CN106162155A - 3d图像显示设备及其图像显示方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种3D图像显示设备及其图像显示方法。所述3D图像显示设备包括:显示面板,被配置为显示3D图像;导光板,被布置在显示面板的后表面上以向显示面板发射光;第一光源,被配置为向导光板照射光;第二光源,被配置为向导光板照射光;控制器,被配置为控制第一光源和第二光源交替地发射光;其中,导光板包括第一图案和第二图案,其中,第一图案对第一光源进行响应而不对第二光源进行响应,第二图案对第二光源进行响应而不对第一光源进行响应。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求与2015年5月14日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0067335号韩国专利申请的优先权,该申请的公开通过引用全部合并于此。
技术领域
与一个或更多个示例性实施例一致的方法和设备涉及一种三维(3D)图像显示设备,更具体地,涉及一种能够通过改变导光板中的图案的形状和布置并控制光源的光发射来增强分辨率的3D显示设备。
背景技术
用于实现3D图像的方法包括使用观看者的双目视差。使用双目视差的3D图像实现方法包括立体成像方法和自动立体成像方法。
立体成像方法使用眼镜(诸如,偏振眼镜、LC快门眼镜等)来显示3D图像。这样的立体成像方法使用偏振投影仪,并可在许多人观看图像的地方(诸如,影院)使用。自动立体成像方法使用柱状透镜、视差屏障、视差照明等来允许用户用他们的裸眼观看图像。这样的自动立体成像方法可应用于游戏显示器、家庭TV、展览显示器等,并可由个人或若干人使用。
发明内容
使用自动立体成像方法的视差屏障的3D图像显示设备具有按照固定间隔形成在导光板中的图案。显示面板通过允许由图案沿预定方向反射的光穿过显示面板来显示3D图像。因此,观看者可在观看位置通过用观看者的左眼和右眼来观看相应视点的图像来观看3D图像。
这种类型的3D图像显示设备使用在导光板中产生的线光源。然而,因为通过线光源观看的像素的数量是有限的,所以存在分辨率下降的问题。
示例性实施例可克服以上缺点和以上未描述的其他缺点。示例性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问题中的任何一个问题。
一个或更多个示例性实施例提供可通过改变形成在导光板中的图案的构造和布置并依次地驱动光源来增强分辨率的3D图像显示设备。
根据示例性实施例的一方面,提供了一种三维(3D)图像显示设备,包括:显示面板,被配置为显示3D图像;导光板,被布置在显示面板的后表面上,并被配置为向显示面板发射光;第一光源,被配置为向导光板照射光;第二光源,被配置为向导光板照射光;控制器,被配置为控制第一光源和第二光源交替地发射光;其中,导光板包括第一图案和第二图案,其中,第一图案被配置为沿相对于与导光板垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射来自于第一光源的光,并沿在该预定阈值范围外的方向反射来自于第二光源的光,第二图案被配置为沿相对于与导光板垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射来自于第二光源的光,并沿在该预定阈值范围外的方向反射来自于第一光源的光。
第一光源和第二光源可被布置为与导光板的第一侧面邻近。
第一光源可被布置为与导光板的第一侧面邻近,第二光源可被布置为与导光板的第二侧面邻近。
导光板可被布置在第一光源和第二光源之间。
第一图案和第二图案可具有为不对称三角形的横截面。
第一图案和第二图案具有彼此对称的横截面。
第一图案和第二图案可具有椭圆形形状的横截面。
第一图案可包括第一表面和第二表面,其中,第一表面可被配置为沿在预定阈值范围内的方向反射从第一光源照射的光,并将光发射到导光板的外部,第二表面可被配置为沿在预定阈值范围外的方向反射从第二光源照射的光。
第二图案可包括第一表面和第二表面,其中,第一表面可被配置为沿在预定阈值范围内的方向反射从第二光源照射的光,并将光发射到导光板的外部,第二表面可被配置为沿在预定阈值范围外的方向反射从第一光源照射的光。
基于从第一光源发射的光显示在显示面板上的视点图像和基于从第二光源发射的光显示在显示面板上的视点图像可与同一视点的图像相应。
第一图案和第二图案可交替地形成在导光板中。
凸起和凹陷可交替形成在第一导光板中,并且第一图案和第二图案形成在凸起中。
所述3D图像显示设备还可包括:准直透镜,被布置在第一光源和导光板之间。
第一图案可包括多个子图案,并且可根据距离第一光源的距离改变子图案的密度。
导光板可被布置为与显示面板平行。
第一光源可被配置为发射具有第一波长的光,第二光源可被配置为发射具有第二波长的光,其中,第一图案可被配置为对具有第一波长的光进行响应并可被配置为不对具有第二波长的光进行响应,第二图案可被配置为对具有第二波长的光进行响应并可被配置为不对具有第一波长的光进行响应。
所述3D图像显示设备可包括:第三光源,被布置为与导光板的第三侧面邻近;第四光源,布置为与面对第三光源导光板的第四侧面邻近,其中,导光板还包括形成在其中的第三图案和第四图案,其中,第三图案可被配置为沿在预定阈值范围内的方向反射来自于第三光源的光,第四图案可被配置为沿在预定阈值范围内的方向反射来自于第四光源的光。
控制器可被配置为控制第一光源、第二光源、第三光源和第四光源交替地发射光。
3D图像显示设备可包括:布置在导光板的后表面上的第二背光,被配置用于在显示面板上显示二维(2D)图像;薄膜组件,布置在导光板和第二背光之间,并被配置为反射从第一光源或第二光源发射的光并允许从第二背光发射的光穿过。
所述3D图像显示设备可包括:布置在导光板的后表面上的第二背光,被配置用于在显示面板上显示二维(2D)图像;薄膜组件,布置在导光板和第二背光之间,并被配置为阻挡从第一光源或第二光源发射的光并允许从第二背光发射的光穿过。
根据另一示例性实施例的一方面,提供了一种三维(3D)图像显示设备的3D图像显示方法,其中,所述3D图像显示设备通过从导光板发射第一线光和第二线光来将多视点图像显示在显示面板上,其中,导光板布置在显示面板的后表面上并且在导光板中形成有第一图案和第二图案,所述方法包括:驱动第一光源向导光板发射光,并从第一图案产生第一线光,其中,第一图案沿相对于与导光板垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射来自于第一光源的光;使用第一线光在显示面板上显示与第一视点相应的第一图像;关闭第一光源,驱动第二光源向导光板照射光,并从第二图案产生第二线光,其中,第二图案沿相对于与导光板垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射来自于第二光源的光;使用第二线光在显示面板上显示与第一视点相应的第二图像。
根据另一示例性实施例的一方面,提供了一种三维(3D)图像显示设备中的导光板,所述导光板包括:第一光源,布置在导光板的第一边缘并被配置为向导光板发射光;第二光源,布置在导光板的第二边缘并被配置为向导光板发射光;第一图案,被配置为沿相对于与导光板垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射来自于第一光源的光,并沿在该预定阈值范围外的方向反射来自于第二光源的光;第二图案,被配置为沿相对于与导光板垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射来自于第二光源的光,并沿在预定阈值范围外的方向反射来自于第一光源的光。
导光板可包括:第三光源,布置在导光板的第三边缘并被配置为向导光板发射光;第四光源,布置在导光板的第四边缘并被配置为向导光板发射光;第三图案,被配置为沿相对于与导光板垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射来自于第三光源的光,并沿在预定阈值范围外的方向反射来自于第四光源的光;第四图案,被配置为沿相对于与导光板垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射来自于第四光源的光,并沿在预定阈值范围外的方向反射来自于第三光源的光。
第一图案可被配置为对具有第一波长的光进行响应,并可被配置为不对具有不同于第一波长的第二波长的光进行响应,第二图案可被配置为对具有第二波长的光进行响应并可被配置为不对具有第一波长的光进行响应。
第一图案可被配置为对具有第一波长的光进行响应,并可被配置为不对具有不同于第一波长的第二波长的光进行响应,第二图案可被配置为对具有第二波长的光进行响应并可被配置为不对具有第一波长的光进行响应;第三图案可被配置为对具有第三波长的光进行响应,并可被配置为不对具有第四波长的光进行响应,第四图案可被配置为对具有第四波长的光进行响应并可被配置为不对具有第三波长的光进行响应。
第一图案、第二图案、第三图案和第四图案可具有椭圆形形状的横截面。
根据一个或更多个示例性实施例,3D图像显示设备通过改变形成在导光板中的图案的构造和布置并依次地驱动光源来显示同一视点的图像,使得分辨率增强。
一个或更多个示例性实施例的另外的和/或其他方面将在下面的描述中被部分地阐述,并且部分地将从描述中是明显的,或者可通过本公开的实施而得知。
附图说明
通过参照附图描述一个或更多个示例性实施例,以上和/或其他方面将更清楚,其中:
图1是示出根据示例性实施例的3D图像显示设备的配置的示图;
图2是示出根据示例性实施例的第一背光的示图;
图3是示出根据示例性实施例的第一背光的横截面的示图;
图4是示出根据示例性实施例的形成在导光板中的第一图案和第二图案的示图;
图5是示出根据示例性实施例的显示在显示面板上的视点图像的示图;
图6是示出根据示例性实施例的形成在导光板中的第一图案和第二图案的布置和操作的示图;
图7是示出根据示例性实施例的通过形成在导光板中的第一图案和第二图案显示在显示面板上的视点图像的示图;
图8是示出根据示例性实施例的用于驱动第一光源和第二光源的时序图的示图;
图9是示出根据示例性实施例的形成在导光板中的第一图案和第二图案的部分的示图;
图10是示出根据另一示例性实施例的导光板的配置的示图;
图11是示出根据另一示例性实施例的导光板的配置和操作的示图;
图12是示出根据另一示例性实施例的导光板的配置和操作的示图;
图13是示出根据另一示例性实施例的导光板的配置和操作的示图;
图14是示出根据另一示例性实施例的产生针对每个区域具有不同分辨率的3D图像的处理的示图;
图15是根据示例性实施例的3D图像显示设备的框图;
图16是示出根据另一示例性实施例的3D图像显示设备的背光的示图;
图17和图18是放大根据另一示例性实施例的在3D图像显示设备的背光中使用的薄膜组件的示图;
图19是示出根据示例性实施例的3D图像显示设备的处理方法的示图。
具体实施方式
以下将参照附图描述示例性实施例。然而,不限于一个或更多个示例性实施例,并且一个或更多个示例性实施例应被解释为包括示例性实施例的任何修改、等同物和/或替代物。在附图中,相同的标号用于表示相同的元件。
术语“具有”、“可具有”、“包括”和“可包括”可指示相应特征的存在,但并不排除其他特征的存在。
当诸如“...中的至少一个”的表述在一列元件之后时,其修饰整列元件而不是修饰列表中的单个元件。
诸如“第一”和“第二”的术语可用于区分一个元件与另一元件的目的。例如,第一用户装置和第二用户装置可指示不同的用户装置,而不是指示顺序或重要性。此外,在不脱离一个或更多个示例性实施例的范围的情况下,第一元件可被命名为第二元件,同样,第二元件可被命名为第一元件。
应理解:如果元件(例如,第一元件)被描述为与另一元件(例如,第二元件)可操作地或可通信地耦接/耦接到另一元件或与另一元件连接,则该元件可直接与另一元件连接/连接到另一元件,和/或在该元件和另一元件之间可存在中间元件(例如,第三元件)。如果元件(例如,第一元件)被描述为“直接与另一元件(例如,第二元件)耦接/耦接到另一元件”或“直接连接到”另一元件,则在该元件和另一元件之间不存在中间元件(例如,第三元件)。
根据上下文,表述“被配置为(或设置为)”可用“适用于”、“具有…的能力”“设计用于”、“适于”、“制造用于”或“能够”替换。然而,它不限于此。术语“被配置为(设置为)”并不一定意味着“专门设计用于”硬件级别。相反,在特定上下文中,表述“被配置为…的设备”可表示设备与其他装置或部分一起“能够…”。例如,“被配置为(设置为)执行A、B和C的处理器”可表示用于执行相应操作的专用处理器(例如,嵌入式处理器)或能够通过运行存储在存储装置中的一个或更多个软件程序来执行相应操作的通用处理器(例如,CPU或应用处理器)。
这里使用的术语用于描述示例性实施例,并不是意在限制本公开。如这里使用的,单数形式意在也包括复数形式,除非上下文明确地另外指出。这里使用的包括技术或科技术语的所有术语具有与本领域中的普通技术人员理解的意思相同的意思,除非对它们进行另外的定义。在字典中定义的术语应被解释为具有与相关技术的语境意思相同的意思,而不应被解释为具有理想化或夸张的意思,除非对它们进行明确定义。
以下,将参照附图详细解释示例性实施例。
图1是示出根据示例性实施例的3D图像显示设备的配置的示图。参照图1,示出了偏振片401、405、显示面板403和背光400、407。
偏振片401、405仅允许特定角度或角度范围的偏振光经过偏振片,并可通过控制偏振光来调整光的透射比。偏振片401、405可布置在显示面板403的前表面和后表面上。
显示面板403可使用透射型的2D显示面板(例如,透射型的液晶显示面板)来构成,并可包括由红色(R)像素、绿色(G)像素和蓝色(B)像素形成的多个像素。所述多个像素按照矩阵模式布置。
显示面板403可显示3D图像。显示面板403选择性地将图像转换为基于3D图像数据的图像或基于2D图像数据的图像,并显示该图像。3D图像数据包括与3D显示中的多个视场方向相应的多个视差图像。例如,当执行双目3D显示时,3D图像数据包括用于右眼显示的视差图像和用于左眼显示的视差图像。在3D图像显示模式中,产生并显示单个屏幕中的包括多个条纹型视差图像的合成图像。
背光400、407包括第一背光400和第二背光407,其中,第一背光400用于显示3D图像,第二背光407用于显示2D图像。3D图像显示设备可选择性地使用第一背光或第二背光转换到3D显示模式或2D显示模式。
第一背光400可包括导光板、第一光源和第二光源。导光板可布置在显示面板的后表面上,并向显示面板403发射光。第一光源和第二光源布置在参照导光板彼此相对的两侧,以沿相反的方向向导光板照射光。
在导光板上,形成有第一图案并形成有第二图案,其中,第一图案沿相对于与导光板垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射光(例如,对第一光源进行响应而不对第二光源进行响应),第二图案对第二光源进行响应而不对第一光源进行响应。
在导光板上,形成有第一图案和第二图案,其中,第一图案沿在预定阈值范围内的方向发射从第一光源照射的光,并沿在该阈值范围外的方向发射从第二光源照射的光,第二图案沿在预定阈值范围内的方向发射从第二光源照射的光,并沿在相应阈值范围外的方向发射从第一光源照射的光。在预定阈值范围内的方向是指相对于与导光板垂直的方向在预定阈值范围内的方向。例如,在预定阈值范围内的方向可以是在与导光板垂直的所有方向中在±20-30度内的方向,但是用于指定阈值范围的数值不限于此。
沿预定方向发射光是指由形成在导光板上的图案引起的通过各种物理现象(诸如,反射、折射、衍射或散射)沿相应方向发射入射光。为了方便解释,以下描述涉及通过图案反射来发射光的情况。
图2是示出根据示例性实施例的第一背光400的示图。第一背光400可用于显示3D图像。参照图2,第一背光400包括第一光源213、第二光源215和导光板211,并且导光板211具有形成在其中的图案217。
例如,可通过使用荧光灯(诸如,冷阴极荧光灯(CCFL)、发光二极管(LED)等)来构成第一光源213和第二光源215。第一光源213和第二光源215从导光板211的侧面向内照射光。
导光板211可与显示面板平行地放置,并可形成为矩形板形状。导光板211可包括第一入射平面和第二入射平面、出射平面、反射平面以及图案217,其中,光通过第一入射平面和第二入射平面进入,出射平面连接第一入射平面和第二入射平面,并且光通过出射平面射出,反射平面连接连接第一入射平面和第二入射平面并面对出射平面,图案217按照固定间隔形成在反射平面上,以沿在预定阈值范围内的方向反射入射光。在预定阈值范围内的方向是指与导光板211的反射平面或出射平面垂直的方向。也就是,相对于与导光板211的平面垂直的方向(Z-轴方向)在预定阈值范围内的方向(在下文中,称为与导光板211垂直的方向)。例如,在预定阈值范围内的方向可以是在与导光板垂直的所有方向中在±20-30度内的方向,但是用于指定阈值范围的数值不限于此。
图案217用作形成在导光板211的反射平面上的棱镜,并反射光。图案217的横截面可以是直角三角形、不对称三角形、梯形和椭圆形等中的至少一个。
图案217可按照复数数量形成在导光板211的反射平面上,并可被形成为2D排列图案。此外,图案217可被形成为包括多个图案的单个线形。也就是说,多个图案可构成单条线,并且导光板211可包括多条线。因为由图案217沿在预定阈值范围内的方向反射的光被发射到导光板211的外部,所以图案217可作为线光源进行操作。这里,在预定阈值范围内的方向可以是相对于与导光板垂直的方向在预定阈值范围内的方向。
图3是示出根据示例性实施例的第一背光的横截面的示图。参照图3,示出了第一光源213、第二光源215、图案217和第二背光407。从第一光源213照射的光穿过导光板的入射平面,进入到导光板,沿在预定阈值范围内的方向通过被形成在导光板的反射平面上的图案217反射,并被发射到导光板的外部。发射到导光板的外部的光221、223、225和227在显示面板的相应位置像线光一样发射,使得视点图像被显示在显示面板上。
第二背光407作为面光源进行操作,并发射光以显示2D图像。也就是说,第二背光407可发射光以显示2D图像,并且包括在第一背光中的第一光源213和第二光源215可发射光以显示3D图像。
图4是示出根据示例性实施例的形成在导光板上的第一图案和第二图案的示图。
参照图4,示出了第一光源151a、第二光源151c、准直透镜153、具有掩膜图案区域154a和透射区域154b的掩膜图案以及导光板152。第一光源151a可被布置为与导光板152的第一侧面邻近,第二光源151c可被布置为与导光板152的第二侧面邻近。此外,第一光源151a可被布置为面对第二光源151c。
可通过多个LED来构成第一光源151a和第二光源151c。第一光源151a可布置在导光板152上方,并可向导光板152的入射平面照射光。第二光源151c可布置在与第一光源相反的位置(即,在导光板152的下方),并可向导光板152的入射平面照射光。
准直透镜153可布置在第一光源151a和导光板152之间以及第二光源151c和导光板152之间。准直透镜153可使光从第一光源151a和第二光源151c进入导光板152的光成为平行光。
掩膜图案可形成在导光板152的入射平面上。掩膜图案可阻挡光。穿过准直透镜153的光可被掩膜图案阻挡,并可向不存在掩膜图案的地方被照射。
导光板152可形成为矩形板形状。例如,导光板153可由丙烯酸树脂的透明塑料板形成。导光板152的除了内部反射表面的所有表面可全部是透明的。例如,当导光板152具有矩形板形状时,内部反射表面和四个侧表面全部是透明的。内部反射表面被镜面抛光以反射按照满足全反射条件的入射角进入的光,并将不满足全反射条件的光(即,沿相对于与导光板152垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射的光)发射到导光板的外部。
导光板152可包括按照固定间隔形成以沿相对于与导光板152垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射入射光的第一图案152f和第二图案152e。第一图案152f和第二图案152e可重复地形成在导光板152上。也就是说,第一图案152f、第二图案152e、第一图案152f、第二图案152e…可依次地重复形成。在附图中,相同的形状和相同的线指相同的图案。
第一图案152f可包括多个子图案。也就是说,第一图案152f是多个图案的集合,并且第一图案指多个图案的集合。
第二图案152e可包括多个子图案。也就是说,第二图案152e是多个图案的集合,并且第二图案指多个图案的集合。
第一图案152f的形状和第二图案152e的形状可彼此相反。例如,如图4所示,第一图案152f可以是三角形形状,第二图案152e可以是倒三角形形状。
第一图案152f中包括的子图案的布置间隔和布置密度可基于距离第一光源151a的距离被改变。例如,如图4所示,第一图案152f中包括的多个子图案的密度可随着距离第一光源151a的距离减小而变低,并可随着距离第一光源151a的距离增大而变高。
第二图案152e中包括的子图案的布置间隔和布置密度可基于距离第二光源151c的距离而被改变。例如,如图4所示,第二图案152e中包括的多个子图案的密度可随着距离第二光源151c的距离减小而变低,并可随着距离第二光源151c的距离增大而变高。
因为布置的多个子图案的密度根据距离光源的距离而改变,所以从导光板152发射的光的亮度可在任何位置是一致的。
构成第一图案152f的子图案的横截面可以是非对称三角形。也就是说,第一图案152f的子图案的横截面可以是具有两条不同长度的边的三角形或直角三角形。由于两条边的长度不同,因此满足进入各条边的光的全反射条件的角度可以不同。然而,设计不限于此。例如,构成第一图案152f的子图案的横截面可以是另一形状,诸如,椭圆形或梯形。
构成第二图案152e的子图案的横截面可以是非对称三角形。也就是说,第二图案152e的子图案的横截面可以是具有两条不同长度的边的三角形或直角三角形。由于两条边的长度不同,因此满足进入各条边的光的全反射条件的角度可以不同。然而,设计不限于此。例如,构成第二图案152e的子图案的横截面可以是另一形状,诸如,椭圆形或梯形。
图4中的右示图是放大了第二图案152e的一部分的横截面示图。也就是说,该示图示出沿y轴方向切割的导光板的横截面。多个子图案155形成在导光板152中。
构成第一图案152f的子图案的横截面和构成第二图案152e的子图案的横截面可以是相互对称的。例如,当第一图案152f的横截面是非对称三角形并且较长边面对第一光源151a且较短边面对第二光源151c时,第二图案152e的横截面也是非对称三角形并且较长边面对第二光源151c且较短边面对第一光源151a。第一图案152f的横截面的非对称三角形与第二图案152e的横截面的非对称三角形就各条边的长度而言是相同的,但是就方向而言是相反的。
第一图案152f和第二图案152e的横截面可以是椭圆或梯形。
图4中的上示图是放大导光板的入射平面的一部分的示图。也就是说,当在y-轴方向观看导光板152时,多个子图案156a、156b和156c可被观看为具有矩形形状。光不通过的掩膜图案区域154a以及光透射区域154b可交替布置在导光板的入射平面上。
图5是示出根据示例性实施例的显示在显示面板上的视点图像的示图。参照图5,特定视点301a、301b的图像被显示在显示面板301上。视点图像301a和视点图像301b是在同一视点的图像。用于提供非眼镜3D图像的多视点图像的不同视点的图像可显示在视点图像301a和视点图像301b之间,但是在特定位置仅特定视点的图像被观看到。因此,为了容易理解,不同视点的图像被显示为黑色。
图6是用于示出根据示例性实施例的形成在导光板中的第一图案和第二图案的布置配置和操作的示图。
参照图6,示出了第一光源151a、第二光源151c、第一图案152f和第二图案152e。
第一图案152f和第二图案152e可交替形成在导光板152中。
第一光源151a和第二光源151c可被布置为彼此面对并交替地发射光。也就是说,当第一光源151a打开时,第二光源151c关闭,当第一光源151a关闭时,第二光源151c打开。第一图案152f对第一光源进行响应。对特定光源进行响应是指:沿在预定阈值范围内的方向反射特定光源的光,而沿在该预定阈值范围外的方向反射其他光源的光。例如,对第一光源151a进行响应的第一图案152f被形成以沿相对于与导光板152垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第一光源151照射的光的一部分,从而将光发射到导光板152的外部,而被形成以沿该预定阈值范围外的方向反射从第二光源151c照射的光。此外,对第二光源151c进行响应的第二图案152e被形成以沿相对于与导光板152垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第二光源151c照射的光的一部分,从而将光发射到导光板152的外部,而被形成以沿该阈值范围外的方向反射从第一光源151a照射的光。
第一图案152f包括第一表面和第二表面。第一表面可沿相对于与导光板152垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第一光源151a照射的光,并将光发射到导光板的外部,第二表面可沿在相应阈值范围外的方向反射从第二光源151c照射的光。
图6中的左下侧视图是根据示例性实施例的放大了第一图案的横截面的示图。也就是说,该示图示出沿y-轴方向切割的第一图案的横截面。第一图案155a、155b形成在导光板152的反射平面上。第一图案155a、155b的横截面是两边不对称三角形。也就是说,三角形的面对第一光源151a的边比三角形的面对第二光源151c的边长。因此,从第一光源151a照射的光151c、151d被第一图案155a、155b沿在预定阈值范围内的方向反射,因此被发射到导光板的外部。然而,从第二光源151c照射的光151e、151f被第一图案155a、155b沿在相应阈值范围外的方向被反射,因此未被发射到导光板的外部。
此外,第二图案152e包括第一表面和第二表面。第一表面可沿在预定阈值范围内的方向反射从第二光源151c照射的光,并将光发射到导光板的外部,第二表面可沿在相应阈值范围外的方向反射从第一光源151a照射的光。
图6中的右下侧示图是放大了第二图案的横截面的示图。也就是说,该示图示出沿y-轴方向切割的第二图案的横截面。第二图案155c、155d形成在导光板152的反射平面上。第二图案155c、155d的横截面可以是两边非对称三角形。也就是说,三角形的面对第二光源151c的边比三角形的面对第一光源151a的边长。因此,从第二光源151c照射的光151h、151j被第二图案155c、155d沿相对于导光板152在预定阈值范围内的方向反射,因此被发射到导光板152的外部。然而,从第一光源151a照射的光被第二图案155c、155d沿在相应阈值范围外的方向反射,因此未被发射到导光板152的外部。
根据示例性实施例的3D图像显示设备允许第一光源和第二光源针对相同视点的图像依次地发射光,并将图像显示在显示面板上,以增强显示3D图像时的分辨率。也就是说,3D图像显示设备可基于从第一光源发射的光将特定视点的图像显示在显示面板上,并再次基于从第二光源发射的光显示同一视点的图像。3D图像显示设备可一次在偶数时刻显示同一视点的3D图像,并再次在奇数时刻显示3D图像,从而同一视点的图像的分辨率提高两倍。为了解释方便,奇数时刻和偶数时刻用于区分时间顺序,并且本公开不限于此。
3D图像显示设备在偶数时刻打开第一光源并关闭第二光源。因此,显示面板上与仅对第一光源进行响应的第一图案相应的仅偶数行发射光,使得与偶数行相应的视点图像被显示在显示面板上。例如,仅第2、第4、第6和第8行发射光,并且与这些行相应的视点图像被显示在显示面板上。
3D图像显示设备在奇数时刻打开第二光源并关闭第一光源。因此,与仅对第二光源进行响应的第二图案相应的仅奇数行发射光,使得奇数行的视点图像被显示在显示面板上。例如,仅第1、第3、第5和第7行发射光,并且与这些行相应的视点图像被显示在显示面板上。按照这种方式,同一视点的图像交替显示在偶数行和奇数行,使得分辨率可提高两倍。
图7是示出根据示例性实施例的通过形成在导光板中的第一图案和第二图案显示在显示面板上的视点图像的示图。
参照图7,当第一光源被打开并且第二光源被关闭时,包括与第一图案相应的视点图像301a和301b的第一屏幕301被显示在显示面板上。这里,视点图像301a和视点图像301b是同一视点的图像。因为不同视点的图像可被显示在视点图像301a和视点图像301b之间,并且在特定位置仅观看到特定视点的图像,所以为了容易理解,不同视点的图像被显示为黑色。接下来,当第一光源被关闭并且第二光源被打开时,包括与第二图案相应的视点图像303a、303b的第二屏幕303被显示在显示面板上。这里,视点图像303a和视点图像303b是同一视点的图像。此外,第二屏幕303中包括的视点图像303a、303b以及第一屏幕301中包括的视点图像301a、301b是同一视点的图像。因为对显示在显示面板上的第一屏幕301和第二屏幕303进行切换的间隔比眼睛的余像的时间更短,所以用户实际感觉到的屏幕可以是第一屏幕301和第二屏幕303彼此重叠的第三屏幕305。由于余像效应,用户可能感觉到好像与第一图案相应的图像301a、301b和与第二图案相应的图像303a、303b被同时显示在第三屏幕305中,因此分辨率提高。
图8是示出根据示例性实施例的用于驱动第一光源和第二光源的时序图的示图。
参照图8,示出了按照时间间隔显示在屏幕上的图像帧501a、501b、501c和501d、第一光源时序图503、第二光源时序图505以及时间轴507。
根据示例性实施例的3D图像包括偶数帧501a、501c以及奇数帧501b、501d以提高分辨率。在LCD显示面板的情况下,由于LCD显示面板的特点,图像基于行形成,因此,用于构成图像的第一行和最后一行在不同时刻显示。此外,偶数帧和奇数帧在不同时刻显示。例如,偶数帧501a的第一行可在时间t0-t2期间显示在屏幕上,偶数帧501a的最后一行可在时间t1-t3期间显示在屏幕上。此外,奇数帧501b的第一行可在时间t2-t4期间显示在屏幕上,奇数帧501b的最后一行可在时间t3-t5期间显示在屏幕上。也就是说,偶数帧501a可在时间t0-t3期间显示在屏幕上,奇数帧501b可在时间t2-t5期间显示在屏幕上。因此,因为奇数帧501b在偶数帧501a从屏幕消失之前被显示在屏幕上,所以可存在时间t2-t3,其中,在时间t2-t3期间,偶数帧501a和奇数帧501b被同时显示在屏幕上。
奇数帧501b的第一行可在时间t2-t4期间被显示在屏幕上,奇数帧501b的最后一行可在时间t3-t5期间被显示在屏幕上。偶数帧501c的第一行可在时间t4-t6期间被显示在屏幕上,偶数帧501c的最后一行可在时间t5-t7期间被显示在屏幕上。也就是说,奇数帧501b可在时间t2-t5期间被显示在屏幕上,偶数帧501c可在时间t4-t7期间被显示在屏幕上。因此,因为偶数帧501c在奇数帧501b从屏幕消失之前被显示在屏幕上,所以可存在时间t4-t5,其中,在时间t4-t5期间,奇数帧501b和偶数帧501c被同时显示在屏幕上。
此外,偶数帧501c的第一行可在时间t4-t6期间被显示在屏幕上,偶数帧501c的最后一行可在时间t5-t7被显示在屏幕上。奇数帧501d的第一行可在时间t6-t8期间被显示在屏幕上,奇数帧501d的最后一行可在时间t7-t9期间被显示在屏幕上。也就是说,偶数帧501c可在时间t4-t7期间被显示在屏幕上,奇数帧501d可在时间t6-t9期间被显示在屏幕上。因此,因为奇数帧501d在偶数帧501c从屏幕消失之前被显示在屏幕上,因此,可存在时间t6-t7,其中,在时间t6-t7期间,偶数帧501c和奇数帧501d被同时显示在屏幕上。
偶数帧和奇数帧可在偶数帧和奇数帧被同时显示在屏幕上的时间间隔t0-t1、t2-t3、t4-t5、t6-t7、t8-t9被关闭。此外,屏幕可在仅偶数帧被显示的时间间隔t1-t2和t5-t6以及仅奇数帧被显示的时间间隔t3-t4和t7-t8被打开。通过打开或关闭第一光源或第二光源来打开或关闭屏幕。
当第一光源被打开时,偶数帧501a、501c被显示在屏幕上,当第二光源被打开时,奇数帧501b、501d被显示在屏幕上。因此,第一光源503可在仅偶数帧501a、501c被显示的时间间隔t1-t2和t5-t6被打开,而在其他间隔被关闭。第二光源505可在仅奇数帧501b、501d被显示的时间间隔t3-t4和t7-t8被打开,而在其他间隔被关闭。
图9是示出根据示例性实施例的形成在导光板中的第一图案和第二图案的一部分的示图。
参照图9,示出了包括第一图案701a、701b、705a、705b和第二图案703a、703b、707a、707b的导光板700。第一图案701a、701b、705a、705b可仅对第一光源进行响应。也就是说,第一图案701a、701b、705a、705b可沿相对于与导光板700垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第一光源照射的光,而沿在相应阈值范围外的方向反射从第二光源照射的光。第二图案703a、703b、707a、707b可仅对第二光源进行响应。也就是说,第二图案703a、703b、707a、707b沿相对于与导光板700垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第二光源照射的光,而沿在相应阈值范围外的方向反射从第一光源照射的光。
第一图案701a、701b、705a、705b和第二图案703a、703b、707a、707b可按照网格模式交替地形成。也就是说,从导光板的沿x-轴方向的横截面的角度看,图案按照第一图案705a、701a、第二图案707a、703a、第一图案705b、701b和第二图案707b、703b的顺序布置。从导光板的沿y-轴方向的横截面的角度看,图案按照第一图案701a、701b、第二图案703a、703b、第一图案705a、705b和第二图案707a、707b的顺序布置。
此外,构成第一图案和第二图案的子图案可沿x-轴方向和y-轴方向按照固定间隔被布置。例如,构成第一图案的第一子图案701a和构成第二图案的子图案703a可在x轴方向上彼此相距250um,并在y轴方向上彼此相距20um。此外,可根据显示面板确定构成第一图案和第二图案的子图案的尺寸。例如,第一子图案701a和第二子图案703a可以是50um×20um。
图10是示出根据另一示例性实施例的导光板的构成的示图。如图10所示,凸起和凹陷可交替地形成在导光板上,并且第一图案和第二图案可形成在凸起中。
参照图10,凸起903、905、907、909、911可形成在导光板900的反射平面上。凹陷可形成在凸起之间。形成在导光板900的反射平面上的凸起903、905、907、909、911可促进光的传输。此外,凸起903、905、907、909、911可具有形成在其中的第一图案和第二图案。
掩码图案902a、902c、902f可形成在导光板900的入射平面上,以使得从第一光源901a、901b、901c照射的光被仅传输到形成有第一图案的凸起905、909。掩码图案902a、902c和902f阻挡从第一光源901a、901b、901c照射的光,并且不使光被传输到形成有第二图案的凸起903、907、911。从第一光源901a、901b、901c照射的光透射过未形成有掩码图案的入射平面902b、902d,并传输到形成有第一图案的凸起905、909。
图11是用于示出根据另一示例性实施例的导光板的构造和操作的示图。
参照图11,示出了第一光源1101、第三光源1103、第二光源1105、第四光源1107、第一图案1121、第三图案1123、第二图案1125和第四图案1127。第一图案1121、第三图案1123、第二图案1125和第四图案1127形成在导光板1100的反射平面上。附图中相同形状和相同直线表示相同图案。在导光板1100中,图案按照第一图案1121、第三图案1123、第二图案1125、第四图案1127、第一图案1121、第三图案1123等的顺序被重复地形成。第一图案1121可相对于x-轴按照0度被布置,第三图案1123可相对于x-轴被旋转90度,第二图案1125可相对于x-轴被旋转180度,第四图案1127可相对于x轴被旋转270度。也就是说,第一图案1121、第三图案1123、第二图案1125和第四图案1127中的每个可被形成为与前一个具有90度的差。
第一光源1101、第三光源1103、第二光源1105和第四光源1107被布置为与相邻的一个光源具有90度的差。也就是说,第一光源1101可被布置为与导光板1100的第一侧面邻近,第三光源1103可被布置为与导光板1100的第三侧面邻近。此外,第二光源1105可被布置为与导光板1100的第二侧面邻近,第四光源1107可被布置为与导光板1100的第四侧面邻近。
第一图案1121仅对第一光源1101进行响应,第三图案1123仅对第三光源1103进行响应,第二图案1125仅对第二光源1105进行响应,第四图案1127仅对第四光源1107进行响应。这里,对光源进行响应是指:来自于该光源的光沿相对于与导光板1100垂直的方向在预定阈值范围内的方向被反射,并且来自于其他光源的光沿在相应阈值范围外的方向被反射。
例如,第一图案1121沿在预定阈值范围内的方向反射从第一光源1101照射的光,并沿在相应阈值范围外的方向反射从第三光源1103、第二光源1105和第四光源1107照射的光。第三图案1123沿在预定阈值范围内的方向反射从第三光源1103照射的光,并沿在相应阈值范围外的方向反射从第一光源1101、第二光源1105和第四光源1107照射的光。第二图案1125沿在预定阈值范围内的方向反射从第二光源1105照射的光,并沿在相应阈值范围外的方向反射从第一光源1101、第三光源1103和第四光源1107照射的光。第四图案1127沿在预定阈值范围内的方向反射从第四光源1107照射的光,并沿在相应阈值范围外的方向反射从第一光源1101、第三光源1103和第二光源1105照射的光。
图11中的下侧示图是放大了由虚线1130示出的部分的示图。
标号1100a指示沿x-轴方向切割的导光板的横截面。第一图案1121形成在导光板1100的反射平面上。第一图案1121沿相对于与导光板1100垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第一光源1101照射的光1101a、1101b,并沿在相应阈值范围外的方向反射从第二光源1105照射的光1105a、1105b。此外,第一图案1121沿相应阈值范围外的方向反射从第三光源1103和第四光源1107照射的光。沿在预定阈值范围内的方向反射的光1101a、1101b可被发射到导光板1100的外部。
标号1100b指示沿y-轴方向切割的导光板1100的横截面。第三图案1123形成在导光板1100b的反射平面上。第三图案1123沿相对于与导光板1100垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第三光源1103照射的光1103a、1103b,并沿相应阈值范围外的方向反射从第四光源1107照射的光1107a、1107b。此外,第三图案1123沿相应阈值范围外的方向反射从第一光源1101和第二光源1105照射的光。沿在预定阈值范围内的方向反射的光可被发射到导光板的外部(沿z轴方向)。
标号1100c指示沿y轴方向切割的导光板1100的横截面。第四图案1127形成在导光板1100c的反射平面上。第四图案1127沿相对于与导光板1100垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第四光源1107照射的光1107c、1107d,并沿相应阈值范围外的方向反射从第三光源1103照射的光1103c、1104d。此外,第四图案1127沿相应阈值范围外的方向反射从第一光源1101和第二光源1105照射的光。沿在预定阈值范围内的方向反射的光可被发射到导光板的外部(沿z轴方向)。
标号1100d指示沿x-轴方向切割的导光板1100的横截面。第二图案1125形成在导光板1100d的反射平面上。第二图案1125沿相对于与导光板1100垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第二光源1105照射的光1105c、1105d,并沿相应阈值范围外的方向反射从第一光源1101照射的光1101c、1101d。此外,第二图案1125沿相应阈值范围外的方向反射从第三光源1103和第四光源1107照射的光。沿在预定阈值范围内的方向反射的光1105c、1105d可被发射到导光板的外部(沿z轴方向)。
第一光源1101、第三光源1103、第二光源1105和第四光源1107依次地发射光。也就是说,光源按照第一光源1101、第三光源1103、第二光源1105和第四光源1107、第一光源1101等的顺序发射光。四个光源依次地发射光,使得可实现与四个线性光源通过与各个光源相应的第一图案1121、第三图案1123、第二图案1125和第四图案1127依次地发射光相同的效果。
由于四个线性光源依次地发射光,因此显示在显示面板上的3D图像的分辨率提高四倍。
图12是用于示出根据另一示例性实施例的导光板的构造和操作的示图。
参照图12,示出了第一光源1201、第二光源1205、第三光源1203、第四光源1207、第一图案1211、第二图案1213、第三图案1215和第四图案1217。第一图案1211、第二图案1213、第三图案1215和第四图案1217形成在导光板1200的反射平面上。附图中相同的形状和相同的线表示相同的图案。
在导光板1200中,按照第一图案1211、第二图案1213、第三图案1215、第四图案1217、第一图案1211、第二图案1213等的顺序重复地形成图案。
第一光源1201和第三光源1203可照射第一波长的光。第二光源1205和第四光源1207可照射第二波长的光。
第一图案1211仅对第一光源1201进行响应,第二图案1213仅对第二光源1205进行响应,第三图案1215仅对第三光源1203进行响应,第四图案1217仅对第四光源1207进行响应。此外,第一图案1211和第三图案1215仅对第一波长的光进行响应,第二图案1213和第四图案1217仅对第二波长的光进行响应。
对特定光源或特定波长的光进行响应是指:从特定光源照射的光和特定波长的光沿相对于与导光板1200垂直的方向在预定阈值范围内的方向被反射,而其他光源的光和其他波长的光沿相应阈值范围外的方向被反射。
例如,第一图案1211沿相对于与导光板1200垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第一光源1201照射的光,并沿相应阈值范围外的方向反射从第二光源1205、第三光源1203和第四光源1207照射的光。第二图案1213沿相对于与导光板1200垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第二光源1205照射的光,并沿相应阈值范围外的方向反射从第一光源1201、第三光源1203和第四光源1207照射的光。第三图案1215沿相对于与导光板1200垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第三光源1203照射的光,并沿相应阈值范围外的方向反射从第一光源1201、第二光源1205和第四光源1207照射的光。第四图案1217沿相对于与导光板1200垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第四光源1207照射的光,并沿相应阈值范围外的方向反射从第一光源1201、第二光源1205和第三光源1203照射的光。
图12中的下侧示图是放大由虚线1230示出的部分的示图。
标号1200a指示沿x-轴方向切割的导光板1200的横截面。第一图案形成在导光板1200a的反射平面上。第一图案1211沿相对于与导光板1200垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第一光源1201照射的光1201a、1201b,并沿相应阈值范围外的方向反射从第三光源1203照射的光1203a、1203b。此外,第一图案1211沿相应阈值范围外的方向反射从第二光源1205和第四光源1207照射的光。沿在预定阈值范围内的方向反射的光1201a、1201b被发射到导光板1200a的外部。因为第一图案1211和第二图案1213沿相同的方向布置,但却仅对不同波长的光进行响应,所以第二图案1213不对来自于第一光源1201的光进行响应。也就是说,第二图案1213不对第一波长的光进行响应。
标号1200b指示沿x-轴方向切割的导光板1200的横截面。第二图案1213形成在导光板1200b的反射平面上。第二图案1213沿相对于与导光板1200垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第二光源1205照射的光1205a、1205b,并沿相应阈值范围外的方向反射从第四光源1207照射的光1207a、1207b。此外,第二图案1213沿相应阈值范围外的方向反射从第一光源1201和第三光源1203照射的光。沿在预定阈值范围内的方向反射的光1205a、1205b可被发射到导光板1200b的外部。因为第一图案1211和第二图案1213沿相同的方向布置,但却仅对不同波长的光进行响应,所以第一图案1211不对来自于第二光源1205的光进行响应。也就是说,第一图案1211不对第二波长的光进行响应。
标号1200c指示沿x-轴方向切割的导光板1200的横截面。第三图案1215形成在导光板1200的反射平面上。第三图案1215沿相对于与导光板1200垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第三光源1203照射的光1203c、1203d,并沿相应阈值范围外的方向反射从第一光源1201照射的光1201c、1201d。此外,第三图案1215沿相应阈值范围外的方向反射从第二光源1205和第四光源1207照射的光。沿在预定阈值范围内的方向反射的光1203c、1203d可被发射到导光板1200c的外部。因为第三图案1215和第四图案1217沿相同的方向布置,但却仅对不同波长的光进行响应,所以第四图案1217不对来自于第三光源1203的光进行响应。也就是说,第四图案1217不对第一波长的光进行响应。
标号1200d指示沿x-轴方向切割的导光板1200的横截面。第四图案1217形成在导光板1200d的反射平面上。第四图案1217沿相对于与导光板1200垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第四光源1207照射的光1207c、1207d,并沿相应阈值范围外的方向反射从第二光源1205照射的光1205c、1205d。此外,第四图案1217沿相应阈值范围外的方向反射从第一光源1201和第三光源1203照射的光。沿在预定阈值范围内的方向反射的光1207c、1207d可被发射到导光板1200d的外部。因为第三图案1215和第四图案1217沿相同的方向布置,但却仅对不同波长的光进行响应,所以第三图案1215不对来自于第四光源1207的光进行响应。也就是说,第三图案1215不对第二波长的光进行响应。
第一光源1201、第二光源1205、第三光源1203和第四光源1207依次地发射光。也就是说,光源按照第一光源1201、第二光源1205、第三光源1203、第四光源1207、第一光源1201、第二光源1205等的顺序发射光。第四光源依次地发射光,使得可实现和四个线性光源通过与各个光源相应的第一图案1211、第二图案1213、第三图案1215和第四图案1217依次地发射光相同的效果。
由于四个线光源依次地发射光,因此显示在显示面板上的3D图像的分辨率提高四倍。
图13是用于示出根据另一示例性实施例的导光板的构造和操作的示图。
参照图13,第一光源1301和第二光源1303布置在导光板1300的第一入射平面1351上。第一光源1301和第二光源1303可被布置为与导光板1300的第一侧面邻近。
当第一光源1301和第二光源1303沿y-轴方向被观看时,第一光源1301布置在上端,第二光源1303布置在下端。
第一图案1311和第二图案1313形成在导光板1300的反射平面上。附图中相同的形状和相同的线指相同的图案。第一图案1311和第二图案1313重复地形成在导光板1300中。第一图案1311的横截面和第二图案1313的横截面可彼此不同。因为第一光源1301和第二光源1303布置在同一入射平面上,所以第一图案1311可对第一光源1301进行响应,但可不对第二光源1303进行响应。同样,第二图案1313可对第二光源1303进行响应,但可不对第一光源1301进行响应。这里,对光源进行响应是指:从该光源照射的光沿相对于与导光板1300垂直的方向在预定阈值范围内的方向被反射,并且其他光源的光沿相应阈值范围外的方向被反射。也就是说,第一图案1311沿相对于与导光板1300垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第一光源照射的光,并沿相应阈值范围外的方向反射从第二光源1303照射的光。第二图案1313对第二光源1303进行响应,而不对第一光源1301进行响应。也就是说,第二图案1313沿与导光板垂直的方向反射从第二光源1303照射的光,并沿除了与导光板垂直的方向之外的方向反射从第一光源1301照射的光。第一光源1301和第二光源1303不同时发射光,并依次地发射光。
图13中的下侧示图是放大了由虚线1309示出的部分的示图。
标号1300a指示沿x-轴方向切割的导光板1300的横截面,并示出第一图案的一部分。标号1300c指示沿x-轴方向切割的导光板1300的横截面,并示出第二图案的一部分。第一图案沿相对于与导光板1300垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射从第一光源照射的光1321、1323。第二图案沿相应阈值范围外的方向反射从第一光源照射的光1325、1327。
第一光源和第二光源布置在同一入射平面上。第一光源布置在上端,第二光源布置在下端。当第一光源被打开时,第二光源被关闭。当第一光源被打开并发射光时,从第一光源照射的光穿过准直透镜1305,向导光板1300a、1300c照射,沿相对于与导光板1300垂直的方向在预定阈值范围内的方向被第一图案反射并被发射到导光板1300a的外部,并且在导光板1300c中沿相应阈值范围外的方向被第二图案反射。
标号1300b指示沿x-轴方向切割的导光板1300的横截面,并示出第一图案的一部分。标号1300d指示沿x-轴方向切割的导光板1300的横截面,并示出第二图案的一部分。第一图案沿相对于与导光板1300垂直的方向在预定阈值范围外的方向反射从第二光源照射的光1331、1333。第二图案沿在相应阈值范围内的方向反射从第二光源照射的光1335、1337。
第一光源和第二光源布置在同一反射平面上。第一光源布置在上端,第二光源布置在下端。第二光源被打开时,第一光源被关闭。当第二光源被打开并发射光时,从第二光源照射的光穿过准直透镜1305,向导光板1300b、1300d照射,沿相对于与导光板1300垂直的方向在预定阈值范围内的方向被第二图案反射并被发射到导光板1300d的外部,并且在导光板1300b中沿相应阈值范围外的方向被第一图案反射。
也就是说,当第一光源发射光时,从第一光源照射的光在形成有第一图案的位置被发射到导光板的外部,并以线光的形式被发射。另一方面,来自于第一光源的光在形成有第二图案的位置被反射,并且不被发射到导光板的外部。
当第二光源发射光时,从第二光源照射的光在形成有第二图案的位置被发射到导光板的外部,并以线光的形式被发射。另一方面,来自于第二光源的光在形成有第一图案的位置被反射,并且不被发射到导光板的外部。
因为第一光源和第二光源依次地发射光,并且线光交替地从形成有第一图案的位置和形成有第二图案的位置被发射,所以3D图像被交替地显示在显示面板的相应部分上,因此分辨率提高。
图14是示出根据示例性实施例的产生针对每个区域具有不同分辨率的3D图像的处理的示图。
参照图14,输入图像信号(S1410)。图像信号可包括用于产生2D图像和3D图像的深度值信息。
控制器可分析输入图像信号,并确定是否需要提高分辨率(S1430)。控制器可提高整个图像的分辨率或者仅提高特定区域的分辨率。控制器可基于输入的图像信号来调整分辨率。例如,当输入的图像信号是基于文本的内容时,控制器可不提高分辨率,而当输入的图像信号是电影内容时,控制器可提高分辨率。控制器可从用户接收对是否提高分别率的确定,因此,控制器可将与分辨率的提高相关的用户界面(UI)显示在显示面板上。
控制器可分析图像信号并确定分辨率改变区域(S 1405)。例如,当整个图像由文本形成并部分包括照片时,控制器可确定包括照片的区域的位置,并改变关于包括照片的区域的分辨率。
响应于分辨率改变区域被确定,控制器可确定针对每个区域的分辨率(S1407)。例如,响应于整个屏幕区域中的包括照片的A区域和B区域被确定,控制器可将关于A区域和B区域的分辨率提高两倍,并可不改变其他区域的分辨率。
响应于针对每个区域的分辨率被确定,控制器可产生与分辨率相应的3D图像(S1409)。此外,响应于针对每个区域的分辨率被确定,控制器可确定与分辨率改变区域相应的驱动光源(S1411)。
响应于驱动光源被确定,控制器驱动光源并改变分辨率,并且控制显示面板显示3D图像(S1413)。
图15是根据示例性实施例的3D图像显示设备的框图。
参照图15,3D图像显示设备200可包括图像处理器203、控制器204和显示器205。
图像处理器203基于输入到3D图像显示设备的2D图像信号和与2D图像信号相应的深度图来产生3D图像。可参考2D图像信号的深度图来产生3D图像信号。此外,3D图像信号可具有用于同一视点图像的多个帧以提高分辨率。构成同一视点的帧的数量可大于形成在导光板中的图案类型的数量。例如,当第一图案和第二图案形成在导光板中时,构成同一视点的帧的数量可以是两个或更多个。当第一图案、第二图案、第三图案和第四图案被形成时,构成同一视点的帧的数量可以是四个或更多个。
显示器205可包括显示面板205a、第一光源205b、第二光源205c、导光板205d和第二背光205e。显示面板205a可显示3D图像。第一光源205b和第二光源205c可向导光板照射光。
导光板205d可布置在显示面板205a的后表面上,以将光发射到显示面板205a。在导光板205d中,可形成对第一光源205b进行响应并不对第二光源205c进行响应的第一图案以及对第二光源205c进行响应并不对第一光源205b进行响应的第二图案。
从第一光源205b向导光板205d照射的光沿相对于与导光板205d垂直的方向在预定阈值范围内的方向被第一图案反射,并被发射到导光板205d的外部。第一图案形成为线形,因此从导光板205d发射的光以线光的形式被发射。
从第二光源205c向导光板205d照射的光沿相对于与导光板205d垂直的方向在预定阈值范围内的方向被第二图案反射,并被发射到导光板205d的外部。第二图案形成为线形,因此从导光板205d发射的光以线光的形式被发射。
也就是说,导光板205d通过第一光源205b和第二光源205c产生线光。第一光源205b和第二光源205c在控制器的控制下依次地发射光,并且与第一图案相应的线光和与第二图案相应的线光在导光板205d中被依次地产生。
控制器204控制3D图像显示设备的整体操作,从图像处理器接收关于3D图像信号的信息,并基于接收到的信息控制显示器205。控制器204可控制第一光源和第二光源的光发射时间。控制器204可基于关于形成在导光板205d中的图案的信息来控制第一光源205b和第二光源205c发射光。关于图案的信息可在制造3D图像显示设备时被预先确定。此外,控制器204可基于用户输入控制第一光源和第二光源发射光。例如,响应于用户将3D图像的分辨率增大4倍,控制器可控制光源依次地发射光或者控制波长的光源发射光,以针对同一视点图像发射四倍的线光,因此提高了3D图像的分辨率。
第二背光205e可布置在导光板205d的后表面上,以在显示面板205a显示2D图像时发射光。从背光205e发射的光穿过导光板205d并到达显示面板205a,因此2D图像被显示在显示面板上。
3D图像显示设备可3D模式和2D模式下进行操作,其中,3D模式用于在显示面板205a上显示3D图像,2D模式用于显示2D图像。当3D图像显示设备在3D模式下进行操作时,控制器204控制第一光源和第二光源交替地发射光,并关闭第二背光。当3D图像显示设备在2D模式下进行操作时,控制器204关闭第一光源和第二光源,并打开第二背光。
图16是示出根据另一示例性实施例的3D图像显示设备的背光的示图。
参照图16,示出了导光板1900、第一光源1901、第二光源1902、薄膜组件1920和第二背光1930。
第二背光1930可布置在导光板1900的后表面上,并可用于将2D图像显示在显示面板上。
从第一光源照射的光在导光板中被反射,并且由形成在导光板中的图案1911、1912、1913沿相对于与导光板1900垂直的方向在预定阈值范围内的方向反射的光1903、1904中的一部分可被发射到导光板1900的外部。光的一部分不被图案1913反射并穿过图案1913,并且被发射到导光板1900的底部的外部。发射到导光板1900的外部的光1905可被薄膜组件1920反射,并可返回到导光板1900的内部。
薄膜组件1920可布置在导光板的后表面上。薄膜组件1920可反射按照预定角度进入的光,并可允许沿垂直方向进入的光穿过薄膜组件1920。也就是说,薄膜组件1920可反射按照预定角度从第一光源1901和第二光源1902进入的光,并允许从第二背光1930照射的光穿过薄膜组件1920。从第二背光1930照射的光沿垂直方向1917、1918(z-轴方向)传输,穿过导光板1900,并被发射到导光板的外部。
可选地,薄膜组件1920可阻挡按照预定角度进入的光以不再允许该光传输,并可允许沿垂直方向进入的光穿过薄膜组件1920。也就是说,薄膜组件1920可阻挡按照预定角度从第一光源1901和第二光源1902进入的光,并允许沿垂直方向从第二背光1930进入的光穿过薄膜组件1920。
第二背光1930可用于显示2D图像。第二背光1930可布置在薄膜组件1920的后表面上。从第二背光1930照射的光沿垂直方向(Z-轴方向)传输,穿过薄膜组件1920和导光板1900,并被发射到导光板的外部。
图17和图18是根据另一示例性实施例的放大了在3D图像显示设备的背光中使用的薄膜组件的示图。也就是说,图16中由虚线1915、1916指示的部分被放大并显示。
参照图17,示出了导光板2000、图案2001、薄膜组件2020和第二背光2030。
薄膜组件2020可具有薄膜2021被堆叠的结构。各个薄膜可具有不同的反射系数,并具有不同的全反射角度。因此,薄膜组件2020可反射按照预定角度从第一光源和第二光源照射的光,并使光返回到导光板。此外,薄膜组件2020可允许沿垂直方向(Z-轴方向)进入的光穿过薄膜组件2020,并且从布置在薄膜组件的后表面上的第二背光照射的光可穿过薄膜组件和导光板并传输。
例如,从第一光源照射的光2005可穿过图案2001,并可被发射到导光板的后表面,但可被薄膜组件2020反射并返回到导光板的内部。
参照图18,示出了导光板2100、图案2103、薄膜组件2120和第二背光2130。
在薄膜2120中,阻挡墙2121可沿垂直方向(Z-轴方向)按照固定间隔形成。阻挡墙2121可阻挡按照预定角度进入的光,并允许沿垂直方向进入的光穿过阻挡墙2121。也就是说,从导光板进入的具有预定角度的光被阻挡,并且沿垂直角度从第二背光照射的光2105可穿过薄膜组件2120。
例如,从第一光源照射的光2101穿过图案2103,并被发射到导光板的后表面,但被薄膜组件2120的阻挡墙2121阻挡。
图19是示出根据示例性实施例的3D图像显示设备的处理方法的示图。
参照图19,3D图像显示设备可通过从导光板发射第一线光和第二线光来将多视点图像显示在显示面板上,其中,导光板布置在显示面板的后表面上,并且其中形成有第一图案和第二图案。
3D图像显示设备驱动第一光源向导光板照射光,并从对第一光源进行响应的第一图案产生第一线光(S2201)。在第一光源被驱动的同时,第二光源被关闭。第一图案可在导光板中形成为线形,并且第一图案可被形成为多个。因为第一图案形成为线形,所以从导光板发射的光具有线光的形状。也就是说,当第一光源被驱动时,可在导光板中产生与第一光源相应的第一线光。因为多个第一图案被形成,所以可产生多条第一线光。
3D图像显示设备使用第一线光在显示面板上显示与第一视点相应的第一图像(S2203)。显示面板可显示多视点图像。根据示例性实施例,可存在与单个视点相应的多个图像。例如,可存在与第一视点相应的两个图像。第一视点可包括偶数帧和奇数帧。也就是说,第一视点的图像可包括第一图像和第二图像。因为同一视点的图像包括偶数帧和奇数帧,所以分辨率可提高两倍。当同一视点的图像包括四个帧时,分辨率可提高四倍。
3D图像显示设备关闭第一光源,并且在第一光源被关闭时,驱动第二光源向导光板照射光,并从对第二光源进行响应的第二图案产生第二线光(S2205)。第二图案可在导光板中形成为线形,并且第二图案可被形成为多个。因为第二图案形成为线性,所以从导光板发射的光具有线光的形状。也就是说,当第二光源被驱动时,可在导光板中产生与第二光源相应的第二线光。此外,因为多个第二图案被形成,所以可产生多条第二线光。
3D图像显示设备使用第二线光在显示面板上显示与第一视点相应的第二图像(S2207)。第一图像和第二图像被交替地显示为第一视点的图像,因此分辨率可提高两倍。此外,第一图像和第二图像按照相同的方式被交替地显示为不同视点的图像,并且整个3D图像的分辨率可提高两倍。
将以上描述的根据一个或更多个示例性实施例的3D图像显示设备的显示方法可实现为将被提供给显示设备的程序。包括3D图像显示设备的显示方法的程序可被存储并被提供在非暂时性计算机可读介质中。
非暂时性计算机可读记录介质表示半永久性地存储数据并可由装置读取的介质,而不是像寄存器、高速缓存器和内存一样短时间存储数据的介质。具体地,各种应用或程序可存储在非暂时性计算机可读记录介质(诸如,CD、DVD、硬盘、蓝光盘、USB存储器、存储卡或ROM)中。此外,应理解:上述设备的组件、元件、单元等中的一个或更多个可被实现为至少一个硬件处理器。
尽管已示出并描述了示例性实施例,但应理解:本公开不限于示例性实施例,并可由本领域中的技术人员在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行改变。
Claims (15)
1.一种三维图像显示设备,包括:
显示面板,被配置为显示三维图像;
导光板,被布置在显示面板的后表面上,并被配置为向显示面板发射光;
第一光源,被配置为向导光板照射光;
第二光源,被配置为向导光板照射光;
控制器,被配置为控制第一光源和第二光源交替地发射光;
其中,导光板包括第一图案和第二图案,其中,第一图案被配置为沿相对于与导光板垂直的方向在第一预定阈值范围内的方向反射来自于第一光源的光,并沿在第一预定阈值范围外的方向反射来自于第二光源的光,第二图案被配置为沿相对于与导光板垂直的方向在第二预定阈值范围内的方向反射来自于第二光源的光,并沿在第二预定阈值范围外的方向反射来自于第一光源的光。
2.如权利要求1所述的三维图像显示设备,其中,第一光源和第二光源被布置为与导光板的第一侧面邻近。
3.如权利要求1所述的三维图像显示设备,其中,第一光源被布置为与导光板的第一侧面邻近,第二光源被布置为与导光板的第二侧面邻近。
4.如权利要求3所述的三维图像显示设备,其中,导光板被布置在第一光源和第二光源之间。
5.如权利要求1所述的三维图像显示设备,其中,第一图案和第二图案具有为不对称三角形的横截面。
6.如权利要求5所述的三维图像显示设备,其中,第一图案的横截面和第二图案的横截面彼此对称。
7.如权利要求1所述的三维图像显示设备,其中,第一图案和第二图案具有椭圆形形状的横截面。
8.如权利要求1所述的三维图像显示设备,其中,第一图案包括第一表面和第二表面,
其中,第一表面被配置为沿在第一预定阈值范围内的方向反射从第一光源照射的光,并将光发射到导光板的外部,第二表面被配置为沿在第一预定阈值范围外的方向反射从第二光源照射的光。
9.如权利要求1所述的三维图像显示设备,其中,第二图案包括第一表面和第二表面,
其中,第一表面被配置为沿在第二预定阈值范围内的方向反射从第二光源照射的光,并将光发射到导光板的外部,第二表面被配置为沿在第二预定阈值范围外的方向反射从第一光源照射的光。
10.如权利要求1所述的三维图像显示设备,其中,基于从第一光源发射的光显示在显示面板上的视点图像和基于从第二光源发射的光显示在显示面板上的视点图像与同一视点的图像相应。
11.如权利要求1所述的三维图像显示设备,其中,第一图案和第二图案交替地形成在导光板中。
12.如权利要求11所述的三维图像显示设备,其中,凸起和凹陷交替形成在导光板中,并且第一图案和第二图案形成在凸起中。
13.如权利要求1所述的三维图像显示设备,还包括:准直透镜,被布置在第一光源和导光板之间。
14.一种三维图像显示设备的三维图像显示方法,其中,所述三维图像显示设备通过从导光板发射第一线光和第二线光来将多视点图像显示在显示面板上,其中,导光板布置在显示面板的后表面上并且在导光板中形成有第一图案和第二图案,所述方法包括:
驱动第一光源向导光板照射光,并从第一图案产生第一线光,其中,第一图案沿相对于与导光板垂直的方向在第一预定阈值范围内的方向反射来自于第一光源的光;
使用第一线光将与第一视点相应的第一图像显示在显示面板上;
关闭第一光源,驱动第二光源向导光板照射光,并从第二图案产生第二线光,其中,第二图案沿相对于与导光板垂直的方向在第二预定阈值范围内的方向反射来自于第二光源的光;
使用第二线光将与第一视点相应的第二图像显示在显示面板上。
15.一种三维图像显示设备,包括:
显示面板,被配置为显示三维图像;
导光板,被布置在显示面板的后表面上,并被配置为向显示面板发射光;
第一光源,被配置为向导光板照射光;
第二光源,被配置为向导光板照射光;
控制器,被配置为控制第一光源和第二光源交替地发射光,
其中,导光板包括第一图案和第二图案,其中,第一图案被配置为对第一光源进行响应而不对第二光源进行响应,第二图案对第二光源进行响应而不对第一光源进行响应。
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