电极和漏极电极彼此绝缘的栅极绝缘膜、以及通过提供给栅极电极的栅极电压在源极电极与漏极电极之间形成导电沟道的有源层。

给滤色器基板的外表面贴附上偏振片，并给阵列基板的外表面贴附下偏振片。上偏振片和下偏振片的光透射轴形成为彼此正交。

此外，在滤色器基板和阵列基板的内表面上形成取向层，以设定液晶层的预倾角；同时在滤色器基板与阵列基板之间形成衬垫料，以保持两个基板之间的盒间隙。

另一方面，当OLED用于显示面板110时，在由塑料或不锈钢制成的基板上形成由透明氧化物形成的阳极，并可在阳极上依次层叠空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极。

在这种OLED中，从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子分别经由传输空穴和电子的空穴传输层和电子传输层在发光层中组合，然后随着电子和空穴返回到低能级，一般产生与发光层中的能量差对应的波长的光。

显示面板110可在时序控制器130的控制下显示图像。显示面板110可在时序控制器130的控制下以3D模式显示多视点图像。在该情形中，多视点图像可以指第一到第n(n是大于等于2的自然数)视点图像。

为了立体图像观看，可以以下述方式产生图像，即摄像机以两眼之间的间隔彼此分离并拍摄物体。例如，当使用四个摄像机拍摄物体时，显示面板110可显示4-视点立体图像。

时序控制器130可接收诸如数据使能信号DE、点时钟CLK等之类的时序信号，并产生用于控制栅极驱动单元111和数据驱动单元112的操作时序的控制信号GCS和DCS。

数据驱动单元112可包括多个源极驱动IC。源极驱动IC可使用正负伽马补偿电压将从时序控制器130输入的图像数据R、G和B转换为正负模拟数据电压。从源极驱动IC输出的正负模拟数据电压提供给显示面板110的数据线D1，D2，D3，…，和Dm。

栅极驱动单元111可包括移位寄存器、将移位寄存器的输出信号转换为具有适于驱动液晶单元中的TFT的摆动宽度的电平移位器、以及输出缓冲器。栅极驱动单元111可在时序控制器130的控制下依次给显示面板110的栅极线G1，G2，…，Gn提供与数据电压同步的栅极脉冲。

时序控制器130可基于从多视点图像转换单元(未示出)接收的图像数据以预定帧频驱动显示面板110，并基于该预定帧频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。时序控制器130将栅极驱动单元控制信号GCS提供给栅极驱动单元111并将图像数据R、G和B以及数据驱动单元控制信号DCS提供给数据驱动单元112。

栅极驱动单元控制信号GCS可包括栅极起始脉冲、栅极移位时钟和栅极输出使能信号。栅极起始脉冲可控制第一个栅极脉冲的时序。栅极移位时钟是用于移动栅极起始脉冲的时钟信号。栅极输出使能信号可控制栅极驱动单元111的输出时序。

数据驱动单元控制信号DCS可包括源极起始脉冲、源极采样时钟、源极使能信号和极性控制信号。源极起始脉冲可控制数据驱动单元112的数据采样起始时间。源极采样时钟是用于基于上升沿或下降沿控制数据驱动单元112的采样操作的时钟信号。当输入给数据驱动单元112的数字图像数据以迷你低压差分信令(LVDS)接口标准传输时，可省略源极起始脉冲和源极采样时钟。极性控制信号可以以L个(L是自然数)水平周期为循环反转从数据驱动单元112输出的数据电压的极性。源极输出使能信号可控制数据驱动单元112的输出时序。

当传感器单元114检测到显示面板110的曲率变化时，时序控制器130可执行基于显示面板110的弯曲信息重置视点图并重新排列图像数据的功能。将参照图详细描述时序控制器130的该功能。

尽管现在将作为图2中所示的时序控制器130的功能来描述根据本发明的可弯曲立体3D显示装置的驱动方法，但本发明并不限于此。换句话说，可使用包括接收单元131、查找表(LUT)137、角度计算单元136和控制单元134的单独控制单元来实现本发明的驱动方法。

如图2中所示，时序控制器可包括接收来自广播系统等的图像数据以及诸如DE和CLK之类的各种时序信号的接收单元131、使用从接收单元131接收的时序信号产生并输出控制信号的控制信号产生单元132、排列从接收单元131接收的图像数据或者当显示面板110的曲率变化时根据弯曲程度重新排列并输出图像数据的图像数据排列单元133、使用由传感器单元114提取的显示面板110的弯曲信息计算弯曲角度的角度计算单元136、基于由角度计算单元136计算的弯曲角度重置视点图且之后通过图像数据排列单元133重新排列图像数据的控制单元134、以及存储与观看者的适当位置和显示面板110的弯曲程度有关的最佳视点图的查找表137。

首先，如上所述，接收单元131可接收图像数据和时序信号，将时序信号传输给控制信号产生单元132并将图像数据传输给图像数据排列单元133。

接着，如上所述，控制信号产生单元132可使用从接收单元131接收的时序信号产生控制信号GCS和DCS，以控制栅极驱动单元111和数据驱动单元112的操作时序。

图像数据排列单元133可根据显示面板110的特性排列接收的图像数据并将图像数据传输给数据驱动单元112。此外，当显示面板110的曲率变化时，图像数据排列单元133可根据显示面板110的弯曲程度通过控制单元134重新排列图像数据并将重新排列的图像数据传输给数据驱动单元112。

然而，控制单元134可重新排列图像数据并将图像数据直接传输给数据驱动单元112。在该情形中，图像数据排列单元133可根据从控制单元134接收的输出停止控制信号而不给数据驱动单元112传输图像数据。

接着，角度计算单元136可使用由传感器单元114提取的显示面板110的弯曲信息计算弯曲角度。

查找表137可存储与观看者的适当位置和显示面板110的弯曲程度有关的最佳视点图。在该情形中，控制单元134可根据由角度计算单元136计算的弯曲角度使用查找表137将视点图重置且之后通过图像数据排列单元133重新排列图像数据。

例如，控制单元134可将显示面板110划分成多个块，以基于由传感器单元114产生的电性变化分析显示面板110的立体图像，然后通过角度计算单元136计算每个块的弯曲程度。控制单元134可基于查找表137中存储的视点图将一个块的视点重置为另一个视点，然后通过图像数据排列单元133重新排列图像数据。结果，即使当显示面板110弯曲时，也可显著降低或防止由于另一个视点图像的重叠导致的3D串扰。

当显示面板110弯曲时，设置于显示面板110的一个表面上的传感器单元114也弯曲。例如，传感器单元114中的传感器电极通过电极互连被提供特定电压。当显示面板110弯曲时，例如传感器电极的静电电容发生变化。

特别是，当特定块被设置成显示面板110的弯曲较大时，该块中传感器电极之间的距离大大减小。换句话说，随着显示面板110的弯曲程度变大，该块中的传感器电极彼此靠近，从而该块中传感器电极的静电电容增加。角度计算单元136可使用或测量显示面板110的该块中静电电容的变化量来计算对于一块来说显示面板110的弯曲程度。因此，可通过使用或测量每个块中传感器电极的静电电容的变化量来确定显示面板110的3D立体形状。

如上所述，因为根据本发明一实施方式的传感器单元114安装在显示面板110的一个表面处且与显示面板110整体地弯曲，所以可感测显示面板110的弯曲。此外，设置传感器单元114，使得对于每块都可感测显示面板110的弯曲。结果，对于显示面板110的每块来说都可提取更加精确的弯曲信息，因而可重置更加精确的视点图。

视点图是指能够观看从根据本发明的立体3D显示装置输出的立体图像的观看区域的坐标信息。这种观看区域可包括正常观看区域、反向观看区域和不可能观看区域。

正常观看区域是其中观看者能够正常观看立体图像，观看者的右眼观看到右眼图像且观看者的左眼观看到左眼图像的区域。反向观看区域是其中由于所传输的图像之间的不同信息，观看者立体地识别到一图像，但因为观看者的右眼观看到左眼图像且观看者的左眼观看到右眼图像，所以观看者的眼睛快速感觉到疲劳的区域。不可能观看区域是其中不可能观看到立体图像的区域。

换句话说，视点图可包括与上述三个区域的各个位置有关的坐标信息。然而，因为不可能观看区域是正常观看区域和反向观看区域的其余部分，所以可在视点图中省略与不可能观看区域有关的坐标信息。

屏障面板120是其中光学地分割图像通路的介质，屏障面板120可形成分别传输或阻挡从显示面板110的左眼像素和右眼像素输出的左眼图像和右眼图像的光透射区域和光阻挡区域。

可基于下述的柱状透镜或已知技术不同地构成屏障面板120。图3是图解根据本发明一实施方式的柱状透镜型立体3D显示装置的透视图。

参照图3，柱状透镜型立体3D显示装置包括柱状透镜板120，柱状透镜板120具有预定宽度W的多个柱状透镜125并设置在其中设置有多个子像素R、G和B的显示面板110前方。

柱状透镜板120可形成在平坦基板上，从而平坦基板的上表面上设置有凸透镜形状的材料层。

柱状透镜板120可分离左眼图像和右眼图像，并在距柱状透镜板120的适当3D观看距离处形成其中左眼图像和右眼图像分别正常到达左眼和右眼的视点菱形(viewdiamond)(正常观看区域)。结果，来自显示面板110的穿过柱状透镜板120的图像与其他图像组一起被观看者的左眼和右眼观观看到。因而，观看者观看到3D立体图像。

在柱状透镜型立体3D显示装置中，显示面板110和柱状透镜面板120彼此分离开预定间隔(后表面距离)并给固定部件(未示出)支撑。

多个柱状透镜125布置成相对于子像素R、G和B的垂直方向(y轴方向)具有第一角度θ的倾斜形状。此外，柱状透镜125沿子像素R、G和B的水平方向(x轴方向)的水平宽度W可设为子像素R、G和B宽度的整数倍。换句话说，在柱状透镜型立体3D显示装置中，设置在柱状透镜板120中的柱状透镜125可布置成相对于子像素R、G和B的垂直方向以第一角度θ倾斜。

结果，可通过相对于显示2D图像的显示面板110倾斜地布置柱状透镜板120来调整用于3D图像观看的视点数量。

在柱状透镜板120中，相对于子像素R、G和B的垂直方向倾斜的第一角度θ可由下面的方程表示：

tan-1((M×Px)/(N×Py))，

其中Px是子像素R、G和B的短轴间距，Py是子像素R、G和B的长轴间距，M和N是任意自然数，假定柱状透镜125具有多个子像素R、G和B作为一组，M和N被定义为在其中柱状透镜125在对角线方向上精确穿过所述一组的顶点的情形中，所述一组内在子像素R、G和B水平方向上的子像素R、G和B的数量和在子像素R、G和B垂直方向上的子像素R、G和B的数量。M和N一般满足M/N≤2的值。

在该情形中，分配给位于所述一组内的多个子像素R、G和B的数量成为视点数量，所述视点被定义为其中柱状透镜板120的柱状透镜125设置成以第一角度θ倾斜的立体3D显示装置的3D图像观看是可能的区域，分配给每个视点的数成为在每个视点区域中观看3D图像时看到的子像素R、G和B。

包括如上所述柱状透镜板120的立体3D显示装置由于视点数量增加可提高用于3D图像观看的亮度和视角。

如上所述，通过应用其中柱状透镜板120中提供的柱状透镜125相对于子像素R、G和B的垂直方向具有预定角度的倾斜结构的结构，获得这种视点数量的增加。通过应用这种倾斜结构还可降低或防止一个方向上分辨率的降低。

在这种结构中，多视点图像转换单元可从主机系统接收图像数据和视点控制信号。多视点图像转换单元可根据视点控制信号确定立体图像的视点数。多视点图像转换单元还可根据由视点控制信号确定的视点数转换图像数据。

主机系统可通过诸如低压差分信令(LVDS)接口和传输最小化差分信令(TMDS)接口这样的接口给多视点图像转换单元提供图像数据和时序信号。主机系统可给多视点图像转换单元提供包括左眼图像数据和右眼图像数据的3D图像数据。如上所述，时序信号可包括垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号和点时钟。

主机系统可从观看者感测装置接收观看者感测信息并基于观看者感测信息计算视点的最佳数。主机系统可根据视点的最佳数产生视点控制信号并将视点控制信号提供给多视点图像转换单元。主机系统可作为输入地址接收视点的最佳数，使用查找表产生视点控制信号，并输出以相应输入地址存储的视点数。

另一方面，当无眼镜型立体3D显示装置的显示面板弯曲时，中心部分的曲率很少变化。如此，中心部分可保持现有的光学轮廓(opticalprofile)。然而，其他部分的曲率变化，因而其光学轮廓根据显示面板的弯曲角度也发生变化。如此，可产生视点的重叠。

图4是图解根据本发明一实施方式在平板状态中从可弯曲立体3D显示装置的显示面板观看3D图像的透视图。图5和6是图解根据本发明实施方式在弯曲面板状态中从可弯曲立体3D显示装置的显示面板观看3D图像的透视图。

图4到6图解了投射在显示面板前方的3D图像，但这是为了便于理解。然而，实际上并不投射3D图像，观看这些3D图像的观看者看到就像这些3D图像投射在显示面板前方一样。此外，图5图解了其中显示面板被划分成三块，即中间块、左块和右块的情形，图6图解了其中作为一个例子显示面板被划分成总共五块，即中间块，两对左块和右块。然而，本发明并不限于上述块的数量，显示面板可被划分成任意数量的块。

参照图解平板状态的图4，包括柔性显示器的显示面板110以与一般3D显示器相同的方式给观看者200提供3D图像。

屏障面板120可作为光学地分离图像路径的介质安装在显示面板110的前表面处。此外，可在显示面板110的前表面处安装检测显示面板110的曲率变化并提取弯曲信息的传感器单元(未示出)。

一般来说，即使当显示面板110弯曲时，图像数据也以与现有平板状态相同的方式布置并提供给观看者200。这导致不会呈现立体3D显示装置的3D图像或图像的3D效果劣化的问题。

参照图5和6，根据本发明一实施方式的可弯曲立体3D显示装置特征在于，在通过结合显示面板110的弯曲信息保持现有光学设计的同时，显示面板110被划分成多个块，例如B0，B1，B1’，B2和B2’，基于每个块B0，B1，B1’，B2和B2’的弯曲程度重置视点图，然后重新排列图像数据，由此降低由于显示面板110的弯曲产生的视点图像的重叠而导致的3D串扰。

换句话说，即使当显示面板110弯曲时，由现有屏障面板120产生的光分离效果继续有效。如此，当视点图(图像数据排列的规则)被修改以重新排列数据，从而显示面板110的整个视点信息与参考块(例如中间块)的视点信息充分匹配时，可降低由于视点图像的重叠导致的3D串扰并可提高3D图像的质量。

当显示面板110的屏幕的曲率变化时，对于屏幕的每个位置来说观看者200的视角改变。因而，在整个屏幕上视点图的相同修改不会对此进行补偿。因此，根据本发明一实施方式的显示面板110可被划分成特定数量的块，例如B0，B1，B1’，B2和B2’，并根据每个块B0，B1，B1’，B2和B2’的弯曲程度修改视点图，由此可更加精确有效地重新调整视点图，以补偿显示面板110的弯曲。

可通过其中给显示面板110的前表面和后表面添加具有线形状的传感器电极的弯曲传感器方法测量每个块B0，B1，B1’，B2和B2’的弯曲程度。弯曲传感器方法可通过计算在每个块的曲率变化时产生的传感器电极的电阻变化导致的信号的相位偏差来计算每个块的弯曲程度。弯曲传感器方法可使用能够检测各种块信息的其他类型的传感器获得显示面板110的弯曲信息。

对于每个块B0，B1，B1’，B2和B2’来说在显示面板110的前表面和后表面处安装传感器电极，随着块远离中间块B0，弯曲等级增加。这样，可对每个块B0，B1，B1’，B2和B2’计算弯曲角度(即弯曲程度)。

换句话说，传感器电极对于每个块B0、B1、B1’、B2和B2’来说以线形状安装在显示面板110的前表面和后表面处，弯曲等级随着块远离中间块B0而从中间块B0开始累加，并且能够计算每个块B0、B1、B1’、B2和B2’的弯曲程度。因而，对于显示面板110的每个块B0，B1，B1’，B2和B2’来说可提取精确的弯曲信息。

参照图5，根据本发明一实施方式的显示面板110可被划分成三个块B0，B1和B1’。具体地说，显示面板110具有至少一个参考区域(在此为中间块B0)，与中间块B0相邻具有两个第一块B1和B1’。

参考区域可用于计算块B0，B1和B1’每一个的弯曲角度。在该情形中，具有平板状态的中间块B0可设为参考区域。

右侧第一块B1可相对于中间块B0以正角度弯曲，而左侧第一块B1’可相对于中间块B0以负角度弯曲。此外，第一块B1和B1’可以以相同的角度或不同的角度弯曲。然而，本发明并不限于此，本领域技术人员将理解到，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种修改和变化。

参照图6，根据本发明一实施方式的显示面板110可被划分成五个块B0，B1，B1’，B2和B2’。具体地说，显示面板110具有至少一个中间块B0作为参考区域，且在远离中间块B0的方向上可设置两组第一块B1和B1’以及第二块B2和B2’。然而，本发明并不限于上述数量的块。为了解释目的，现在将作为一个例子描述其中显示面板110被划分成总共五个块B0，B1，B1’，B2和B2’的情形。

右侧第一块B1和第二块B2可相对于中间块B0以正角度弯曲，而左侧第一块B1和第二块B2可相对于中间块B0以负角度弯曲。

右侧第一块和左侧第一块B1和B1’可以以相同的角度或不同的角度弯曲。此外，右侧第二块和左侧第二块B2和B2’可以以相同的角度或不同的角度弯曲。然而，本发明并不限于此，本领域技术人员将理解到，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种修改和变化。

在该例子中，将描述显示面板110弯曲成面向观看者200凹入，但本发明并不限于此。例如，显示面板110可弯曲成面向观看者200突起。此外，显示面板110的左右侧可在不同的方向上弯曲。换句话说，一侧可弯曲成面向观看者200突起，而另一侧可弯曲成面向观看者200凹入。

图像数据可被重新排列，从而通过使用基于每个块B0、B1、B1’、B2和B2’的弯曲程度而存储在查找表中的视点图重新修改视点图，显示面板110的整个视点信息与中间块B0的视点信息充分匹配。

例如，与中间块B0相邻的第一块B1和B1’的视点数可被修改成大于或小于中间块B0的视点数，与第一块B1和B1’相邻的第二块B2和B2’的视点数可被修改成大于或小于第一块B1和B1’的视点数。可修改每个块中的视点数，从而考虑到其弯曲角度，第一和第二块B1，B1’，B2和B2’的视点信息与中间块B0的视点信息充分匹配。此外，可重新排列第一块B1和B1’以及第二块B2和B2’中的图像数据，从而考虑到其弯曲角度，第一和第二块B1、B1’、B2和B2’的视点信息充分匹配中间块B0的视点信息。

视点图是一组指标值，其根据每个视点在显示面板110中在空间上绘制无眼镜内容的地图，从而满足无眼镜型立体3D显示装置的设计标准。在一般无眼镜方法的立体3D显示装置中，具有用在显示面板110的整个区域中的单个视点图。视点图中的每个数可以是与相应子像素位置一一对应的无眼镜内容的视点数。

下文中，将参照图7到10详细描述根据一实施方式的立体3D显示装置的驱动方法。为了解释目的，现在将作为一个例子描述其中显示面板被划分成总共五块B0，B1，B1’，B2和B2’的情形。然而，本发明并不限于此，本领域技术人员将理解到，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种修改和变化。

图7是依次图解根据本发明一实施方式的可弯曲立体3D显示装置的驱动方法的流程图。图8A和8B是示意性图解写入到显示面板的16-视点图像排列的示图。图8A示意性图解了在视点图重置之前写入到显示面板的16-视点图像排列，图8B示意性图解了在视点图重置之后写入到显示面板的16-视点图像排列。

图9是图解将每个块的视点图重置的典型方法的示图。特别是，图9图解了在计算最佳视点图并将最佳视点图应用于具有16视点的无眼镜型立体3D显示装置中的显示面板的每个块之后的结果。

其中，与-3°到3°范围对应的视点图(例如中间块B0的图)可以是平板标准视点图，每当角度在一特定范围中变化时每个角度的最佳视点图存储在查找表中。

此外，图10A到10D是图解根据本发明一实施方式的用于每个块的典型视点图重置的示图。特别是，图10A、10B、10C和10D通过例子的方式分别图解了用于右侧第一块B1、右侧第二块B2、左侧第一块B1’和左侧第二块B2’的视点图的重置。

为了使观看者200从立体3D显示装置识别到立体图像，观看者200的左眼和右眼分别观看左图像和右图像，即2-视点图像。

对于不需要特殊立体图像眼镜的无眼镜型立体3D显示装置来说，能够观看立体图像的3D观看区域受光路限制。因而，为了扩展3D观看区域，需要包括多个视点的图像内容。换句话说，随着视点数增加，能够观看立体图像的3D观看区域变宽。视点数由立体3D显示装置的制造商确定。

下文中，将作为一个例子描述使用16视点的根据本发明一实施方式的立体3D显示装置。然而，本发明并不限于此。

首先，通过接收单元从广播系统给主机系统接收图像数据以及诸如DE和CLK之类的各种时序信号。主机系统可使用缩放器根据显示面板110的分辨率将2D/3D输入图像的图像数据转换为一格式并随图像数据一起给时序控制器传输时序信号。主机系统可由电视(TV)系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放器、个人电脑(PC)、家庭影院系统、电话系统等中的任意一个实现。

可在主机系统与时序控制器之间安装3D数据格式器。3D数据格式器可以以如图9中所示的多视点图像数据格式排列从主机系统输入的3D图像的左眼图像数据和右眼图像数据，并将图像数据传输给时序控制器。换句话说，当以3D模式输入2D图像数据时，3D数据格式器可执行2D-3D图像转换算法，从2D图像数据产生左眼图像数据和右眼图像数据，以多视点图像数据格式排列所述数据，并将所述数据传输给时序控制器。

主机系统可在2D模式中给时序控制器提供2D图像，而在3D模式中主机系统可给3D数据格式器提供3D图像数据或2D图像数据。主机系统可响应于通过用户接口输入的用户数据给时序控制器传输模式信号并在2D模式与3D模式之间切换无眼镜型立体3D显示装置的操作模式。用户接口可由小键盘、键盘、鼠标、在屏显示(OSD)、遥控器、图形用户接口(GUI)、触摸用户接口(UI)、声音识别UI、3DUI等实现。

用户可通过用户接口选择2D模式和3D模式并在3D模式中选择2D-3D图像转换操作。

主机系统或时序控制器可通过将由观看距离感测单元感测的观看者200的位置与查找表中存储的观看区域位置信息进行比较，确定观看者200的右眼和左眼处于其中的观看区域、观看者200的移动方向和移动距离。

如上所述，图8A和8B示意性图解了以多视点图像写入到显示面板110的像素阵列的16-视点图像排列。在图8A和8B中，“1”表示第一视点图像，“2”表示第二视点图像，“3”表示第三视点图像。

应用于屏障面板120的柱状透镜或屏障可设置在显示面板110的对角线方向上。在该情形中，多视点图像的像素数据写入到与柱状透镜或屏障平行的对角线方向上的像素。

对于黑色四边形强调的图像来说，作为一个例子显示了其中当观看者200的右眼位于第一观看区域中时观看者200的右眼识别到的图像。

因此，当显示面板110保持平板状态时，如果观看者200的右眼位于第一观看区域中，则如图8A中所示，观看者200的右眼可仅看到显示第一视点图像“1”的像素。

另一方面，当显示面板110的曲率变化时，光学轮廓根据显示面板110的弯曲角度也发生变化。如此，会产生视点之间的重叠。换句话说，观看者200的右眼还会看到显示除第一视点图像“1”之外的其他视点图像的像素。

为解决这种重叠问题，提供传感器单元来检测显示面板110的曲率变化(S110)。当发生显示面板110的屏幕的曲率变化时，对于每个位置来说相对于观看者200的角度发生变化。因此，根据本发明一实施方式的显示面板110被划分成特定数量的块B0，B1，B1’，B2和B2’，对于每个块B0，B1，B1’，B2和B2’确定弯曲程度。

块B0，B1，B1’，B2和B2’可在显示面板110的水平方向上设置在特定单元中，并且可另外设置其中在显示面板110的垂直或水平方向上分段的子块。在该情形中，通过分段的子块可更加精确地重置视点图，由此进一步提高图像质量。

例如，可通过弯曲传感器方法测量每个块B0、B1、B1’、B2和B2’的弯曲程度，在该弯曲传感器方法中，在显示面板110的前表面和后表面上提供具有线形状的传感器电极。

参照图9，显示面板110可被划分成多个块B0，B1，B1’，B2和B2’。具体地说，可在显示面板110的中间位置中设置至少一个块B0，并可在远离中间块B0的方向上设置两个第一块B1和B1’以及第二块B2和B2’。

右侧第一块B1和第二块B2相对于中间块B0以正角度θ1和θ2弯曲，而左侧第一块B1’和第二块B2’相对于中间块B0以负角度θ1’和θ2’弯曲。

例如，举例说明了其中右侧第一块B1和第二块B2相对于中间块B0以3°到6°的角度θ1和6°到9°的角度θ2弯曲，左侧第一块B1’和第二块B2’相对于中间块B0以-6°到-3°的角度θ1’和-9°到-6°的角度θ2’弯曲的情形。

右侧第一块B1和左侧第一块B1’可以以相同的角度或不同的角度弯曲。此外，右侧第二块B2和左侧第二块B2’可以以相同的角度或不同的角度弯曲。然而，本发明并不限于此。

如上所述，显示面板110弯曲成面向观看者200突起。但本发明并不限于此，例如，显示面板110可弯曲成面向观看者200凹入。此外，显示面板110的左侧和右侧可以在不同的方向上弯曲，这是指一个可弯曲成面向观看者200突起，而另一侧可弯曲成面向观看者200凹入。

基于由用于每个块B0，B1，B1’，B2和B2’的传感器单元提取的显示面板110的弯曲信息，通过角度计算单元对每个块B0，B1，B1’，B2和B2’计算弯曲角度θ1，θ1’；θ2和θ2’(S120)。

例如，可通过从中间块B0累加弯曲等级来对每个块B0，B1，B1’，B2和B2’计算弯曲角度θ1，θ1’；θ2和θ2’。接着，控制单元基于由角度计算单元计算的弯曲角度θ1，θ1’；θ2和θ2’将每个块B0，B1，B1’，B2和B2’的视点图重置，然后通过图像数据排列单元重新排列图像数据(S130和S140)。

换句话说，当显示面板110的曲率变化时，图像数据排列单元可通过控制单元根据显示面板110的弯曲程度重新排列图像数据并将图像数据传输给数据驱动单元。

在该情形中，控制单元可基于由角度计算单元计算的弯曲角度θ1、θ1’；θ2和θ2’使用查找表将视点图重置，然后通过图像数据排列单元重新排列图像数据。查找表可存储与观看者200的适当位置和显示面板110的弯曲程度有关的最佳视点图。

控制单元可重新排列图像数据并直接将图像数据传输给数据驱动单元。在该情形中，当从控制单元接收输出停止控制信号时，图像数据排列单元不给数据驱动单元传输图像数据。

例如，如图8B所示，在视点图重置之后，在除中间块B0之外的其他块B1、B1’、B2和B2’的视点图中，给像素写入除第一视点图像“1”之外的其他图像(例如第二视点图像“2”、第三视点图像“3”、…第十五视点图像“15”和第十六视点图像“16”)。然而，因为显示面板110弯曲，所以尽管给像素写入了其他图像(“2”，“3”…“15”和“16”)，但实际上观看者200的右眼仅看到第一视点图像“1”。

这样，根据每个B1，B1’，B2和B2’的弯曲程度不同地确定每个块B1，B1’，B2和B2’的视点图的重置。当显示面板110如图9中所示以特定曲率弯曲时，随着远离中间块B0，视点图像依次移动并被写入像素。例如，在与中间块B0相邻的第一块B1和B1’的情形中，视点图像移动一次(即从第一视点图像“1”移动到第十六视点图像“16”或第二视点图像“2”，如图10A和10C中所示)。然而，在相对于第一块B1和B1’来说距中间块B0更远设置的第二块B2和B2’的情形中，视点图像移动两次(即从第一视点图像“1”移动到第十五视点图像“15”或第三视点图像“3”，如图10B和10D中所示)。

然而，本发明并不限于此视点图的上述重置方法，可根据显示面板110的弯曲程度确定视点图像的移动数。

接着，显示面板110通过数据驱动单元，基于根据重置的视点图重新排列的图像数据显示图像(S150)。

结果，能够降低由于显示面板110的弯曲产生的其他视点图像的重叠而导致的3D串扰。因此，尽管显示面板110弯曲，但仍能保持3D图像质量，由此提高了图像质量。

如上所述，根据本发明一实施方式的可弯曲立体3D显示装置的特征在于，在通过结合显示面板的弯曲信息保持现有光学设计的同时，显示面板被划分成多个块，基于每个块的弯曲程度将视点图重置，然后重新排列图像数据，由此降低由于显示面板的弯曲产生的其他视点图像的重叠而导致的3D串扰。相应地，尽管显示面板弯曲也可保持3D图像质量，从而提高图像质量。

在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明可进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求范围及其等同范围内的本发明的修改和变化。

Claims (20)

1.一种可弯曲立体3D显示装置，包括：

包括多个左眼像素和多个右眼像素的显示面板，所述显示面板被划分成多个块；

位于所述显示面板上的分离器，所述分离器透过或阻挡从所述左眼像素和所述右眼像素输出的图像；

驱动所述显示面板的栅极驱动器和数据驱动器；

时序控制器，所述时序控制器接收图像数据和用于驱动所述栅极驱动器和所述数据驱动器的时序信号；和

控制单元，当所述显示面板的曲率变化时所述控制单元接收与所述多个块中的至少一个块有关的弯曲信息，基于所述弯曲信息将所述多个块中的所述至少一个块的视点图重置，并基于所述视点图重新排列所述图像数据。

2.根据权利要求1所述的可弯曲立体3D显示装置，其中所述控制单元包括在所述时序控制器中，且其中所述分离器设置在所述显示面板与背光单元之间。

3.根据权利要求1所述的可弯曲立体3D显示装置，进一步包括提取所述显示面板的所述弯曲信息的传感器单元，其中所述控制单元基于所述弯曲信息确定所述多个块中的所述至少一个块的弯曲角度，基于所述弯曲角度将所述多个块中的所述至少一个块的视点图重置，并基于所述视点图重新排列所述图像数据。

4.根据权利要求3所述的可弯曲立体3D显示装置，其中所述控制单元包括查找表，所述查找表存储与观看者的位置和所述显示面板的弯曲程度有关的多个最佳视点图，且其中所述控制单元基于所述查找表中存储的所述最佳视点图中的至少一个将所述视点图重置。

5.根据权利要求1所述的可弯曲立体3D显示装置，其中所述控制单元包括重新排列所述图像数据的图像数据排列单元，且其中当所述图像数据排列单元接收到输出停止控制信号时，所述控制单元重新排列所述图像数据。

6.根据权利要求3所述的可弯曲立体3D显示装置，其中所述传感器单元包括多个传感器电极，且其中通过检测所述传感器电极的静电电容或电阻变化来提取所述弯曲信息。

7.根据权利要求1所述的可弯曲立体3D显示装置，其中所述分离器包括具有多个柱状透镜的柱状透镜板，且其中所述多个柱状透镜相对于定义出所述显示面板的多个左眼像素和多个右眼像素的像素方向倾斜。

8.根据权利要求1所述的可弯曲立体3D显示装置，其中所述控制单元将所述视点图重置，从而所述显示面板的整个视点图充分匹配所述多个块中的参考块的视点图。

9.根据权利要求1所述的可弯曲立体3D显示装置，其中所述视点图包括一组视点数，所述视点数大于等于2。

10.根据权利要求1所述的可弯曲立体3D显示装置，其中所述显示面板为液晶显示装置或有机发光二极管显示器。

11.用于驱动可弯曲立体3D显示装置的方法，所述可弯曲立体3D显示装置具有包括多个左眼像素和多个右眼像素的显示面板和位于所述显示面板上的分离器，所述显示面板被划分成多个块，所述分离器透过或阻挡从所述左眼像素和所述右眼像素输出的图像，所述方法包括：

当所述显示面板的曲率变化时，接收与所述显示面板的所述多个块中的至少一个块有关的弯曲信息；

基于所述弯曲信息将所述多个块中的所述至少一个块的视点图重置；以及

基于所述视点图重新排列所述图像数据。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括基于所述弯曲信息确定所述多个块中的所述至少一个块的弯曲角度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中重置所述视点图包括基于查找表中存储的最佳视点图中的至少一个选择所述查找表中存储的最佳视点图。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述查找表存储与观看者的位置和所述显示面板的弯曲程度有关的多个最佳视点图。

15.根据权利要求11所述的方法，其中接收所述弯曲信息包括检测多个传感器电极的静电电容或电阻的变化。

16.根据权利要求11所述的方法，其中重置所述视点图使得所述显示面板的整个视点图充分匹配所述多个块中的参考块的视点图。

17.根据权利要求11所述的方法，其中重置所述视点图使得根据所述多个块中的所述至少一个块距参考块的位置，视点数的增加不同。

18.根据权利要求17所述的方法，其中随着所述多个块中的所述至少一个块的位置更加远离所述参考块，视点数的增加较大。

19.根据权利要求18所述的方法，所述显示面板弯曲成面向观看者凹入。

20.根据权利要求11所述的方法，其中所述图像数据在被基于视点图重置之前预先被转换成多视点格式，且其中多视点的数量大于等于2。