CN107111180B - 用于无眼镜3d显示器的棱镜片和具有棱镜片的显示装置 - Google Patents

用于无眼镜3d显示器的棱镜片和具有棱镜片的显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107111180B
CN107111180B CN201580070246.9A CN201580070246A CN107111180B CN 107111180 B CN107111180 B CN 107111180B CN 201580070246 A CN201580070246 A CN 201580070246A CN 107111180 B CN107111180 B CN 107111180B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sub
central portion
liquid crystal
display panel
prism sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201580070246.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107111180A (zh
Inventor
F.穆赫塔罗夫
姜奇炯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN107111180A publication Critical patent/CN107111180A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107111180B publication Critical patent/CN107111180B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/34—Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers
    • G02B30/36—Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers using refractive optical elements, e.g. prisms, in the optical path between the images and the observer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G02B5/045—Prism arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/324—Colour aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/366—Image reproducers using viewer tracking
    • H04N13/383—Image reproducers using viewer tracking for tracking with gaze detection, i.e. detecting the lines of sight of the viewer's eyes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/398—Synchronisation thereof; Control thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/52—RGB geometrical arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2213/00—Details of stereoscopic systems
    • H04N2213/001—Constructional or mechanical details

Abstract

本发明涉及安装在液晶显示面板的顶部上的用于自动立体3D显示的棱镜片。根据本发明的用于自动立体3D显示的棱镜片包括彼此平行设置的多个棱镜，每个棱镜包括中心部分，中心部分的上和下表面彼此平行，中心部分具有与液晶显示面板的多个子像素列对应的宽度；左倾斜部分，其安装在中心部分的左侧并折射光，使得用户可以观看由中心部分覆盖的多个子像素列的左半部分；以及右倾斜部分，其安装在中心部分的右侧并折射光，使得用户可以观看到由中心部分覆盖的多个子像素列的右半部分。

Description

用于无眼镜3D显示器的棱镜片和具有棱镜片的显示装置
技术领域
本公开涉及一种无眼镜3D显示装置。更具体地，本公开涉及一种用于无眼镜3D显示器的棱镜片和具有该棱镜片的显示装置。
背景技术
根据电子技术的发展，正在开发和分配各类电子设备。特别地，诸如TV、智能手机、移动电话、个人数字助理(PDA)、MP3播放器、信息亭、电子相框、电子招牌、电子书等的各种显示装置被广泛使用。
近来，已经开发并普及了能够观看立体内容的三维(3D)显示系统。3D显示系统可以大致分为可以不用眼镜观看的无眼镜型系统和用一副眼镜观看的眼镜型系统。
眼镜型系统适用于许多人可以观看的设备，如电视和电影院。无眼镜型系统适用于用户单独使用的设备，如平板电脑，智能手机等。
视差屏障法和双凸透镜法广泛应用于无眼镜型系统中。在双凸透镜法中，根据显示面板的像素结构，在显示面板的前表面上设置双凸透镜，使得包括在立体内容中的每个图像被聚焦在一定距离并且可以被分离并查看。
然而，这种双凸透镜法存在出现强烈的莫尔图案和发生高度串扰的问题。此外，存在双凸透镜法难以用于具有pentile结构的液晶显示面板的问题。
发明内容
技术问题
本公开是鉴于上述问题而完成的，并且涉及一种能够防止莫尔图案、防止或最小化串扰并用于各种结构的液晶显示面板的无眼镜3D显示器的棱镜片，以及一种使用该棱镜片的显示装置。
技术方案
根据本公开的一方面，公开了一种用于无眼镜3D显示器的棱镜片，其设置在液晶显示面板的上表面上，所述棱镜片可以包括平行布置的多个棱镜，其中，多个棱镜中的每一个可以包括中心部分，中心部分包括彼此平行的上表面和下表面，中心部分包括与液晶显示面板的至少一个子像素列对应的宽度；左倾斜部分，设置在中心部分的左侧，左倾斜部分配置为折射由中心部分覆盖的多个子像素列的左半子像素列，其中，左半子像素列对于用户可见；以及右倾斜部分，设置在中心部分的右侧，右倾斜部分配置为折射由中心部分覆盖的多个子像素列的右半子像素列，其中，右半子像素列对于用户可见。
当液晶显示面板包括pentile像素结构时，中心部分可以形成为覆盖液晶显示面板的两个子像素列。
当液晶显示面板包括RGB像素结构时，中心部分可以形成为覆盖液晶显示面板的三个子像素列。
左倾斜部分可以包括具有不同倾斜角度的第一左倾斜表面和第二左倾斜表面，并且第一和第二左倾斜表面中的每一个可以折射由中心部分覆盖的多个子像素列的左半子像素列，其中，左半子像素列对于用户可见。
右倾斜部分可以包括具有不同倾斜角度的第一右倾斜表面和第二右倾斜表面，并且第一和第二右倾斜表面中的每一个可以折射由中心部分覆盖的多个子像素列的右半子像素列，其中，右半子像素列对于用户可见。
左倾斜部分和右倾斜部分中的每一个可以包括具有不同倾斜角度的至少三个倾斜表面。
左倾斜部分和右倾斜部分可以相对于穿过中心部分的中心的中心线对称。
根据本公开的另一方面，显示装置可以包括配置为接收用户命令的输入部分；显示器；以及控制器，配置为根据用户命令控制显示器输出图像，其中，显示器可以包括液晶显示面板；以及用于无眼镜3D显示器的棱镜片，该棱镜片设置在液晶显示面板的上表面上并且包括上述特征中的至少一个。
显示装置可以包括配置为跟踪用户的位置的眼睛跟踪传感器，其中，控制器可以使用从眼睛跟踪传感器获得的用户的眼睛的坐标绘制要输出到液晶显示面板的数据。
控制器可以控制液晶显示面板输出在右眼图像和左眼图像之间的边缘。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片的局部透视图；
图2是示出了通过根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片观看液晶显示面板的子像素的情况的视图；
图3是示出了通过根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片中的左和右倾斜表面观看液晶显示面板的子像素的情况的横截面图；
图4是示出了通过根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片中的左和右倾斜表面观看液晶显示面板的子像素的情况的视图；
图5是示出设置有根据本公开的另一实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片的显示装置的横截面图；
图6是示出了通过根据本公开的另一实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片中棱镜的左和右倾斜表面观看液晶显示面板的子像素的情况的视图；
图7是示出了通过根据本公开的另一实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片中棱镜的左和右倾斜表面观看液晶显示面板的子像素的情况的视图；
图8是示出根据本公开的实施例的显示装置的功能框图；
图9是解释使用根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片在显示装置中执行眼睛跟踪的情况的视图；
图10是示意性地示出使用根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片形成的2D/3D组合显示装置的显示面板的视图；
图11是示意性地示出了使用根据相关技术的2D/3D切换片的2D/3D组合显示装置的显示面板的结构的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的用于无眼镜3D显示器的棱镜片和具有该棱镜片的显示装置的特定示例性实施例。
应当理解，下面描述的实施例仅仅是为了说明的目的而提供的，并且本公开可以通过本文所述的不同形式的示例性实施例的各种修改来实现。然而，在下面的描述中，将省略会模糊本公开的主题的公知功能或部件的详细描述。此外，附图可能没有按比例绘制，以便于理解本公开，但是部分组件的尺寸可能被夸大。
图1是示出根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片的局部透视图，图2是示出了通过根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片观看液晶显示面板的子像素的情况的视图。图3是示出了通过根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片中的左和右倾斜表面观看液晶显示面板的子像素的情况的横截面图，图4是示出了通过根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片中的左和右倾斜表面观看液晶显示面板的子像素的情况的视图。
参考图1，根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片1可以包括多个棱镜10。
多个棱镜10彼此并联连接，并形成棱镜片1。棱镜片1由透明材料形成，并且具有与液晶显示面板30的尺寸对应的尺寸。例如，当棱镜片1应用于平板电脑或智能手机时，棱镜片1形成为适合平板电脑或智能手机的屏幕尺寸。如图2和3所示，棱镜片1设置在位于液晶显示面板30的上侧的盖玻璃41的上表面上。触摸传感器板42设置在盖玻璃41和液晶显示面板30之间。
棱镜10包括中心部分11以及两个倾斜部分13和14。中心部分11形成为上下表面彼此平行的矩形柱状。中心部分11形成为具有与要使用棱镜片1的液晶显示面板30的至少一个子像素列对应的宽度W。当液晶显示面板30的结构是pentile像素结构时，棱镜10的中心部分11可以具有对应于两个子像素列的宽度。此外，当液晶显示面板30具有RGB像素结构时，棱镜10的中心部分11可以具有对应于三个子像素列的宽度。
详细地，如图1所示，当设置有棱镜片1的液晶显示面板30具有pentile像素结构时，例如，当液晶显示面板30是如图1所示的有机发光二极管(OLED)显示面板时，棱镜10的中心部分11形成为覆盖两个子像素列30-1和30-2。因此，由棱镜10的中心部分11下面的两个子像素列30-1和30-2形成的图像对于用户是直接可见的(参见图3中的J1)。在图1中，R表示输出右眼图像的像素列，L表示输出左眼图像的像素列。在pentile像素结构中，一个像素列由两个子像素列组成。因此，如图2所示，用户的左眼LE和右眼RE可以通过棱镜片1的棱镜10看到左眼的图像L和右眼的图像R。因此，用户可以通过棱镜片1观看3D图像。此时，如图2所示，用户可以看到构成一个像素的所有子像素31,32和33。这在图2中的A和B所示的部分中示出。
在本实施例中，棱镜10的中心部分11覆盖两个子像素列30-1,30-2，即棱镜10的中心部分11形成为具有与两个子像素列30-1和30-2对应的宽度W。然而，棱镜10的中心部分11的宽度W不限于上述示例。作为另一示例，棱镜10的中心部分11的宽度W可以形成为覆盖液晶显示面板30的三个或更多个子像素列。
两个倾斜部分13和14从中心部分11的相对侧表面延伸。在以下描述中，在图2中，设置在中心部分11的右侧上的倾斜部分14被称为右倾斜部分，并且设置在中心部分11的左侧上的倾斜部分13被称为左倾斜部分。因此，左和右倾斜部分13,14可以形成为三角柱状。左倾斜部分13和右倾斜部分14可以形成为相对于中心部分11的中心线的线对称。
两个倾斜部分13和14中的每一个可以形成为折射光，使得从液晶显示面板30的多个子像素列中的中心部分11的一侧的一半子像素列对应于中心部分11朝向用户的眼睛的宽度W，使得用户可以看到一半子像素列。例如，如图1，3和4所示，当棱镜10的中心部分11具有与两个子像素列30-1和30-2对应的宽度W时，左倾斜部分13缩回对应于中心部分11的两个子像素列30-1和30-2的左侧上的一个子像素列30-1，以对于用户可见(参见图3中的J2)。此外，右倾斜部分14缩回与中心部分11对应的两个子像素列30-1和30-2的右侧上的一个子像素列30-2，以对于用户可见(参见图3中的J3)。这里，用户观看子像素列30-1和30-2意味着用户观看由子像素列30-1和30-2形成的图像。
详细地，倾斜部分13,14中的每一个包括与中心部分11的一个侧面相切的垂直表面、与垂直表面垂直并与中心部分11的底表面12共面的水平表面，以及连接垂直表面和水平表面的端部的倾斜表面13-1和14-1。倾斜部分13,14的倾斜角度θ被设定为使得用户能够通过倾斜部分从对应于中心部分11的液晶显示面板30的多个子像素列中的中心部分11的一侧观察由一半子像素列形成的图像。换句话说，倾斜部分13和14的倾斜角度θ被确定为使得由位于中心部分11下面的一半子像素列形成的图像朝向用户的眼睛折射。倾斜部分13和14中的每一个的水平表面和垂直表面的长度可以根据倾斜部分13和14的倾斜角度θ来确定。
因此，当位于棱镜10下方的液晶显示面板30的两个子像素列30-1和30-2输出右眼的图像R时，如图4所示，位于棱镜10的中心部分11下方的两个子像素列30-1和30-2的左子像素列30-1通过棱镜10的左倾斜表面13-1对于用户的右眼可见。位于棱镜10的中心部分11下方的两个子像素列30-1和30-2的右子像素列30-2通过棱镜10的右倾斜表面14-1对于用户的右眼可见。例如，在图4中，在与棱镜10的中心部分11对应的液晶显示面板30的两个子像素列30-1和30-2包括绿-红子像素31和32的列以及绿-蓝子像素31和33的列的情况下，与左倾斜部分13对应的子像素列是绿-蓝子像素31和33的列，并且与右倾斜部分14对应的子像素列是绿-红子像素31和32的列，当用户通过棱镜10观看液晶显示面板30时，由于左和右倾斜部分13和14的折射，位于左倾斜部分13下方的绿-蓝子像素31和33的列不可见，并且位于中心部分11下方的两个子像素列30-1,30-2的左侧的绿-红子像素31,32的列30-1可见。此外，位于右倾斜部分14下方的绿-红子像素31和32的列不可见，并且位于中心部分11下方的两个子像素列30-1和30-2的右侧的绿-蓝子像素31和33的列30-2可见。换句话说，当使用根据本公开的棱镜片1时，由与棱镜10的中心部分11对应的子像素列30-1和30-2形成的图像被分散并可见。因此，当使用根据本公开的棱镜片1时，分辨率比使用常规双凸透镜时更好。常规双凸透镜的分辨率低于当使用根据本公开的棱镜片1时的分辨率，因为可以看到双凸透镜下方的子像素被放大。
在上面的描述中，左和右倾斜部分13和14形成在具有一个倾斜角度的一个倾斜表面13-1和14-1中。然而，左和右倾斜部分13和14可以形成在具有不同倾斜角度的多个倾斜表面。此时，多个倾斜表面中的每一个形成为使得由与对应于棱镜10的中心部分11的液晶显示面板30的一半子像素列对应的子像素列形成的图像被折射并对于用户可见。
在下文中，将参照图5和图6描述设置有具有两个倾斜表面的左和右倾斜部分的棱镜。
图5是示意性地示出设置有根据本公开的另一实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片的横截面图。图6是示出了通过根据本公开的另一实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片中棱镜的左和右倾斜表面观看液晶显示面板的子像素的情况的视图。
参考图5和6，棱镜20可以包括中心部分21以及左和右倾斜部分23和24。以与上述实施例相同的方式，中心部分21形成为具有与位于下方的液晶显示面板30的多个子像素列对应的宽度。在本实施例中，中心部分21形成为具有与两个子像素列对应的宽度。
左倾斜部分23包括两个倾斜表面23-1和23-2，即第一左倾斜表面23-1和第二左倾斜表面23-2。第一左倾斜表面23-1从中心部分21的上表面的左端向下延伸，并且第二左倾斜表面23-2从第一左倾斜表面23-1向下延伸。第一左倾斜表面23-1的第一角度θ1小于第二左倾斜表面23-2的第二倾斜角度θ2。这里，第一角度θ1是指第一左倾斜表面23-1和基本上平行于棱镜20的下表面22并且穿过第一左倾斜表面23-1与第二左倾斜表面23-2相遇的点p1的直线L1之间的角度。第二角度θ2是指由第二左倾斜表面23-2和棱镜20的下表面22形成的角度。第一左倾斜表面23-1可以形成为使得由位于与棱镜20的中心部分21的宽度对应的液晶显示面板30的多个子像素列的一侧和一半上的子像素列形成的图像被折射并对用户可见。第二左倾斜表面23-2也可以形成为使得由与第一左倾斜表面23-1相同的子像素列形成的图像被折射并对用户可见。例如，如图6所示，当棱镜20的中心部分21具有与两个子像素列对应的宽度时，左倾斜部分23的第一左倾斜表面23-1折射由与中央部分21对应的两个子像素列中的一个左子像素列(由子像素31和32组成的列)形成的图像，使得用户可以观看图像。左倾斜部分23的第二左倾斜表面23-2还折射由与中心部分21对应的两个子像素列中的一个左子像素列(由子像素31和32组成的列)形成的图像，使得用户可以观看图像。换句话说，左倾斜部分23的第一和第二左倾斜表面23-1和23-2形成为折射由相同的子像素列(包括子像素31和32的列)形成的图像，使得图像可以被用户看到。因此，与棱镜20的中心部分21对应的两个子像素列的左子像素列可以通过棱镜20的中心部分21以及左倾斜部分23的第一和第二左倾斜表面23-1和23-2分散并且看起来是三个子像素列，如图6所示。
右倾斜部分24包括两个倾斜表面24-1和24-2，即第一右倾斜表面24-1和第二右倾斜表面24-2。第一右倾斜表面24-1从中心部分21的上表面的右端向下延伸，并且第二右倾斜表面24-2从第一右倾斜表面24-1向下延伸。第一右倾斜表面24-1的第一角度θ3小于第二右倾斜表面24-2的第二倾斜角度θ4。这里，第一角度θ3是指第一右倾斜表面24-1和基本上平行于棱镜20的下表面22并且穿过第一右倾斜表面24-1与第二右倾斜表面24-2相遇的点p2的直线L2之间的角度。第二角度θ4是指由第二右倾斜表面24-2和棱镜20的下表面22形成的角度。第一右倾斜表面24-1可以形成为使得由位于与棱镜20的中心部分21的宽度对应的液晶显示面板30的多个子像素列的一侧和一半上的子像素列形成的图像被折射并对用户可见。第二右倾斜表面24-2可以形成为使得由与第一右倾斜表面24-1相同的子像素列形成的图像被折射并对用户可见。例如，如图6所示，当棱镜20的中心部分21具有与两个子像素列对应的宽度时，右倾斜部分24的第一右倾斜表面24-1折射由与中央部分21对应的两个子像素列中的一个右子像素列(包括子像素31和33的列)形成的图像，使得用户可以观看图像。右倾斜部分24的第二右倾斜表面24-2还折射由与中心部分21对应的两个子像素列中的一个右子像素列(包括子像素31和33的列)形成的图像，使得用户可以观看图像。换句话说，右倾斜部分24的第一和第二右倾斜表面24-1和24-2形成为折射由相同的子像素列(包括子像素31和33的列)形成的图像，使得图像可以被用户看到。因此，与棱镜20的中心部分21对应的两个子像素列的右子像素列可以通过棱镜20的中心部分21以及右倾斜部分24的第一和第二右倾斜表面24-1和24-2分散并且看起来是三个子像素列，如图6所示。
如上所述，当使用根据本实施例的棱镜片1时，由于由相同子像素列形成的图像被分散并且看起来是三个，所以可以获得比上述实施例更好的分辨率。
在上述描述中，虽然根据本公开的棱镜片1应用于具有pentile像素结构的液晶显示面板30，但是根据本公开的棱镜片1可以应用于各种类型的液晶显示面板，而不限于液晶显示面板的结构。
图7是示出根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片应用于RGB像素结构的液晶显示面板的情况的视图。
参考图7，棱镜50可以包括中心部分51以及左和右倾斜部分53和54。中心部分51形成为具有与位于中心部分51下方的液晶显示面板60的多个子像素列对应的宽度，中心部分51类似于根据上述实施例的棱镜10的中心部分11。在本实施例中，由于一个像素由三个RGB子像素61,62和63组成，所以棱镜50的中心部分51形成为具有能够覆盖两个或更多个RGB子像素列的宽度。在图7中，棱镜50相对于RGB子像素61,62,63倾斜，并且棱镜50的中心部分51的宽度形成为大于两个子像素列的宽度，但小于三个子像素列的宽度。
左倾斜部分53包括三个倾斜表面53-1,53-2和53-3。详细地，左倾斜部分53包括第一左倾斜表面53-1，第二左倾斜表面53-2和第三左倾斜表面53-3。第一左倾斜表面53-1从中心部分51的上表面的左端向下延伸，并且第二左倾斜表面53-2从第一左倾斜表面53-1向下延伸。第三左倾斜表面53-3从第二左倾斜表面53-2向下延伸。第一左倾斜表面53-1的第一倾斜角度小于第二左倾斜表面53-2的第二倾斜角度。第二倾斜角度还小于第三左倾斜表面53-3的倾斜角度。这里，第一倾斜角度是指第一左倾斜表面53-1和基本上平行于棱镜50的下表面52并且穿过第一左倾斜表面53-1与第二左倾斜表面53-2相遇的点的直线之间的角度。第二倾斜角度是指第二左倾斜表面53-2和基本上平行于棱镜50的下表面52并且穿过第二左倾斜表面53-2与第三左倾斜表面53-3相遇的点的直线之间的角度。此外，第三倾斜角度是指由第三左倾斜表面53-3和棱镜50的下表面52形成的角度。第一左倾斜表面53-1可以形成为使得由位于与棱镜50的中心部分51的宽度对应的液晶显示面板60的多个子像素列的一侧和一半上的子像素列形成的图像被折射并对用户可见。第二左倾斜表面53-2和第三左倾斜表面53-3可以形成为使得由与第一左倾斜表面53-1相同的子像素列形成的图像被折射并对用户可见。
右倾斜部分54包括三个倾斜表面54-1,54-2和54-3。详细地，右倾斜部分54包括第一右倾斜表面54-1，第二右倾斜表面54-2和第三右倾斜表面54-3。第一右倾斜表面54-1从中心部分51的上表面的右端向下延伸，并且第二右倾斜表面54-2从第一右倾斜表面54-1向下延伸。第三右倾斜表面54-3从第二右倾斜表面54-2向下延伸。第一右倾斜表面54-1的第一倾斜角度小于第二右倾斜表面54-2的第二倾斜角度。第二倾斜角度还小于第三右倾斜表面54-3的第三倾斜角度。这里，第一倾斜角度是指第一右倾斜表面54-1和基本上平行于棱镜50的下表面52并且穿过第一右倾斜表面54-1与第二右倾斜表面54-2相遇的点的直线之间的角度。第二倾斜角度是指第二右倾斜表面54-2和基本上平行于棱镜50的下表面52并且穿过第二右倾斜表面54-2与第三右倾斜表面54-3相遇的点的直线之间的角度。此外，第三倾斜角度是指由第三右倾斜表面54-3和棱镜50的下表面形成的角度。第一右倾斜表面54-1可以形成为使得由位于与棱镜50的中心部分51的宽度对应的液晶显示面板60的多个子像素列的一侧和一半上的子像素列形成的图像被折射并对用户可见。第二右倾斜表面54-2和第三右倾斜表面54-3可以形成为使得由与第一右倾斜表面54-1相同的子像素列形成的图像被折射并对用户可见。因此，第一、第二和第三右倾斜表面54-1,54-2和54-3的第一、第二和第三倾斜角度与第一、第二和第三左倾斜表面53-1,53-2和53-3的第一、第二和第三倾斜角度相同。
因此，当通过根据本公开的实施例的具有上述结构的棱镜50观看由液晶显示面板60的子像素形成的图像时，如图7所示，由位于中心部分51下方的子像素形成的图像通过棱镜50的中心部分51可见，并且通过中心部分51可以看到的图像的左半部分可通过左倾斜部分53的第一左倾斜表面53-1可见。像第一左倾斜表面53-1一样，通过中心部分51观看的图像的左半部分通过左倾斜部分53的第二左倾斜表面53-2可见。像第一和第二左倾斜表面53-1和53-2一样，通过棱镜50的中心部分51观看的图像的左半部分可以通过第三左倾斜表面53-3可见。可以通过棱镜50的中心部分51看到的图像的右半部分通过第一右倾斜表面54-1、第二右倾斜表面54-2和第三右倾斜表面543的每个可见。因此，与由对应于棱镜50的中心部分51的子像素列形成的图像中的左侧上的子像素列对应的图像的左半部分通过棱镜50的中心部分51以及左倾斜部分53的第一、第二和第三左倾斜表面53-1，53-2和53-3分散并且看起来是四个，如图7所示。此外，与由对应于棱镜50的中心部分51的子像素列形成的图像中的右侧上的子像素列对应的图像的右半部分通过棱镜50的中心部分51以及右倾斜部分54的第一、第二和第三右倾斜表面54-1，54-2和54-3分散并且看起来是四个，如图7所示。
如上所述，当应用根据本公开的实施例的棱镜片时，可以消除莫尔图案的现象，并且可以消除混合右眼图像和左眼图像的串扰。此外，根据本公开的棱镜片可以具有不管液晶显示面板的结构如何都可以使用的优点。因此，根据本公开的棱镜片可以应用于使用pentile像素结构、RGB像素结构等的液晶显示面板。
图8是示出应用根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片的显示装置的配置的框图。参考图8，显示装置100可以包括输入部分110、显示器120和控制器130。
输入部分110接收用户命令。用户命令可以通过设置在显示装置100的主体上的遥控器或键、按钮、触摸屏等来输入。
显示器120显示图像帧。例如，显示器120可以根据输入到输入部分110的用户命令来显示三维(3D)图像。显示器120可以包括液晶显示面板30和设置在液晶显示面板30的前表面上的根据本公开的实施例的棱镜片1。液晶显示面板30可以实现为液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)等。
控制器130控制显示装置100的整体操作。例如，控制器130可以根据输入到输入部分110的用户命令来控制显示器120提供3D图像。
控制器130可以与眼睛跟踪传感器140电连接，眼睛跟踪传感器140可以跟踪用户的位置，具体地为用户的眼睛位置。设置在显示器120中的内置照相机可以用作眼睛跟踪传感器140。例如，控制器130可以使用从眼睛跟踪传感器140输入的值来获得用户的眼睛的坐标。控制器130可以通过使用眼睛跟踪传感器140跟踪用户的眼睛位置来获取眼睛坐标，绘制用于左眼的图像和用于右眼的图像以匹配眼睛坐标，并将图像显示在液晶显示面板30上。
此时，为了使眼睛跟踪中的数据处理平滑化，像素结构可以如图9所示配置以输出图像。换句话说，像素结构形成为使得输出左眼图像的左像素72旁边的像素被设置为输出左边缘74，并且输出右眼图像的右像素71旁边的像素被设置为输出右边缘73。右边缘73或左边缘74防止像素输出由右像素71或左像素72输出的图像。例如，与右边缘73或左边缘74对应的像素不被配置为输出图像。当如上所述在右眼图像和左眼图像之间设置边缘时，可以在眼睛跟踪期间使数据处理平滑，串扰可以为零(0)，并且可以不产生莫尔图案。
如上所述，根据本公开的棱镜片不仅可以用于3D显示装置，而且可以用于用户可以选择2D内容和3D内容的2D/3D组合显示装置。
图10是示意性地示出使用根据本公开的实施例的用于无眼镜3D显示器的棱镜片的2D/3D组合无眼镜3D显示面板的结构的横截面图。
2D/3D组合无眼镜3D显示面板200可以包括液晶显示面板201、设置在液晶显示面板201上的盖玻璃202和设置在盖玻璃202上的2D/3D切换棱镜面板203。
2D/3D切换棱镜面板203由液晶形成。在2D模式中，2D/3D切换棱镜面板203如同屏幕上没有像上述实施例的棱镜片1那样光学地操作。在3D模式中，2D/3D切换棱镜面板203如同屏幕上存在像上述实施例的棱镜片1那样地操作。2D模式或3D模式可以由用户使用设置在显示装置200上的按钮或触摸屏来选择。
当2D/3D切换棱镜面板203形成为与根据本公开的棱镜片1相同的结构时，与使用双凸透镜的常规2D/3D切换面板相比，液晶的厚度可以减小。在图10中，附图标记204表示形成为根据本公开的实施例的棱镜片1的形式的聚碳酸酯棱镜，附图标记205表示棱镜204之间的间隔中的液晶。
图11是示意性地示出了根据使用双凸透镜制成的2D/3D切换片的相关技术的2D/3D组合无眼镜3D显示面板的视图。
参考图11，2D/3D切换面板303设置在盖玻璃302中，盖玻璃302设置在液晶显示面板301上。由于根据相关技术的2D/3D切换面板303是通过使用液晶制造的，并且需要与透镜的本体部分对应的层304，因此其厚度H比根据本公开的2D/3D切换棱镜面板203的厚度h厚。
因此，使用根据本公开的棱镜片，液晶的量可以比用于制造根据现有技术的2D/3D切换面板的液晶的量小，因此可以降低材料成本。
以上以说明性方式描述了本公开。本文使用的术语是为了描述的目的，不应被解释为限制。鉴于上述教导，本公开的各种修改和变化是可能的。因此，除非另有说明，本公开可以在权利要求的范围内实现。

Claims (10)

1.一种用于无眼镜3D显示器的棱镜片，所述棱镜片设置在液晶显示面板的上表面上，所述棱镜片包括：
平行布置的多个棱镜，
其中，所述多个棱镜中的每一个包括，
中心部分，所述中心部分包括彼此平行的上表面和下表面，所述中心部分包括与所述液晶显示面板的至少一个子像素列对应的宽度；
左倾斜部分，设置在所述中心部分的左侧，所述左倾斜部分配置为折射由所述中心部分覆盖的多个子像素列的左半子像素列，其中，所述左半子像素列对于用户可见；以及
右倾斜部分，设置在所述中心部分的右侧，所述右倾斜部分配置为折射由所述中心部分覆盖的多个子像素列的右半子像素列，其中，所述右半子像素列对于用户可见。
2.根据权利要求1所述的用于无眼镜3D显示器的棱镜片，其中
当所述液晶显示面板包括pentile像素结构时，所述中心部分形成为覆盖所述液晶显示面板的两个子像素列。
3.根据权利要求1所述的用于无眼镜3D显示器的棱镜片，其中
当所述液晶显示面板包括RGB像素结构时，所述中心部分形成为覆盖所述液晶显示面板的三个子像素列。
4. 根据权利要求1所述的用于无眼镜3D显示器的棱镜片，其中
所述左倾斜部分包括具有不同倾斜角度的第一左倾斜表面和第二左倾斜表面，并且
其中，第一和第二左倾斜表面中的每一个折射由所述中心部分覆盖的多个子像素列的左半子像素列，其中，所述左半子像素列对于用户可见。
5. 根据权利要求1所述的用于无眼镜3D显示器的棱镜片，其中
所述右倾斜部分包括具有不同倾斜角度的第一右倾斜表面和第二右倾斜表面，并且
其中，第一和第二右倾斜表面中的每一个折射由所述中心部分覆盖的多个子像素列的右半子像素列，其中，所述右半子像素列对于用户可见。
6.根据权利要求1所述的用于无眼镜3D显示器的棱镜片，其中
所述左倾斜部分和所述右倾斜部分中的每一个包括具有不同倾斜角度的至少三个倾斜表面。
7.根据权利要求1所述的用于无眼镜3D显示器的棱镜片，其中
所述左倾斜部分和所述右倾斜部分相对于穿过所述中心部分的中心的中心线对称。
8.一种显示装置，包括：
配置为接收用户命令的输入部分；
显示器；以及
控制器，配置为根据所述用户命令控制所述显示器输出图像，
其中，所述显示器包括
液晶显示面板；以及
设置在所述液晶显示面板的上表面上的如权利要求1-7中任一项所述的用于无眼镜3D显示器的棱镜片。
9.根据权利要求8所述的显示装置，还包括：
配置为跟踪用户的位置的眼睛跟踪传感器，
其中，所述控制器使用从所述眼睛跟踪传感器获得的用户的眼睛的坐标来绘制要输出到所述液晶显示面板的数据。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中
所述控制器控制所述液晶显示面板在右眼图像和左眼图像之间输出一边缘。
CN201580070246.9A 2014-12-22 2015-12-11 用于无眼镜3d显示器的棱镜片和具有棱镜片的显示装置 Expired - Fee Related CN107111180B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140185719A KR102009921B1 (ko) 2014-12-22 2014-12-22 무안경 3d 디스플레이용 프리즘 시트, 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR10-2014-0185719 2014-12-22
PCT/KR2015/013568 WO2016105005A1 (ko) 2014-12-22 2015-12-11 무안경 3d 디스플레이용 프리즘 시트, 및 이를 구비한 디스플레이 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107111180A CN107111180A (zh) 2017-08-29
CN107111180B true CN107111180B (zh) 2020-11-24

Family

ID=56150969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580070246.9A Expired - Fee Related CN107111180B (zh) 2014-12-22 2015-12-11 用于无眼镜3d显示器的棱镜片和具有棱镜片的显示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10795177B2 (zh)
KR (1) KR102009921B1 (zh)
CN (1) CN107111180B (zh)
WO (1) WO2016105005A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104952907B (zh) * 2015-05-20 2018-11-30 京东方科技集团股份有限公司 一种有机发光二极管基板和有机发光二极管器件
CN105572930A (zh) * 2016-03-23 2016-05-11 京东方科技集团股份有限公司 一种显示模组及显示系统
TWI584463B (zh) * 2016-05-20 2017-05-21 友達光電股份有限公司 畫素結構以及顯示方法
KR20180064784A (ko) 2016-12-06 2018-06-15 삼성전자주식회사 패널 장치 및 디스플레이 장치
CN107953507A (zh) * 2017-11-22 2018-04-24 东莞市圆美精密电子有限公司 一种裸眼3d手机壳制造方法
KR20210074814A (ko) * 2019-12-12 2021-06-22 쓰리디아이즈 주식회사 디스플레이 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1530691A (zh) * 2003-03-03 2004-09-22 Lg������ʽ���� 用于显示三维图像的设备
KR20070000955A (ko) * 2005-06-28 2007-01-03 제일모직주식회사 면광원 장치
CN201159797Y (zh) * 2007-11-03 2008-12-03 四川省宜宾普什集团3D有限公司 一种自动立体成像显示器
CN101566729A (zh) * 2008-04-22 2009-10-28 三星电子株式会社 显示装置和显示装置的透镜片
CN102572477A (zh) * 2010-12-20 2012-07-11 三星电子株式会社 三维图像显示装置及其驱动方法
KR20130020299A (ko) * 2011-08-19 2013-02-27 엘지디스플레이 주식회사 프리즘을 이용한 광 시야각 입체 영상 표시 장치

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064424A (en) 1996-02-23 2000-05-16 U.S. Philips Corporation Autostereoscopic display apparatus
JP3628448B2 (ja) * 1996-08-07 2005-03-09 富士写真フイルム株式会社 露光装置
US7616225B2 (en) * 2002-10-10 2009-11-10 Citizen Holdings Co., Ltd. Exposure system and production method for exposure system
US7359120B1 (en) * 2006-11-10 2008-04-15 Genie Lens Technologies, Llc Manufacture of display devices with ultrathin lens arrays for viewing interlaced images
US7528893B2 (en) * 2007-05-18 2009-05-05 3M Innovative Properties Company Backlight for liquid crystal display
US9116357B2 (en) * 2007-06-23 2015-08-25 Industrial Technology Research Institute Hybrid multiplexed 3D display and displaying method thereof
US8068187B2 (en) 2008-06-18 2011-11-29 3M Innovative Properties Company Stereoscopic 3D liquid crystal display apparatus having a double sided prism film comprising cylindrical lenses and non-contiguous prisms
TW201028964A (en) * 2009-01-23 2010-08-01 Ind Tech Res Inst Depth calculating method for two dimension video and apparatus thereof
ATE551841T1 (de) * 2009-04-22 2012-04-15 Raytrix Gmbh Digitales bildgebungsverfahren zum synthetisieren eines bildes unter verwendung der mit einer plenoptischen kamera aufgezeichneten daten
US8659830B2 (en) 2009-12-21 2014-02-25 3M Innovative Properties Company Optical films enabling autostereoscopy
US8558915B2 (en) * 2009-12-22 2013-10-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Photographing apparatus and method
TWI428632B (zh) 2010-11-30 2014-03-01 Benq Materials Corp 立體影像顯示器
KR20120095066A (ko) 2011-02-18 2012-08-28 엘지디스플레이 주식회사 집적 영상 방식의 입체 영상 표시 장치
EP2490451A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display device
US20120229896A1 (en) 2011-03-09 2012-09-13 Alioscopy Lenticular array intended for an autostereoscopic system
DE102011016408A1 (de) * 2011-04-08 2012-10-11 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Einstiegsschwellerbeleuchtung für ein Kraftfahrzeug
US9013472B2 (en) * 2011-11-08 2015-04-21 Innolux Corporation Stereophonic display devices
US9392260B2 (en) * 2012-01-27 2016-07-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Array optical element, imaging member, imaging element, imaging device, and distance measurement device
US9118890B2 (en) * 2012-11-09 2015-08-25 Samsung Display Co., Ltd. 3D display
KR101603373B1 (ko) 2012-12-07 2016-03-14 제일모직주식회사 무안경식 3차원 디스플레이
CN103018931A (zh) * 2012-12-13 2013-04-03 京东方科技集团股份有限公司 光学装置及显示装置
CN104238126A (zh) * 2014-09-12 2014-12-24 京东方科技集团股份有限公司 一种裸眼立体显示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1530691A (zh) * 2003-03-03 2004-09-22 Lg������ʽ���� 用于显示三维图像的设备
KR20070000955A (ko) * 2005-06-28 2007-01-03 제일모직주식회사 면광원 장치
CN201159797Y (zh) * 2007-11-03 2008-12-03 四川省宜宾普什集团3D有限公司 一种自动立体成像显示器
CN101566729A (zh) * 2008-04-22 2009-10-28 三星电子株式会社 显示装置和显示装置的透镜片
CN102572477A (zh) * 2010-12-20 2012-07-11 三星电子株式会社 三维图像显示装置及其驱动方法
KR20130020299A (ko) * 2011-08-19 2013-02-27 엘지디스플레이 주식회사 프리즘을 이용한 광 시야각 입체 영상 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US10795177B2 (en) 2020-10-06
US20170329150A1 (en) 2017-11-16
KR102009921B1 (ko) 2019-08-12
WO2016105005A1 (ko) 2016-06-30
KR20160076050A (ko) 2016-06-30
CN107111180A (zh) 2017-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107111180B (zh) 用于无眼镜3d显示器的棱镜片和具有棱镜片的显示装置
KR102030830B1 (ko) 곡면형 다시점 영상 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
US9104034B2 (en) Display apparatus
TWI420152B (zh) A Method of Multi - view Three - dimensional Image Display
US9104032B1 (en) Naked-eye 3D display device and liquid crystal lens thereof
CN103221872A (zh) 具有主动快门板的3d显示系统
CN103941469B (zh) 显示面板及其制作方法、显示装置
KR20120109303A (ko) 표시 장치
US9883176B2 (en) Display device
US9857601B2 (en) Display device
CN103513311B (zh) 一种立体光栅和裸眼3d显示装置
WO2010122690A1 (ja) 表示装置
CN101895777A (zh) 立体显示模组及立体显示装置
CN102928904A (zh) 透镜光栅及显示装置
WO2016115784A1 (zh) 基板、光栅以及显示面板
KR101718777B1 (ko) 이미징 시스템
TWI489413B (zh) A Method of Multi - view Three - dimensional Image Display
EP3336599B1 (en) 3d display panel, 3d display method and display device
TW201541172A (zh) 電泳顯示裝置
US20140063602A1 (en) Pixel Structure And Display Device
EP3112928A1 (en) Display apparatus
US9709816B2 (en) Image display apparatus using transflective electro-optic device
WO2015035713A1 (zh) 立体显示装置
KR20130020299A (ko) 프리즘을 이용한 광 시야각 입체 영상 표시 장치
US8467007B2 (en) Display having diagonally ordered columns of lenticular lens

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20201124

Termination date: 20211211