CN1953563B - 立体显示设备及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

提供立体图像显示设备的驱动方法，该显示设备具有与2D图像相同的分辨率并且能够将串扰最小化。该驱动方法包括驱动具有第一和第二显示单元并且同时显示具有不同可识别视角的第一和第二图像的显示板，以及与显示板对应排列用于拦截或者传送光的阻挡物。首先，在不显示图像的第一时间段期间，将与第一图像对应的第一数据信号写在第一显示单元上，而将与第二图像对应的第二数据信号写在第二显示单元上。随后，在第二时间段期间，通过在第二时间段期间驱动阻挡物变为第一格式从而阻挡物传送光来显示第一和第二图像。然后，在不显示图像的第三时间段期间，将第二数据信号写在第一显示单元上而将第一数据信号写在第二显示单元上。最后，在第四时间段期间，通过驱动阻挡物变为与第一格式不同的第二格式从而阻挡物传送光来显示第一和第二图像。

Description

立体显示设备及其驱动方法
技术领域
本发明涉及立体显示设备及其驱动方法，更具体地说，涉及使用阻档物(barrier)和非发射(non-emissive)显示板的立体显示设备及其驱动方法。
背景技术
通常，人们从生理方面和经验方面来感受立体效果。在三维图像显示技术中，通过使用作为在短距离上识别立体效果的主要因素的双目视差(binocularparallax)来产生物体的立体效果。
使用需要佩带眼镜的方法和不需要佩带眼镜的方法来观看立体图像。
通常不需要佩带眼镜的方法包括：双凸透镜(lenticular)方法，其中在图像板的前面形成有具有垂直排列的柱状透镜的阵列的双凸透镜板；和视差阻挡物方法，其使用阻挡物将左眼和右眼图像分开以获得立体效果。根据这样的双凸透镜方法和阻挡物方法，将左/右眼图像进行空间分割。
因此，以整个显示设备的一半分辨率来观看3D立体图像，这是因为将左/右眼图像分别进行空间分割、写并且显示在左/右眼像素上。也就是说，存在3D分辨率最多是2D分辨率的一半的问题。
在本背景技术本部分所公开的上述信息仅仅用于增加对本发明背景技术的理解，因此其可能包括不构成对该国的本领域普通技术人员已知的现有技术。
发明内容
本发明已经进行努力以提供具有恒定分辨率的优点的立体显示设备及其驱动方法。
本发明也已经进行了努力以提供具有将串扰最小化的优点的立体显示设备及其驱动方法。
提供立体图像显示设备的示例驱动方法，该设备包括：显示板，具有第一和第二显示单元，并且同时显示具有不同可识别视角的第一和第二图像；和阻挡物，与显示板对应进行排列以根据本发明的示例实施方式对光进行拦截或者传送。驱动方法包括：在不显示图像的第一时间段期间，将与第一图像对应的第一数据信号写在第一显示单元上，并且将与第二图像对应的第二数据信号写在第二显示单元上；
在第二时间段，通过驱动阻挡物变为第二时间段期间的第一格式从而该阻挡物传送光来显示第一和第二图像；
在不显示图像的第三时间段，在第一显示单元中写第二数据信号，并且在第二显示单元中写第一数据信号；和
在第四时间段，通过驱动阻挡物变为与第一格式不同的第二格式从而该阻挡物传送光来显示第一和第二图像。在另外的实施方式中，可以驱动阻挡物，以便在第一和第三时间段期间该阻挡物拦截光，并且因此不显示图像。
在另外的实施方式中，显示板可以包括用于提供光源的背光和用于使用背光的光来显示图像的非发射元件，并且可以在第二和第四时间段打开背光。
根据本发明示例实施方式的另一个示例立体图像显示设备包括：
显示板，其包括多个显示单元，每个显示单元都写有数据信号并且显示与数据信号对应的图像；显示板驱动器，用于将数据信号施加到显示板的各个显示单元；阻挡物，与显示板对应排列并且包括第一和第二阻挡物单元；以及阻挡物驱动器，用于驱动阻挡物以便第一和第二阻挡物单元变为透明或者不透明，特别是当将数据信号写到显示单元上时第一和第二阻挡物单元变为不透明。
在另外的实施方式中，多个显示单元可以包括第一和第二显示单元，显示板驱动器在第一时间段期间将第一和第二图像数据信号写在相应的第一和第二显示单元上，而在第二时间段期间将第一和第二图像数据信号写在相应的第二和第一显示单元上。
在另外的实施方式中，阻挡物驱动器可以驱动阻挡物，以便在与第一时间段连续的第三时间段期间第一阻挡物单元变为不透明而第二阻挡物变为透明，并且在与第二时间段连续的第四时间段期间第一阻挡物变为透明而第二阻挡物变为不透明。
根据本发明示例实施方式的另一种示例立体图像显示设备包括：显示板，其包括分别写有数据信号并且显示与数据信号对应的图像的多个显示单元，各个显示单元都具有非发射元件；液晶显示板，用于将数据信号施加到显示板的相应显示单元；背光，用于将光源提供给显示板；背光驱动器，用于驱动背光以便当数据信号写到显示单元上时关闭背光；阻挡物，与显示板对应排列并且包括第一和第二阻挡物；以及阻挡物驱动器，用于驱动阻挡物以便第一和第二阻挡物单元变为透明或者不透明。
在另外的实施方式中，显示板包括第一和第二显示单元，显示板驱动器在第一时间段期间在相应的第一和第二显示单元中写第一和第二图像数据信号，而在第二时间段期间在相应的第二和第一显示单元中写第一和第二图像数据信号，并且背光驱动器驱动背光以便在与第一时间段连续的第三时间段期间和在与第二时间段连续的第四时间段期间将背光打开。
在另外的实施方式中，阻挡物驱动器驱动阻挡物以便在第一和第三时间段期间第一阻挡物单元变为不透明而第二阻挡物单元变为透明，并且在第二和第四时间段期间第一阻挡物单元变为透明而第二阻挡物单元变为不透明。
附图说明
图1示出了根据本发明示例实施方式的立体图像显示设备的示意图；
图2A和图2B分别示出了用于识别在第一时间T1和第二时间T2期间所显示的第一立体图像的过程；
图3示出了根据本发明第一示例实施方式的用于驱动立体图像显示设备的方法；
图4示出了根据本发明第二示例实施方式的用于驱动立体图像显示设备的方法；和
图5示出了根据本发明第三示例实施方式的用于驱动立体图像显示设备的方法。
具体实施方式
下面参照附图来详细描述本发明的示例实施方式。
图1示意性地示出了根据本发明第一示例实施方式的立体图像显示设备。
立体图像显示设备包括控制器100、阻挡物驱动器210、阻挡物220、显示板驱动器310、显示板320、背光420和背光驱动器410。
控制器100接收图像数据DATA、水平同步信号Hsync和垂直同步信号Vsync，其产生控制信号和数据信号，并且其将所产生的控制和数据信号发送到阻挡物驱动器210、显示板驱动器310和背光驱动器410。
显示板320使用液晶显示板并且包括多个显示单元321和322。用每个具有在其上交替排列的多个显示单元321和322的多列形成显示板320。但是，为了便于描述，在图1中示出了在仅仅一列上形成的多个显示单元321和322。
显示板驱动器310驱动显示板320，使得根据从控制器100发送来的控制信号和数据信号在显示单元321和322上分别显示左/右眼图像。例如，时分地驱动显示板驱动器310，使得在第一时间T1期间在显示单元321和322上分别显示左/右眼图像，而在第二时间T2期间在显示单元321和322上分别显示右/左眼图像。
在这种情况下，第一和第二时间T1和T2之和变为一帧。这样的一帧必须是短时间以便观看者不会觉察到闪烁。例如，第一和第二时间T1和T2每个都可以是1/120秒，而一帧是1/60秒。
阻挡物220包括与显示单元321和322分别对应的多个阻挡物单元221和222，并且与显示板320对应排列。但是，为了便于描述，在图1中以对于显示板320相同的方式仅示出与一列显示单元321和322对应的阻挡物单元221和222。
阻挡物驱动器210时分地驱动阻挡物220，以使得阻挡物单元221和222变为透明或者不透明。
因为显示板320是使用非发射元件的液晶显示板，所以背光是用于非发射元件的发光的光源。
背光驱动器410根据控制器100的控制信号来控制背光的开/关。
下面将参照附图2A和2B来详细描述根据本发明第一示例实施方式的、用于驱动立体图像显示设备的方法。立体图像显示设备顺序显示第一帧中包括第一左/右眼图像的第一立体图像、以及第二帧中包括第二左/右眼图像的第二立体图像。
图2A和图2B分别示出了用于识别在第一时间T1和第二时间T2期间所显示的第一立体图像的过程。
如图2A所示，在第一帧的第一时间T1期间，将第一左眼图像L1显示在显示板320的显示单元321上，而将第一右眼图像R1显示在显示单元322上。此时，阻挡物单元221变为不透明单元，而阻挡物单元222变为透明单元。如图2B所示，在第一帧的第二时间T1期间，将第一左眼图像L1显示在显示单元322上，而将第一右眼图像R1显示在显示单元321上。此时，阻挡物单元222变为不透明单元从而拦截图像，而阻挡物单元221变为透明从而显示图像。如此，将第一立体图像进行显示。
而且，以与第一立体图像相同的方式，在第二帧的第一时间T1期间，将第二左眼图像L2显示在显示板320的显示单元321上，而将第二右眼图像R2显示在显示单元322上。此时，阻挡物单元221变为不透明单元而阻挡物单元222变为透明单元。在第二帧的第二时间T2期间，将第二左眼图像L2显示在显示单元322上，而将第二右眼图像R2显示在显示单元321上。然后阻挡物单元222变为不透明单元而阻挡物单元221变为透明单元。如此，将第二立体图像进行显示。
也就是说，将一个左眼图像L1或者L2在第一时间T1期间显示在显示单元321上，而且在第二时间T2期间显示在显示单元322上。因此，观看者同时感知到显示单元321和322，从而以与2D图像相同的分辨率示出3D立体图像。
下面将参照图3详细地描述根据本发明第一示例实施方式的用于驱动立体图像显示设备的方法。
图3示出了根据本发明第一示例实施方式的用于驱动立体图像显示设备的方法。
首先，在第一帧的第一时间T1的时间T1_w期间，将第一左眼图像数据信号写在显示板320的显示单元321上。虽然未示出，但是可以将第一左眼图像数据信号写到显示单元321中同时，可以将第一右眼图像数据信号写到显示单元322中。
当将第一左眼图像数据信号写在显示单元321上时，阻挡物220的所有单元变为不透明，因此将从背光420到显示板320的光拦截，然后显示板320变为非发射。此外，在显示时间T1_A期间操作阻挡物220，以使得阻挡物单元221变为不透明从而阻挡图像并且变为阻挡物A，而阻挡物单元222变为透明从而传送图像。因此，在显示时间T1_A期间显示板320发光以便显示第一左/右眼图像。
然后，在第一帧的第二时间T2的数据写时间T2_w期间，将第一右眼图像数据信号写到显示板320的显示单元321。当将第一右眼图像数据信号写到显示单元321时，阻挡物220的所有单元变为不透明，从而拦截从背光420到显示板320的光。此外，操作阻挡物220，以使得阻挡物单元221在显示时间T2_B期间变为透明从而发送图像，从而阻挡物单元222变为不透明以变为阻挡物B。
因此，在显示时间T1_B期间还显示第一左/右眼图像。
因此，在第一时间段T1和第二时间段T2期间，也就是说，在第一帧期间，显示第一立体图像。在第二帧期间，以与第一帧中的方式相同的方式操作阻挡物以便显示第二立体图像。
根据本发明的第一示例实施方式，观看者将相应时间T1_A和T2_A期间所显示的图像感觉为同时显示的图像，并且通过相应的左/右眼来观看图像因此感知立体图像。相应数据写时间T1_w和T2_w必须少于相应显示时间T1_A和T1_B的一半，以正常地显示立体图像。
此外，观看者在第一时间T1期间可以通过阻挡物单元222观看显示单元321的第一左眼图像，而在第二时间T2期间通过阻挡物单元221观看显示单元322的第一左眼图像。因此，观看者在一帧期间观看到显示单元321和322两者，以使得观看者能够以与2D分辨率相同的分辨率来观看立体图像。
此外，当将数据写在显示板320上时，也就是，在数据写时间T1_w和T2_w期间通过阻挡物220显示图像时，在与当前写的图像正重叠的同时显示之前显示的图像。但是，根据本发明的第一示例实施方式，当在数据写时间T1_w和T2_w期间正常黑阻挡物220不透明时，不操作该正常黑阻挡物220，因此观看者不能观看当前写的图像。因此，可以显著地降低显示重叠图像的串扰。
下面将参照图4详细地描述根据本发明的第二示例实施方式。
图4示出了根据本发明第二示例实施方式的用于驱动立体图像显示设备的方法。
除了如何驱动阻挡物和背光以外，本发明第二示例实施方式与第一示例实施方式相同。因此，将不再描述与第一示例实施方式相同的部分，而将着重于阻挡物和背光的驱动。
在第一帧的第一时间T1的数据写时间T1_w期间，将第一左眼图像数据信号写在显示板320的显示单元321上。虽然未示出，但是当将第一左眼图像数据写在显示单元321上时，将第一右眼图像数据信号同时写在显示单元322上。在将第一左眼图像数据信号写在显示单元321的数据写时间T1_w期间将背光420关闭，然后在完成数据写时间T1_w之后在显示时间T1_L期间将背光打开。同时，在第一时间T1期间阻挡物220进行操作，以便阻挡物单元221变为不透明(阻挡物A)而阻挡物单元222变为透明。因此，在显示时间T1_L期间，显示第一左/右眼图像。
然后，在第一帧的第二时间T2的数据写时间T2_w期间，将第一右眼图像数据信号写在显示板320的显示单元321上。虽然未示出，但是还可以将第一左眼图像数据信号写在显示单元322上。在其中将第一右眼图像数据信号写在显示单元321上的数据写时间T2_w期间将背光420关闭，然后在完成数据写时间T2_w之后在显示时间T2_L期间将背光420打开。同时，在第二时间T2期间阻挡物220进行操作，以使得阻挡物单元221变为透明而阻挡物单元222变为不透明(阻挡物B)。因此，在显示时间T2_L期间，显示第一左/右眼图像。
以这种方式，在第一帧期间显示第一立体图像，然后在第二帧期间显示第二立体图像。
如此，根据本发明第二示例实施方式，观看者感觉在相应的时间T1_L和T2_L所显示的图像是同时显示的图像，通过相应的左/右眼来观看该图像，并且感觉到立体图像。
此外，观看者在一帧期间观看显示单元321和322两者，从而观看者能够以与2D分辨率相同的分辨率来观看立体图像。
当正将数据写在显示板320上时，也就是在数据写时间T1_w和T2_w期间，无论阻挡物220的操作如何都不打开背光，因此不显示图像。以这样的结构，因为背光的操作速度快于液晶的操作速度，所以可以将由于液晶的响应速度而产生的显示为重叠图像的串扰最小化，而且可以增加阻挡物的操作时间。因此，可以减小串扰并且可以在足够的时间中显示图像，这是因为在带有重叠图像的图像写时间期间将阻挡物打开，然后在随后的图像写时间将其关闭。
下面将参照图5来详细描述本发明的第三实施方式。
图5示出了根据本发明第三示例实施方式用于驱动立体图像显示设备的方法。
除了在数据写时间结束之前操作阻挡物并且在数据写时间开始之前不操作阻挡物以外，本发明第三示例实施方式与第一示例实施方式相同。
更详细地说，如图5中所示，在数据写时间T1_w结束之前阻挡物220作为阻挡物A操作。也就是说，数据写时间T1_w与显示时间T1_A在时间Tr上重叠。此外，在显示时间T1_A结束，然后经过时间Tf之后，前进数据写时间T2_W。
以这种方式，如说明液晶的响应速度的曲线(a)中所示，当已经将驱动电压施加到阻挡物220并且已经经过时间Tr时，可以将阻挡物220作为阻挡物A正常操作。因此，当时间Tr和数据写时间T1_w已经结束时，可以清楚地显示图像。类似地，当已经没有将驱动电压施加到阻挡物220时并且经过时间Tr，可以将阻挡物220作为正常黑阻挡物B完全地进行操作。因此，在数据写时间T2_w期间可以完成正常黑状态，从而可以确定地拦截图像。
当操作阻挡物从而其打开/关闭时间在显示时间之前液晶的操作延迟时间时，可以有效地防止串扰。
虽然已经结合现在作为实际示例实施方式的实施方式描述了本发明，但是应该理解本发明不限于所公开的实施方式，相反地，本发明试图覆盖在所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等效安排。
根据本发明的示例实施方式，已经解释了其中阻挡物具有左/右眼图像的两个可识别视角的一个例子。然而，阻挡物可以具有三个可识别视角，其中其具有至少3个透明区域并且进行操作以便将透明区域时分地和顺序地开启。
根据本发明的示例实施方式，时分地对立体图像显示设备的显示板和阻挡物进行操作，从而以与2D分辨率相同的分辨率来显示3D立体图像。
此外，通过在将图像写在显示器上的图像使得整个阻挡物变为不透明来最小化串扰。因此，可以增强所显示的立体图像的质量。
此外，可以通过在图像写时间期间关闭背光从而足够地确保阻挡物的操作时间来最小化由于液晶的慢操作速度导致的串扰。因此，可以最大化用于显示图像的时间。

Claims (15)

1.一种用于驱动立体图像显示设备的方法，该设备包括：显示板，其具有第一和第二显示单元，并且同时显示具有不同可识别视角的第一和第二图像；和阻挡物，与显示板对应排列以对光进行拦截或者传送，该方法包括：
在不显示图像的第一时间段期间，将与第一图像对应的第一数据信号写在第一显示单元上，并且将与第二图像对应的第二数据信号写在第二显示单元上；
在第二时间段，通过驱动阻挡物变为第二时间段期间的第一格式从而该阻挡物传送光来显示第一和第二图像；
在不显示图像的第三时间段，在第一显示单元中写第二数据信号，并且在第二显示单元中写第一数据信号；和
在第四时间段，通过驱动阻挡物变为与第一格式不同的第二格式从而该阻挡物传送光来显示第一和第二图像。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其中第二时间段比第一时间段的两倍要长，而第四时间段比第三时间段的两倍要长。
3.根据权利要求1所述的驱动方法，其中第一和第二格式分别具有相对于彼此相反置换的不透明和透明区域。
4.根据权利要求1所述的驱动方法，其中驱动阻挡物，以使得在第一和第三时间段期间该阻挡物拦截光，并且因此不显示图像。
5.根据权利要求1所述的驱动方法，其中显示板包括用于提供光源的背光和用于使用背光的光来显示图像的非发射元件，并且在第二和第四时间段期间打开背光。
6.根据权利要求5的驱动方法，其中在第一时间段期间以第一格式驱动阻挡物，而在第二时间段期间以第二格式驱动阻挡物。
7.一种立体图像显示设备，包括：
显示板，其包括多个显示单元，每个显示单元都写有数据信号并且显示与数据信号对应的图像；
显示板驱动器，用于将数据信号施加到显示板的各个显示单元；
阻挡物，与显示板对应排列并且包括第一和第二阻挡物单元；以及
阻挡物驱动器，用于驱动阻挡物以便第一和第二阻挡物单元变为透明或者不透明，特别是当将数据信号写到显示单元上时第一和第二阻挡物单元变为不透明，
其中：
多个显示单元包括第一和第二显示单元；以及
显示板驱动器在第一时间段期间将第一和第二图像数据信号写在相应的第一和第二显示单元上，而在第二时间段期间将第一和第二图像数据信号写在相应的第二和第一显示单元上。
8.根据权利要求7所述的立体图像显示设备，其中阻挡物驱动器驱动阻挡物，以便：
在与第一时间段连续的第三时间段期间第一阻挡物单元变为不透明而第二阻挡物变为透明；以及
在与第二时间段连续的第四时间段期间第一阻挡物变为透明而第二阻挡物变为不透明。
9.根据权利要求8所述的立体图像显示设备，其中第一时间段短于第三时间段的一半，而第二时间段短于第四时间段的一半。
10.一种立体图像显示设备，包括：
显示板，其包括分别写有数据信号并且显示与数据信号对应的图像的多个显示单元，各个显示单元都具有非发射元件；
液晶显示板驱动器，用于将数据信号施加到显示板的相应显示单元；
背光，用于将光源提供给显示板；
背光驱动器，用于驱动背光以便当数据信号写到显示单元上时关闭背光；
阻挡物，与显示板对应排列并且包括第一和第二阻挡物单元；以及
阻挡物驱动器，用于驱动阻挡物以便第一和第二阻挡物单元变为透明或者不透明，
其中：
显示板包括第一和第二显示单元；
显示板驱动器在第一时间段期间在相应的第一和第二显示单元中写第一和第二图像数据信号，而在第二时间段期间在相应的第二和第一显示单元中写第一和第二图像数据信号；以及
背光驱动器驱动背光以便在与第一时间段连续的第三时间段期间和在与第二时间段连续的第四时间段期间将背光打开。
11.根据权利要求10所述的立体图像显示设备，其中阻挡物驱动器驱动阻挡物以便：
在第一和第三时间段期间第一阻挡物单元变为不透明而第二阻挡物单元变为透明；以及
在第二和第四时间段期间第一阻挡物单元变为透明而第二阻挡物单元变为不透明。
12.根据权利要求11所述的立体图像显示设备，其中第一时间段短于第三时间段的一半，而第二时间段短于第四时间段的一半。
13.一种用于驱动立体图像显示设备的方法，该设备包括：显示板，其具有第一和第二显示单元，并且同时显示具有不同可识别视角的第一和第二图像；和阻挡物，与显示板对应排列以对光进行拦截或者传送，该方法包括：
a)将与第一图像对应的第一数据信号写在第一显示单元上，并且将与第二图像对应的第二数据信号写在第二显示单元上；以及
b)驱动阻挡物变为第一格式，
其中在第一时间段期间同时执行步骤a)和步骤b)，
还包括：
c)将第二数据信号写在第一显示单元上并且将第一数据信号写在第二显示单元上；以及
d)驱动阻挡物变为与第一格式不同的第二格式，
其中在第二时间段期间同时执行步骤c)和步骤d)。
14.根据权利要求13所述的驱动方法，其中第一时间段是阻挡物的驱动延迟时间。
15.根据权利要求13所述的驱动方法，其中第二时间段是阻挡物的驱动延迟时间。
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