CN107257937A - 显示装置以及控制显示装置的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种显示装置和控制显示装置的方法。显示装置包括：显示面板，包括多个像素，所述多个像素中的每一个像素包括多个子像素；棱镜面板，位于显示面板的一侧，并包括棱镜阵列和液晶；棱镜面板驱动器，被配置为向棱镜面板施加电压；控制器，被配置为在显示面板上显示多个图像帧，并在所述多个图像帧被显示的同时可变地控制棱镜面板的驱动状态。

Description

显示装置以及控制显示装置的方法
技术领域
与示例性实施例一致的设备和方法涉及显示装置和控制显示装置的方法，更具体地，涉及一种提高显示装置的分辨率的显示装置以及控制所述显示装置的方法。
背景技术
有线/无线互联网和信息通信装置的最近发展已经迅速地提高了用户可访问的信息的数量和质量。这种电子技术的发展已使得三维(3D)成像得到进步。这里，除了二维(2D)图像之外，3D图像也基于高速处理文本、声音、图像等的终端(诸如电视(TV)、智能电话等)被真实立体地观看、感受并欣赏。
人类根据双眼的立体视觉的原理识别3D世界。换句话说，人类通过水平间隔大约65mm的双眼获得具有不同视点的两个图像，并在大脑中分析这两个图像之间的差异以将这两个图像重构并识别为具有深度的单个3D图像。
立体显示装置使用利用人类的双目视差的立体视觉的原理，并根据观察者是否额外地佩戴眼镜将立体显示装置分类为立体类型和自动立体类型。自动立体类型还可根据实现3D图像的方法被进一步分类为多视点双目视差类型、体三维类型和全息类型。
通过多视点双目视差类型实现的自动立体显示装置可使观看者在没有特定眼镜的情况下能够感受到双目视差，以便实现3D图像。自动立体显示装置可包括安装在显示面板的前面或后面的视差光栅或柱状透镜以划分由观看者的左眼和右眼所看到的像素。
视差光栅类型被分类为视差光栅位于显示面板和观看者之间的前光栅类型和视差光栅位于光源单元和显示面板之间的后光栅类型。
后光栅类型包括显示两个视场的信息的显示面板、布置在距显示面板一定距离处的视差光栅，以及向视差光栅提供光的背光单元(BLU)。视差光栅具有光通过单元的条纹被倾斜的结构。在这种结构中，视图的数量随着条纹之间的宽度的增加而增加，但视图的分辨率通过原始图像的分辨率和/或视图的数量被降低。
光栅类型2D/3D转换系统具有阻挡光并因此降低光的亮度的结构。具体地，光栅类型2D/3D转换系统在多视图结构中与视图数量成比例地增加亮度。提供了一种背光类型自动立体3D系统以具有将线光源的3D背光层叠在表面光源的2D背光上的结构，作为用于改善2D/3D转换光栅类型的亮度降低问题的结构。然而，当3D BLU针对3D模式而提供光时，产生漏光。这种漏光穿透2D BLU以向观看者反射。该漏光降低3D图像的质量并增加串扰。此外，2D和3D背光被层叠，使得显示装置可能无法实现紧凑的结构。
发明内容
技术问题
示例性实施例至少解决了上述问题和/或缺点以及上面没有描述的其他缺点。此外，一个或更多个实施例不需要克服上述缺点，并且示例性实施例可不克服上述任何问题。
一个或更多个示例性实施例的各方面提供一种提高分辨率的显示装置。
一个或更多个示例性实施例的各方面提供一种显示装置及显示装置的控制方法，其中，所述显示装置可提高分辨率、增大观看区并调整光路以将二维(2D)图像转换为三维(3D)图像并减小显示面板和背光单元(BLU)之间的间隙。
技术方案
根据示例性的一方面，提供了一种显示装置，包括：显示面板，包括多个像素，所述多个像素中的每一个像素包括多个子像素；棱镜面板，位于显示面板的一侧，并包括棱镜阵列和液晶；棱镜面板驱动器，被配置为向棱镜面板施加电压；控制器，被配置为在显示面板上显示多个图像帧，并在所述多个图像帧被显示的同时可变地控制棱镜面板的驱动状态。
控制器被配置为基于所述多个像素中的每一个像素中包括的子像素的数量将图像帧划分为所述多个图像帧，控制显示面板对所述多个子像素的每一个像素的子像素值进行移位并显示，控制显示面板对所述多个图像帧的每一个像素的子像素值进行移位并显示，并控制棱镜面板驱动器驱动棱镜面板使得在所述子像素值被移位和显示的同时可变电平的电压被施加到棱镜面板。
所述多个像素中的每一个像素包括红(R)、绿(G)、蓝(B)子像素，并且所述图像帧被划分为第一图像帧、第二图像帧和第三图像帧。
响应于第一电平电压被施加到位于显示面板的前向的棱镜面板并且从显示面板发射的光以第一折射角被棱镜面板折射，控制器被配置为控制将关于所述第一图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第一子像素上，控制将关于所述第二图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第二子像素上，并控制将关于所述第三图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第三子像素上。
响应于第二电平电压被施加到位于显示面板的前向的棱镜面板并且从显示面板发射的光以第二折射角被棱镜面板折射，控制器被配置为控制将关于所述第一图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第四子像素上，控制将关于所述第二图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第五子像素上，并控制将关于所述第三图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第六子像素上。
响应于第三电平电压被施加到位于显示面板的前向的棱镜面板并且从显示面板发射的光以第三折射角被棱镜面板折射，控制器被配置为控制将关于所述第一图像帧的子像素值显示在与所述第三折射角相应的第七子像素上，控制将关于所述第二图像帧的子像素值显示在与所述第三折射角相应的第八子像素上，并将关于所述第三图像帧的子像素值显示控制在与所述第三折射角相应的第九子像素上。
所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素分别是R、G和B子像素；所述第四子像素、所述第五子像素和所述第六子像素分别是G、B和R子像素；所述第七子像素、所述第八子像素和所述第九子像素分别是B、G和R子像素。
棱镜面板在显示面板的后侧上；显示装置还包括：棒源图案，与棱镜阵列隔开预定间隔，布置在右源部分的上表面上，并具有以预定间隔交替的图案部分和无图案部分；控制器被配置为在一个图像帧周期期间在显示面板上依次显示多个多视图图像，并在所述多个多视图图像被依次提供的同时控制棱镜面板的驱动状态使得从光源部分提供的光被发射到显示面板的不同区域。
显示面板被配置为与施加到棱镜面板的电压同步，并显示m个连续的多视图图像；图案部分和无图案部分按1：n-1的宽度被布置，其中，n是大于或等于3的整数，是光学视图的数量，并满足m≤n。
在一个图像帧部分中的第m部分，控制器被配置为向棱镜面板施加第m状态电压使得穿过图案部分中的至少一部分的光从棱镜面板被折射，并被发射到与m-1子像素邻近的m子像素区域以在预设的观看区域中形成光学视图。
根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种控制显示装置的方法，其中，显示装置包括：显示面板和棱镜面板，其中，显示面板包括多个像素，所述多个像素中的每一个像素包括多个子像素，棱镜面板位于显示面板的一侧并包括棱镜阵列和液晶，所述方法包括：在显示面板上显示多个图像帧；在所述多个图像帧被显示的同时可变地控制棱镜面板的驱动状态。
显示的步骤包括：基于所述多个像素中的每一个像素中包括的子像素的数量，将图像帧划分为所述多个图像帧，并对所述多个子像素中的每一个子像素的子像素值进行移位并显示；控制的步骤包括：控制使得在所述子像素值被移位并显示的同时可变电平的电压被施加到棱镜面板。
所述多个像素中的每一个像素包括红(R)、绿(G)和蓝(B)子像素，并且图像帧被划分为第一图像帧、第二图像帧和第三图像帧。
显示的步骤包括：响应于第一电平电压被施加到位于显示面板的前向的棱镜面板并且从显示面板发射的光以第一折射角被棱镜面板折射：将关于所述第一图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第一子像素上；将关于所述第二图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第二子像素上；将关于所述第三图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第三子像素上。
显示的步骤包括：响应于第二电平电压被施加到位于显示面板的前向的棱镜面板并且从显示面板发射的光以第二折射角被棱镜面板折射：将关于所述第一图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第四子像素上；将关于所述第二图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第五子像素上；将关于所述第三图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第六子像素上。
显示的步骤包括：响应于第三电平电压被施加到位于显示面板的前向的棱镜面板并且从显示面板发射的光以第三折射角被棱镜面板折射：将关于所述第一图像帧的子像素值显示在与所述第三折射角相应的第七子像素上；将关于所述第二图像帧的子像素值显示在与所述第三折射角相应的第八子像素上；将关于所述第三图像帧的子像素值显示在与所述第三折射角相应的第九子像素上。
所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素分别是R、G和B子像素；所述第四子像素、所述第五子像素和所述第六子像素分别是G、B和R子像素；所述第七子像素、所述第八子像素和所述第九子像素分别是B、R和G子像素。
棱镜面板在显示面板的后侧上；显示装置还包括：棒源图案，与棱镜阵列隔开预定间隔，布置在右源部分的上表面上，并具有以预定间隔交替的图案部分和无图案部分；显示的步骤包括：在一个图像帧期间在显示面板上依次显示多个多视图图像，并在所述多个多视图图像被依次提供的同时控制棱镜面板的驱动状态使得从光源部分提供的光被发射到显示面板的不同区域。
显示面板被配置为与施加到棱镜面板的电压同步，并显示m个连续的多视图图像；图案部分和无图案部分按1：n-1的宽度被布置，其中，n是大于或等于3的整数，是光学视图的数量，并满足m≤n。
控制的步骤还包括：在一个帧部分中的第m部分中，向棱镜面板施加第m状态电压使得穿过图案部分中至少一个部分的光从棱镜面板被折射，并被发射到与m-1子像素邻近的m子像素以在预设的观看区域中形成光学视图。
本发明的有益效果
附图说明
通过参照附图对特定示例性实施例进行描述，上述和/或其他方面将更明显，其中：
图1是示出根据示例性实施例的显示装置的操作的示图；
图2是示出根据示例性实施例的显示装置的结构和控制多视图显示装置的方法的示图；
图3是示出根据示例性实施例的光的折射的示图；
图4A到图4C是示出图2的显示装置的结构的示图；
图5是示出图2的显示装置的分辨率的提高的示图；
图6是示出根据另一示例性实施例的从二维(2D)模式改变为三维(3D)模式和/或从3D模式改变为2D模式的显示装置的示图；
图7A和图7B是示出根据另一示例性实施例的显示装置的结构和操作的示图；
图8是示出根据示例性实施例的控制显示装置的方法的流程图。
图9是示出根据示例性实施例的显示装置的配置的框图；
图10是示出根据示例性实施例的棱镜面板的配置的示图；
图11到图17是示出根据一个或更多个示例性实施例的显示装置的操作的示图；
图18是示出根据示例性实施例的控制显示装置的方法的流程图。
实施本发明的最佳模式
具体实施方式
将参照附图更详细地描述示例性实施例。
本公开的示例性实施例可被不同地修改。因此，在附图中示出了特定的示例性实施例并且在详细说明中详细地描述了特定的示例性实施例。然而，将理解的是，本公开不限于特定的示例性实施例，而是包括不脱离本公开的范围和精神的所有修改、等同物和替换。此外，由于公知的功能或结构将以不必要的细节模糊本公开，因此，不对公知的功能或结构进行详细地描述。
在下面的描述中，即使在不同的附图中，相同的附图标号也被用于相同元件。提供了说明书中定义的事项(诸如详细的结构和元件)以帮助对示例性实施例的全面理解。因此，明显的是，示例性实施例可在没有这些具体定义的事项的情况下被实施。在下文中，要理解的是，当诸如“...中的至少一个”的表述在一列元素之后时，是修饰整列元素，而不是修饰这列元素中的各个元素。
图1是示出根据示例性实施例的电子装置的操作的示图。
图1示出通过自动立体方法显示多视图图像以提供三维(3D)图像的多视图显示装置的操作方法，其中，自动立体方法不需要用户佩戴特定的眼镜以获得深度的感知。这里，可基于通过在不同的角度捕捉对象而获得的多个图像来产生多视点图像。换句话说，多个图像可从不同的视点被捕捉，并以不同的角度折射以提供在保持被称为观看距离的距离的位置处聚焦的图像。形成这样的图像的位置被称为观看区(或光学视点)。因此，如果用户的一只眼睛位于一个观看区中，并且用户的另一只眼睛位于第二观看区，则用户可感受或感知3D效果。
例如，图1示出总共具有四个视点(光学视点)的多视点图像的显示操作。参照图1，自动立体3D显示装置包括光源单元40(例如，光源)、被布置在光源单元40的上表面上并包括光通过单元51(例如，光通过器)和光遮挡单元52(例如，光遮挡器)的视差光栅50，以及被布置在视差光栅50的上表面之上的预定距离Z1处的显示面板10。具有四个视点(光学视点)的图像D1、D2、D3和D4被依次布置在显示面板10上，并由穿过视差光栅50的光投影以便在中心视野中具有四个视点(光学视点)。因此，在与显示面板10相距预定距离Z2处的观看者将左眼和右眼放置在四个视点(光学视点)中的两个以感受3D效果。如图1所示，视差光栅50被放置在光源单元40和显示面板10之间的光栅类型被称为是后光栅类型。根据示例性实施例，在图1中示出的后光栅类型可包括线光源图案导光板，其中，在线光源图案导光板中，图案部分和无图案部分以预设的间隔交替。
图2是示出根据示例性实施例的多视图显示装置100的结构的示图。
图2是示出显示装置100的结构的框图。图4A是示出显示装置100的零状态的示图。
参照图2，显示装置100包括图像输入单元101(例如，图像输入装置和图像输入器)、渲染器103、显示面板110、棱镜面板120、光路调整器130、光源单元140(例如，线光源)、线光源图案导光板150、控制器160和光学视点170。可省略或改变在图2中示出的一个或更多个元件，或还可包括另外的元件。
显示装置100可被实现为各种类型的显示装置，诸如，电视(TV)、监控器、电子相框、移动装置等。
图像输入单元101接收图像。具体地，图像输入单元101可从各种类型的外部装置(诸如，外部存储介质、广播站等)接收图像。这里，图像是单视点图像、立体图像或多视点图像。单视点图像是由普通拍摄设备捕捉的图像。立体图像是仅使用左图像和右图像表现的并由包括两个透镜的拍摄设备捕捉的3D图像。多视点图像指的是通过对通过一个或更多个拍摄设备捕捉的图像进行几何校正和空间合成以向观看者提供对象的若干个方向的各个光学视图的多视点图像。
图像输入单元101可接收图像的深度信息。通常，深度指给予图像的每个像素的深度值。通过示例的方式，8比特的深度可具有0到255之间的灰度值。因此，当基于黑和/或白显示图像时，黑色(低值)表示远离观看者的地方，并且白色(高值)表示接近观察者的地方。
深度信息是指示3D图像的深度并与形成3D图像的左图像和右图像之间的双目视差相应的信息。人类感觉到的3D效果根据深度信息而变化。换句话说，如果深度大，则双目视差高，并因此感觉到的3D效果相对大。如果深度小，则双目视差低，因此感受到的3D效果相对小。
渲染器103可对多个不同视图进行渲染。详细地，渲染器103可基于从2D/3D转换中提取的深度信息对2D图像的多个不同的光学视图进行渲染。可选地，如果输入了与N个不同的视图相应的N条深度信息，则渲染器103可基于从N个不同的视图和N条深度信息中选择的至少一个图像和至少一条深度信息对多视图图像进行渲染。可选地，如果输入了N个不同的视图(例如，没有单独的深度信息)，则渲染器103可从N个不同的视图提取或确定深度信息，并基于提取出的深度信息渲染多视图图像。
显示面板110包括多个像素，其中，每个像素具有多个子像素。这里，像素可包括红(R)、绿(G)和蓝(B)子像素。换句话说，均具有R、G和B子像素的像素可以以多个行和多个列被排列以形成显示面板110。在这种情况下，显示面板110可被实现为各种类型的显示单元，诸如，液晶显示器(LCD)面板、等离子显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)显示面板、有源矩阵OLED(AMOLED)显示面板等。
显示面板110显示图像帧。详细地，显示面板110可显示多个不同的视图被依次并重复地排列的多视图图像帧。
在本示例性实施例中，如果显示面板110被实现为LCD面板，则显示面板110还可包括被布置在显示面板110的下表面的第一偏振器111和被布置在显示面板110的上表面上的第二偏振器113。
第一偏振器111仅发送辐射光的预定第一偏振方向的分量，并吸收不是第一偏振方向的分量。第二偏振器113仅发送穿过显示面板110的辐射光的预定第二偏振方向的分量，并吸收不是第二偏振方向的分量。
这里，第二偏振方向不同于第一偏振方向，例如，第二偏振方向与第一偏振方向垂直。这是由于辐射光穿过液晶层，从而使辐射光的偏振方向旋转90度。如果第二偏振器113像第一偏振器111一样发送第一偏振方向的光分量，则穿过第一偏振器111的第一偏振方向的辐射光穿过液晶层而被调整为第二偏振方向。因此，第一偏振方向的辐射光可能无法穿过第二偏振器113。因此，穿过第二偏振器113的光的偏振方向可被配置为与穿过第一偏振器111的光的偏振方向垂直。
上面已经将显示面板110描述为被实现为LCD面板。根据另一示例性实施例，显示面板110可被实现为OLED显示面板，其中，OLED显示面板依次显示多个多视图图像并通过光路调整器130将分辨率提高到两倍或更多倍，其中，当依次提供多个多视图图像时，光路调整器130不同地改变光路。
棱镜面板120使光折射。棱镜面板120被布置在显示面板110的后表面上，并包括具有棱镜的第一棱镜阵列121和层叠在第一棱镜阵列121上的第二棱镜阵列123。
第一棱镜阵列121可由光学透明材料形成，并且第一棱镜阵列121的折射率可被设置为“np(＝ne)”。在本示例性实施例中，第一棱镜阵列121可具有锯齿边横截面，即，直角三角形横截面，并构成第一棱镜阵列121的每个棱镜的高度可以是3～5μm或更小。根据本示例性实施例，第一棱镜阵列121被用于将多视图图像的分辨率提高m倍。观看者可通过具有等腰三角形形状的棱镜看到被依次显示的一个实条纹和两个虚条纹。因此，第一棱镜121可包括直角三角形棱镜以将分辨率提高两倍或更多倍。
第二棱镜阵列123是液晶层并层叠在第一棱镜阵列121上。液晶是具有包括普通折射率“no”和特殊折射率“ne”的两种折射率的各向异性材料，并且具有比特殊折射率“ne”和普通折射率“no”更大的值。即，液晶可具有折射率n(n＝ne～no)。
光路调整器130调整光穿过棱镜面板120的路径。在本示例性实施例中，光路调整器130将施加的电压转换为模拟类型，并向液晶施加电压差以改变液晶的折射率以便调整光路。
光路调整器130包括透明电极131和施压器133。
透明电极131包括被布置在第一棱镜阵列121的下表面上的第一透明电极131a和被布置在第二棱镜阵列123的上表面上的第二透明电极131b。
施压器133将0和预设电压之间的电压差施加到透明电极131。换句话说，施压器133以模拟方法驱动。
同时，根据施加到透明电极131的电压穿过棱镜面板120的光的传播方向可被确定。
例如，参照图3，通过被施加到透明电极131的电压，当从透明电极131中产生了V0＝0[V]的电压差时，液晶相对于线偏振的有效折射率为n0。在这种情况下，液晶的折射率与第一棱镜阵列121的折射率np相同。因此，穿过棱镜面板120的传播方向没有改变。
此外，通过被施加到透明电极131的电压，当从透明电极131产生了V1(V1>V0)的电压差时，相对于线偏振的有效折射率为n1(n0<n1<ne)。在这种情况下，n1<np，因此，棱镜面板120的入射光可在棱镜的斜面上被折射。折射角可基于液晶的有效折射率和棱镜的折射率之间的差被确定。
此外，通过被施加到透明电极131的电压，当从透明电极中产生了V2(V2>V1)的电压差时，相对于线偏振的有效折射率为n2(n2＝no)。在这种情况下，n2是no的最大值。因此，入射到棱镜面板120的光可在棱镜的斜面上被折射达到最大的折射角。
同时，本示例性实施例示出光路调整器130包括透明电极131，但不仅是示例。透明电极131是用于将从施压器133施加的电压施加到棱镜阵列121、123的机制，在这点上，可以看到，棱镜面板120包括第一棱镜阵列121、第二棱镜阵列123和透明电极131，并且光路调整器130包括施压器133。在这种情况下，光路调整器130执行向棱镜面板120施加电压的功能。
光源单元140可以是向显示面板110提供光的背光单元(BLU)。通过从光源单元140提供的光，由线光源图案导光板150投射的光将在显示面板110上形成的图像漫射，以向观看者发送漫射的图像。光源单元140被布置在线光源图案导光板150的后表面上。
光源单元140在控制器160的控制下向光源(例如，发光二极管)供应驱动电压以接通光源。光源单元140通过使用诸如3D模式的模式交替地或同时地接通2D模式的光源。光源单元140在3D模式下与显示面板110和光路调整器130同步以交替地接通光源。
线光源图案导光板150是视野划分器。线光源图案导光板150被实现为作为多个线光源操作的图案。线光源图案导光板150可包括交替的图案部分151和无图案部分153以发送具有不同视图的图像。这里，图案部分151通过光，而无图案部分153不通过光。
线光源图案导光板150可以以预定的角度倾斜以进行操作以便提高图像质量。在这种情况下，控制器160可基于线光源图案导光板150倾斜的预设角度来产生用于划分、组合并输出由渲染器103渲染的多个视图的多视图图像帧。因此，观看者可看到沿特定的方向倾斜的区域而不是垂直或水平地显示在显示面板110的子像素上的图像。根据这种方法，观看者可观到每个子像素的一部分，而不是一个完整的子像素。在本示例性实施例中，线光源图案导光板150以预定的角度倾斜，但在以一个或更多个其他示例性实施例中可不倾斜。
随着线光源图案导光板150的图案部分之间的间隙变大，视图(光学视图)的数量增加。然而，由于若干个视图(光学视图)的图像在空间上适当地被划分并排列在一个显示面板110上，所以通过提供的视图(光学视图)的数量，分辨率被降低。例如，如果视图(光学视图)的数量为n，则图案部分151和无图案部分153可按1：n-1被排列。如果n为七，则图案部分151和无图案部分按1：6的宽度交替，并且每个视图(每个光学视图)的分辨率是原始图像的分辨率的1/7。
控制器160控制显示装置100的所有操作。为了做到这点，控制器160可包括用于显示装置100的操作的中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
具体地，控制器160可在显示面板110上显示多个图像帧，并当显示了图像帧时，控制棱镜面板120的操作状态变得不同。
为了做到这点，控制器160可基于构成由渲染器103渲染的多个不同的光学视图的子像素值，产生将在显示面板上显示的多视图图像。
控制器160也针对一个图像帧周期在显示面板110上依次显示多个多视图图像。换句话说，控制器160控制所述多个多图像被分别提供在不同的像素区域中。因此，控制器160通过使用时分方法来依次显示多个多视图图像。例如，当控制器160驱动多视图显示装置100时，好像在每个光学视点的视网膜中同时形成六个状态的图像(即，m为6或六个视图的图像)时，控制器160可将一个帧图像被依次显示为六个状态中的图像的帧率设置为大约30Hz。在这种情况下，与每个状态相应的时间间隔可被调整为0.0055(＝(1/30)*(1/6))秒，并因此，观看者几乎不能感觉到显示的六个状态的图像之间的视差，但可体验到分辨率提高六倍。
当依次提供了多视图图像时，控制器160不同地控制光路调整器130的驱动状态，以便不同地改变从光源单元140向棱镜面板120提供的光的路径。因此，控制器160控制从光源单元140提供的光被照射到显示面板110的不同的像素区域上。
具体地，控制器160将显示面板110与光路调整器130同步以调整光的路径以便使光的路径与显示的场状态相应。因此，当光的路径被不同地改变时，光路调整器130在图案部分151a和与图案部分151a邻近的另一图案部分151b之间形成至少一个虚拟图案部分。换句话说，当分别依次显示场时，控制器160可驱动光路调整器130以调整光路以便使虚拟图案部分能够发光并使光能够穿过每个视野的相应的子像素。然而，这里，提供虚拟图案部分是为了方便描述，要理解的是，光实际上不是从虚拟图案部分提供的，而是从图案部分151提供的以便使光的折射率能够被调整。具有由光路调整器130调整的折射率的光穿过棱镜面板120并随后依次被照射到显示面板110的不同像素区域上。
光学视点170是指位于显示装置100的观看区中的多个视点。如果左眼和右眼位于两个光学视点170中，则观看者可感觉到立体效果。
图4A到图4C是示出根据示例性实施例的显示装置100的结构和操作的示图。现在将参照图4A到图4C对显示装置100的操作进行详细地描述。
控制器160向光路调整器130施加模拟电压以向第一透明电极131a和第二透明电极131b施加电压差。为了方便描述，图4A和图4B示出在多个视点之一、一个图案部分151和与所述一个图案部分151邻近的另一图案部分151b之间直线传播或被折射的光。第一到第m时间间隔相应于将一个图像帧周期划分成的时间间隔。
图4A示出光路调整器130的第一状态。在一个图像帧周期的第一时间间隔T1内，控制器160施加电压以使电极131之间的电压差为0。因此，控制器160控制光从一个图案部分151a直线传播并随后被照射在在第一子像素区域115上以便在预设的观看区中形成光学视图。
在这种情况下，第二棱镜阵列123的液晶的折射率可被设计为“ne”。因此，第二棱镜阵列123的折射率“ne”等于第一棱镜折射率121的折射率“ne”，并因此光不可被折射而是直线传播。换句话说，穿过图案部分151的光不被折射而是直线传播，并且显示面板110显示与第一子像素115相应的图像。因此，观看者可看到与第一子像素115相应的图像。
图4B示出光路调整器130的第二状态。在一个图像帧周期的第二时间间隔T2内，控制器160向电极131施加第二状态电压以使穿过一个实际图案部分151a的光能够被棱镜面板120折射并随后被照射到与第一子像素数115邻近的第二子像素117上，以便在预设的观看区中形成光学视图。
换句话说，如果在第二时间间隔T2内，通过光路调整器130，电极131之间的电压差为ΔV1，则第一棱镜阵列111的折射率和第二棱镜阵列113的折射率之间的差为Δn1。因此，光按照Δn1的折射率差被折射。作为结果，由实际图案部分151a产生的光按照与Δn1的折射率差相应的折射角被折射，并随后被照射到显示面板110，并且观看者看到与第二子像素117相应的图像。换句话说，观看者可识别光从与实际图案部分151a邻近的第一虚拟图案部分155直线传播。在这种情况下，显示面板110可显示与第二子像素117相应的图像，并且观察者可看到与第二子像素117相应的图像。
图4C示出光路调整器130的第m状态。这里，m是大于2的自然数，并表示光路调整器130的状态的数量。在一个图像帧周期的第m时间间隔Tm内，控制器160向电极131施加第m状态电压以使穿过一个图案部分151a的光能够被棱镜面板120反射，并随后被照射到与第m-1子像素邻近的第m子像素119上，以便在预设的观看区中形成光学视图。
在这种情况下，如果通过光路调整器130，电极131之间的电压差为ΔVm，则第一棱镜阵列121和第二棱镜阵列123的折射率之间的差为Δnm。因此，光按照与Δnm的折射率差相应的折射角被折射。作为结果，穿过实际图案部分151a的光按照Δnm的折射率差被折射并随后被照射到显示面板110上，并且观看者看到与第m子像素119相应的图像。换句话说，观看者可识别光从与实际图案部分151b邻近的第m-1虚拟图案部分157直线传播。在这种情况下，显示面板110可显示与第m子像素119相应的图像，并且观看者可看到与第m子像素119相应的图像。
为了方便描述，在本示例性实施例中，已经提供了对两个虚拟图案部分155和157的描述。然而，应理解的是，一个或更多个其他示例性实施例不限于此。例如，根据一个或更多个其他示例性实施例，可提供三个或更多个虚拟图案部分。如果光路调整器130被实现为第一到第四状态，即，m为4，则在实际图案部分151a和151b之间产生了三个虚拟图案部分。在这种情况下，虚拟图案的中心之间的距离被设置为实际图案部分151a和151b之间的距离(即，无图案部分153之间的距离)的1/4。
作为由光路调整器130实现的状态的m的最大值为n，其中，n是可由实际图案151a和151b之间的间距形成的视图(光学视图)的数量。因此，每个光学视图的分辨率可将多个视图增加到m/n倍。例如，视图(光学视图)的数量为七，并且m为七，每个光学视图的分辨率等于原始图像的分辨率。
此外，如果在具有七个视图(光学视图)的显示装置100中，m为二，则每个光学视图的分辨率加倍。因此，尽管多视图显示装置100具有增加到两倍的14个视图(光学视图)，但分辨率没有被大大地降低。如果m为7，并且视图(光学视图)被增加到14个视图(光学视图)，则分辨率仅降低1/2。因此，根据本示例性实施例，分辨率的降低可被最小化，并且视野可被增大。随着视野增大，与每个视图相应的颠倒立体区域可被最小化。此外，观看者可在宽的区域中观看具有更大深度的图像以在不限制眼睛直线运动的情况下欣赏到具有3D效果和增强的质量的图像。
此外，控制器160可驱动显示面板110按时间顺序依次显示包括具有不同视图的至少两个邻近的单位像素的图像。因此，根据本示例性实施例，控制器160可驱动显示面板110以便使观看者能够使用一只眼睛感受到立体视觉。
使用时分的相关领域的3D显示装置通过使用有源光学元件提高分辨率。然而，由于这种结构包括有源光学元件和多个聚焦透镜，所以这种结构可增加显示装置的厚度，并因此不可被应用于被制造为轻、薄并紧凑的显示装置。此外，这种装置包括多个图像投影仪，因此，这种装置的结构和操作是复杂的。因此，这种装置受限于实际实现。
然而，根据本示例性实施例，线光源图案导光板150可被布置在显示面板110的后表面以便降低显示面板110的厚度和体积。
如果m为2，即，光路调整器130依次提供两个不同折射率的电压，则由于视图(光学视图)的增加而被降低的图像的分辨率被加倍。在这种情况下，第一棱镜阵列121可被形成或被设置为等腰三角形。
在这种情况下，在一个图像帧周期内，控制器160交替地对第一透明电极131a和第二透明电极131b施加断开电压和接通电压。控制器160也可在施加了断开电压时，控制光被照射到显示面板110的偶数子像素上，并在施加了接通电压时，控制光被照射到显示面板110的奇数子像素上。
具体地，如果光路调整器130处于第一状态，即，处于施加的电压为0的断开状态，则第二棱镜阵列123的折射率“ne”等于第一棱镜阵列121的折射率“ne”。因此，光不被折射以直线传播。换句话说，穿过实际图案部分151a的光可不被折射而是可直线传播，并且观看者可看到与第一子像素115相应的图像。在这种情况下，显示面板110显示偶数帧图像。
如果光路调整器130处于第二状态，即，处于在第二时间间隔内施加了电压的接通状态，在第一透明电极131a和第二透明电极131b之间发生电压差，因此光可按预设的折射率差被折射。因此，观看者可识别光从在实际图案部分151两侧的彼此邻近的两个虚拟图案部分直线传播。在这种情况下，显示面板110显示奇数帧图像。
如上所述的偶数图像和奇数图像可从每个光学视图例如以30Hz的帧率被依次显示。因此，观看者可欣赏分辨率被增加到比具有随着视图的数量的增加而降低的分辨率的图像多两倍的图像。
图5是示出根据示例性实施例的被提高m倍的显示装置100的分辨率的示图。
参照图4，观看者在一个图像帧周期的光路调整器130未施加电压的第一时间间隔内，仅看到与实际图案部分151a和151b的条纹相应的图像。在一个图像帧周期的第二时间间隔内，观看者看到与被移位了实际图案部分151a和151b中的子像素的间隔的虚拟图案部分155a和155b的条纹相应的图像。在一个图像帧周期的第m时间间隔内，观看者看到与从实际图案部分151a和151b移位了预定距离的虚拟图案部分157的条纹相应的图像。在一个图像帧周期内，完成了第一状态到第m状态的间隔的时间顺序，并且显示面板110与光路调整器130同步以按照预设的高速帧率依次显示分别与第一状态到第m状态相应的图像。因此，观看者可看到分辨率被增加到比具有随着多视图图像中的视图的数量的增加而降低的分辨率的图像多m倍的图像。如果光学视图的数量等于m，则观看者可看到具有与原始图像相同分辨率的图像。
图6是示出根据另一示例性实施例的从2D模式改变为3D模式或从3D模式改变为2D模式的显示装置100的示图。
参照图6，本示例性实施例的多视图显示装置100的大部分元件与上一示例性实施例的多视图显示装置100的那些元件相同。此外，本示例性实施例的棱镜面板120的结构和光路调整器130的驱动方法与上一示例性实施例的棱镜面板120的结构和光路调整器130的驱动方法不同。本示例性实施例中与上一示例性实施例的元件相同的元件有相同的标号指示。将主要描述本示例性实施例的与上一示例性实施例的元件不同的元件。
在本示例性实施例中，棱镜面板120包括具有等腰三角形横截面的第一棱镜阵列121。形成为液晶的第二棱镜阵列123可具有等腰三角形横截面以与第一棱镜阵列121相应。如果第一棱镜阵列121具有等腰三角形形状，则虚拟图案部分152、154和156可沿着实际图案部分151a、151b和151c分别依次地形成在实际图案部分151a、151b和151c旁边。在本示例性实施例中，第一棱镜阵列121可被实现为锯齿形状，如果针对2D模式的光被均匀地照射，则第一棱镜阵列121的形状可被改变。
在这种情况下，在一个图像帧周期中，控制器160可控制光路调整器130在2D模式下进行操作，其中，在2D模式中，光路调整器130的驱动速度被增加到预设速度或更高速度以将穿过多个图案部分的光照射到显示面板110的所有子像素上，从而提供2D图像。
具体地，控制器160控制光路调整器130改变施加到透明电极131的电压，以便将显示面板120的第二棱镜阵列123的折射率差从0改变到预设值。因此，形成了多个虚拟图案部分152、154和156，并且观看者180看到线光源图案导光板150的不断扫描的图像。如果扫描速度足够高，则观看者180可看到被均匀照射到光源单元140上的光。因此，多视图显示装置100可在2D模式下被驱动，并可自由地从2D模式改变到3D模式或从3D模式改变到2D模式。
控制器160响应于从通过用户界面(UI)输入的2D/3D模式选择信号或从输入的图像信号提取的2D/3D标识码，在2D或3D模式下控制显示面板110、光路调整器130和光源单元140。控制器160在2D模式下将具有2D数据格式的数字视频数据提供给数据驱动器电路。控制器160在3D模式下将3D图像数据提供给数据驱动器电路。
根据本示例性实施例，多视图显示装置100不需要将2D光源单元层叠在3D光源单元140上。因此，多视图显示装置100可被制成轻薄的，并可防止由漏光引起的串扰。
图7A和图7B是示出根据另一示例性实施例的显示装置200的结构的示图。
参照图7A和图7B，本示例性实施例的一些元件与图2的一些元件相应，下面省略了对这些元件的冗余描述。然而，将在下面描述的本示例性实施例中的棱镜面板220和光路调整器230的结构与图2的棱镜面板120和光路调整器130的结构不同。本示例性实施例的与图2的元件相同的元件由相同的标号指示。将主要描述本示例性实施例的与图2的元件不同的元件。
参照图7A和图7B，显示装置200包括图像输入单元201(例如，图像输入器或图像输入装置)、渲染器203、显示面板210、棱镜面板220、光路调整器230、光源单元240(例如，光源)、线光源图案导光板250、控制器260、第一光270和第二光280以及光学视点290。
如图2的示例性实施例，棱镜面板220包括具有等腰三角形横截面的第一棱镜阵列221。第二棱镜阵列223可被实现为具有等腰三角形横截面以便与第一棱镜阵列221相应。在本示例性实施例中，分辨率被增加到比具有随着视图的数量增加而降低的分辨率的图像多两倍。因此，第一棱镜阵列221不需要被实现为用于将分辨率提高三倍或更多倍的具有锯齿形状的棱镜。
第一棱镜阵列221可由光学透明材料形成或可包括光学透明材料，并且第一棱镜阵列221的折射率可被设计为“no”。第二棱镜阵列223是液晶聚合物层并被层叠在第一棱镜阵列221上。第二棱镜阵列223由具有折射率“no”和“ne”的双折射材料形成或包括具有折射率“no”和“ne”的双折射材料。换句话说，第二棱镜阵列223由具有根据光是否被偏振而变化的折射率的光学各向异性材料形成。例如，第二棱镜阵列223可由将用于液晶显示器(LCD)的液晶和聚合物混合或组合的液晶聚合物形成或包括将用于液晶显示器(LCD)的液晶和聚合物混合或组合的液晶聚合物。针对以第一方向被偏振的光，第二棱镜阵列223具有与第一棱镜阵列221不同的折射率。针对以第二方向被偏振的光，第二棱镜阵列223具有与第一棱镜阵列221相同的折射率。在本示例性实施例中，如果光的折射率以期望的方向被调整，则第一棱镜阵列221和第二棱镜阵列223的位置可被改变。
在本示例性实施例中，光路调整器230被实现为被布置在显示面板210和棱镜面板220之间的偏振开关装置。此外，在一个图像帧周期中，控制器260交替并不同地调整偏振开关装置230的偏振状态。在第一偏振状态中，控制器260也使具有第一偏振方向的光能够穿透偏振开关装置230，并随后被照射在第一子像素区域215和第二子像素区域219上。此外，控制器260使具有第二偏振方向的光能够穿透偏振开关装置230，并随后被照射在位于第一子像素区域215和第二子像素区域219之间的第三子像素区域217上。
详细地，偏振开关装置230能够使接通状态和断开状态交替以便调整通过光的偏振方向。在本示例性实施例中，如果偏振开关装置230处于作为接通状态的第一偏振状态，则光的偏振方向不被改变。如果偏振开关装置230处于作为断开状态的第二偏振状态，则光的偏振方向被改变为与原始偏振方向正交。然而，应理解的是，一个或更多个其他示例性实施例不限于此。例如，根据另一个示例性实施例，如果偏振开关装置230处于接通状态，光的偏振方向可被设计为被改变。
图7A示出偏振开关装置230处于接通状态的第一偏振状态。从图案部分251发出的光被分为沿第一方向偏振的第一光280和沿与第一偏振方向正交的第二方向偏振的第二光270。第一光280沿第一方向偏振并因此以预设的折射角穿过棱镜面板220。第二光270沿第二方向偏振并因此在不被折射的情况下穿过棱镜面板220。
穿过棱镜面板220的第一光280和第二光270穿过偏振开关装置230。然而，在本示例性实施例中，如果偏振开关装置230处于接通状态，则第一光280和第二光270的偏振方向不被改变。因此，沿第一方向偏振的第一光280穿过显示面板210以便显示图像。沿第二方向偏振的第二光270不穿过偏振器211而是被偏振器211吸收。因此，第一光280显示第一像素215和第三像素219的图像，并且观看者290识别从虚拟图案部分照射的第一光280。
图7B示出偏振开关装置230处于断开状态的第二偏振状态。图7B中的大部分元件与图7A的元件相同或相似，但偏振开关装置230的状态不同。图7B中的与图7A中的元件相同的元件由相同的标号指示。将主要描述图7B中的与图7A中的元件不同的元件。
穿过棱镜面板220的第一光280和第二光270穿过偏振开关装置230。然而，由于偏振开关装置230处于断开状态，偏振光的方向被改变为与入射光的原始偏振方向正交。因此，沿第一方向偏振的第一光280沿第二方向偏振。沿第二方向偏振的第二光270沿第一方向偏振。作为结果，第一光280不穿过显示面板210，并且第二光270穿过显示面板210以显示图像。因此，观看者290识别从实际图案部分251照射的第二光270。
在本示例性实施例中，在一个图像帧周期中，偏振开关装置230交替地驱动接通状态和断开状态。详细地，如果偏振开关装置230处于接通状态，则显示面板210从在图案部分251的两侧旁边形成的两个虚拟图案部分同时显示两个奇数子像素215和219。如果偏振开关装置230处于断开状态，则显示面板210从图案部分251显示一个偶数子像素217。在这种情况下，控制器260控制偏振开关装置230和显示面板210以彼此同步。此外，每个视图的分辨率被增加到比具有随着视图的数量的增加而降低的分辨率的图像多两倍。
现在将描述根据示例性实施例的控制显示装置的方法。
图8是示出根据示例性实施例的控制显示装置的方法的流程图。
多个不同的视图基于输入图像的深度被渲染。
在操作S810中，基于构成被渲染的多个不同的视图的像素值产生多个多视图图像。
在操作S820中，在一个图像帧周期中，依次显示多个多视图图像。
这里，显示装置包括显示面板、布置在显示面板的后表面上的棱镜面板、被布置在棱镜面板的至少一个表面上以向棱镜面板施加模拟电压的光路调整器、被布置在棱镜面板的后表面上的线光源图案导光板，以及被布置在线光源图案导光板的后表面上的光源单元。
此外，在操作S820中，当多个多视图图像被依次提供时，光路调整器的驱动状态被不同地控制以便不同地改变通过线光源图案导光板从光源单元向棱镜面板提供的光的路径。因此，从光源单元提供的光可被照射在显示面板的不同像素区域上。
这里，显示面板与光路调整器的模拟电压同步以显示m个连续的不同的多视图图像并满足m≤n(其中，n是视图的个数)。此外，每个光学视图的分辨率可以为m/n。
此外，在操作S820中，在一个图像帧周期的第一时间间隔中，第一状态电压可被施加到第一透明电极和第二透明电极以使光能够从图案部分的至少一个部分直线传播并随后能够被照射在显示面板的第一子像素上，以便在预设的观看区中形成光学视图。
在一个图像帧周期的第二时间间隔中，第二状态电压被施加到第一透明电极和第二透明电极以使穿过图案部分的至少一部分的光能够从棱镜面板被折射，并随后能够被照射到与第一子像素邻近的第二子像素上，以便在与预设的观看区相同的观看区中形成光学视图。
在一个图像帧周期的第m时间间隔中，第m状态电压可被施加以使穿过图案部分的至少一部分的光能够从棱镜面板被折射，并随后能够被照射到与第m-1子像素邻近的第m子像素上，以便在与预设的观看区相同的观看区中形成光学视图。
此外，在操作S820中，在一个图像帧周期中，断开电源和接通电压可被交替地施加到第一透明电极和第二透明电极，以在断开电压被施加时，将光照射到显示面板的偶数子像素上，并在接通电压被施加时将光照射到显示面板的奇数子像素上。
所述方法还包括，在一个图像帧周期中，控制光路调整器以在2D模式下进行操作，光路调整器的驱动速度被增加到预设速度或更高速度以将穿过多个图案的光照射到显示面板的所有子像素上以便提供2D图像。
图9是描述根据示例性实施例的显示装置900的配置的框图。
参照图9，根据示例性实施例的显示装置900包括显示面板910、棱镜面板920、棱镜面板驱动器930和控制器940。
显示面板910包括分别由多个子像素构成的多个像素。
具体地，显示面板910包括像素以矩阵形状被排列的像素阵列。每个像素包括N(其中，N是大于2的正整数)个子像素。例如，每个像素可由R(红)、G(绿)、B(蓝)子像素或由R、G、B、W(白)子像素构成。
同时，显示面板910可以以各种方式被实现。例如，显示面板910可被实现为液晶显示面板、有机发光二极管(OLED)显示面板等。
在这种情况下，显示装置900还可根据显示面板910的构造方法而包括另外的构造。
例如，当显示面板910为液晶时，显示装置900还可包括向液晶显示面板(即，LCD面板)提供光的背光单元和用于在液晶显示面板上显示视频数据的驱动电路。这样的构成元件可由控制器940控制。
这里，驱动电路通过模拟伽马电压转换针对视频数据的像素数据来产生数据电压并向数据线提供数据电压。此外，驱动电路产生与数据电压同步的栅极脉冲，并将栅极脉冲移位以向栅极线依次提供栅极脉冲。
同时，像素可位于数据线和栅极线交叉的每个点处。在子像素中，可提供薄膜晶体管(TFT)和与TFT连接的像素电极。响应于栅极脉冲，TFT被导通，并将通过数据线提供的数据电压发送到像素电极。
根据上述方法，对于每个子像素，针对视频数据的子像素被输入，相应的子像素值可被显示。例如，当数据是8比特并且通过一个像素表示白色时，在构成相应的像素的每一个R、G、B子像素处，与255灰度值相应的子像素被输入，并与255灰度值相应的子像素值可被显示。
在上述示例中，显示面板910被实现为液晶。然而，应理解的是，一个或更多个其他示例性实施例不限于此，并且显示面板910可根据各种实现方式通过各种方法来显示视频数据。
棱镜面板920被布置在显示面板910的一侧，并包括棱镜阵列和液晶。
具体地，棱镜面板920可被布置为与显示面板910的前表面(即，显示视频的表面)分离达预定的距离。即，棱镜面板920可被放置在显示面板910和观看者之间。
此外，棱镜面板910包括棱镜阵列和液晶。在下文中，参照图10，将更详细地描述根据示例性实施例的棱镜面板920的结构。
参照图10，棱镜面板920包括两个导电层921、923以及布置在两个导电层921、923之间的棱镜阵列925。
导电层921、923被实现为光学透明材料。这里，第一导电层921被布置在棱镜阵列925的上侧，并且第二导电层923被布置在棱镜阵列925的下侧。
棱镜阵列925包括特定的折射率(例如，np(＝ne))，并被实现为透明材料。此外，棱镜阵列925的每个棱镜具有有预设或预定的倾斜角的锯齿形状，并且为了保持足够高的开关速度，每个棱镜的高度大约可以为10μm或更小。根据一些示例性实施例，棱镜可具有等腰三角形形状。
此外，棱镜阵列925和导电层之间的空间，特别是棱镜阵列925和第一导电层921之间的空间，由双折射液晶填充。为了方便描述，由多个棱镜构成的棱镜阵列925被称为第一棱镜阵列925，并且由液晶填充的液晶层927被称为第二棱镜阵列927。
第一棱镜阵列925具有特定的折射率，而填充到第二棱镜阵列927的液晶具有可根据施加的电场的改变而改变的折射率。因此，根据施加到棱镜阵列920的电压，在第一棱镜阵列925和第二棱镜阵列927之间可存在折射率的差，并且根据折射率的差，穿过棱镜阵列920的光的折射角可被改变。同样地，在棱镜面板920根据施加的电压而改变折射角时，棱镜面板920是可开关的棱镜阵列。
返回图9，棱镜阵列驱动器930向棱镜面板920施加电压。这样的操作可由处理器940控制。
在这种情况下，棱镜面板驱动器930可向棱镜面板920施加电压，其中，该电压的电平允许第一棱镜阵列925和第二棱镜阵列927中填充的液晶的折射率的差被为预设值。
具体地，当电压被施加到棱镜面板920时，在第一导电层921和第二导电层923之间存在电压差，因此，在第二棱镜阵列927中填充的液晶的折射率被改变。换句话说，根据施加的电场的改变，液晶相对于线偏振的光的折射率在范围ne～no中改变，因此，定向器取向可从相对于导电层921、923的水平方向改变为垂直方向。
因此，棱镜驱动器930可通过向棱镜面板920施加预设电平的电压来设置：关于液晶的偏振的折射率与构成第一棱镜阵列925的材料的折射率的差可以是预设值。
例如，棱镜驱动器930可向棱镜面板920施加导致液晶的折射率为n0的第一电平电压(V0)。构成第一棱镜阵列925的光学材料为np，并当第一电平电压被施加于棱镜面板920时，第一棱镜阵列925的折射率和液晶的折射率变为相等，并且第一棱镜阵列925和液晶的折射率的差为0(＝Δn0(＝np-n0))。
同样，棱镜面板驱动器930可向棱镜面板920施加导致第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率的差为0的第一电平电压。此外，当第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率的差为0时，棱镜面板920的状态可被称为零状态。
此外，棱镜面板驱动器930可向棱镜面板920施加导致液晶的折射率为n1的第二电平电压(V1)。这里，n1<n0。构成第一棱镜阵列925的折射率为np，因此，当第二电平电压被施加于棱镜面板920时，第一棱镜阵列925和液晶之间的差为Δn1(＝np-n1)。
同样，棱镜面板驱动器930可向棱镜面板920施加导致第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率差为Δn1的第二电平电压。此外，当第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率的差为Δn1时，棱镜面板920的状态可被称为第一状态。
此外，棱镜面板驱动器930可向棱镜面板920施加导致液晶的折射率为n2的第三电平电压(V2)。这里，n2<n1。构成第一棱镜阵列925的光学材料的折射率为np，因此，当第三电平电压被施加于棱镜面板920时，第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率的差为Δn2(＝np-n2)。
同样，棱镜面板驱动器930可向棱镜面板920施加导致第一棱镜阵列925和液晶显示器之间的折射率的差为Δn2的第三电平电压。此外，当第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率的差为Δn2时，棱镜面板920的状态可被称为第二状态。
同样，棱镜面板驱动器930可向棱镜面板920施加导致液晶的折射率为nN的第N电平电压(VN-1)，这里，nN-1<nN-2。构成第一棱镜阵列925的折射率为np，因此，当第N电平电压被施加于棱镜面板920时，第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率的差为ΔnN-1(＝np-nN-1)。
如上所述，棱镜面板驱动器930可向棱镜面板920施加导致第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率的差为ΔnN-1的第N电平电压。此外，当第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率的差为ΔnN-1时，棱镜面板920的状态可被称为第N-1状态。
在这种情况下，第一电压电平<第二电压电平<...<第N电压电平。
因此，棱镜面板驱动器930可向棱镜面板920施加导致第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率差为0、Δn1、Δn2、...、ΔnN-1的第一电平到第N电平。
这里，N是与构成一个像素的子像素的数量相同的值。例如，当一个像素由三个子像素(即，R、G、B子像素)构成时，N＝3，当一个像素由四个子像素(即，R、G、B、W子像素)构成时，N＝4。
控制器940控制显示装置900的所有操作。为此，控制器940可包括用于显示装置900的操作的中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(RIM)。
特别地，控制器940在显示面板910上显示(例如，输出、呈现、显示控制等)多个图像帧，并且在图像帧被显示时，可变地控制棱镜面板920的操作状态。
具体地，控制器940可基于子像素的数量将图像帧划分为多个图像帧(或多个子图像帧)。即，控制器940可将构成视频图像的多个图像帧中的每一个划分为与子像素的数量一样多的图像帧。
例如，控制器940可以以像素线为单位划分图像帧，并通过使用以像素线为单位划分的图像帧的部分，将图像帧划分为与子像素的数量一样多的图像帧。
在下文中，参照图11，示出一个像素由三个子像素(即，R、G、B子像素)构成情况的示例以描述根据一个或更多个示例性实施例的将图像帧划分为多个图像帧的方法。
参照图11，控制器940可沿着列方向以像素线为单位划分图像帧1110。因此，图像帧可被划分为与每个像素线相应的图像帧部分。
此外，控制器940可通过使用与每个像素线相应的图像帧将图像帧划分为三个图像帧。
例如，如图11所示，控制器840可通过组合与第一、第四、第七...像素线相应的图像帧来产生图像帧1120，通过组合与第二、第五、第八...像素线相应的图像帧来产生图像帧1130，并通过组合与第三、第六、第九...像素线相应的图像帧来产生图像帧1140。
根据上述方法，控制器940可将图像帧1110划分为三个图像帧1120、1130、1140。这里，当构成视频数据的图像帧为高分辨率图像时，划分后的图像帧中的每一个可以是低分辨率或更低分辨率的图像。
控制器940可控制显示面板940对多个图像帧中的每一个图像帧的子像素值进行移位并显示，并当子像素值被移位并显示的同时，可控制棱镜面板驱动器930使得电压的可变电平可被施加于棱镜面板920。
如上所述，当第一到第N电平电压被分别施加于棱镜面板920时，第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率的差为0、Δn1、Δn2、...、ΔnN-1。
这里，当第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率的差为0时，从显示面板910发射的光在不被棱镜面板920折射的情况下被直线发射。
然而，当在第一棱镜阵列925和液晶之间存在折射率差时，从显示面板910发射的光以与棱镜面板920的折射率相应的折射角被折射，并且传播方向被改变。
具体地，当折射率的差为n1时，从显示面板910发射的光以与n1相应的折射角被折射。当折射率的差为n2时，从显示面板910发射的光以与n2相应的折射角被折射。当折射率的差为n3时，从显示面板910发射的光以与n3相应的折射角被折射。当折射率的差为nN-1时，从显示面板910发射的光以与nN-1相应的折射角被折射。
这里，第一棱镜阵列925和液晶之间的折射率的差越大，折射角将越大。即，折射率的比较大小为Δn1＜Δn2＜...＜ΔnN-1，因此，折射率的比较大小为：当折射率的差为Δn1时的预设第一折射角<当折射率的差为Δn2时的预设第二折射角<...<当折射率的差为ΔnN-1时的预设第N-1折射角。
当从显示面板110发射的光被折射时，处于观看距离(即，距离显示面板910达到特定距离的位置)的观看者可根据折射角看到不同颜色的子像素。
例如，如图12所示，当从显示面板910发射的光没有被棱镜面板920折射时，观看者可看到B子像素(蓝SP(子像素)1210)。然而，当从显示面板910发射的光以特定的折射角被折射时，观看者可看到不同颜色的子像素。例如，当从显示面板910发射的光被棱镜面板920以折射角N1被折射时，观看者看到G子像素(绿SP，1220)。此外，当从显示面板910发射的光被棱镜面板920以折射角N2被折射时，观看者看到R子像素(红SP，1230)。
基于以上，为了本示例性实施例通过调整被施加于棱镜面板920的电压电平向观看者提供高分辨率图像，特定的子像素被依次提供给观看者。此外，根据被施加于棱镜面板920的电压电平，针对图像帧的像素的不同的子像素值可被显示在提供给观看者的子像素上。
在下文中，参照图13到图16，假设了每个像素由R、G、B子像素构成，并且图像帧被划分为三个图像帧(即，第一到第三图像帧)的情况，并将更详细地描述根据一个或更多个示例性实施例的提供高分辨率图像的方法。
如图13所示，控制器940可控制棱镜面板驱动器930使得在预定时间(t1)内第一电平电压被施加于棱镜面板920。因此，从显示面板910发射的光可被棱镜面板920以第一折射角被折射。
这里，第一电压电平是导致液晶的折射率与第一棱镜阵列925的折射率相同的电压电平，例如，0[V]。因此，当第一折射角为0，并且折射是根据第一折射角时，可解释或理解的是，从显示面板910发射的光没有被折射并直线传播。
这样，当第一电压电平被施加到棱镜面板920并且从显示面板910发射的光以第一折射角被棱镜面板920折射时，控制器940可将针对第一图像帧的子像素值显示到与第一折射角相应的第一子像素，将针对第二图像帧的子像素值显示到与第一折射角相应的第二子像素，并将针对第三图像帧的子像素值显示到与第一折射角相应的第三子像素。
这里，与第一折射角相应的子像素是指构成显示面板910的多个子像素中的当从显示面板910发射的光以第一折射角被棱镜面板920折射时在观看距离内聚焦的子像素。这可基于观看距离和第一折射角被预定义。
例如，如图13所示，控制器940可从与第一折射角相应的子像素中从与第一折射角相应的子像素中显示R、G、B子像素中的R子像素以将第一图像帧表示为R子像素1310，显示R、G、B子像素中的G子像素以将第二图像帧表示为G子像素1320，并显示R、G、B子像素中的B子像素以将第三图像帧表示为B子像素1330。
此外，如图14所示，控制器940可控制棱镜面板驱动器930使得在预定时间(t2)内第二电平电压被施加到棱镜面板920。因此，从显示面板910发射的光可以以第二折射角被棱镜面板920折射。
在这种情况下，第二电压电平是导致液晶和第一棱镜阵列925之间的折射率的差为Δn1的电压电平。因此，从显示面板910发射的光可以以与Δn1相应的折射角被棱镜面板920折射。
这样，当第二电平电压被施加于棱镜面板920并且从显示面板920发射的光以第二折射角被棱镜面板920折射时，控制器940可将针对第一图像帧的子像素值显示在与第二折射角相应的第四子像素上，将针对第二图像帧的子像素值显示为与第二折射角相应的第五子像素，将针对第三图像帧的子像素值显示为与第二折射角相应的第六子像素。
这里，与第二折射角相应的子像素是指构成显示面板910的多个子像素中的当从显示面板910发射的光以第二折射角被棱镜面板920折射时在观看距离内聚焦的子像素。这可基于观看距离和第一折射角被预定义。
例如，如图14所示，控制器940可从与第二折射角相应的子像素中从与第二折射角相应的子像素中显示R、G、B子像素中的G子像素以将第一图像帧表示为G子像素1410，显示R、G、B子像素中的B子像素以将第二图像帧表示为B子像素1420，并显示R、G、B子像素中的R子像素以将第三图像帧表示为R子像素1430。
此外，如图15所示，控制器940可控制棱镜面板驱动器930使得在预定时间(t3)内第三电平电压被施加到棱镜面板920。因此，从显示面板910发射的光可以以第三折射角被棱镜面板920折射。
在这种情况下，第三电压电平是导致液晶和第一棱镜阵列925之间的折射率的差为Δn2的电压电平。因此，从显示面板910发射的光可以以与Δn2相应的折射角被棱镜面板920折射。
这样，当第三电平电压被施加于棱镜面板920并且从显示面板920发射的光以第三折射角被棱镜面板920折射时，控制器940可将针对第一图像帧的子像素值显示在与第三折射角相应的第七子像素上，将针对第二图像帧的子像素值显示为与第三折射角相应的第八子像素，将针对第三图像帧的子像素值显示为与第三折射角相应的第九子像素。
这里，与第三折射角相应的子像素是指构成显示面板910的多个子像素中的当从显示面板910发射的光以第三折射角被棱镜面板920折射时在观看距离内聚焦的子像素。这可基于观看距离和第一折射角被预定义。
例如，如图15所示，控制器940可从与第三折射角相应的子像素中从与第三折射角相应的子像素中显示R、G、B子像素中的B子像素以将第一图像帧表示为B子像素1510，显示R、G、B子像素中的R子像素以将第二图像帧表示为R子像素1520，并显示R、G、B子像素中的G子像素以将第三图像帧表示为G子像素1530。
控制器940可通过将帧率增加N倍来控制显示面板910显示基于子像素数量的多个图像帧。这里，N可以是等于子像素的数量的值。
例如，假设子像素的数量为3，并且预定义的帧率为60Hz。
在这种情况下，控制器940可基于子像素的数量将构成视频数据的多个图像帧中的每一个划分为多个图像帧，并通过180Hz的帧率显示多个图像帧。
如上所述，控制器840可通过针对图像数据的第一帧部分的时分来显示基于子像素的数量被划分的多个图像帧。
同时，关于在每个时分部分中显示的图像帧的不同的像素值是关于构成图像帧的相同像素的R、G、B子像素的子像素值，并且这些不同的像素值可被显示在在每个时分的部分中被移位了折射角的距离的位置处。
例如，如图16所示，当棱镜面板920处于零状态(例如，如图13)时，控制器940显示特定像素的R子像素值以将第一图像帧表示为R子像素。因此，观看者可看到用于表示第一图像帧的特定像素的R子像素值。
此外，当棱镜面板920处于第一状态(例如，如图14)时，控制器940显示特定像素的G子像素以将第一图像帧表示为G子像素。这里，G子像素可以是基于观看者在零状态下看到的R子像素，根据零状态和第一状态的折射角而远离的G子像素。因此，观看者可观看到用于表示第一图像帧的特定像素的G子像素。
此外，当棱镜面板920处于第二状态(例如，如图15所示)时，控制器940显示特定像素的B子像素以将第一图像帧表示在B子像素上。这里，B子像素可以是基于观看者在第一状态下看到的G子像素，根据基于第一状态和第二状态的折射角定义的距离而分开的B子像素。因此，观看者可看到用于表示第一图像帧的特定像素的B子像素。
因此，观看者可看到用于表示第一图像帧的特定像素的所有的R、G、B子像素，所以，通过R、G、B子像素值的组合，构成第一图像帧的像素中的每一个像素可被看到。同样地，观看者可看到构成第二图像帧和第三图像帧的像素中的每一个像素。
如上所述，根据示例性实施例，通过第一帧部分时分为N，并基于子像素的数量对划分为N的每个图像帧的子像素进行移位并显示，可向观看者提供划分后的全部图像帧。
如上所述，当提供了图像帧时，可向观看者提供分辨率被提高N倍的图像。这里，N与子像素的数量相同。
例如，如图17所示，假设图像帧1710被划分为三个图像帧1720、1730和1740。
在这种情况下，观看者可看第一帧部分中的第一图像帧1720的像素1721、第二图像帧1730的像素1730和第三图像帧1740的像素1741，因此，可向观看者提供分辨率被提高三倍的图像。
图13到图17示出基于构成每个图像帧的一个像素的子像素的示例性实施例。然而，应理解的是，一个或更多个其他示例性实施例不限于此，并且上述方法可被应用于构成图像帧的多个像素。
此外，显示装置900还可包括布置在显示面板910的上表面上的偏振器。
具体地，棱镜面板920可控制关于线偏振光的一个方向的折射角，但可不控制关于正交偏振的折射角。
这里，从显示面板910示出的光是未偏振的，并且显示装置900被布置在显示面板910的上侧。使用轴向与线偏振平行的偏振板，从显示面板910输出的偏振方向可由棱镜面板920控制。
此外，虽然在上述示例中描述了增加2D图像的分辨率的方法，但应理解的是一个或更多个其他示例性实施例不限于此。例如，根据另一个示例性实施例，可以以相同或相似的方式提供用于3D图像的方法。
为此，显示装置900还可包括位于显示面板910和棱镜面板920之间的视野划分器。
图18是描述根据示例性实施例的控制显示装置的方法的流程图。
在这种情况下，提供了一种用于包括分别由多个子像素构成的多个像素的显示面板的显示装置，并且显示装置可包括包含棱镜阵列和液晶的棱镜面板。
参照图18，图像帧基于子像素的数量被划分为多个图像帧(操作S1810)。
此外，显示面板被控制使得关于多个图像帧的子像素值被移位并显示，并且当子像素值被移位和显示的同时，电压的不同电平被施加于棱镜面板(操作S1820)。
这里，多个像素中的每一个可包括R、G、B子像素，并且图像帧可被划分为第一图像帧到第三图像帧。
此外，在操作S1810，当第一电平电压被施加于位于显示面板的前向的棱镜面板时，关于第一图像帧的子像素值被显示在与第一折射角相应的第一子像素上，关于第二图像帧的子像素被显示在与第一折射角相应的第二子像素中，并且关于第三图像帧的子像素值被显示在与第一折射角相应的第三子像素上。
此外，在操作S1810，当第二电平电压被施加于位于显示面板的前向的棱镜面板，并且从显示面板输出的光以第二折射角被折射时，关于第一图像帧的子像素值被显示在与第二折射角相应的第四子像素上，关于第二图像帧的子像素被显示在与第二折射角相应的第五子像素中，并且关于第三图像帧的子像素值被显示在与第二折射角相应的第六子像素上。
此外，在操作S1810，当第三电平电压被施加于位于显示面板的前向的棱镜面板，并且从显示面板输出的光以第三折射角被折射时，关于第一图像帧的子像素值被显示在与第三折射角相应的第七子像素上，关于第二图像帧的子像素被显示在与第三折射角相应的第八子像素中，并且关于第三图像帧的子像素值被显示在与第三折射角相应的第九子像素上。
在这些情况下，第一子像素到第三子像素可以分别是R、G、B子像素，第四到第六子像素可以分别是G、B、R子像素，并且第七到第九子像素可以分别是B、R和G子像素。
尽管不限于此，示例性实施例可被实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。例如，控制多视图显示装置100或200的上述操作的控制程序可被实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可存储随后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储装置。计算机可读存储介质也可被分布在联网的计算机系统上使得计算机可读代码以分布式方式被存储并被执行。此外，示例性实施例可被写为通过计算机可读传输介质(诸如载波)发送的计算机程序，并在执行程序的通用或专用数字计算机中接收并实现。此外，应理解的是，在示例性实施例中，上述设备100、200的一个或更多个单元可包括电路、处理器、微处理器等，并可执行在计算机可读介质中存储的计算机程序。
上述示例性实施例和优点仅是示例性的，并不被解释成限制。本教导可容易地应用于其他类型的设备。此外，示例性实施例的描述意图说明，而不是限制权利要求的范围，并且对本领域的技术人员来说，许多替代、修改和变化将是明显的。
工业应用性
自由文本顺序列表

Claims (15)

1.一种显示装置，包括：
显示面板，包括多个像素，所述多个像素中的每一个像素包括多个子像素；
棱镜面板，位于显示面板的一侧，并包括棱镜阵列和液晶；
棱镜面板驱动器，被配置为向棱镜面板施加电压；
控制器，被配置为在显示面板上显示多个图像帧，并在所述多个图像帧被显示时可变地控制棱镜面板的驱动状态。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，控制器被配置为基于所述多个像素中的每一个像素中包括的子像素的数量将图像帧划分为所述多个图像帧，控制显示面板对所述多个子像素的每一个像素的子像素值进行移位并显示，控制显示面板对所述多个图像帧的每一个图像帧的子像素值进行移位并显示，并控制棱镜面板驱动器驱动棱镜面板使得在所述子像素值被移位和显示时可变电平的电压被施加到棱镜面板。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中，所述多个像素中的每一个像素包括红(R)、绿(G)、蓝(B)子像素，并且所述图像帧被划分为第一图像帧、第二图像帧和第三图像帧。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中，响应于第一电平电压被施加到位于显示面板的前向的棱镜面板并且从显示面板发射的光以第一折射角被棱镜面板折射，控制器被配置为控制将关于所述第一图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第一子像素上，控制将关于所述第二图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第二子像素上，并控制将关于所述第三图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第三子像素上。
5.如权利要求4所述的显示装置，其中，响应于第二电平电压被施加到位于显示面板的前向的棱镜面板并且从显示面板发射的光以第二折射角被棱镜面板折射，控制器被配置为控制将关于所述第一图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第四子像素上，控制将关于所述第二图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第五子像素上，并控制将关于所述第三图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第六子像素上。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中，响应于第三电平电压被施加到位于显示面板的前向的棱镜面板并且从显示面板发射的光以第三折射角被棱镜面板折射，控制器被配置为控制将关于所述第一图像帧的子像素值显示在与所述第三折射角相应的第七子像素上，控制将关于所述第二图像帧的子像素值显示在与所述第三折射角相应的第八子像素上，并控制将关于所述第三图像帧的子像素值显示在与所述第三折射角相应的第九子像素上。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中：
所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素分别是R、G和B子像素；
所述第四子像素、所述第五子像素和所述第六子像素分别是G、B和R子像素；
所述第七子像素、所述第八子像素和所述第九子像素分别是B、R和G子像素。
8.如权利要求1所述的装置，其中：
棱镜面板在显示面板的后侧上；
显示装置还包括：棒源图案，与棱镜阵列隔开预定间隔，布置在右源部分的上表面上，并具有以预定间隔交替的图案部分和无图案部分；
控制器被配置为在一个图像帧周期期间在显示面板上依次显示多个多视图图像，并在所述多个多视图图像被依次提供时控制棱镜面板的驱动状态使得从光源部分提供的光被发射到显示面板的不同区域。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中：
显示面板被配置为与施加到棱镜面板的电压同步，并显示m个连续的多视图图像；
图案部分和无图案部分按1：n-1的宽度被布置，其中，n是大于或等于3的整数，是光学视图的数量，并满足m≤n。
10.如权利要求9所述的显示装置，其中，控制器被配置为在一个图像帧部分中的第m部分中，向棱镜面板施加第m状态电压使得穿过图案部分中的至少一部分的光从棱镜面板被折射，并被发射到与m-1子像素邻近的m子像素区域以在预设的观看区域中形成光学视图。
11.一种显示装置的控制方法，其中，显示装置包括：显示面板和棱镜面板，其中，显示面板包括多个像素，所述多个像素中的每一个像素包括多个子像素，棱镜面板位于显示面板的一侧并包括棱镜阵列和液晶，所述方法包括：
在显示面板上显示多个图像帧；
在所述多个图像帧被显示时可变地控制棱镜面板的驱动状态。
12.如权利要求1所述的方法，其中：
显示的步骤包括：基于所述多个像素中的每一个像素中包括的子像素的数量，将图像帧划分为所述多个图像帧，并对所述多个子像素中的每一个子像素的子像素值进行移位并显示；
控制的步骤包括：控制使得在所述子像素值被移位并显示时可变电平的电压被施加到棱镜面板。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述多个像素中的每一个像素包括红(R)、绿(G)和蓝(B)子像素，并且图像帧被划分为第一图像帧、第二图像帧和第三图像帧。
14.如权利要求13所述的方法，其中，显示的步骤包括：响应于第一电平电压被施加到位于显示面板的前向的棱镜面板并且从显示面板发射的光以第一折射角被棱镜面板折射：
将关于所述第一图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第一子像素上；
将关于所述第二图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第二子像素上；
将关于所述第三图像帧的子像素值显示在与所述第一折射角相应的第三子像素上。
15.如权利要求14所述的方法，其中，显示的步骤包括：响应于第二电平电压被施加到位于显示面板的前向的棱镜面板并且从显示面板发射的光以第二折射角被棱镜面板折射：
将关于所述第一图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第四子像素上；
将关于所述第二图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第五子像素上；
将关于所述第三图像帧的子像素值显示在与所述第二折射角相应的第六子像素上。
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