DE102007062760B4

DE102007062760B4 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102007062760B4
Application number: DE102007062760A
Authority: DE
Inventors: Byung-Joo Gwacheon Lee; Hyung-Ki Hong
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2027-12-28
Also published as: US20090009426A1; TWI409500B; DE102007062760A1; KR20090002948A; GB0725289D0; GB2450767A; CN101339307B; KR101380226B1; TW200903029A; US8410996B2; CN101339307A; GB2450767B

Abstract

Anzeigevorrichtung (101), aufweisend:
ein Anzeigepaneel (110), aufweisend erste Pixel bis vierte Pixel (P1, P2, P3, P4) in einer ersten Richtung (x), wobei jedes der ersten bis vierten Pixel (P1, P2, P3, P4) eine Breite (Pa) in der ersten Richtung (x) und eine die Breite (Pa) übersteigende und in einer zweiten Richtung (y) verlaufende Länge (Pb) aufweist; und
eine Hintergrund-Beleuchtungseinheit (125), aufweisend eine erste Reihenlichtquelle (115a) in einem ersten Reihenlichtbereich und eine zweite Reihenlichtquelle (115b) in einem zweiten Reihenlichtbereich, die dem Anzeigepaneel (110) Licht zum Darstellen von dreidimensionalen Bildern zuführen, wobei die erste Lichtquelle (115) und die zweite Lichtquelle (115) jeweils eine Breite gleich oder geringer als die Breite (Pa) jedes der Pixel (P1, P2, P3, P4) aufweisen,
wobei der erste Reihenlichtbereich und der zweite Reihenlichtbereich einen Neigungswinkel (θ) zur zweiten Richtung (y) aufweisen,
wobei Licht von dem ersten Reihenlichtbereich durch das erste Pixel (P1) hindurch zu...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung.
Allgemein wird eine zweidimensionale Bildanzeige verwendet. Kürzlich wurde aufgrund von Breitband-Kommunikationsnetzwerken eine dreidimensionale Anzeigevorrichtung erforscht und entwickelt.
Es gibt verschiedene Typen von dreidimensionalen Anzeigevorrichtungen, wobei diese verschiedenen Typen beispielsweise ein volumetrischer Typ, ein holographischer Bildtyp, ein stereographischer Typ und ähnliches sind. Der volumetrische Typ wird für dreidimensionale Computergraphiken oder einen I-MAX-Spielfilm verwendet. Der holographische Typ wird für ein holographisches Bild verwendet. Der volumetrische Typ und der holographische Typ erfordern große Datenmengen und führen zu hohen Kosten. Somit wird zur Zeit weitgehend der stereographische Typ verwendet.
Die Anzeigevorrichtung nach stereographischem Typ zeigt ein dreidimensionales Bild unter Verwendung der binokularen Parallaxe an. Wenn das rechte Auge und das linke Auge zwei einzelne zweidimensionale Bilder anschauen, werden die zwei zweidimensionalen Bilder an das Gehirn übertragen und das Gehirn mischt die zwei zweidimensionalen Bilder. Somit werden Tiefe und Realitätstreue aufweisende dreidimensionale Bilder wahrgenommen. Die Anzeigevorrichtung nach stereographischem Typ weist eine spezielle Brille verwendende Anzeigevorrichtung und eine Anzeigevorrichtung ohne Brille auf. Die Anzeigevorrichtung nach stereographischem Typ ohne Brille wird der die spezielle Brille verwendenden Anzeigevorrichtung nach stereographischem Typ vorgezogen, weil die Anzeigevorrichtung nach stereographischem Typ ohne Brille nicht die separate Brille benötigt. Die stereoskopischen Anzeigevorrichtungen ohne Brille werden in einen Typ mit Parallaxenbarriere, einen linsenförmigen Typ und ähnliche unterteilt. Von diesen Typen wird gegenwärtig typischerweise der Typ mit Parallaxenbarriere verwendet.
1A und 1B zeigen eine perspektivische Ansicht bzw. eine Querschnittansicht, die eine Anzeigevorrichtung nach dem Typ mit Parallaxenbarriere gemäß dem Stand der Technik darstellen.
Bezugnehmend auf 1A und 1B weist die Anzeigevorrichtung 11 nach dem Typ mit Parallaxenbarriere auf: ein Flüssigkristallpaneel 15, das eine Vielzahl von Pixeln P aufweist, eine Hintergrund-Beleuchtungseinheit 40, die dem Flüssigkristallpaneel 15 Licht zuführt und eine Reflektionsschicht oder Reflektionsfolie 35, eine Vielzahl von Lampen 20 und eine Vielzahl von optischen Folien 25 aufweist, und eine Parallaxenbarriere 30.
Das Flüssigkristallpaneel 15 weist Pixel für das rechte Auge und Pixel für das linke Auge auf, die abwechselnd angeordnet sind, so dass sie gleichzeitig ein Bild für das linke Auge und ein Bild für das rechte Auge anzeigen. Die Parallaxenbarriere 30 weist Barrieren 31 und Schlitze 32 auf, die abwechselnd angeordnet sind, so dass Licht von den Pixeln für das rechte Auge und Licht von den Pixeln für das linke Auge wahlweise durch die Parallaxenbarriere 30 hindurchtritt. Ein Betrachter kombiniert das linke Bild und das rechte Bild miteinander, so dass er ein dreidimensionales Bild mittels der Parallaxe beider Auen wahrnimmt.
Da jedoch die Anzeigevorrichtung nach dem Typ mit Parallaxenbarriere gemäß dem Stand der Technik die mittels der Barrieren Licht blockierende Parallaxenbarriere verwendet, ist die Helligkeit reduziert.
Außerdem kann, da die Anzeigevorrichtung nach dem Typ mit Parallaxenbarriere gemäß dem Stand der Technik nur als eine dreidimensionale Anzeigevorrichtung verwendet wird, sie normalerweise nicht zweidimensionale Bilder darstellen.
Die DE 10 2005 010 974 A1 zeigt eine Anzeigevorrichtung mit einem Anzeigepaneel und einer Hintergrund-Beleuchtungseinheit, die gegeneinander geneigt sind. Ferner ist ein Shutter zum Steuern des Lichtdurchtritts mit einer Vielzahl von Öffnungen in Matrixform vor der Hintergrund-Beleuchtungseinheit angeordnet. Die Vorrichtung weist ferner eine Mehrzahl von Zylinderlinsen und ein optisches Streuelement auf.
Eine weitere autostereoskopische Anzeigevorrichtung ist in EP 0 79l 847 A1 offenbart.
Ausführungsformen der Erfindung betreffen eine Anzeigevorrichtung und ein Verfahren zum Anzeigen eines Bildes, die im Wesentlichen ein oder mehr Probleme aufgrund der Beschränkungen und Nachteile des Stands der Technik lösen oder diese reduzieren.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, eine Anzeigevorrichtung und ein Betriebsverfahren dafür bereitzustellen, die die Helligkeit erhöhen und wahlweise zweidimensionale Bilder und dreidimensionale Bilder darstellen können.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung erläutert und werden teilweise aus der Beschreibung ersichtlich sein oder können aus der Anwendung der Erfindung erlernt werden. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung werden mittels der in der schriftlichen Beschreibung und ihren Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen besonders betonten Struktur verwirklicht und erreicht.
Zum Erreichen dieser und anderer Vorteile und in Übereinstimmung mit dem Ziel der Erfindung, wie hierin ausgeführt und allgemein beschrieben, weist eine Anzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Anzeigepaneel auf, das erste Pixel bis vierte Pixel in einer ersten Richtung aufweist, wobei jedes der ersten Pixel bis vierten Pixel eine Breite in der ersten Richtung und eine die Breite übersteigende Länge in einer zweiten Richtung aufweist; und eine Hintergrund-Beleuchtungseinheit mit einer ersten Reihenlichtquelle in einem ersten Reihenlichtbereich und einer zweiten Reihenlichtquelle in einem zweiten Reihenlichtbereich, die dem Anzeigepaneel Licht zum Darstellen von dreidimensionalen Bildern zuführen, wobei die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle jeweils eine Breite gleich oder geringer als die Breite der Pixel aufweisen, wobei der erste Reihenlichtbereich und der zweite Reihenlichtbereich bezüglich der zweiten Richtung einen Neigungswinkel aufweisen, wobei Licht von dem ersten Reihenlichtbereich durch das erste Pixel hindurch in das rechte Auge und durch das zweite Pixel hindurch in das linke Auge eines Betrachters gelangt, und Licht aus dem zweiten Reihenlichtbereich durch das dritte Pixel hindurch in das rechte Auge und durch das vierte Pixel hindurch in das linke Auge gelangt, wobei die Anzeigevorrichtung K Betrachtungspunkte aufweist.
Es ist zu bemerken, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch die folgende genaue Beschreibung exemplarisch und erläuternd sind und vorgesehen sind, weitere Erklärungen der Erfindung wie beansprucht bereitzustellen.
Die begleitenden Zeichnungen, die beigefügt sind, um ein weitergehendes Verständnis der Erfindung zu liefern und die eingefügt sind in und einen Teil dieser Anmeldung darstellen, illustrieren Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung, um das Prinzip der Erfindung zu erklären. In den Zeichnungen:
1A und 1B zeigen eine perspektivische Ansicht bzw. eine Querschnittansicht, die eine Anzeigevorrichtung nach dem Typ mit Parallaxenbarriere gemäß dem Stand der Technik darstellen;
2A und 2B zeigen eine perspektivische Ansicht bzw. eine Querschnittansicht, die eine Anzeigevorrichtung gemäß einer erste Ausführungsform der Erfindung darstellen;
3 zeigt eine Draufsicht, die die Anordnung von Reihenlichtquellen einer Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4A und 4B zeigen Draufsichten, die Pixelanordnungen von Anzeigevorrichtungen darstellen, die geradzahlige bzw. ungeradzahlige Zahl von Betrachtungspunkten gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweisen;
5 zeigt eine Anordnung von Pixeln einer Anzeigevorrichtung, die parallel zur y-Richtung Reihenlichtquellen aufweisen;
6 zeigt ein Verfahren zum Darstellen von dreidimensionalen Bildern in einer Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7a bis 7C zeigen verschiedene Typen von Reihenlichtquellen in einer Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 zeigt eine Anzeigevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
9 zeigt eine Anzeigevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezug wird nun im Detail genommen auf die dargestellten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
2A und 2B zeigen eine perspektivische Ansicht bzw. eine Querschnittansicht einer Anzeigevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Bezugnehmend auf 2A und 2B weist die Anzeigevorrichtung 101 gemäß der ersten Ausführungsform ein Anzeigepaneel 110, das eine Vielzahl von Pixeln P aufweist, und eine Hintergrund-Beleuchtungseinheit 125, auf.
Die Hintergrund-Beleuchtungseinheit 125 weist eine Absorptionsfolie 120 und eine Vielzahl von Reihenlichtquellen 115 auf. Eine Vielzahl von Reihenlichtbereichen sind in einer Ebene parallel zu dem Anzeigepaneel 110 lokalisiert, bzw. die Vielzahl von Reihenlichtquellen 115 sind bei der Vielzahl von Reihenlichtbereichen lokalisiert.
Das Anzeigepaneel 110 kann ein Flüssigkristallpaneel aufweisen. Das Flüssigkristallpaneel kann ein erstes Substrat und ein zweites Substrat sowie eine Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat aufweisen.
Die Anzeigevorrichtung 101 gemäß der ersten Ausführungsform darf nicht die Parallaxenbarriere des Stands der Technik und die optischen Folien des Stands der Technik verwenden. In anderen Worten kann ein Betrachter das Anzeigepaneel 110 direkt ohne die Parallaxenbarriere betrachten und das Anzeigepaneel 110 kann sich direkt oberhalb der Reihenlichtquellen 115 befinden. Dementsprechend kann die Helligkeit zunehmen, und das Gewicht der Anzeigevorrichtung kann reduziert sein.
Das Anzeigepaneel 110 weist eine Vielzahl von Pixeln P auf. Das Pixel P kann eine rechteckige Form mit einer Breite Pa und einer die Breite Pa übersteigende Länge Pb aufweisen. Die Breite Pa kann in einer x-Richtung liegen, und die Länge Pb kann in einer y-Richtung liegen.
Die Reihenlichtquellen 115 können parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordnet sein. Die Reihenlichtquelle 115 kann einen Neigungswinkel θ zur y-Richtung aufweisen. Die Reihenlichtquelle 115 kann eine Breite gleich oder geringer als die Breite Pa des Pixels P aufweisen. Mittels Verwendung der Reihenlichtquelle 115 in dem Neigungswinkel θ darf die Anzeigevorrichtung 101 nicht die Parallaxenbarriere und die optischen Folien des Stands der Technik verwenden.
Die Absorptionsfolie 120 kann unterhalb der Reihenlichtquellen 115 liegen. Die Absorptionsfolie 120 absorbiert darauf einfallendes Licht. Unter dem von den Reihenlichtquellen 115 emittierten Licht kann Licht, das nicht in Richtung des Anzeigepaneels 110 gerichtet ist, an Bauteilen der Anzeigevorrichtung 101 wie z. B. dem Bodengehäuse (nicht dargestellt) reflektiert werden. Somit kann das reflektierte Licht die Anzeigequalität der dreidimensionalen Bilder vermindern. Dementsprechend kann, um dies zu verhindern, die Absorptionsfolie 120 unterhalb der Reihenlichtquellen 115 lokalisiert sein, und dem Anzeigepaneel 110 kann direkt von den Reihenlichtquellen 115 emittiertes Licht zugeführt werden.
3 zeigt eine Draufsicht, die die Anordnung von Reihenlichtquellen einer Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bezugnehmend auf 3 weist die Reihenlichtquelle 115 einen Neigungswinkel θ zu einer y-Richtung gemäß einer ersten Formel θ = tan^–1((M·Pa)/(N·Pb)) (wobei M und N natürliche Zahlen sind) auf. Zum Beispiel kann, wenn die Reihenlichtquelle 115 genau durch ein Rechteck gr1 hindurch verläuft, das aus zwei Pixeln eines Anzeigepaneels 110 besteht, M die Anzahl von Pixeln in einer x-Richtung, d. h. 1, sein, und N kann eine Anzahl von Pixeln in der y-Richtung, d. h. 2, sein. Eine Breite Pa des Pixels P kann ein Drittel der Länge Pb des Pixels betragen. Aufgrund dieser Werte kann der Neigungswinkel θ etwa 9,46 Grad betragen (θ = tan^–1(1/6)).
Die den Pixeln P zugeordneten Bezugszeichen „1” bis „9” geben wieder, dass die Pixel P mit den Bezugszeichen „1” bis „9” in dieser Reihenfolge für neun Betrachtungspunkte stehen, wenn die Anzeigevorrichtung dreidimensionale Bilder darstellt. In anderen Worten stellen die Pixel mit dem Bezugszeichen „1” ein Bild dar, das an einem ersten Betrachtungspunkt betrachtet wird, und in ähnlicher Weise stellen die Pixel mit den Bezugszeichen „2” bis „9” Bilder dar, die an den entsprechenden Betrachtungspunkten betrachtet werden.
Wenn die Anzeigevorrichtung K Betrachtungspunkte aufweist, hat ein Bild an jedem Betrachtungspunkt 1/K der Gesamtauflösung der Anzeigevorrichtung. In anderen Worten sind die Anzahl von Betrachtungspunkten und die Bildauflösung an jedem Betrachtungspunkt umgekehrt proportional zueinander. Um in geeigneter Weise Bilder darzustellen, kann die Zahl der Betrachtungspunkte 5 bis 9 betragen.
4A und 4B zeigen Draufsichten auf Pixelanordnungen von Anzeigevorrichtungen mit geradzahliger bzw. ungeradzahliger Zahl von Betrachtungspunkten gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 4A weist die Anzeigevorrichtung ein Pixel P aufweisendes Anzeigepaneel 110 auf. Die Anzeigevorrichtung weist eine geradzahlige Zahl von Betrachtungspunkten auf, z. B. sechs Betrachtungspunkte. In einer ersten Zeile einer x-Richtung sind ungeradzahlige Bezugszeichen abwechselnd und wiederholt angeordnet, beispielsweise „1, 3, 5, 1, 3, 5, ...”. In einer zweiten Zeile der x-Richtung sind geradzahlige Bezugszeichen abwechselnd und wiederholt angeordnet, beispielsweise „2, 4, 6, 2, 4, 6, ...”. Die Anordnungen der ersten Zeile und der zweiten Zeile werden in einer y-Richtung abgewechselt. In einer Spalte der y-Richtung, die ein Bezugszeichen „1” aufweist, kann das höchste geradzahlige Bezugszeichen, d. h. „6” neben dem Bezugszeichen „1” lokalisiert sein.
Bezugnehmend auf 4B weist die Anzeigevorrichtung ein Pixel P aufweisendes Anzeigepaneel 110 auf. Die Anzeigevorrichtung weist eine ungeradzahlige Zahl von Betrachtungspunkten auf, z. B. sieben Betrachtungspunkte. Die Anordnung der Bezugszeichen aus 4B können ähnlich der Anordnung aus 3 sein. In jeder Zeile einer x-Richtung sind ungeradzahlige Bezugszeichen abwechselnd angeordnet, und geradzahlige Bezugszeichen sind abwechselnd angeordnet, und diese Anordnung wird wiederholt, beispielsweise „1, 3, 5, 7, 2, 4, 6, 1, 3, ...”. In jeder Spalte einer y-Richtung sind die Bezugszeichen in einer absteigenden Reihenfolge von einer höchsten Zahl zu einer niedrigsten Zahl angeordnet, beispielsweise „7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 7, ...”.
Die Anordnung der Bezugszeichen aus 3 bis 4B kann unter Berücksichtigung des Neigungswinkels der Reihenlichtquelle festgelegt werden.
5 zeigt eine Pixelanordnung einer Anzeigevorrichtung, die Reihenlichtquellen parallel zu einer y-Richtung aufweist.
Bezugnehmend auf 5 weist die Anzeigevorrichtung ein Pixel P aufweisendes Anzeigepaneel 110 auf. Reihenlichtquellen (nicht dargestellt) liegen parallel zu einer y-Richtung. Für diese Anordnung der Reihenlichtquellen sind in einer Zeile einer x-Richtung neun Bezugszeichen in einer aufsteigenden Reihenfolge von einer niedrigsten Zahl zu einer höchsten Zahl angeordnet, beispielsweise „1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, ...”. In einer Spalte einer y-Richtung sind dieselben Bezugszeichen angeordnet, beispielsweise „1, 1, 1, 1, 1, ...”.
Eine Auflösung eines dreidimensionalen Bildes, wenn die Anzeigevorrichtung Reihenlichtquellen mit einem Neigungswinkel zu einer y-Richtung aufweist, und eine Auflösung eines dreidimensionalen Bildes, wenn die Anzeigevorrichtung Reihenlichtquellen parallel zu einer y-Richtung aufweist, wird mit Bezug auf 3 und 5 erläutert.
Wenn die Reihenlichtquellen parallel mit der y-Richtung liegen, tritt eine Reduzierung einer Auflösung eines Bildes nur entlang der x-Richtung auf. In anderen Worten sind bezugnehmend auf 5 die das gleiche Bezugszeichen aufweisenden Pixel P, die an jedem Betrachtungspunkt betrachtet werden, kontinuierlich in der gleichen Spalte lokalisiert, und folglich ist eine Auflösung des an jedem Betrachtungspunkt betrachteten Bildes entlang der y-Richtung nicht reduziert im Vergleich zu einer Gesamtauflösung entlang der y-Richtung der Anzeigevorrichtung. Die Pixel, die jeweils mit einem der Bezugszeichen „1” bis „9” bezeichnet sind, sind in einer Zeile einer x-Richtung alle neun Pixel lokalisiert, und folglich ist eine Auflösung entlang der x-Richtung des an jedem Betrachtungspunkt betrachteten Bildes auf 1/9 einer Gesamtauflösung entlang der x-Richtung der Anzeigevorrichtung reduziert. Die Gesamtauflösung des an jedem Betrachtungspunkt betrachteten Bildes ist (die Auflösung entlang der x-Richtung)·(die Auflösung entlang der y-Richtung) = (1/9)·1·R (wobei R die Gesamtauflösung der Anzeigevorrichtung ist). Ein Betrachter betrachtet ein dreidimensionales Bild an jedem von neun Betrachtungspunkten mit der Auflösung von R/9. In der Anzeigevorrichtung aus 5 ist für das an jedem Betrachtungspunkt betrachtete Bild die Auflösung entlang der x-Richtung und die Auflösung entlang der y-Richtung sehr uneinheitlich, und folglich ist die Anzeigequalität dadurch vermindert.
Unterdessen wird, bezugnehmend auf 3, wenn eine Pixelgruppe gr2 als aus den neun die Bezugszeichen „1 bis 9” aufweisenden Pixeln P bestehend definiert wird, die Pixelgruppe gr2 alle zwei Pixel entlang der y-Richtung wiederholt, und folglich ist eine Auflösung entlang der y-Richtung des an jedem Betrachtungspunkt betrachteten Bildes auf 1/2 der Gesamtauflösung entlang der y-Richtung der Anzeigevorrichtung reduziert. Die Pixelgruppe gr2 wird alle K/2 (= 9/2) Pixel entlang der x-Richtung wiederholt, und folglich ist eine Auflösung entlang der x-Richtung des an jedem Betrachtungspunkt betrachteten Bildes auf ein 2/9 einer Gesamtauflösung entlang der x-Richtung der Anzeigevorrichtung reduziert. Die Gesamtauflösung des an jedem Punkt betrachteten Bildes ist (die Auflösung entlang der x-Richtung)·(die Auflösung entlang der y-Richtung) = (2/9)·(1/2)·R. Ein Betrachter betrachtet ein dreidimensionales Bild an jedem von neun Betrachtungspunkten mit einer Auflösung von R/9.
Wie oben beschrieben weisen die mittels der Anzeigevorrichtungen aus 3 und 5 dargestellten dreidimensionalen Bilder die gleiche Gesamtauflösung auf. Jedoch ist für das mittels der Anzeigevorrichtung aus 3 dargestellte Bild nicht nur die Auflösung entlang der x-Richtung reduziert, sondern ebenfalls die Auflösung entlang der y-Richtung. Einheitlichkeit der Auflösung in x-Richtung und der Auflösung in y-Richtung des mittels der Anzeigevorrichtung aus 3 dargestellten Bildes ist verbessert im Vergleich zu dem aus 5. Dementsprechend kann die Anzeigevorrichtung aus 3 dreidimensionale Bilder darstellen, die eine höhere Qualität aufweisen als die aus 5.
6 zeigt ein Verfahren zum Darstellen von dreidimensionalen Bildern in einer Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 6 ist ein Anzeigepaneel 110 auf einer Vielzahl von Reihenlichtquellen 115 lokalisiert. Das Anzeigepaneel 110 ist in einem ersten Abstand d1 von der Reihenlichtquelle 115 entfernt angeordnet. Benachbarte erste Reihenlichtquelle 115a und zweite Reihenlichtquelle 115b sind in einem zweiten Abstand d2 voneinander entfernt angeordnet. Ein Betrachter ist von dem Anzeigepaneel 110 in einem dritten Abstand A entfernt. Der dritte Abstand A ist ein minimaler Abstand, um dreidimensionale Bilder zu betrachten. Ein Bezugszeichen E repräsentiert eine Breite eines Betrachtungspunktes, um ein an dem Betrachtungspunkt dargestelltes Bild zu betrachten.
Die Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform stellt dreidimensionale Bilder ohne die Parallaxenbarriere des Stands der Technik dar, indem die eine geringere Breite als die Breite Pa der Pixel P1 bis P4 aufweisende Reihenlichtquellen verwendet werden und der erste Abstand bis dritte Abstand d1, d2 und A und die Breite E des Betrachtungspunktes sorgfältig eingestellt werden.
Von der ersten Reihenlichtquelle 115a emittiertes Licht tritt durch das erste Pixel P1 hindurch und gelangt dann zu einem rechten (R) Auge, aber es gelangt nicht durch das zweite Pixel P2 hindurch zu einem rechten Auge. Von der ersten Reihenlichtquelle 115a emittiertes Licht gelangt zu einem linken (L) Auge durch das zweite Pixel P2 hindurch. In einer ähnlichen Weise gelangt von der zweiten Reihenlichtquelle 115b emittiertes Licht durch das dritte Pixel P3 hindurch zu dem rechten Auge und gelangt zu dem linken Auge durch das vierte Pixel P4 hindurch. Dementsprechend werden dem ersten Pixel P1 und dem dritten Pixel P3 Datensignale für ein Bild für das rechte Auge zugeführt, und dem zweiten Pixel P2 und dem vierten Pixel P4 werden Datensignale für ein Bild für das linke Auge zugeführt. Der Betrachter kombiniert das rechte Bild und das linke Bild und nimmt ein dreidimensionales Bild wahr.
Von der ersten Reihenlichtquelle 115a emittiertes, durch das dritte Pixel P3 und das vierte Pixel P4 hindurchtretende Licht gelangt zum Darstellen eines dreidimensionalen Bildes zu einem anderen Betrachtungspunkt.
Zum Darstellen von dreidimensionalen Bildern wird der zweite Abstand d2 mittels einer zweiten Formel, d2 = K/(1/Pa – 1/E), ausgedrückt, und der dritte Abstand A wird mittels einer dritten Formel, A = (d1·(E – Pa))/Pa, ausgedrückt. Basierend auf der dritten Formel wird der erste Abstand d1 mittels einer vierten Formel, d1 = (A·Pa)/(E – Pa), ausgedrückt.
Die Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform kann dreidimensionale Bilder ohne die Parallaxenbarriere des Stands der Technik darstellen. Dementsprechend kann die Helligkeit erhöht sein. Außerdem benötigt die Hintergrund-Beleuchtungseinheit nicht die optischen Folien des Stands der Technik, um dem Anzeigepaneel gleichförmig Licht zuzuführen. Dementsprechend können die Produktkosten gesenkt werden und die Helligkeit kann weiter zunehmen.
7A bis 7C zeigen verschiedene Arten von Reihenlichtquellen in einer Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Reihenlichtquelle 115 kann eine geradlinige Form aufweisen, wie in 7A dargestellt, oder eine Zickzack-Form, wie in 7B und 7C dargestellt. Wenn die Reihenlichtquelle 115 die Zickzack-Form aufweist, können eine Vielzahl von Lichtemittierenden Dioden (LEDs) verwendet werden. In anderen Worten, die LEDs können so angeordnet sein, dass sie die Reihenlichtquelle 115 in Zickzack-Form bilden. Eine beide Enden der Zickzack-förmigen Reihenlichtquelle 115 verbindende Leitung kann den Neigungswinkel aufweisen wie die Reihenlichtquelle 115 mit geradliniger Form, so dass die Zickzack-förmige Reihenlichtquelle 115 im Wesentlichen die gleiche Funktion aufweisen kann wie die Reihenlichtquelle 115 mit geradliniger Form.
8 zeigt eine Anzeigevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Erklärungen von Teilen der ersten Ausführungsform ähnlichen Teilen können weggelassen werden.
Bezugnehmend auf 8 weist die Anzeigevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform im Vergleich zu der Anzeigevorrichtung der ersten Ausführungsform ferner eine dritte Reihenlichtquelle 215c auf, die in einem dritten Reihenlichtbereich einer Hintergrund-Beleuchtungseinheit lokalisiert ist. Mittels der Verwendung der dritten Reihenlichtquelle 215c kann die Anzeigevorrichtung wahlweise zweidimensionale Bilder und dreidimensionale Bilder mit großer Helligkeit darstellen.
Erste Reihenlichtquelle 215a und zweite Reihenlichtquelle 215b sind in einem zweiten Abstand d2 voneinander angeordnet. Die dritte Reihenlichtquelle 215c ist parallel zu und zwischen der ersten Reihenlichtquelle 215a und der zweiten Reihenlichtquelle 215b angeordnet. Die dritte Reihenlichtquelle 215c kann auf einer Mitte des zweiten Abstands d2 in einem vierten Abstand d3 zwischen der dritten Reihenlichtquelle 215c und jeder der ersten Reihenlichtquelle 215a und der zweiten Reihenlichtquelle 215b lokalisiert sein. Eine Breite der dritten Reihenlichtquelle 215c kann gleich oder größer sein als die Breite der ersten Reihenlichtquelle 215a bzw. der zweiten Reihenlichtquelle 215b.
Die dritte Reihenlichtquelle 215c kann zum Darstellen von zweidimensionalen Bildern eingeschaltet werden. Zum Beispiel gelangt, wenn die dritte Reihenlichtquelle 215c eingeschaltet wird, von der dritten Reihenlichtquelle 215c emittiertes Licht durch das zweite Pixel P2 bzw. das dritte Pixel P3 eines Anzeigepaneels 210 in das rechte (R) Auge bzw. das linke (L) Auge eines Betrachters. In anderen Worten können alle Pixel P1 bis P4 sowohl mit dem rechten Auge als auch mit dem linken Auge betrachtet werden, wenn ferner die dritte Reihenlichtquelle 215c zusätzlich zu der ersten Lichtquelle 215a und der zweiten Lichtquelle 215b eingeschaltet wird. Dementsprechend kann, wenn die dritte Reihenlichtquelle 215c eingeschaltet wird und Datensignale für zweidimensionale Bilder allen Pixeln P1 bis P4 zugeführt werden, der Betrachter die zweidimensionalen Bilder durch/mittels die/der Anzeigevorrichtung betrachten.
Die dritte Reihenlichtquelle 215c kann zum Darstellen von dreidimensionalen Bildern ausgeschaltet werden. Zum Beispiel wird, wenn die dritte Reihenlichtquelle 215c ausgeschaltet wird, die dritte Reihenlichtquelle 215c als nicht vorhanden angesehen und die Anzeigevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wird in ähnlicher Weise wie die Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform betrieben. Dementsprechend kann die Anzeigevorrichtung dreidimensionale Bilder darstellen.
Wie oben beschrieben kann, in Übereinstimmung damit, dass die dritte Reihenlichtquelle zwischen der ersten Reihenlichtquelle und der zweiten Reihenlichtquelle eingeschaltet oder ausgeschaltet wird, die Anzeigevorrichtung wahlweise zweidimensionale Bilder oder dreidimensionale Bilder darstellen. Die Anzeigevorrichtung der zweiten Ausführungsform kann einen Schalt-Kontrollbereich zum Ein-/Ausschalten der dritten Reihenlichtquelle aufweisen. Die Anordnung der Bauteile wie der Reihenlichtquelle und dem Anzeigepaneel können gemäß der ersten Formel bis dritten Formel, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, festgelegt werden.
9 zeigt eine Anzeigevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Erklärungen von Teilen der ersten Ausführungsform ähnlichen Teilen können weggelassen werden.
Bezugnehmend auf 9 kann die Anzeigevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform virtuelle Reihenlichtquellen 315 in Reihenlichtbereichen aufweisen, indem von den ursprünglichen Lichtquellen 313 emittiertes Licht weitergeleitet wird.
Die Anzeigevorrichtung weist ein Anzeigepaneel 310 und eine Hintergrund-Beleuchtungseinheit auf. Die Hintergrund-Beleuchtungseinheit weist eine Vielzahl von ursprünglichen Lichtquellen 313, eine Sammelvorrichtung 350 zum Sammeln von Lichtstrahlen und eine Streufolie 360 auf.
Die ursprüngliche Lichtquelle 313 kann eine der folgenden Arten von Lichtquellen aufweisen: eine CCFL (Cold Cathode Fluorescence Lamp = Fluoreszenzlampe mit kalter Kathode), EEFL (External Elektrode Fluorescence Lamp = Fluoreszenzlampe mit externer Elektrode), LED (Light Emitting Diode = Licht-emittierende Diode) und eine Fluoreszenzlichtquelle mit Flachpaneel.
Die Sammelvorrichtung 350 weist einen linsenförmigen Bereich 350 auf, der eine Vielzahl von linsenförmigen Linsen 352 aufweist. Die linsenförmige Linse 352 weist eine halb-zylindrische Form auf, und ein konvexer Bereich der linsenförmigen Linse 352 liegt in Richtung der ursprüngliche Lichtquelle 313. Die Vielzahl von linsenförmigen Linsen 350 bündelt von den ursprünglichen Lichtquellen 313 emittierte Lichtstrahlen in einer Vielzahl von Reihenlichtbereichen 315. Die Vielzahl von Reihenlichtbereichen 315 kann in einer Ebene parallel zu dem Anzeigepaneel 310 lokalisiert sein. Die Streufolie 360 ist in der Ebene der Vielzahl von Reihenlichtbereichen 315 lokalisiert. Das gebündelte Licht wird an jedem Reihenlichtbereich mittels der Streufolie 360 gestreut und dem Anzeigepaneel 310 in ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform zugeführt. Dementsprechend wirken die Reihenlichtbereiche 315 der Streufolie 360 als eine Vielzahl von Reihenlichtquellen 315 der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform.
Ein zweiter Abstand d2 zwischen den benachbarten Reihenlichtbereichen 315 kann von der Sammelvorrichtung 350 abhängen. Die Streufolie 360 kann die gebündelten, gerichteten Lichtstrahlen weiterleiten, so dass das einheitlich in alle Richtungen abgehende Licht in Richtung des Anzeigepaneels 310 geht.
Die Reihenlichtbereiche 315 können einen Neigungswinkel θ zum Darstellen von dreidimensionalen Bildern aufweisen. Dafür kann eine Länge der linsenförmigen Linse 352 einen Neigungswinkel θ bezüglich einer Länge der Pixel P1 bis P4 aufweisen. Der Neigungswinkel θ kann mittels der ersten Formel der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform ausgedrückt werden. Ferner können der zweite Abstand d2 und der dritte Abstand A mittels der zweiten Formel bzw. der dritten Formel der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform ausgedrückt werden. Gemäß der ersten bis dritten Formel kann die Anordnung der Bauteile der Anzeigevorrichtung festgelegt werden.
Wie oben beschrieben, kann mittels Verwendung der Lichtquellen und der Sammelvorrichtung leicht die Reihenbeleuchtung hergestellt werden. Ferner stellt die Anzeigevorrichtung dreidimensionale Bilder ohne die Parallaxenbarriere dar. Dementsprechend kann die Helligkeit zunehmen. Ferner benötigt die Hintergrund-Beleuchtungseinheit keine optischen Folien. Dementsprechend können die Produktkosten gesenkt und die Helligkeit weiter erhöht werden.
Es ist offensichtlich für den Fachmann, dass verschiedene Modifikationen und Variationen in der Anzeigevorrichtung und einem Verfahren zum Darstellen eines Bildes der Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne von dem Grundgedanken oder dem Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen. Folglich ist es beabsichtigt, dass die Ausführungsformen der Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung abdecken, sofern sie sich innerhalb des Anwendungsbereiches der beigefügten Ansprüche und ihren Äquivalenten befinden.

Claims

Anzeigevorrichtung (101), aufweisend: ein Anzeigepaneel (110), aufweisend erste Pixel bis vierte Pixel (P1, P2, P3, P4) in einer ersten Richtung (x), wobei jedes der ersten bis vierten Pixel (P1, P2, P3, P4) eine Breite (Pa) in der ersten Richtung (x) und eine die Breite (Pa) übersteigende und in einer zweiten Richtung (y) verlaufende Länge (Pb) aufweist; und eine Hintergrund-Beleuchtungseinheit (125), aufweisend eine erste Reihenlichtquelle (115a) in einem ersten Reihenlichtbereich und eine zweite Reihenlichtquelle (115b) in einem zweiten Reihenlichtbereich, die dem Anzeigepaneel (110) Licht zum Darstellen von dreidimensionalen Bildern zuführen, wobei die erste Lichtquelle (115) und die zweite Lichtquelle (115) jeweils eine Breite gleich oder geringer als die Breite (Pa) jedes der Pixel (P1, P2, P3, P4) aufweisen, wobei der erste Reihenlichtbereich und der zweite Reihenlichtbereich einen Neigungswinkel (θ) zur zweiten Richtung (y) aufweisen, wobei Licht von dem ersten Reihenlichtbereich durch das erste Pixel (P1) hindurch zu dem rechten (R) Auge und durch das zweite Pixel (P2) hindurch zu dem linken (L) Auge eines Betrachters gelangt, und Licht von dem zweiten Reihenlichtbereich durch das dritte Pixel (P3) hindurch zu dem rechten (R) Auge und durch das vierte Pixel (P4) hindurch zu dem linken (L) Auge gelangt, wobei die Anzeigevorrichtung (101) ein Mehrzahl (K) von Betrachtungspunkten aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Neigungswinkel θ ausgedrückt wird durch die Formel θ = tan^–1((M·Pa)/(N·Pb)), wobei (F) Pa die Breite der Pixel (P1, P2, P3, P4) ist, (F)Pb die Länge von jedem Pixel (P1, P2, P3, P4) ist und M und N natürliche Zahlen sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei ein erster Abstand (d1) zwischen dem Anzeigepaneel und einer Ebene, in der der erste Reihenlichtbereich und der zweite Reihenlichtbereich lokalisiert sind, mittels einer Formel, d1 = (A·Pa)/(E – Pa), ausgedrückt wird, und ein zweiter Abstand (d2) zwischen dem ersten Reihenlichtbereich und dem zweiten Reihenlichtbereich mittels einer Formel, d2 = K/((1/Pa) – (1/E)), ausgedrückt wird, wobei d1 und d2 der erste Abstand bzw. der zweite Abstand ist, A ein minimaler Abstand zwischen dem Anzeigepaneel (110) und dem Betrachter ist, E eine Breite von jedem von K Betrachtungspunkten ist und (F) Pa die Breite der Pixel (P1, P2, P3, P4) ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jeder Reihenlichtbereich eine geradlinige Form oder eine Zickzack-Form aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei eine beide Enden des die Zickzack-Form aufweisenden ersten Reihenlichtbereichs und zweiten Reihenlichtbereichs verbindende Leitung den Neigungswinkel (θ) aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend eine dritte Reihenlichtquelle (215c), die parallel zu und zwischen der ersten Reihenlichtquelle (215a) und der zweiten Reihenlichtquelle (215b) liegt, wobei die dritte Reihenlichtquelle (215c) zum Darstellen von zweidimensionalen Bildern eingeschaltet wird und zum Darstellen von dreidimensionalen Bildern ausgeschaltet wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend eine einfallendes Licht absorbierende Absorptionsfolie (120), wobei die erste Reihenlichtquelle (115a) und die zweite Reihenlichtquelle (115b) zwischen dem Anzeigepaneel (110) und der absorbierenden Folie (120) angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Hintergrund-Beleuchtungseinheit eine Vielzahl von Lichtquellen (313) und eine Sammelvorrichtung (350) zwischen der Vielzahl von Lichtquellen (313) und einer Ebene, in der der erste Reihenlichtbereich und der zweite Reihenlichtbereich (315) lokalisiert sind, aufweist, und wobei die Sammelvorrichtung (350) Lichtstrahlen von der Vielzahl der Lichtquellen (313) in dem ersten Reihenlichtbereich und dem zweiten Reihenlichtbereich (315) bündelt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Hintergrund-Beleuchtungseinheit ferner eine Streufolie (360) in der Ebene aufweist, in der die erste Reihenlichtquelle und die zweite Reihenlichtquelle (313) lokalisiert sind, und wobei die Streufolie (360) das gebündelte Licht an dem ersten Reihenlichtbereich und dem zweiten Reihenlichtbereich (315) streut.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei die Sammelvorrichtung (350) eine Vielzahl von eine halb-zylindrische Form aufweisenden linsenförmigen Linsen (352) aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Anzeigepaneel (110) ein Flüssigkristallpaneel aufweist.