CN1525210A - 三维图像显示装置和三维图像显示方法 - Google Patents

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Abstract

一种三维图像显示装置具有显示面板。所述显示面板具有多个用于右眼的像素和用于左眼的像素，并且从用于右眼的像素射出的光线被入射到观看者的右眼，而从用于左眼的像素射出的光线被入射到左眼。然后，当显示面板与观看者之间的距离被设置为D(毫米)的时候，所述显示面板的显示平面上的、垂直方向和水平方向中的至少一个的清晰度X(dpi)被如下列表达式中那样设定：x≥25.4/Dxtan（1’）。

Description

三维图像显示装置和三维图像显示方法
技术领域
本发明涉及一种三维图像显示装置和三维图像显示方法，其中没有使用特殊眼镜，本发明特别涉及一种三维图像显示装置和三维图像显示方法，其中为了减少观看者的疲劳，对三维图像的能见度进行了改善。
背景技术
传统上，已经在研究能够显示三维图像的显示装置。对于双目视觉，希腊数学家欧几里德在公元前280年认为“双目视觉，是当右眼和左眼同时对从不同的方向看到的同一物体的不同图像进行观看时所获得的感觉”(例如，参见由Sangyo Tosho K.K出版的、由ChihiroMasuda撰写的著作“Three-dimensional display”)。具体来讲，作为三维图像显示装置的一项功能，需要为观看者的左眼和右眼单独地提供具有彼此之间视差的图像。
正在研究许多三维图像显示方法，来作为具体实现该功能的方法。这些三维图像显示方法基本上分为使用眼镜的方法和不使用眼镜的方法。尽管使用眼镜的方法是使用色差的彩色立体图方法、使用偏振的偏振眼镜方法等等，但这些方法基本上都须使观看者有戴眼镜的负担，因此近年来已经积极研究不使用眼镜的方法。
这些减少眼镜方法是双面透镜方法、视差隔板方法等等。如上述文献中所描述的，双面透镜方法是由Ives等人在大约1910年发明的。图1是示出双面透镜的透视图，而图2是示出使用双面透镜的三维图像显示方法的光学模型图。如图1中所示，双面透镜21的一个表面是平面，而另一表面形成有多个沿一个方向延伸、以致它们的纵向变得彼此平行的背部拱曲的凸面部分(柱面透镜)22。
然后，如图2中所示，从观看者一侧开始顺序布置了双面透镜21、显示面板6、和光源8，并且显示面板6的像素被置于双面透镜21的焦平面上。显示用于右眼41的图像的像素23和显示用于左眼42的图像的像素24被交替地排列在显示面板6上。就此，一个包括彼此邻近的像素23、24的组对应于双面透镜21的每一凸面部分22。从而，通过双面透镜21的凸面部分22，将光源8发出的、用于透过每一像素的光线分布到用于左眼和右眼的方向中。这使得左眼和右眼能够识别彼此不同的图像，这样使得观看者能够识别三维图像。
另一方面，Berthier在1896年发明了视差隔板方法，并且Ives在1903年证实了这一思想。图3是示出使用视差隔板的三维图像显示方法的光学模型图。如图3中所示，视差隔板5是在其上形成有大量薄的、呈垂直带状的开口、也就是狭缝5a的隔板(遮光罩)。并且显示面板6被布置在视差隔板5的一个表面的附近。沿着与这些狭缝的纵向正交的方向，将用于显示右眼图像的像素23和用于显示左眼图像的像素24交替地排列在显示面板6上。进一步来讲，光源8被布置在视差隔板5的另一表面的附近，也就是说，位于显示面板6的相对侧。
已经由光源8发出、穿过视差隔板5的开口(狭缝5a)、并且透过用于右眼的像素23的光线成为光通量81。以同样方式，已经由光源8发出、穿过狭缝5a、并且透过用于左眼的像素24的光线成为光通量82。就此，观看者可以识别三维图像的观看者位置取决于视差隔板5和像素之间的位置关系。具体来讲，观看者的右眼41需要位于与多个用于右眼的像素23相对应的所有光通量81的通过区域内，并且观看者的左眼42需要位于所有光通量82的通过区域内。这种情况就是观看者的右眼41和左眼42之间的中点43位于图3中所示的方形的三维可见范围7中。
在三维可见范围7中的、沿用于右眼的像素23和用于左眼的像素24的排列方向延伸的线段之中，经过三维可见范围7中对角线的交叉点7a的线段是最长的线段。因此，当中点43位于交叉点7a的时候，观看者位置沿或右、或左方向移位的宽容度变得最大，并且该位置作为观察位置来说是最更可取的。因此，在该三维图像显示方法中，交叉点7a和显示面板6之间的距离被设定为最佳的观察距离OD，并且推荐观看者以这一距离来观看(观察)图像。注意，三维可见范围7中的虚拟平面，也就是与显示面板6的距离成为最佳观察距离OD的平面，被称为最佳观察平面7b。因而，来自用于右眼的像素23和用于左眼的像素24的光线到达观看者的右眼41和左眼42。因此，观看者可以将显示在显示面板6上的图像识别为三维图像。
当最初被发明的时候，所述视差隔板方法有一个问题，即因为所述视差隔板被布置在像素和眼睛之间，所以所述视差隔板成为一个碍眼物，并且导致能见度不良。然而，随着近年来液晶显示器方面的成果，已经能够如图3中所示的那样，将所述视差隔板5布置在显示面板6的后侧，从而已经改善了能见度。因此，视差隔板方法的三维图像显示装置被积极地研究。
一篇文献(2003年1月6日发表的Nikkei Electronics第838号，第26-27页，表1)说明了一个范例，在其中已经使用视差隔板方法将一种产品商业化。这是一种安装有三维可兼容液晶显示器的移动电话，所述构成三维图像显示装置的液晶显示器具有对角线2.2英寸的尺寸，其在水平方向具有176点的显示点数目，并且在垂直方向具有220点的显示点数目。然后，提供了一种充当视差隔板的液晶面板，并且将所述液晶面板开/关使得它能够显示三维图像和二维图象。依据这一产品的产品目录和用户手册，三维图像显示器的最佳观察距离是400毫米。换言之，当从远离所述液晶显示器40cm的位置观察它的时候，用户可以观看三维图像。传统的二维图像显示器中的三维图像显示的显示清晰度是沿垂直与水平方向都是128dpi，但是因为在三维图像显示期间，是通过以如上所述的垂直条纹形状交替地排列来显示用于左眼的图像和用于右眼的图像，所以水平方向的清晰度是64dpi，这是垂直方向的清晰度(128dpi)的一半。
然而，上述现有技术具有以下问题。具体来讲，如上述传统产品的产品目录和用户手册中所述，观看三维图像引起观看者眼睛的疲劳等等。换言之，观看者由于长时间观看三维图像而变得疲倦。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种三维图像显示装置和三维图像显示方法，它引起更少的观看者疲劳，并且具有优越的能见度。
根据本发明的三维图像显示装置具有：显示面板，在该显示面板中以矩阵状态排列了多个像素部分，所述像素部分包括用于显示右眼图像的像素和用于显示左眼图像的像素；光学单元，其沿彼此不同的方向发射从用于显示右眼图像的像素发射的光线和从用于显示左眼图像的像素发射的光线。因而，当三维可见范围中的离显示面板的最远点与显示面板之间的距离被设置为D(毫米)，其中，通过将观看者右眼和左眼之间的中点置于所述三维可见范围中，从用于显示右眼图像的像素发射的光线被入射到右眼，并且从用于显示左眼图像的像素发射的光线被入射到左眼，并且当沿显示面板的像素部分的排列方向之中的至少一个排列方向的像素部分清晰度被设置为X(dpi)，这时距离D和清晰度X满足以下表达式1。
(表达式1)
X ≥ 25.4 D × tan ( 1 ′ )
在本发明中，包括多个像素的像素部分的清晰度X(dpi)，即用于右眼的像素和用于左眼的像素的每一清晰度被设置为等于或者大于一个值，该值是英寸和毫米之间的换算常数25.4(毫米/英寸)除以距离D(毫米)和角度1分的正切的乘积。因而，像素的排列周期可以被设置为至多是具有1.0的视力的观看者的最小视野角度。注意，清晰度意味着每一英寸长度中的点的数目，它是一个与像素部分的排列周期的倒数成比例的数字。因此，这避免了观看者无法识别三维图像的特征点。从而，改善了三维图像的能见度，并且减轻了观看者的疲劳。此外，不仅改善了三维静态图象的能见度，而且还改善了三维运动图像的能见度。
发明人已经付诸实验和研究，以便解决现有技术中的上述问题，并且已经发现三维图像的清晰度和观看者的疲劳之间存在固定的关系。因而，发明人实现了本发明。
对左右图像中的特征点之间的对应性进行查找，被引用作为观看者在识别三维图像时执行的不可缺少的处理。如一篇文献(由HiroshiHarashima编辑的、并由Ohmsha有限公司发表的“Three dimensionalimage and human science”)中所描述的，认为需执行了观看者在左右图像中查找对应特征点的景深感知，并且基于特征点的视差计算所述景深。然后，发明人基于该事实进行彻底的研究，并且发现：当观看者非常缺少对于左右图像中的对应特征点的感知的时候，急剧地减少了三维图像能见度，这引起了疲劳。具体来讲，当左眼和右眼观看具有彼此不同的视差的图像的时候，观看者搜索对应的特征点。在做这一点的时候，如果图像非常地缺少这些特征点，则观看者无法获得左右图像之间的对应性，从而变得模糊。所述模糊导致对由左眼和右眼观察到的哪一图像给予优先权的双眼拮抗。发生双眼拮抗的状态是一种无法进行双眼视像融合的不稳定状态，因此减少了三维图像的能见度，并且观看者变得疲倦。
因此，为了便于双目视觉并且减少观看者疲劳，需要防止了左右图像中的对应特征点的减少。因而，观看者可以容易地查找左右图像中的特征点，防止了双眼拮抗，并且因而，容易地执行了双眼视像融合。
同时，发明人对可容许特征点缺少到哪一级别进行了研究。为了彻底地防止特征点缺乏，需要三维图像的清晰度不少于观看者视力的分辩率。这避免了观看者由于图像的低清晰度以及缺乏对于特征点的识别、而无法观看他/她应该能看到的特征点的现象。观看者的视力和观看者能够识别的最小视野角度之间的关系由以下表达式2给出。
(表达式2)
                  视力＝1/最小视野角度(分)
普通的视力是1.0，并且由上述表达式2可知，具有1.0的视力的观看者的最小视野角度是1分，即(1/60)度。因而，在该情况下，处于观察距离D(毫米)的观看者的分辩率是D×tan(1分)(毫米)。因此，通过将三维图像的清晰度设定为25.4/(D×tan(1分)(dpi))或以上，图像的基本周期变得小于分辩率。因而，观看者能够观看他/她应该能够观看的对应特征点，并且因此他/她能够容易地识别所述特征点，并且能够防止缺乏特征点。
此外，发明人还把注意力集中在沿垂直与水平方向的三维图像清晰度并且付诸试验，并且发现：仅仅沿两个互相正交的方向之中的一个方向防止缺乏特征点，产生了促进双眼视像融合的效果，其中所述互相正交的两个方向构成了显示三维图像的显示平面。
具体来讲，当在显示三维图像时设定每一像素的清晰度X和观察距离D之间的关系、以便满足上述表达式1的时候，获得了超出简单通过改善图像清晰度所获取的效果的特殊效果，显著地改善了三维图像的能见度，并且因而显著地减轻了观看者的疲劳。此外，如果仅仅是改善图像清晰度，则必须沿图像的所有方向改善清晰度，以便获取足够的效果。然而，不需要沿所有方向的清晰度满足表达式1、以便通过防止上述的特征点缺乏来获取效果，而是至少沿一个方向满足表达式1就足够了。
在根据本发明的三维图像显示装置中，当沿与像素部分的排列方向之中的一个方向相交叉的另一排列方向的、像素部分的清晰度被设置为Y(dpi)的时候，最佳的是距离D和清晰度Y满足以下表达式3。因而，沿显示面板上的、彼此交叉的两个方向，每一像素的排列周期变为至多是观看者的最小视野角度，并且能够更彻底地防止右眼图像和左眼图像中的对应特征点的缺乏。因而，三维图像的能见度进一步改善了，以便更加减轻观看者的疲劳。
(表达式3)
Y ≥ 25.4 D × tan ( 1 ′ )
根据本发明的另一种三维图像显示装置具有：显示面板，在该显示面板中以矩阵状态排列了多个像素部分，所述像素部分包括用于显示右眼图像的像素和用于显示左眼图像的像素；光学单元，其沿彼此不同的方向发射从用于显示右眼图像的像素发射的光线和从用于显示左眼图像的像素发射的光线。因而，三维可见范围中的离显示面板的最远点与显示面板之间的距离被设置为500(毫米)或以上，其中，通过将观看者右眼和左眼之间的中点置于所述三维可见范围中，从用于显示右眼图像的像素发射的光线被入射到右眼，并且从用于显示左眼图像的像素发射的光线被入射到左眼，并且沿显示面板的像素部分排列方向之中的至少一个排列方向的、像素部分的清晰度被设置为175(dpi)或以上。
在本发明中，通过将距离D缩短为500毫米，观看者能够当他/她在握住所述三维图像显示装置的同时进行移动时，来观看图像。
因而，便携式装置能够在其上安装所述三维图像显示装置。进一步来讲，就此，通过将像素部分的清晰度设定为175dpi或以上，像素部分的排列周期变为至多是具有视力1.0的观看者的最小视野角度。因此，这能够防止观看者无法识别三维图像特征点，改善三维图像的能见度，并且减轻观看者的疲劳。注意，所述便携式装置可以是移动电话，便携式终端，PDA(个人数字助理)，游戏装置，数字照相机，或者数字摄像机。
此外，最佳的是所述显示面板是一液晶显示面板。此外，所述光学单元可以是一视差隔板，在该视差隔板中形成有多个狭缝，所述狭缝是为像素部分的每一行布置的，并且沿该行的延伸方向延伸。替换地，所述光学单元也可以是一双面透镜，所述双面透镜被布置在所述显示面板的观看者一侧，并且具有多个柱面透镜，所述多个柱面透镜是为像素部分的每一行布置的，并且沿该行的延伸方向延伸。
根据本发明的三维图像显示方法是这样一种方法，在其中，对于在显示面板上以矩阵状态排列的多个像素部分，每一个所述像素部分中包括的一个像素显示右眼图像，而另一像素显示左眼图像，光学单元沿彼此不同的方向发射从用于显示右眼图像的像素射出的光线和从用于显示左眼图像的像素射出的光线，并且观看者将右眼和左眼之间的中点置于三维可见范围中，在所述三维可见范围内，从用于显示右眼图像的像素射出的光线被入射到右眼，并且从用于显示左眼图像的像素射出的光线被入射到左眼。因而，当所述中点和显示面板之间的距离被设置为D(毫米)、并且所述像素部分沿显示面板的像素部分的排列方向中的至少一个排列方向的清晰度被设置为X(dpi)的时候，所述距离D和清晰度X满足表达式1。
根据本发明的另一种三维图像显示方法是这样一种方法，在其中，对于在显示面板上以矩阵状态排列的多个像素部分，每一个所述像素部分中包括的一个像素显示右眼图像，而另一像素显示左眼图像，光学单元沿彼此不同的方向发射从用于显示右眼图像的像素射出的光线和从用于显示左眼图像的像素射出的光线，并且观看者将右眼和左眼之间的中点置于三维可见范围中，在所述三维可见范围内，从用于显示右眼图像的像素射出的光线被入射到右眼，并且从用于显示左眼图像的像素射出的光线被入射到左眼。因而，所述中点和所述显示面板之间的距离被设置为500毫米或以上，并且所述像素部分的、沿所述显示面板的像素部分的排列方向之中的至少一个排列方向的清晰度被设置为175dpi或以上。
根据本发明，通过如上所述地设定像素的清晰度和观察距离之间的关系，显著地改善了三维图像的能见度，减轻了观看者的疲劳，并且特别是，改善了三维运动图像的能见度。
附图说明
图1是示出双面透镜的透视图；
图2是示出使用双面透镜的三维图像显示方法的光学模型的视图；
图3是示出使用视差隔板的三维图像显示方法的光学模型的视图；
图4是示出本发明的第一实施例中的三维图像显示方法的透视图；
图5是示出这一实施例中的三维图像显示装置的光学模型的视图，其中示出了狭缝宽度是可忽略地小的情况；
图6是示出这一实施例中的三维图像显示装置的另一光学模型的视图，其中示出了狭缝宽度是为有限值Q的情况；
图7是示出安装有根据本发明的三维图像显示装置的移动电话的透视图；
图8是示出本发明的第二实施例中的三维图像显示方法的透视图；
图9是示出本发明的第四实施例中的三维图像显示装置的光学模型的视图，其中示出了狭缝宽度是可忽略地小的情况；
图10是示出这一实施例中的三维图像显示装置的另一光学模型的视图，其中示出了狭缝宽度是为有限值Q的情况；以及
图11是示出本发明的第五实施例中的三维图像显示装置的光学模型的视图。
具体实施方式
将参考附图具体说明本发明的实施例。首先，将说明本发明的第一实施例。图4是示出这一实施例中的三维图像显示方法的透视图，并且图5和6是示出这一实施例中的三维图像显示装置的光学模型的视图。图5示出视差隔板的狭缝宽度是可忽视地小的情况，并且图6示出了狭缝宽度是为有限值Q的情况。此外，图7是示出其中安装有依据这一实施例的三维图像显示装置的移动电话的透视图。在这一实施例中提供了如图4和5中所示的三维图像显示装置2。三维图像显示装置2从观看者一侧开始，依次具有视差隔板5，显示面板6和光源8。
光源8例如主要包括侧灯(没有示出)和光波导管(没有示出)，其中所述光波导管将侧灯射出的光线向显示面板6发射。
此外，显示面板6是一透射液晶显示面板，其显示平面是矩形形状，该矩形形状的一侧沿垂直方向11延伸，而另一侧沿水平方向12延伸。在所述显示面板6上，沿垂直方向11和水平方向12、以矩阵状态排列了多个像素。多个所述像素中的一部分23是用于为右眼显示右眼图像的像素，剩余部分是用于为左眼显示左眼图像的像素24。因而，在显示面板6上，沿垂直方向11和水平方向12以矩阵状态排列了作为像素部分的、其中包含有用于右眼的像素23和用于左眼的像素24的像素组。具体来讲，沿水平方向12交替地排列用于右眼的像素23和用于左眼的像素24，沿垂直方向11排列用于右眼的像素23，沿垂直方向11还排列了用于左眼的像素24。
此外，在视差隔板5上，对应于包括用于右眼的像素23的一行和用于左眼的像素24的一行的一对行，形成一个狭缝5a。换言之，狭缝5a的纵向沿垂直方向11延伸，并且狭缝5a的数目与所述用于右眼的像素23和用于左眼的像素24的对的数目相同，其中每一对包括每一行像素，并且所述狭缝5a彼此平行，并且以彼此之间的间隔、沿水平方向12排列。注意，所述视差隔板5是一玻璃平板，其表面上形成有金属薄膜，并且所述狭缝5a是所述金属薄膜被以线条形状构图并被清除的部分。
接下来，将说明这一实施例中观察距离的定义。首先，如图5中所示，将说明狭缝5a的宽度是极小的并且是可以忽略的情况。视差隔板5的狭缝5a的排列间距被设置为L，并且显示面板6和视差隔板5之间的距离被设置为H。此外，像素的排列间距被设置为P。如上所述，在所述显示面板6中，由于两个像素、即用于右眼的像素23和用于左眼的像素24被布置为像素组对，所以所述像素组的排列间距是2P。因为狭缝5a的排列间距L和像素组的排列间距P相互关联，所以基于一个间距来确定另一个间距。通常，由于经常的情况是为显示面板设计所述视差隔板，所以像素的排列间距P被认为是恒定的。
此外，来自所有用于右眼的像素23的光线所到达的区域是右眼区域71，而来自所有用于左眼的像素24的光线所到达的区域是左眼区域72。当观看者分别将右眼41和左眼42置于所述右眼区域71和左眼区域72中的时候，他/她能够识别三维图像。然而，由于观看者的双眼间隔是固定的，所以他/她无法将右眼41和左眼42单独地置于右眼区域71和左眼区域72中的任何位置上，这样的位置被限制于双眼间隔能够保持固定值的区域中。具体来讲，只有当右眼41和左眼42之间的中点43位于三维可见范围7之内时，才会实现双目视觉。在与显示面板6的距离是最佳观察距离OD的位置时，沿水平方向12的三维可见范围7的长度变为最大值，因此当观看者的位置沿水平方向12移位的时候，宽容度变为最大值。由于这个缘故，与显示面板6的距离变为最佳观察距离OD的位置是最理想的观察位置。此外，三维可见范围7中的虚拟平面，也就是与显示面板6的距离为最佳观察距离OD的平面，被设定为最佳观察平面7b。更进一步来讲，所述最佳观察平面7b上的一个像素的延伸投影宽度被设定为双眼间隔e。注意，举例来说，观看者的双眼间隔的平均值是65毫米。
接下来，使用每一上述值来确定视差隔板5和显示面板6之间的距离H。基于图5中所示的几何关系，以下表达式4适用，并且因此如以下表达式5中所示，获得距离H。
(表达式4)
             P∶H＝e∶(OD-H)
(表达式5)
H = OD × P P + e
此外，假定位于显示面板6的水平方向12中心的像素组中心、与位于水平方向12的端点的像素组中心之间的距离是WP，并且假定分别对应于所述像素组的狭缝5a的中心之间的距离是WL，则距离WP和距离WL之间的差值C由以下表达式6给出。此外，假定显示面板6的距离WP中包括的像素数目是2m，则适用以下表达式7。此外，由于根据几何关系、以下表达式8适用，所以视差隔板5的狭缝5a的间距L由以下表达式9给出。
(表达式6)
                 WP-WL＝C
(表达式7)
                 WP＝2×m×P，WL＝m×L
(表达式8)
                   WP∶OD＝WL∶(OD-H)
(表达式9)
L = 2 × P × OD - H OD
如上所述，只有当两个眼睛之间的中点43位于三维可见范围7之内时，才会实现双目视觉。三维可见范围7中离显示面板6最远的点与所述显示面板6之间的距离被设定为最大观察距离D。如图5中所示，为了计算所述最大观察距离D，获得显示面板6与一点之间的距离，所述点是从位于显示面板6上的、该附图最右端的用于右眼的像素23的左端射出的光线25中，沿附图的左向、与光学系统中心线26偏离(e/2)距离的点。根据图5中所示的几何关系，以下表达式10和表达式11适用。此外，根据表达式8及下面的表达式11计算以下表达式12。
(表达式10)
W P : OD = ( W P + e 2 ) : D
(表达式11)
D = OD × W P + e 2 W P
(表达式12)
D = H C × ( W P + e 2 )
已经为狭缝5a的宽度是极小的并且可以忽略的情况作出上述说明，但是该情况有一个问题，即尽管左眼图像和右眼图像之间的串扰很小，但是由于窄缝宽度而使得显示器昏暗。由于这个缘故，如图6中所示，实际上为狭缝5a提供了有限的宽度，以便增加显示器的亮度。接下来，将在考虑到狭缝5a的宽度的情况下，对所述观察距离进行说明。
在图6中，当X-Y正交座标系具有作为X轴的显示面板6的表面、和作为Y轴的光学系统中心线26的时候，光线27由以下表达式13给出，其中所述光线是从位于显示面板6上的、该附图的最右端的用于右眼的像素23的左端射出的，并且经过狭缝5a的右端。
(表达式13)
y = - H C - Q 2 × x + H × W P C - Q 2
就此，最大观察距离D变为所述光线27和x＝(-e/2)的交点处的纵坐标的值。因此，当把x＝(-e/2)代入表达式13的时候，最大观察距离D由以下表达式14给出。
(表达式14)
D = H C - Q 2 × ( W P + e 2 )
此外，由于根据几何关系、以下表达式15适用，所以根据表达式14和以下表达式15导出以下表达式16。
(表达式15)
( W P - e 2 ) : OD = ( W P + e 2 ) : D
(表达式16)
OD = H C - Q 2 × ( W P - e 2 )
在图6中，设定狭缝5a的宽度Q，以致所述最佳观察平面7b上的一个像素的延伸投影宽度变为2e，即两倍于观看者的双眼间隔。如果狭缝5a的宽度Q变大，则在所述最佳观察平面7b上的所有观察点发生左眼图像和右眼图像之间的串扰，这除去了没有串扰的观察点。由于这个缘故，通常不令狭缝的宽度Q大于该值。具体来讲，应理解的是，这一条件是狭缝的宽度Q采用最大值的情况。根据几何关系，狭缝的宽度Q能够被描述为以下表达式17和表达式18。注意，能够用和表达式5和表达式9一样的方法获得视差隔板5和显示面板6之间的距离H、以及视差隔板5的狭缝5a的排列周期L。
(表达式17)
                Q∶H＝e∶OD
(表达式18)
Q = e × H OD
注意，所述三维可见范围7的尺寸取决于串扰的宽容度和像素的孔径比，并且如图6中所示的光学装置是在狭缝5a的宽度Q采用如上所述的最大值的时候形成的。就此，根据表达式15导出以下表达式19。
(表达式19)
D = OD × W P + e 2 W P - e 2
假定当狭缝的宽度Q可以忽略时的最大观察距离D是Dmin，并且当所述狭缝的宽度Q采用最大值时的最大观察距离D是Dmax，则根据表达式11和表达式19，以下表达式20适用。根据表达式20和表达式12导出以下表达式21。
(表达式20)
D max D min = W P W P - e 2
(表达式21)
D max = H C × W P × W P + e 2 W P - e 2
如上所述，已经在狭缝5a的宽度极小和极大的情况下定义了最大观察距离D。实际上，根据左右图像之间的串扰宽容度、像素孔径比、显示器亮度等等，所述狭缝的宽度被设计为在上述最小值和最大值之间的范围内。在这种情况下，一个像素的延伸投影宽度在从双眼间隔(e)到所述双眼间隔的两倍(2e)的范围之内。注意，上述说明是针对于视差隔板的开口部分为狭缝形状的情况，但是上述说明也可以适用于所述开口部分为小孔形状的情况。
正如所述，已经基于三维图像显示装置2的结构定义了所述三维图像显示装置2的最大观察距离D。利用所述最大观察距离D，对所述显示面板6沿垂直方向11的清晰度X(dpi)进行设定，以便满足表达式1。简而言之，沿垂直方向11的清晰度、即每一英寸中用于右眼的像素23的数目等于或大于一个值，所述值是25.4(毫米/英寸)除以距离D(毫米)和角度1分的正切的乘积所得到的。表1示出最大观察距离D和清晰度X的最小值的典型值。
(表1)
    观察距离D(毫米)     清晰度X(dpi)
    200     437
    300     291
    400     218
    500     175
    600     146
    1000     87
在本实施例中，举例来说，最大观察距离D被设置为500毫米，并且观看者应该在与显示面板6距离为500毫米或更近的地方观察所述三维图像显示装置2，例如400和500毫米之间的距离。就此，右眼图像和左眼图像沿垂直方向11的清晰度11分别被设置为175dpi以上，例如230dpi。此外，举例来说，沿水平方向12的清晰度被设置为115dpi。此外，举例来说，显示面板6的显示器平面的尺寸是对角线2.2型号，所述显示器平面沿垂直方向11的长度是45毫米，沿水平方向12的长度是34毫米。更进一步来讲，举例来说，如图7中所示，本实施例中的三维图像显示装置2被安装在移动电话9中。注意，所述三维图像显示装置2可以被安装在诸如便携式终端、PDA、游戏装置、数字照相机和数字摄像机之类的便携式装置中。
接下来，将说明依据本实施例的三维图像显示装置的操作、即三维图像显示方法。如图4和5中所示，显示面板6首先在光源8打开时显示一个三维图像1。具体来讲，显示面板6上的用于右眼的像素23显示右眼图像，用于左眼的像素24显示左眼图像。接下来，观看者4将右眼41和左眼42之间的中点43置于三维可见范围7中的一观察点处，例如与显示面板6距离400毫米处的观察点。就此，光源8向显示面板6输出光线，所述已经入射到显示面板6的用于右眼的像素23的光线透过所述像素23，穿过视差隔板5的狭缝5a，并且入射到观看者的右眼41。另一方面，已经入射到显示面板6的用于左眼的像素24的光线透过所述像素24，穿过视差隔板5的狭缝5a，并且入射到观看者的左眼42。因此，观看者识别出所述三维图像1。实际上，观看者4用手握住所述三维图像显示装置2，将其移动到它的位置，或者是他/她自己移动以便搜索到一个他/她能够从该处识别三维图像的位置，并且观察该图像。注意，在显示面板6上显示的三维图像1或者可以是静态图象，或者可以是运动图像。
在本实施例中，设定显示面板6沿垂直方向的清晰度X，以便满足表达式1，因此当显示该图像的时候，三维图像的清晰度至多变为观看者的视力分辩率。因此，这避免了观看者无法看到他/她应该能看到的特征点，并且避免观看者变得疲劳。尤其是当显示三维运动图像的时候，这更加有效。运动图像时时改变它的图像，并且如果观看者将大量时间花在搜索特征点上的话，将跟不上图像的这种变化。因而，因为经常发生双眼拮抗，所以观看者非常疲劳。反之，在本实施例中，迅速地执行特征点的搜索，以减轻如上所述的双目视觉，因此，观看者能够容易地识别三维运动图像。
尽管，在本实施例中，显示面板6仅仅具有用于为右眼显示右眼图像的像素23和用于为左眼显示左眼图像的像素24，但是显示面板可以包括用于显示另一图像的、一个或多个类型的像素。这使得面板可以执行多个视点的显示。
此外，在本实施例中是将透射液晶显示面板用作显示面板，但是本发明不局限于此，可以使用反射液晶显示面板或者为每一像素提供透射区域和反射区域的半透射液晶显示面板。此外，液晶显示面板的驱动方法可以或者是主动式矩阵类型，例如TFT(薄膜晶体管)类型和TFD(薄膜二极管)类型，或者是被动式矩阵类型，例如STN(超扭曲式向列型液晶)类型。此外，作为显示面板，可以使用除液晶显示面板以外的显示面板，例如有机场致发光显示面板，等离子体显示面板，CRT(阴极射线管)显示面板，LED(发光二极管)显示面板，场致发射显示面板，或者PALC(等离子标识液晶)。
接下来，将说明本发明的第二实施例。图8是示出这一实施例中的另一种三维图像显示方法的透视图。在这一实施例中，显示面板沿垂直方向的清晰度被设置为175dpi，观察距离被设置为500毫米。这使得观看者可以用手44握住该三维图像显示装置2，并且在他/她移动的同时观察三维图像1。这一实施例中、除上述说明的一点以外的结构、操作和效果与上述第一实施例的那些结构、操作和效果相同。
接下来，将说明本发明的第三实施例。在本实施例中，不同于上述第一实施例，显示面板6的显示平面沿垂直方向11和水平方向12两个方向的清晰度X进行设定，以便满足表达式1。例如沿垂直方向11的清晰度是每一英寸用于右眼的像素23的数目。此外，沿水平方向12的清晰度是每一英寸中的组的数目，其中每一组包括用于右眼的像素23和用于左眼的像素24各一个。
在本实施例中，利用上述结构，更加确实地防止了特征点减少，并且能够更加有效地减少观看者的疲劳。这一实施例中、除上述说明的一点以外的结构、操作和效果与上述第一实施例的那些结构、操作和效果相同。
接下来，将说明本发明的第四实施例。图9和10是示出本实施例中三维图像显示装置的光学模型的视图，其中图9示出狭缝宽度是可忽视地小的情况，而图10示出狭缝宽度是有限值Q的情况。如图9中所示，依据本实施例的三维图像显示装置具有在显示面板6的后侧的视差隔板5。具体来讲，从观看者一侧开始，依次提供了显示面板6，视差隔板5和光源8。这一实施例中、除上述说明的一点以外的结构与上述第一实施例的那些结构相同。
接下来，将说明这一实施例中观察距离的定义。首先，如图9中所示，将说明狭缝5a的宽度是极小的并且是可以忽略的情况。类似于上述第一实施例，视差隔板5的狭缝5a的排列间距被设置为L，显示面板6和视差隔板5之间的距离被设置为H，显示面板6的像素组的排列间距被设置为P。此外，在三维可见范围7中、离显示面板6最远的点与显示面板6之间距离被设置为最大观察距离D，并且三维可见范围7的交叉点7a和显示面板6之间的距离被设置为最佳观察距离OD。此外，举例来说，所述最佳观察平面7b上的一个像素的延伸投影宽度被设置为观看者的双眼间隔e。因此，以下表达式22和表达式23适用。
(表达式22)
                P∶H＝e∶(OD+H)
(表达式23)
H = OD × P e - P
更进一步来讲，假定位于显示面板6的水平方向12的中心的像素组中心、与位于水平方向12的端点的像素组中心之间的距离是WP，并且假定分别对应于所述像素组的狭缝5a的中心之间的距离是WL，则距离WP和距离WL之间的差值C由以下表达式24给出。此外，假定显示面板6的距离WP中包括的像素数目是2m，则表达式7适用，并从而以下的表达式25和表达式26适用。
(表达式24)
                  WL-WP＝C
(表达式25)
            WL∶(OD+H)＝WP∶OD
(表达式26)
L = 2 × P × OD + H OD
另一方面，为了计算最大观察距离D，如图9中所示，获得显示面板6与一点之间的距离，所述点是在光线25中的、沿该附图左向、与光学系统的中心线26偏离了距离(e/2)的点，所述光线25从位于视差隔板5上的、该附图的最右端的狭缝5a发射出的，并且被透过到位于显示面板6的最右边的、用于右眼的像素23的右端。根据图9中所示的几何关系，以下表达式27和表达式28适用。此外，根据表达式25及以下表达式28计算以下表达式29。
(表达式27)
W P : OD = ( W P + e 2 ) : D
(表达式28)
D = OD × W P + e 2 W P
(表达式29)
D = H C × ( W P + e 2 )
已经为狭缝5a的宽度是极小的并且可以忽略的情况作出上述说明，但是该情况有一个问题，即尽管左眼图像和右眼图像之间的串扰很小，但是由于窄缝宽度而使得显示器昏暗。由于这个缘故，如图10中所示，实际上为狭缝5a提供了有限的宽度，以便增加显示器的亮度。接下来，将对考虑到狭缝5a的宽度的情况进行说明。
在图10中，当X-Y正交座标系具有作为X轴的显示面板6的表面、以及作为Y轴的光学系统中心线的情况下，通过以下表达式30给出光线28，所述光线28从位于视差隔板5上的、在附图的最左边处的狭缝5a的右端射出，并且透过位于显示面板6的最左侧的、用于左眼的像素24的左端。
(表达式30)
y = H C - Q 2 × x + H × W P C - Q 2
然后，就此，最大观察距离D变为所述光线28和直线x＝(e/2)的交点处的纵坐标的值。因此，当把x＝(e/2)代入表达式27的时候，最大观察距离D由以下表达式31给出。
(表达式31)
D = H C - Q 2 × ( W P + e 2 )
在图10中，设定狭缝5a的宽度Q，以便所述最佳观察平面7b上的一个像素的延伸投影宽度变为2e，即两倍于观看者的双眼间隔。如果狭缝5a的宽度Q变大，则在所述最佳观察平面7b上的所有观察点发生左眼图像和右眼图像之间的串扰，这除去了没有串扰的观察点。由于这个缘故，通常不令狭缝的宽度Q大于该值。具体来讲，这一条件是狭缝的宽度Q采用最大值的情况。根据几何关系，狭缝的宽度Q能够被描述为以下表达式32和表达式33。注意，能够以与上述第一实施例一样的方式，通过表达式5和表达式9获得视差隔板5和显示面板6之间的距离H、以及视差隔板5的狭缝5a的排列周期L。
(表达式32)
                   Q∶H＝e∶(OD-H)
(表达式33)
Q = e × H OD - H
注意，所述三维可见范围7的尺寸取决于串扰的宽容度和像素的孔径比，并且每一像素的延伸投影宽度Q如图10中所示那样变为2e的光学装置，是在狭缝5a的宽度Q采用如上所述的最大值的时候形成的。因此，根据图10中所示的几何关系，以下表达式34适用，并且根据以下表达式34导出以下表达式35。
(表达式34)
( W P - e 2 ) : OD = ( W P + e 2 ) : D
(表达式35)
D = OD × W P + e 2 W P - e 2
假定当狭缝的宽度Q是可以忽略的时候、最大观察距离D是Dmin，并且当狭缝的宽度Q获得最大值的时候、最大观察距离D是Dmax，则因为Dmin是由表达式28给出的、Dmax是由表达式35给出的，因此以下表达式36适用。根据表达式36和表达式29导出以下表达式37。
(表达式36)
D max D min = W P W P - e 2
(表达式37)
D max = H C × W P × W P + e 2 W P - e 2
如上所述，已经在狭缝5a的宽度极小和极大的情况下定义了最大观察距离D。实际上，根据左右图像之间的串扰宽容度、像素孔径比、显示器亮度等等，所述狭缝的宽度被设计为在上述最小值和最大值之间的范围内。在这种情况下，一个像素的延伸投影宽度在从双眼间隔(e)到所述双眼间隔的两倍(2e)的范围之内。注意，上述说明是针对于视差隔板的开口部分为狭缝形状的情况，但是上述说明也可以适用于所述开口部分为小孔形状的情况。
接下来，将说明依据本实施例的三维图像显示装置的操作、即三维图像显示方法。如图4和9中所示，显示面板6首先在光源8打开时显示一个三维图像1。具体来讲，显示面板6上的用于右眼的像素23显示右眼图像，用于左眼的像素24显示左眼图像。接下来，观看者4将右眼41和左眼42之间的中点43置于三维可见范围7中的一观察点处，例如与显示面板6距离400毫米处的观察点。就此，光源8向视差隔板5输出光线，该光线经过视差隔板5的狭缝5a，并且入射到用于右眼的像素23和用于左眼的像素24。已经入射到用于右眼的像素23的光线透过所述像素23，并且入射到观看者的右眼41。另一方面，入射到用于左眼的像素24的光线透过所述像素24，并且入射到观看者的左眼42。因此，观看者识别出所述三维图像1。这一实施例中、除上述说明的一点以外的操作与上述第一实施例的那些操作相同。
在本实施例中，由于在显示面板的后侧提供视差隔板，所以当观看者观察三维图像1的时候，视差隔板没有成为碍眼物，因此与上述第一实施例相比，能见度更好。这一实施例中、除上述说明的一点以外的效果与上述第一实施例的那些效果相同。
接下来，将说明本发明的第五实施例。图11是示出本发明的这一实施例中的三维图像显示装置的光学模型的视图。此外，依据本实施例的三维图像显示方法如图4中所示。如图11中所示，依据本实施例的三维图像显示装置从观看者一侧开始顺序提供了双面透镜21、显示面板6、和光源8，其中所述双面透镜21接触显示面板6，并且显示面板6的像素位于双面透镜21的焦平面上。所述显示面板6和光源8的结构与上述第一实施例的那些结构相同。
在所述双面透镜21中，纵向为垂直方向11(参照图4)的多个柱面透镜(凸面部分)22沿水平方向12排列。包括彼此邻近的像素23、24的组对应于双面透镜21的每一凸面部分22。
接下来，将说明这一实施例中观察距离的定义。双面透镜21的柱面透镜22的排列间距被设置为L，并且双面透镜21的厚度、即显示面板6和双面透镜21的顶点之间的距离被设置为H。此外，双面透镜21的折射率被设置为n。此外，显示面板6的像素的排列间距被设置为P。因为柱面透镜22的排列间距L和像素组的排列间距P相互关联，所以基于一个间距来确定另一个间距。通常，由于经常的情况是为显示面板设计所述双面透镜，所以像素的排列间距P被认为是恒定的。此外，通过选择双面透镜21的材料，确定所述折射率n。
更进一步来讲，从位于显示面板6的水平方向12上的中心的、像素组的端部，射向位于双面透镜21的水平方向上的中心的、柱面透镜22的中心的入射角被设置为α，与所述中心所成的输出角被设置为β，从位于沿显示面板6的水平方向12的该附图的最右端的、像素组的中心，射向位于沿所述双面透镜21的水平方向12的该附图的最右端的、柱面透镜22的中心的入射角被设置为γ，并且与所述中心的输出角被设置为δ。此外，位于显示面板6沿水平方向12的中心处的像素组的中心、与位于沿水平方向12的端部处的像素组的中心之间的距离被设置为WP，并且分别对应于所述像素组的柱面透镜22的中心之间的距离被设置为WL。注意，三维可见范围7的清晰度、最佳观察距离OD、最大观察距离D、最佳观察平面7b和双眼间隔e与上述第一实施例相同(参照图5)。
接下来，使用每一上述值来确定双面透镜21和显示面板6之间的距离H。基于斯涅尔定律(Snell’s law)和图11中所示的几何关系，以下表达式38至43适用。
(表达式38)
                  n×sinα＝sinβ
(表达式39)
                  (OD-H)×tanβ＝e
(表达式40)
                  H×tanα＝P
(表达式41)
                  n×sinγ＝sinδ
(表达式42)
                  H×tanγ＝C
(表达式43)
                  (OD-H)×tanδ＝WL
此外，距离WP和距离WL之间的差值C由以下表达式44给出。此外，假定显示面板6的距离WP中包括的像素数目是2m，则以下表达式45适用。更进一步来讲，由于根据几何关系、表达式43适用，所以视差隔板5的狭缝5a的间距由表达式9给出。
(表达式44)
                      WP-WL＝C
(表达式45)
                      WP＝2×m×P，WL＝m×L
当观看者分别将右眼41和左眼42置于右眼区域71和左眼区域72中的时候，观看者能够识别三维图像。然而，由于观看者的双眼间隔是固定的，所以他/她无法将右眼41和左眼42单独地置于右眼区域71和左眼区域72中的任何位置上，这样的位置被限制于双眼间隔能够保持固定值的区域中。具体来讲，只有当右眼41和左眼42之间的中点43位于三维可见范围7之内时，才会实现双目视觉。三维可见范围7沿水平方向12的长度在离显示面板6的距离为最佳观察距离OD的位置变为最大值，因此当观看者的位置沿水平方向12移位的时候，宽容度变为最大值。由于这个缘故，离显示面板6的距离变为最佳观察距离OD的位置是最理想的观察位置。
另一方面，为了计算最大观察距离D，如图11中所示，获得显示面板6与一点之间的距离，所述点是在光线29中的、沿该附图左向、与光学系统的中心线26偏离了距离(e/2)的点，所述光线29从位于显示面板6上的、该附图的最右端的用于右眼的像素23的左端发射出的。根据图11中所示的几何关系，以下表达式46和表达式47适用。此外，根据表达式43及以下表达式47计算以下表达式48。
(表达式46)
W L : ( OD - H ) = ( W L + e 2 ) : ( D - H )
(表达式47)
D = ( OD - H ) × W L + e 2 W L + H
(表达式48)
D = 1 tan δ × ( W L + e 2 ) + H
注意，上述说明是针对于透镜为双面透镜的情况，但是上述说明也可以适用于透镜为蝇眼透镜(fly-eye lens)的情况。
如上所述，已经基于三维图像显示装置2的结构定义了所述三维图像显示装置2的最大观察距离D。利用于所述最大观察距离D，设定所述显示面板6在垂直方向11上的清晰度X(dpi)，以便满足表达式1。简而言之，沿垂直方向11的清晰度、即每一英寸中用于右眼的像素23的数目等于或大于一个值，所述值是25.4(毫米/英寸)除以距离D(毫米)和角度1分的正切的乘积所得到的。举例来说，在本实施例中，最大观察距离D被设置为500毫米，并且沿垂直方向的清晰度X被设置为175dpi以上，例如230dpi。
接下来，将说明依据本实施例的三维图像显示装置的操作、即三维图像显示方法。如图4和11中所示，观看者4首先将右眼41和左眼42之间的中点43置于三维可见范围7中的一观察点处，例如与显示面板6距离400毫米至500毫米处的观察点。然后，显示面板6显示三维图像1。换言之，显示面板6上的用于右眼图像的像素23和用于左眼的像素24分别显示右眼图像和左眼图像。然后，光源8向显示面板6输出光线。将光线入射到用于右眼的像素23和用于左眼的像素24。已经入射到用于右眼的像素23的光线透过所述像素23，被所述双面透镜21的每一柱面透镜22折射，并且入射到观看者的右眼41。此外，入射到用于左眼的像素24的光线透过所述像素24，被所述柱面透镜22折射，并且入射到观看者的左眼42。因此，观看者能够识别出所述三维图像1。
在本实施例中，由于所述双面透镜被用作光学单元而不是视差隔板被用作光学单元，所以其中没有发生从光源8射出的光线损失，并且与上述第一实施例相比更有效。这一实施例中、除上述说明的一点以外的效果与上述第一实施例的那些效果相同。
在下文中，将与一个比较性范例相对比来具体说明本发明的范例的效果，所述比较性范例与本发明的权利要求书的范围不符。为了验证本发明的效果，在三维图像显示装置上显示两种三维图像，以及10个进行主观评估的试验对象。所述三维图像显示装置被布置在观察距离、即显示面板和观看者之间的距离变为500毫米的位置。假定观看者的视力是1.0，则在这一观察距离处的眼睛的分辩率是175dpi。
在本发明的该范例中，所述图像的沿垂直方向的清晰度和沿水平方向的清晰度分别被设置为230dpi和115dpi。具体来讲，仅仅将沿垂直方向的清晰度设置为等于或大于眼睛的分辩率。另一方面，在所述比较性范例中，所述图像的沿垂直方向的清晰度和沿水平方向的清晰度分别被设置为128dpi和64dpi。具体来讲，将沿垂直与水平方向的清晰度都设置为小于眼睛的分辩率。
然后，所述10个试验对象观看所述两种类型的三维图像，并且基于5级评估尺度评估能见度(眼睛友好度)。表2示出所述评估尺度的标准，而表3示出评估结果。
(表2)
    分数     内容
    5     优秀
    4     良好
    3     还算可以
    2     差
    1     极差
(表3)
试验对象 A  B  C  D  E  F  G  H  I  J  平均值
实施例 5  4  4  5  5  4  5  4  4  3   4.3
比较性范例 3  2  2  3  2  2  3  1  2  1   2.1
如表3中所示，在本发明的范例中，所述试验对象分数的平均值是4.3，而比较性范例的分数的平均值是2.1。因此，结果证明：本发明的范例中的图像与比较性范例中的图像相比，在能见度方面更优越。具体来讲，该实验验证：当仅仅在三维图像的一个方向防止了相应特征点的缺乏的时候，明显容易地实现了双目视觉。如上所述，能见度方面的优越性意味着它因此减少了观看者的疲劳。
假定仅仅沿一个方向防止特征点缺乏在改善能见度方面是有效的，那么显然沿垂直与水平两个方向防止特征点缺乏产生减少观看者的疲劳的效果。

Claims (24)

1.一种三维图像显示装置，包括：
显示面板，其中以矩阵状态排列多个像素部分，所述像素部分包括用于显示右眼图像的像素和用于显示左眼图像的像素；以及
光学单元，其沿彼此不同的方向发射从用于显示所述右眼图像的像素射出的光线、和从用于显示所述左眼图像的像素射出的光线。
其中，当三维可见范围中的、离所述显示面板的最远点与所述显示面板之间的距离被设置为D(毫米)，其中，通过将观看者右眼和左眼之间的中点置于所述三维可见范围中，从用于显示所述右眼图像的像素发射的光线被入射到所述右眼、并且从用于显示所述左眼图像的像素发射的光线被入射到所述左眼，并且当沿所述显示面板的像素部分的排列方向之中的至少一个排列方向的、所述像素部分的清晰度被设置为X(dpi)，这时所述距离D和所述清晰度X满足以下表达式：
X ≥ 25.4 D × tan ( 1 ′ ) .
2.如权利要求1所述的三维图像显示装置，其中，当沿与所述像素部分的排列方向之中的所述一个排列方向相交叉的另一排列方向的、所述像素部分的清晰度被设置为Y(dpi)的时候，所述距离D和所述清晰度Y满足以下表达式：
Y ≥ 25.4 D × tan ( 1 ′ ) .
3.如权利要求1所述的三维图像显示装置，其中，所述显示面板是液晶显示面板。
4.如权利要求1至3中任何一个所述的三维图像显示装置，其中，所述光学单元是一视差隔板，在该视差隔板中形成有多个狭缝，所述狭缝是为所述像素部分的每一行布置的，并且沿该行的延伸方向延伸。
5.如权利要求1至3中任何一个所述的三维图像显示装置，其中，所述光学单元是一双面透镜，所述双面透镜被布置在所述显示面板的观看者一侧，并且具有多个柱面透镜，所述多个柱面透镜是为所述像素部分的每一行布置的，并且沿该行的延伸方向延伸。
6.一种三维图像显示装置，包括：
显示面板，其中以矩阵状态排列多个像素部分，所述像素部分包括用于显示右眼图像的像素和用于显示左眼图像的像素；以及
光学单元，其沿彼此不同的方向发射从用于显示所述右眼图像的像素射出的光线、和从用于显示所述左眼图像的像素射出的光线，
其中，当三维可见范围中的、离所述显示面板的最远点与所述显示面板之间的距离被设置为500毫米或更大，其中，通过将观看者右眼和左眼之间的中点置于所述三维可见范围中，从用于显示所述右眼图像的像素发射的光线被入射到所述右眼、并且从用于显示所述左眼图像的像素发射的光线被入射到所述左眼，并且沿所述显示面板的像素部分的排列方向之中的至少一个排列方向的、所述像素部分的清晰度被设置为175dpi或以上。
7.如权利要求6所述的三维图像显示装置，其中，所述像素部分沿与所述像素部分的排列方向之中的所述一个排列方向相交叉的另一排列方向的清晰度是175dpi或以上。
8.如权利要求6所述的三维图像显示装置，其中，所述显示面板是液晶显示面板
9.如权利要求6至8中任何一个所述的三维图像显示装置，其中，所述光学单元是一视差隔板，在该视差隔板中形成有多个狭缝，所述狭缝是为所述像素部分的每一行布置的，并且沿该行的延伸方向延伸。
10.如权利要求6至8中任何一个所述的三维图像显示装置，其中，所述光学单元是一双面透镜，所述双面透镜被布置在所述显示面板的观看者一侧，并且具有多个柱面透镜，所述多个柱面透镜是为所述像素部分的每一行布置的，并且沿该行的延伸方向延伸。
11.如权利要求1所述的三维图像显示装置，其中，所述装置显示三维运动图像。
12.如权利要求1所述的三维图像显示装置，其中，所述装置被安装在便携式装置上。
13.如权利要求12所述的三维图像显示装置，其中，所述便携式装置是移动电话、便携式终端、PDA、游戏装置、数字照相机或者数字摄像机中的任何一种。
14.一种三维图像显示方法，其中，每一像素部分中包括的一个像素显示右眼图像，而另一个像素显示左眼图像，其中多个所述像素部分以矩阵状态排列在显示面板上，光学单元沿彼此不同的方向发射从用于显示所述右眼图像的像素射出的光线、以及从用于显示左眼图像的像素射出的光线，并且观看者将右眼和左眼之间的中点置于三维可见范围中，在所述三维可见范围内，从用于显示所述右眼图像的像素射出的光线被入射到所述右眼，而从用于显示所述左眼图像的像素射出的光线被入射到所述左眼，
其中，当所述中点和所述显示面板之间的距离被设置为D(毫米)、并且所述像素部分沿所述显示面板的所述像素部分的排列方向中的至少一个排列方向的清晰度被设置为X(dpi)的时候，所述距离D和所述清晰度X满足以下表达式：
X ≥ 25.4 D × tan ( 1 ′ ) .
15.如权利要求14所述的三维图像显示方法，其中，当沿与所述像素部分的排列方向之中的所述一个排列方向相交叉的另一排列方向的、所述像素部分的清晰度被设置为Y(dpi)的时候，所述距离D和所述清晰度Y满足以下表达式：
Y ≥ 25.4 D × tan ( 1 ′ ) .
16.如权利要求14所述的三维图像显示方法，其中，液晶显示面板被用作所述显示面板。
17.如权利要求14至16中任何一个的三维图像显示方法，其中，在其中形成有多个狭缝的视差隔板被用作所述光学单元，所述狭缝是为所述像素部分的每一行布置的，并且沿该行的延伸方向延伸。
18.如权利要求14至16中任何一个的三维图像显示方法，其中，双面透镜被用作所述光学单元，所述双面透镜被布置在所述显示面板的观看者一侧，并且具有多个柱面透镜，所述多个柱面透镜是为所述像素部分的每一行布置的，并且沿该行的延伸方向延伸。
19.一种三维图像显示方法，其中，每一像素部分中包括的一个像素显示右眼图像，而另一个像素显示左眼图像，其中多个所述像素部分以矩阵状态排列在显示面板上，光学单元沿彼此不同的方向发射从用于显示所述右眼图像的像素射出的光线、以及从用于显示左眼图像的像素射出的光线，并且观看者将右眼和左眼之间的中点置于三维可见范围中，在所述三维可见范围中，从用于显示所述右眼图像的像素射出的光线被入射到所述右眼，而从用于显示所述左眼图像的像素射出的光线被入射到所述左眼，
其中所述中点和所述显示面板之间的距离被设置为500毫米或更大，并且所述像素部分的、沿所述显示面板的所述像素部分的排列方向之中的至少一个排列方向的清晰度被设置为175dpi或以上。
20.如权利要求19所述的三维图像显示方法，其中，所述像素部分沿与所述像素部分的排列方向之中的所述一个排列方向相交叉的另一排列方向的清晰度被设置为175dpi或以上。
21.如权利要求19所述的三维图像显示方法，其中，液晶显示面板被用作所述显示面板。
22.如权利要求19至21中任何一个的三维图像显示方法，其中，在其中形成有多个狭缝的视差隔板被用作所述光学单元，所述狭缝是为所述像素部分的每一行布置的，并且沿该行的延伸方向延伸。
23.如权利要求19至21中任何一个的三维图像显示方法，其中，双面透镜被用作所述光学单元，所述双面透镜被布置在所述显示面板的观看者一侧，并且具有多个柱面透镜，所述多个柱面透镜是为所述像素部分的每一行布置的，并且沿该行的延伸方向延伸。
24.如权利要求14所述的三维图像显示方法，其中，所述方法显示三维运动图像。
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