CN1838779A - 显示三维图像的装置 - Google Patents

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Abstract

在三维图像显示装置中，其中透镜板和遮光板装置被布置在显示模块前方，使用n个场图像显示一个帧图像。为了显示每个场图像，遮光板装置被驱动以为沿着水平方向的每n个透镜基本同时地打开一组遮光板元件。因此，光束被从透镜穿过遮光板元件传输到观察区。被打开的遮光板元件组响应于场的n个切换而被顺序地改变。遮光板元件的切换与在场切换期间通过线性顺序驱动而被顺序地从顶部至底部重写的显示表面上的像素同步。基本图像经由透镜和遮光板元件被投影在视区上。

Description

显示三维图像的装置
技术领域
本发明涉及显示三维图像的装置，尤其涉及以时分复用方式驱动的三维图像显示装置。
背景技术
对于能够显示三维运动画面的三维视觉图像显示装置，即三维显示器，存在多种已知***。近年来，特别地，对于平板类型的并且无需任何专用眼镜或类似工具的三维视觉图像显示***的需求不断增长。在相对容易可行的已知***中，射束控制设备被直接安装在具有固定像素位置的显示屏面(显示装置)-诸如直观式(direct-vision)或投影液晶显示装置或者等离子显示装置-前方；射束控制设备控制来自显示屏面的射束，使得该射束被定向朝向观看者。
射束控制设备通常被称为视差栅栏(parallax barrier)。射束控制设备这样控制射束，使得即使从射束控制设备上的相同位置出发，根据角度，不同的图像是可见的。具体地，狭缝阵列(slit array)、透镜片(lenticular sheet)或柱面透镜阵列被用于只提供横向视差，即水平视差。除了水平视差之外，针孔阵列或透镜阵列被用于提供垂直视差。而且，使用视差栅栏的***被分类为二视野(two-view)(双目)类型、多视野(multiview)类型、对应于具有超级多视野条件的多视野类型的超级多视野***、以及立体照相(integral photography：下面称为IP)。这些***的基本原理实际上与大约100年前发明的并且从那时起被用于三维照相的原理相同。
对于多视野***或一维IP(具有水平视差的IP)，在视区大小、分辨率和深度量之间存在折衷关系，如在J.Opt.Soc.Am.Avol.15，p.2059(1988)中所示。很难将所有三个特征保持在足够的等级上。因而，在日本专利申请KOKAI公开Nos.10-206795和10-282453中提出了一种方法；该方法可以通过使用时分复用方法将视区大小、分辨率和深度量之一提高因数n，代价是亮度被降低至1/n。然而，不利地，该方法不能处理由时分复用所导致的每个场的串扰。
如上所述，基于时分复用***的传统三维图像显示装置的问题是它不能处理由时分所导致的每个场的串扰。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种基于多视野***或一维IP***的三维显示装置，该装置能够将视区大小、分辨率和深度量的任意之一提高因数n，同时抑制串扰。
根据本发明的第一方面，提供了一种三维图像显示装置，包括：
具有显示表面的显示模块，在该显示表面上像素被排列在行和列中；
被配置以生成场图像信号给显示模块的显示驱动器，根据每个场图像信号沿着列扫描显示表面，以分别在像素上显示基本图像(elemental image)，并且在显示表面上形成场图像，该场图像被顺序地重写以形成帧图像；
被安装在显示模块前面的透镜阵列，具有多个透镜，这些透镜包括沿着列线性延伸的光学孔径，并且这些透镜被沿着行布置；
安装在透镜阵列的凸起表面侧上、并且包括多个遮光板(shutter)元件的遮光板装置，这些遮光板元件基本沿着列延伸并且沿着行或在行和列中布置，以具有与透镜的预定关系；以及
被配置用于驱动遮光板装置以同时打开一组遮光板元件并关闭其它组遮光板元件、显示来自遮光板装置的每个场图像的遮光板驱动器，所述一组遮光板元件将来自基本图像的光束传输穿过透镜，而所述其它组被关闭的遮光板元件阻挡来自基本图像的光束穿过透镜，遮光板驱动器与扫描显示表面同步地顺序改变被打开的遮光板元件组，基本图像被顺序地从显示装置投影在观察区上，以形成三维图像。
根据本发明的第二方面，提供了一种三维图像显示装置，包括：
具有显示表面的显示模块，在该显示表面上像素被排列在行和列中；
被配置以生成场图像信号给显示模块的显示驱动器，根据每个场图像信号沿着列扫描显示表面，以分别在像素上显示基本图像，并且在显示表面上形成场图像，该场图像被顺序地重写以形成帧图像；
被安装在显示模块前面并且具有多个狭缝的狭缝板，这些狭缝基本沿着列线性地延伸并且沿着行布置；
包括多个遮光板元件的遮光板装置，这些遮光板元件基本沿着列延伸并且沿着行或在行和列中布置，以与狭缝具有预定的关系；以及
被配置用于驱动遮光板装置以同时打开一组遮光板元件并且关闭其它组遮光板元件、并且显示来自遮光板装置的每个场图像的遮光板驱动器，所述一组遮光板元件传输来自基本图像的光束通过狭缝，而所述其它组的被关闭的遮光板元件阻挡来自基本图像的光束通过狭缝，遮光板驱动器与扫描显示表面同步地顺序改变被打开的遮光板元件组，基本图像被顺序地从显示装置投影在观察区上，以形成三维图像。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于显示三维图像的方法，包括：
具有显示表面的显示模块，在该显示表面上像素被排列在行和列中；
被安装在显示模块前面并且具有多个透镜的透镜阵列，这些透镜包括沿着列线性延伸的光学孔径，并且这些透镜被沿着行布置；
安装在透镜阵列的凸起表面侧上并且包括多个遮光板元件的遮光板装置，这些遮光板元件基本沿着列延伸并且沿着行或在行和列中布置，以与透镜具有预定的关系；
该方法包括：
生成场图像信号给显示模块，根据每个场图像信号沿着列扫描显示表面，以分别在像素上显示基本图像，并且在显示表面上形成场图像，该场图像被顺序地重写以形成帧图像；
驱动遮光板装置，以同时打开一组遮光板元件并且关闭其它组遮光板元件，并且显示来自遮光板装置的每个场图像，所述一组遮光板元件将来自基本图像的光束传输透过透镜，而所述其它组的被关闭的遮光板元件阻挡来自基本图像的光束穿过透镜；并且
与扫描显示表面同步地顺序改变被打开的遮光板元件组，基本图像被顺序地从显示装置投影在观察区上，以形成三维图像。
根据本发明的第四方面，提供了用于显示三维图像的方法，包括：
具有显示表面的显示模块，在该显示表面上像素被排列在行和列中；
被安装在显示模块前面并且具有多个狭缝的狭缝板，这些狭缝基本沿着列线性地延伸并且沿着行布置；以及
包括多个遮光板元件的遮光板装置，这些遮光板元件基本沿着列延伸并且沿着行或在行和列中布置，以与狭缝具有预定的关系；
该方法包括：
生成场图像信号给显示模块，根据每个场图像信号沿着列扫描显示表面，以分别在像素上显示基本图像，并且在显示表面上形成场图像，该场图像被顺序地重写以形成帧图像；
驱动遮光板装置，以同时打开一组遮光板元件并且关闭其它组遮光板元件，并且显示来自遮光板装置的每个场图像，所述一组遮光板元件将来自基本图像的光束传输透过狭缝，而所述其它组的被关闭的遮光板元件阻挡来自基本图像的光束穿过狭缝；并且
与扫描显示表面同步地顺序改变被打开的遮光板元件组，基本图像被顺序地从显示装置投影在观察区上，以形成三维图像。
附图说明
图1是水平剖视图，示意性地示出了根据本发明第一实施例的三维图像显示装置；
图2是水平剖视图，示意性地示出了根据本发明第二实施例的三维图像显示装置；
图3是水平剖视图，示意性地示出了根据本发明第三实施例的三维图像显示装置；
图4A是水平剖视图，示意性地示出了集成在图1至3中所示三维图像显示装置中的遮光板的结构；
图4B是前视图，示意性地示出了在图4A中示出的遮光板；
图5A是水平剖视图，示意性地示出了集成在图1至3中所示三维图像显示装置中的遮光板的另一种结构；
图5B是前视图，示意性地示出了集成在图5A中示出的三维图像显示装置中的遮光板的另一种结构；
图5C是前视图，示意性地示出了集成在图5A中示出的三维图像显示装置中的遮光板的另一种结构；
图6是示意图，示出了集成在图1至3中所示三维图像显示装置中的遮光板中，在一帧内在传输状态和关断状态之间的转换的概念；
图7是示意图，示出了对应于图6的像素表面上的基本图像的排列转换的概念；
图8是方框图，示出了驱动图1至3中所示三维图像显示装置的电路的配置；
图9是示意图，概念性地示出了在图1至3中所示三维图像显示装置中在驱动期间打开或关闭遮光板的操作；
图10A至10E是示意图，概念性地示出了如何将图1至3中所示三维图像显示装置的视区大小、分辨率和深度再现范围(射束密度)加倍；
图11是示意图，示意性地示出了被集成到根据本发明第四实施例的三维显示装置中的遮光板和透镜之间的位置关系；
图12是前视图，示意性地示出了被集成到根据本发明第四实施例的三维显示装置中的遮光板；
图13是示意图，示意性地示出了被集成到根据本发明第五实施例的三维显示装置中的遮光板和透镜之间的位置关系的另一例子；
图14A和14B是透视图，示意性地示出了根据本发明一个实施例的射束控制设备；并且
图15是示意图，示出了在根据本发明一个实施例的三维显示装置中，基本图像间距(pitch)Pe、射束控制设备间距Ps、间隔(gap)d、视距L以及视区宽度W之间的关系。
具体实施方式
下面对根据本发明一个实施例的显示三维图像的装置进行详细描述。
图1是水平剖视图，示意性地示出了根据本发明第一实施例的三维图像显示装置。
在图1中示出的装置中，底部对应于实际的观察者侧。顶部对应于三维显示装置侧。在三维显示装置中，液晶面板-即液晶显示模块-被用作显示模块。如已知的那样，液晶面板包括背光(backlight)单元405、两个偏光板(polarizing plate)404、以及液晶晶元(liquidcrystal cell)401。在图1中，参考标号406表示像素被显示在其上的像素表面，即液晶面板的显示表面。像素表面406实质被认为是这样一个表面，即像素在其上被在水平和垂直方向上布置在矩阵中。这种显示装置不局限于液晶面板。自然，显示模块显然可以是发光类型，例如有机EL面板、等离子显示模块，或电子发射类型显示模块。
应该注意，在这种光发类型显示模块中，在显示模块中不提供背光单元405。
透镜板402被安装在液晶面板前方作为控制来自液晶面板的射束的射束控制设备。像素表面406被置于透镜板402的透镜的焦平面或像平面上，或者被置于这些表面的附近。在此，透镜板402的透镜具有控制来自液晶面板的射束方向的功能。因为透镜提供了与狭缝板相似的功能，除了放大图像的功能，所以它们又被称为光学孔径。射束控制设备并不局限于这种透镜板402，而是可以是狭缝板，狭缝在该板中被形成。在狭缝板中，狭缝对应于光学孔径。
透镜板402的透镜沿着基本垂直的方向延伸，即横跨列。多个透镜沿着基本水平的方向布置，即横跨行。透镜板402的透镜可以是单凸类型或双凸类型。类似的结构在没有任何时分复用地显示图像的普通三维显示装置中被采用。在此，透镜板402的透镜在基本垂直的方向上-即横跨列-的延伸并不局限于延伸方向与垂直方向一致的情形。该延伸包括如参考图13所描述的透镜以某个角度与垂直方向倾斜的情形。若透镜板402的透镜以与垂直方向成某个角度地延伸，则多个倾斜延伸的透镜被布置在水平方向上(横跨行)。
为了在时分复用中显示图像，遮光板单元403被安装在透镜板402的凸透镜表面侧。而且，偏光板404被安装在遮光板单元403前。遮光板单元403的传输轴(transmission axis)被设置以与液晶面板前的偏光板404的传输轴平行或垂直地延伸。遮光板单元403具有这样一种结构，多个遮光板元件被设置其中。遮光板元件沿着基本垂直的方向延伸并且与透镜板402的透镜相对。遮光板元件被沿着基本水平的方向设置。为了在时分复用中显示图像，同时抑制串扰，这些多个遮光板元件与透镜相关联。也就是说，从前方看时，一个透镜的区域与多个遮光板元件的区域相同。如以下参考图4至7作为例子描述的，对应于一个透镜的伸长区域可以对应于布置在垂直方向上的多个遮光板元件而被划分为多个部分。此外，如以下参考图11作为一种变型方案描述的那样，遮光板单元403的遮光板元件可以与透镜板402的透镜相对地倾斜地布置，使得相对于透镜以某个角度倾斜。相应地，如在透镜板402的透镜的情形中那样，遮光板元件在基本垂直方向上的延伸并不局限于延伸方向与垂直方向一致的情形。该延伸包括遮光板元件以某个角度与垂直方向倾斜的情形(横跨列)，如参考图11描述的那样。若遮光板元件与垂直方向成某个角度地延伸，则倾斜延伸的遮光板元件被布置在水平方向上(横跨行)。
在图1中，在遮光板单元403内示意性示出的阴影部分和白色部分分别表示在某个场中的传输状态和关断状态。在该例子中，一帧被划分为两个场，并且遮光板单元403被打开和关闭，使得每个场的所有透镜的一半(奇数或偶数编号的透镜)处于传输状态。
在图1中所示的三维显示装置中，视区412是未以时分复用处理的视区411的两倍大。通过设计视区411使得其大小基本上与没有任何时分复用而获得的大小相同，则可将透镜间距降至一半，同时使分辨率加倍。可选地，通过将透镜焦距以及每个透镜的像素数量(射束密度)加倍，可将深度再现范围(depth reproduction range)加倍。当遮光板单元被靠近透镜板402地放置在透镜板402的凸表面侧上时，可抑制透镜和遮光板之间的与观察位置相关的位置偏差。
图2是水平剖视图，示意性地示出了根据本发明第二实施例的三维图像显示装置。在图2中示出的结构中，底部对应于观察者侧，而顶部对应于三维显示装置侧，如在图1中的情形一样。如在第一实施例中的情形一样，液晶面板被用作为显示装置。与透镜板402集成的遮光板单元403被安装在液晶面板前方。像素表面406被置于透镜板402的透镜的焦平面或像平面上，或者在这些面的附近，使得来自透镜板402的图像被投影在装置前方。在这种结构中，可抑制透镜和遮光板之间的与观察位置相关的位置偏差。
在图2中所示的结构中，偏光板404被安装在遮光板单元403前方。在图2中所示的结构中，如在第一实施例的情形中一样，视区412的大小、分辨率或深度再现范围与没有任何时分复用所得到的相比可以被加倍。
在图2中所示的结构例子中，一帧也被划分为两个场，并且遮光板单元403被打开和关闭，使得每个场的所有透镜的一半(奇数或偶数编号的透镜)处于传输状态。
图3是水平剖视图，示意性地示出了根据本发明第三实施例的三维图像显示装置。在图3中示出的结构中，如在图1和2中的情形一样，底部对应于观察者侧，而顶部对应于三维显示装置侧。如在第一实施例中的情形一样，液晶面板被用作为显示装置。替代透镜板402，遮光板单元403被安装在液晶面板前方；遮光板单元403也被用作为狭缝，狭缝用作为射束控制设备。此外，偏光板404被置于遮光板单元403的前方。
在图3中示出的结构中，如在第一实施例的情形中一样，视区412的大小、分辨率或深度再现范围与没有任何时分复用所得到的相比可以被加倍。
图4A和4B是水平剖视图，示意性地示出了被集成到图1至3中所示三维图像显示装置中的遮光板403的结构。遮光板单元403包括彼此相对布置的两个基底420，诸如两个玻璃板或类似物。电极423和424在两个基底420的内表面上形成；电极423在基本水平的方向上延伸，而电极424在基本垂直的方向上延伸。遮光板单元403的遮光板元件由在基本水平方向上延伸的电极423和在基本垂直方向上延伸的电极424之间的交叉部分限定。遮光板元件根据被施加在电极423和424上的电压而被打开和关闭。相应地，如以下对于一种变型方案所描述的，在其中遮光板元件对于透镜板的透镜是相对倾斜的结构中，电极424在基底420上被倾斜地形成，使得与垂直方向倾斜某个角度。在基本水平方向上延伸的电极423可以是实心的(solid)；可以使用单个未被分开的电极423。
在结构的该例子中，配备有水平电极423的基底420被安装在观察者侧。水平电极423在绝缘层421上形成。光阻挡部分422在绝缘层421的底部沿着基本垂直方向以预定的间隔被形成。在基底420之间填充液晶材料425。垂直电极424与透镜板402的透镜相对地布置。也就是说，垂直电极424被布置在基底420上；垂直电极424是水平部分，其数量对应于透镜板402的透镜。垂直电极424的间距被设置为基本等于透镜的间距。这里，术语“基本等于”并不局限于间距物理地相同的情形。该术语包括以下情况，即考虑到透镜板402的每个透镜的大小当从观察者进行观察的假设观察距离上看时与从该假设观察距离上看到的垂直电极424的大小不同，所以如果垂直电极424位于透镜的前方时，则垂直电极424以略小于透镜间距的间距被布置，而如果垂直电极424位于透镜的后方，则垂直电极424以略大于透镜间距的间距被布置。从假设视觉距离上看到的透镜板402的透镜与垂直电极424之间的不同就表示，由于在透镜板402的透镜和垂直电极424之间存在一定距离，所以来自透镜板402的透镜的图像被投影在垂直电极424被置于其上的实际表面上时，对于观察者的眼点，在原始图像和被投影图像之间存在大小的细微差别。
光阻挡部分422在基底420之一上在基本垂直的方向上延伸，并且沿着基本水平的方向以预定的间隔被布置。垂直电极424在另一基底420上相似地在基本垂直的方向上延伸，并且沿着基本水平的方向以预定的间隔布置。在该情形中，每个光阻挡部分422与垂直电极424之间的间隙相对并且被形成以具有比间隙稍大的宽度。光阻挡部分422无需必定被形成，但是其在防止相邻透镜之间的串扰方面是有效的。可选地，光阻挡部分422可以在矩阵中形成，从而覆盖水平电极423之间的间隙。虽然根据液晶的响应速度或时分的数量，几个至几十个水平电极423在基本水平的方向上延伸并且在基本垂直的方向上以预定的间隔布置。由水平划分所得到的电极数量，即遮光板元件行的数量，优选地比基本图像显示模块-诸如LCD-中的像素行数量小一个或两个数量级。如果遮光板元件行的数量与像素行的数量相同，则可能出现问题，诸如出现干扰图案。
在图4A和4B中示出的遮光板单元403可以被配置为通常打开的遮光板，其在施加信号电压时被关闭，或者被配置为通常关闭的遮光板，其在施加信号电压时被打开。对于通常打开的遮光板，当信号电压被施加于垂直电极424并且一个电压被施加在垂直电极424和水平电极423之间时，液晶材料中的液晶被定向以阻挡入射到液晶上的射束。这阻挡了来自位于垂直电极424对面的透镜的射束。对于通常关闭的遮光板，当信号电压被施加至垂直电极424并且一个电压被施加在垂直电极424和水平电极423之间时，液晶材料425中的液晶被定向以传输入射到液晶上的射束。这传输来自位于垂直电极424对面的透镜的射束。
图5A和5B是水平剖视图以及前视图，示意性地示出了遮光板单元403的另一形式，其可应用于根据本发明第一至第三实施例的三维图像显示装置。遮光板单元403包括彼此相对布置的基底420，诸如两个玻璃板或类似物。公共电极423和垂直电极424在两个基底420的内表面上形成；公共电极423在基本水平的方向上具有终端，并且为各个遮光板元件分别形成垂直电极424。
在图5A和5B中示出的结构例子中，配备有水平电极423的基底420被安装在观察者侧。水平电极423在绝缘层421上形成。光阻挡部分422在位于绝缘层421下方的基底420上形成。液晶材料425被填充在基底420之间。如在图4中示出的结构例子的情形中那样，多个分割的垂直电极424被布置以具有垂直电极424和透镜板402的透镜之间的位置关系。因此，电极的数量对应于透镜板402的透镜的数量。每个垂直电极424被分隔为沿着基本垂直方向布置的几个至几十个区域。也就是说，如在图4A和4B中示出的结构例子的情形中那样，这多个垂直电极424以预定的间隔被布置在基本水平的方向上。每个光阻挡部分422被形成以具有稍大于垂直电极424之间间隙的宽度。导线426在基底420的被相应光阻挡部分422覆盖的区域中形成。导线426连接至垂直电极424的相应区域，其中垂直电极424在基本垂直的方向上被分隔为这些区域。相应地，在图5A和5B中示出的结构例子中，被布置在基本垂直的方向上的垂直电极424的分开区域可以被分别驱动。图5C示出了垂直电极424的区域的形状示例，其中垂直电极424在基本垂直的方向上被分隔为这些区域，图5C还示出了连接至相应区域的导线426的示例。
图6(a)至6(h)是概念图，示出了在遮光板单元403的一帧内传输和关断状态的时间转换。在图6(a)至6(h)中，首要必备的是，一帧包括两个场(n＝2)。在图6(a)至6(h)中，为了概念上的描述，垂直和水平电极的数量比在实际遮光板单元403中的少。图6(a)至6(h)对应于时分数量(n)为2的情况。图6(a)至6(h)中示出的左列示出了在第一场中的时分复用显示。在图6(a)至6(h)中示出的右列示出了在第二场中的时分复用显示。
遮光板单元403被驱动，使得顺序地改变传输状态中的遮光板元件列，如在图6(a)至6(d)以及图6(e)至6(h)中所示，也就是说，以这种方式改变，使得图像垂直地从顶部向底部滚动。滚动与通过显示装置所执行的重写操作-即像素行的扫描-同步。这种结构和驱动方法使得能够防止时分场之间的串扰。如在本例的情形中那样，通过在切换时使位于正被扫描的像素行附近的所有系列的遮光板元件进入关断状态，即使显示装置的相应速度不够，也可抑制串扰。
更一般地，对于时分的数量n，驱动方法包括使每n个横向布置的遮光板元件进入传输状态，并且为一帧被划分成为的n个场中每一个顺序地改变传输状态中的遮光板元件。借助该驱动方法，为了在像素表面上显示一个场，遮光板单元403中的每n个遮光板元件在对于一个场的扫描期间保持打开。为了显示下一场，遮光板单元403的被打开的遮光板元件被移动一列。随后，在被移动的列的基础上，在一个场的扫描期间，每n个遮光板元件列被保持打开。这种显示驱动被执行，以显示包含n个场的一帧。
在图6(a)至6(h)中示出的驱动例子中，遮光板403中的四个区域(垂直电极被划分成为的部分的数量m＝4)被顺序地扫描。每两个遮光板元件列(时分的数量n＝2)被打开和关闭。像素表面406中的基本图像边界被相应地切换。参照本例，驱动方法将被进一步详细地描述。示出遮光板403的八种状态的图6(a)至6(h)分别对应于示出像素表面406的八种状态的图7(i)至7(p)。
首先，图7(i)示出了这样的状态，其中像素表面406被线性地顺序驱动以扫描每个像素行并且其中像素表面的从其上端开始的四分之一已经被扫描。当前场的基本图像在对应于像素表面406的从其上端开始的四分之一的区域中被显示。对应于为前一场打开的狭缝或透镜的基本图像在对应于像素表面的从其下端开始的四分之三的区域中被显示。因为每两个遮光板元件列被打开，所以奇数编号的(第一、第三、第五...)遮光板元件列被打开。在图7(i)中，打开的遮光板元件位于对应于前一帧的区域中。位于正被扫描的像素附近的遮光板元件(对应于像素表面的从其上端开始的四分之一的区域)被关闭。在图6(a)中，被关闭的遮光板元件被阴影表示，而打开的遮光板元件以空白表示。
图7(j)示出了这样的状态，其中像素表面406被线性地顺序驱动以扫描每个像素行并且其中像素表面的上半部分已经被扫描。当前场的基本图像在对应于像素表面406的从其上端开始的一半的区域中被显示。对应于为前一场打开的狭缝或透镜的基本图像在对应于像素表面的下半部分的区域中被显示。在前一帧中，奇数编号的(第一、第三、第五...)列中的遮光板元件被打开。然而，在当前帧中，偶数编号的(第二、第四、第六...)列中的遮光板元件被打开。位于正被扫描的像素附近的遮光板元件(从上端开始的第二区域)被关闭。随后，如在图7(k)和7(l)中所示，像素表面406被扫描以显示基本图像。相应地，如在图6(c)和6(d)中所示，遮光板403的预定遮光板元件被关闭和打开。类似地，偶数编号的(第二、第四、第六...)遮光板元件区域被打开。
一旦线性顺序扫描(显示基本图像)被完成到像素表面406的底端，第一场的基本图像就在像素表面406上被显示。在扫描第一场期间，偶数编号的遮光板元件列被打开。偶数编号的遮光板元件列对应于已经被描述的、垂直电极424的被偶数编号列的区域。因此，偶数编号的列中的透镜或狭缝作为投影透镜或狭缝；透镜或狭缝与偶数编号的列中的垂直电极424的区域相对。对应于投影透镜或狭缝的基本图像被投影在观察者上。因此，被投影的基本图像被合成，以生成对应于可见的第一场的三维图像。
为了显示下面第二场中的图像，偶数编号的列(第二列、第四列、第六列...)中的遮光板元件被顺序地关闭，而奇数编号的(第一、第三、第五...)列中的遮光板元件被顺序打开，如在图6(e)至6(h)中所示。与该操作同步地，像素表面406被从其上端开始扫描，如在图7(m)中所示；每个像素行被线性地顺序驱动，以显示对应于狭缝或透镜的基本图像。随后，如在图7(n)至7(p)所示，像素表面406被向下扫描，以顺序地显示对应于狭缝或透镜的基本图像。奇数编号的列中的透镜或狭缝作为投影透镜或狭缝；透镜或狭缝与奇数编号的列中的垂直电极424的区域相对。对应于投影透镜或狭缝的基本图像被投影在观察者上。因此，被投影的基本图像被合成，以生成对应于可见的第二场的三维图像。当图6(a)至6(h)中的遮光板的打开和关闭与图7(i)至7(p)中的基本图像的显示同步时，对应于第一和第二场的三维图像被生成，以显示一帧的三维图像。
在图6(a)至6(h)中示出的驱动例子中，图7(i)至7(l)中示出的第一场中被显示(重写)的基本图像对应于偶数编号的列中的透镜或狭缝。图7(m)至7(p)中示出的第二场内被显示(重写)的基本图像对应于奇数编号的列中的透镜或狭缝。在没有配备有任何遮光板的三维显示装置中，对应于奇数和偶数编号的列中的透镜或狭缝-即所有透镜或狭缝-的基本图像被显示在像素表面406上，使得基本图像以对于所有场相同的方式被布置。相反，对应于奇数和偶数编号的列中的透镜或狭缝的像素单元在像素表面406上被显示，使得以对于各个场不同的方式被布置。因此，在图6中示出的驱动例子中，在每个场中，数量为总数量一半(n＝2)的透镜或狭缝被使得有效。对应于透镜或狭缝的基本图像可以被相应地显示，使得在像素表面406上具有的宽度是在普通三维显示中宽度的一倍。这使得与在普通显示中的相比可以将所显示的三维图像的视区大小或深度再现范围扩大一倍。
因此，遮光板只需能够表现两种状态，传输和关断状态，并且能够被足够快地打开和关闭，以至于在短于一个场的时间内完成响应。通过双稳态铁电液晶，遮光板可以被驱动以显示出传输状态图形，诸如上面使用如图4中示出的简单矩阵所描述的一样。而且，通过双稳态扭曲向列液晶(bistable twisted nematic liquid crystal)或pi-单元(弯曲配向向列液晶：bend alignment nematic liquid crystal)，遮光板可以被驱动以显示出传输状态图形，诸如上面使用如图5中所示的分别连接至相应遮光板元件的单元所描述的一样。
图8是方框图，示意性地示出了一种控制设备，它同步地驱动显示装置，在本实施例中为LCD 401和遮光板403。
如图8中所示，输入部分100输入图像信号给控制部分101作为输入信号。图像信号包括要显示在LCD 401上的基本图像。当提供给图像信号生成部分102时，图像信号被分为将在第一场中显示的第一组分和将在第二场中显示的第二组分。第一和第二组分信号被用于显示对应于奇数和偶数编号的列(n＝2)中的透镜或狭缝的一组基本图像，如参照图6所描述的那样。
输入部分输入同步信号给控制信号生成部分108，以控制用于第一场的垂直扫描信号以及用于第二场的垂直扫描信号。而且，生成遮光板打开和关闭信号，它与用于第一和第二场的垂直扫描信号同步。此外，生成垂直驱动信号和水平驱动信号，它们对应于遮光板打开和关闭信号。
为了显示第一场图像，LCD 401的Y驱动器106被提供以将在第一场中显示的第一组分信号。LCD 401的X驱动器108被提供以垂直扫描信号。相应地，如图7(i)至7(l)中所示，对应于狭缝或透镜的基本图像从像素表面406的上端开始被顺序地显示。而且，对应于遮光板打开和关闭信号的垂直和水平驱动信号被施加给遮光板403的X驱动器112和Y驱动器110。因此，如图6(a)至6(d)中所示，偶数编号的(第二、第四、...)列中的遮光板元件从上端开始被顺序地打开。
为了在显示第一场之后显示第二场图像，LCD 401的Y驱动器106被提供以将在第二场中显示的第二组分信号。LCD 401的X驱动器108被提供以垂直扫描信号。相应地，如图7(m)至7(p)中所示，对应于狭缝或透镜的基本图像从像素表面406的上端开始被顺序地显示。此外，对应于遮光板打开和关闭信号的垂直和水平驱动信号被施加给遮光板403的X驱动器112和Y驱动器110。因此，如图6(e)至6(h)中所示，遮光板403的奇数编号的(第一、第三、...)列中的遮光板元件从上端开始被顺序地打开。
在图8中所示的驱动电路中，为每个场切换基本图像的布置。然而，在图像输入信号正在显示装置外部被生成的同时，基本图像的布置可以通过执行时分复用而被切换。当基本图像被显示时，控制部分101使遮光板403与显示同步。用于同步的定时被如下控制。在LCD401的像素表面406中基本图像在其上被切换的像素行到达某个遮光板元件行的上端之前或之后，遮光板元件行被置为关断状态。在基本图像在其上被切换的像素行到达某个遮光板元件行的下端之前或之后，偶数或奇数编号的列中的遮光板元件被置为传输状态，这些遮光板元件被包含在上面的遮光板元件行中并且对应于由切换而得到的基本图像。在该场合中，如果位于遮光板元件行的上端的显示装置的像素还没有完成响应，则遮光板元件行被置为传输状态的时间可能被延迟，使得多个遮光板元件行被同时置为关断状态。相反，如果诸如LCD的显示装置响应足够快，并且提供脉冲显示(impulse display)，则特定遮光板元件行无需被同时置为关断状态。替代地，在基本图像在其上被切换的像素行到达遮光板元件行的上端之前或之后，传输状态中的遮光板元件可以被切换。
此外，在时分复用未被实施的模式中，可以切换控制，使得整个遮光板被保持在传输状态中。这种非时分复用显示模式在提高亮度或执行维护操作时是有效的。如果在时分状态和非时分状态之间亮度存在很大差别，则可进一步控制和调节背光或显示装置的亮度。
上面的配置和控制方法执行时分复用，使得为每个场切换传输状态中的透镜，以从上到下顺序地切换透镜，如在图9中所示。在图9中，应该注意，遮光板单元403的被关闭区域以黑色示出，并且像素表面406的、分别在第一和第二场中被关闭的第一和第二区域被同时示出。
图10A和10B示出了根据本发明的三维图像显示装置的水平交叉部分。图10A和10B示出了不同场之间基本图像布置(宽度Pe)的不同。图10A示出了当第一场中偶数编号列中的遮光板区域被打开以允许偶数编号行中的透镜投影相应基本图像时所观察到的射束区。图10B示出了当第二场中奇数编号列中的遮光板区域被打开以允许奇数编号行中的透镜投影相应基本图像时所观察到的射束区。在图10A和10B中示出的例子中，时分的数量为2，基本图像的水平位置在偶数或奇数编号的场中切换一个透镜间距Ps。如果时分的数量是n，则基本图像的水平位置在每场上被移动一个透镜间距Ps。
如图10A和10B中所示，基本图像宽度Pe被设置为透镜间距Ps的大约两倍(n＝2)。与某个透镜相邻的透镜不被用于基本图像的投影。对应于空闲相邻透镜的显示屏幕406上的区域可以被利用作为使用有效透镜投影图像至其上的区域。相反地，图10E涉及一种不执行时分复用的普通三维图像显示装置。在该情形中，不提供遮光板单元403，使得所有透镜被同时用于基本图像的投影。对应于相邻透镜的基本图像彼此相邻地布置。基本图像宽度Pe几乎与透镜间距Ps相同。因此，与图10E中示出的基本图像的普通显示相比，图10A和10B中示出的基本图像的显示能够使用双倍区域。这使得可将三维显示中的视区大小加倍。
图10C示出了这样一个例子，其中基本图像宽度Pe与图10E中的相似，但是其中透镜间距Ps被设置为图10E中的一半。由于透镜间距Ps被减少为一半，所以图10C中所示的遮光板单元403的遮光板间距(几乎等于Ps)被设置为图10A和10B中的一半。通过图10C中示出的结构，被减少为一半的透镜间距Ps和遮光板间距使得，与图10E中所示的普通显示相比，可将分辨率加倍。
图10D示出了这样一个例子，其中透镜和像素表面406之间的间隙被设置为比图10A、10B、10C和10E中的大。即使具有与图10A和10B中示出的相同的像素图像宽度，视区大小随着透镜和像素表面406之间的间隙大小的增加而减小(如图10E的情形中那样)。然而，只要显示装置的像素间距保持不变，则由基本图像发射穿过相应透镜的射束的射束密度就比图10A、10B、10C和10E中的高。这使得可将被显示的三维图像的深度再现范围加倍。
在图10A、10B、10C和10D中示出的结构中，遮光板单元被靠近透镜板402地置于透镜板402的凸表面侧。这使得它可抑制透镜和遮光板之间的与眼点相关的位置偏差。
图11概念性地示出了用于根据本发明第四实施例的三维图像显示装置的遮光板单元403和透镜板的前示图的一部分。在该前示图中，显示屏被从其上端至下端画出。然而，显示屏在横向上被放大并且仅仅被部分地示出。相应地，图11仅仅示出了遮光板单元403的一些遮光板元件，但是，实际上遮光板单元403被放置，以覆盖整个像素表面406。图11中示出的遮光板单元403包括一个结构，它为每个遮光板元件在传输状态和关断状态之间切换，遮光板元件的宽度小于透镜的宽度，并且遮光板元件被划分为多个与透镜倾斜延伸的区域。在该情形中，在垂直方向上，遮光板元件连续地从遮光板单元的一端至另一端地延伸，并且不被划分。然而，如果LCD或类似物的像素表面可以被分为可被独立驱动的上部和下部时，则每个遮光板元件可被分为两个部分。在图11中，白色遮光板元件表示射束可以被传输通过的区域。灰色遮光板元件表示阻挡射束的区域。
在图11中示出的遮光板单元403中，在对应于两个透镜周期处的透镜宽度的时期内，遮光板元件处于传输状态。对于帧被划分成为的两个场的每一个，传输状态中的遮光板元件组被驱动以被顺序地改变，从而移动与透镜宽度相同的距离。在每个场中，遮光板元件被驱动，使得传输的或关断的区域与显示设备同步地在箭头方向上顺序移动。遮光板元件与基本图像的切换同步地被关闭，使得基本图像边界407始终位于遮光板的光阻挡部分422的对面。基本图像的布置的改变与图7(i)至7(p)中示出的相似。这种配置也能够实现时分复用，使得基本图像被从像素表面的上端至下端顺序地切换。相应地，如参照图10所描述的，可将视区大小、分辨率和深度再现范围之一加倍。场之间的串扰也被抑制。然而，第四实施例的抑制效应比第一至第三实施例中的稍低，因为在第四实施例中，基本图像边界407可能偏离被关闭的遮光板元件区的中心。相应地，可通过将打开的遮光板元件的区域变得比关闭的遮光板元件的区域更窄而进一步抑制串扰。
图12是用于根据本发明第四实施例的三维图像显示装置的遮光板单元403的前示图。与图5B中示出的遮光板单元相似，图12中示出的遮光板单元403包括由两个玻璃板或类似物构成的基底420。公共电极423和垂直电极424在两个基底420的内表面上形成；公共电极423具有在基本水平的方向上的终端。液晶材料425填充在基底420之间。垂直电极424被倾斜地分为对应于透镜板402的透镜的多个部分，但是每个部分比相应的透镜薄。垂直电极424被形成，使得其上端和下端分别从公共电极的上端和下端偏移等于一个透镜的宽度的距离。
图13概念性地示出了用于根据本发明第五实施例的三维图像显示装置的遮光板单元403和透镜板的前示图的一部分。在该前示图中，显示屏被从其上端至下端画出。然而，显示屏在横向被放大并且仅仅被部分地示出。相应地，如图11那样，图13仅仅示出了遮光板单元403的一些遮光板元件，但是实际上遮光板单元403被放置以覆盖整个像素表面406。透镜板402的透镜被倾斜地布置。遮光板单元403包含这样一个结构，即它为每个遮光板元件在传输状态和关断状态之间转换，遮光板元件的宽度小于透镜的宽度，并且遮光板元件被划分为多个在与透镜方向稍有不同的倾斜方向上延伸的区域。在该情形中，在垂直方向上，遮光板元件连续地从遮光板单元的一端至另一端延伸，并且不被划分。如果透镜板402的透镜被这样倾斜地布置，则基本图像也倾斜地延伸。然而，切换每个场的基本图像边界407使得能够实现时分复用，使得基本图像被顺序地从像素表面的上端至下端切换，如图11中示出的第四实施例中那样。相应地，如参照图10所描述的那样，可将视区大小、分辨率和深度再现范围之一加倍。
现在，参照图14和15，将描述使用基于多视野***或一维IP***的视差图像布置所提供的三维显示。图14和15中示出的三维图像的显示与参照图1至13所描述的显示装置和方法结合，用于实施。
在IP***和多视野***中，观察距离通常是有限的。因此，显示图像被形成，使得被投影的图像在假设观察距离上实际上是可见的。一般地，通过为观察距离表面上的水平线(眼点高度位置)和连接像素与光学孔径(狭缝或透镜)的线之间的每个交叉点(投影中心)执行图像处理(在计算机图像的情况中为再现(rendering))而形成被投影的图像。
图14A是透镜板402的透视图，用作为射束控制装置。图14B是狭缝333的透视图。图14A和14B中示出的透镜板402和狭缝333都可以被用作射束控制设备。如已经描述的那样，遮光板也可以作为狭缝使用。
图15(a)、15(b)和15(c)是三维图像显示装置的显示模块的前示图和发展，示意性地示出了在关于显示模块的垂直面和水平面中的射束区域。也就是说，图15(a)示出了二维图像显示模块331和视差栅栏332的前视图。图15(b)示出了平面图，示出通过三维显示装置实施的图像的布置。图15(c)示出了三维图像显示装置的侧视图。
如图15(a)、15(b)和15(c)中所示，三维图像装置包括二维图像显示模块331-诸如液晶显示元件(LCD)-和具有光学孔径的射束控制设备332。射束控制设备332对应于一种光学孔径。如图14A和14B中所示，光学孔径在基本垂直的方向上线性延伸，并且在基本水平的方向上周期地布置。光学孔径这样构成了透镜板402或狭缝333。通过三维图像显示装置，当从眼睛的位置通过射束控制设备332观察显示装置331时，观察者可以在二维图像显示模块331的前面和后面看到三维图像。
在这种情况中，二维图像显示模块331中的像素的数量在基本水平的方向上为1920，在基本垂直的方向上为1200，计数是基于构成一个方块的像素组的最小单元。像素组的每个最小单元包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)子像素。
在图15(a)至15(c)中，通过射束控制设备332和观察距离表面343之间的观察距离L，根据视觉距离表面343上的眼点和投影在显示装置上的孔径中心之间的距离确定射束控制设备中的孔径的水平间距(透镜间距或狭缝间距)Ps、以及间隙d、基本图像的间距Pe(没有任何时分复用地测量)。参考数字346表示连接眼点位置与每个孔径中心的线。基于这样的条件确定视区宽度W，即基本图像在显示装置的显示表面上不重叠。时分复用(划分的数量n)使得Pe大约为图10中示出的Ps的n倍大。选择图10A、10B和10C中的任何设计都使得视区大小W、分辨率(1/Ps)和深度再现范围(射束密度)的任意之一为图15(a)至15(c)中的相应参考的n倍大。
通过一维IP***，直线346并不总是通过显示装置的显示屏上的每个像素。相反地，通过多视野***，连接眼点位置与每个孔径中心的线与射束的轨迹一致。如果孔径的水平间距Ps是(子)像素间距Pp的整数倍，则基本图像的间距Pe包括一个分数(fraction)，它使得间距Pe显著地偏离像素间距Pp的整数倍。即使孔径的水平间距Ps不是像素间距Pp的整数倍，通过一维IP***，基本图像的间距Pe也包括一个分数，它使得间距Pe显著偏离像素间距Pp的整数倍。相反地，通过多视野***，基本图像的间距Pe是像素间距Pp的整数倍。
长宽比为3∶1的像素(子像素)在水平和垂直方向上被线性地布置在矩阵中；红色、绿色和蓝色像素在相同的行和列内被交替地布置在水平方向上。该颜色布置通常被称为镶嵌布置。当一个有效像素包括18列和6行中的像素时，可以提供三维图像显示，它在基本垂直的方向上提供18个视差。借助多视野***，该显示结构要求对应于18个像素的18个观察点和基本图像间距；射束控制设备的水平间距比18/n倍图像间距更小。如果使用包括图13中示出的倾斜延伸的透镜的透镜板，则颜色布置可以是垂直条。
借助IP***，例如在18/n倍像素间距等于导致多组平行射束的视差栅栏间距Ps的设计中，基本图像边界以分别稍大于18倍像素宽度(例如18.02)的间隔出现。因此，根据显示表面中的位置，基本图像宽度对应于18或19列。也就是说，基本图像间距的平均值稍大于18倍像素宽度。此外，射束控制设备的水平间距等于18/n倍像素宽度。
考虑到玻璃基底或透镜材料的折射率，显示装置的显示表面331和视差栅栏332或402之间的间隙大小d被设置为几个mm。因此，当视差栅栏的间距Ps(不是根据距离而可能可见或可能不可见的间距Ps，而是视差栅栏的实际间距Ps)是像素间距Pp的整数倍时，***是基于一维立体照相的。相反地，通过多视野***，基本图像间距Pe是像素间距Pp的整数倍，***被归入多视野类型。
通过IP***，基本图像包括18或19个像素列。孔径间距Ps等于18/n倍像素宽度。由于基本图像宽度比18个像素列的宽度稍大，所以当基本图像边界与最近的像素列边界对齐时(普通的A-D转换***)，对于大多数孔径，孔径的像素列数量为18，但是对于某些为19。如果时分的数量为2，则对于每个场，基本图像布置在整个显示表面上横向地翻转，如图7(i)和7(m)中所示。
如上所述，通过多视野***或一维IP***，根据本发明实施例的三维图像显示装置将视区大小、分辨率和深度量任意之一提高因数n倍。三维图像显示装置还抑制场之间的串扰。
本发明并不完全局限于上面的实施例。在实现时，本发明可以通过改变实施例的组件而实施，而不背离本发明的精神。此外，可以通过将在实施例中公开的多个组件恰当地组合而形成多种发明。例如，实施例中示出的一些组件可被省略。而且，根据不同实施例的组件可被适当地组合在一起。
根据本发明，基于多视野***或一维IP***的三维图像显示装置可以将视区大小、分辨率和深度量任意之一提高因数n倍，同时抑制场之间的串扰。
附加的优点和改进对于本领域技术人员而言是容易想到的。因此，本发明在其更宽的方面并不局限于在此示出和描述的具体细节和代表性实施例。相应地，可以进行多种修改而不背离由所附的权利要求和其等效物所定义的一般发明概念的精神或范畴。

Claims (22)

1.一种三维图像显示装置，包括：
具有显示表面的显示模块，在所述显示表面上像素被排列在行和列中；
被配置以生成场图像信号给所述显示模块的显示驱动器，沿着列根据每个场图像信号扫描所述显示表面，以分别在像素上显示基本图像，并且在所述显示表面上形成场图像，所述场图像被顺序地重写以形成帧图像；
被安装在所述显示模块前面的透镜阵列，具有多个透镜，其中所述透镜包括沿着列线性延伸的光学孔径，并且所述透镜被沿着行布置；
安装在所述透镜阵列的凸表面侧上的遮光板装置，包括多个遮光板元件，其中所述遮光板元件基本沿着列延伸并且沿着行或在行和列中布置，以与所述透镜具有预定关系；以及
被配置用于驱动所述遮光板装置以打开一组遮光板元件并且同时关闭其它组遮光板元件、并且显示来自所述遮光板装置的每个场图像的遮光板驱动器，其中所述一组遮光板元件传输来自基本图像的光束穿过透镜，而所述其它组的被关闭的遮光板元件阻挡来自基本图像的光束穿过透镜，所述遮光板驱动器与所述扫描显示表面同步地顺序改变被打开的遮光板元件组，基本图像被顺序地从所述显示装置投影在观察区上，以形成三维图像。
2.根据权利要求1的三维图像显示装置，其中所述透镜阵列包括所述透镜阵列形成在其上的第一基底，并且所述遮光板装置包括位于所述第一基底对面的第二基底以及形成在所述第一和第二基底之间的遮光板元件。
3.根据权利要求1的三维图像显示装置，其中每个遮光板元件还包括设置在所述遮光板元件之间的光阻挡部分。
4.根据权利要求1的三维图像显示装置，其中所述遮光板驱动器关闭沿着行布置、并且对应于要被重写的像素行的一系列遮光板元件，并且随后与所述像素行的重写同步地打开被关闭的遮光板元件。
5.根据权利要求1的三维图像显示装置，其中每个遮光板元件具有等于或小于每个透镜的一半宽度的宽度，并且相对于列倾斜地布置。
6.根据权利要求1的三维图像显示装置，其中所述透镜和所述遮光板元件以相对于像素列的相应角度被相对于像素列倾斜地布置在所述显示表面上。
7.一种三维图像显示装置，包括：
具有显示表面的显示模块，其中在所述显示表面上像素被排列在行和列中；
被配置以生成场图像信号给所述显示模块的显示驱动器，其中沿着列根据每个场图像信号扫描所述显示表面，以分别在像素上显示基本图像，并且在所述显示表面上形成场图像，所述场图像被顺序地重写以形成帧图像；
被安装在所述显示模块前面的狭缝板，具有多个狭缝，其中所述狭缝基本沿着列线性地延伸并且沿着行布置；
包括多个遮光板元件的遮光板装置，其中所述遮光板元件基本沿着列延伸并且沿着行或在行和列中布置，以与所述狭缝具有预定关系；以及
被配置用于驱动所述遮光板装置以打开一组遮光板元件并且同时关闭其它组遮光板元件、并且显示来自所述遮光板装置的每个场图像的遮光板驱动器，其中所述一组遮光板元件传输来自基本图像的光束通过狭缝，而所述其它组的被关闭的遮光板元件阻挡来自基本图像的光束通过狭缝，所述遮光板驱动器与所述扫描显示表面同步地顺序改变被打开的遮光板元件组，基本图像被顺序地从所述显示装置投影在观察区上，以形成三维图像。
8.根据权利要求7的三维图像显示装置，其中每个遮光板元件还包括设置在所述遮光板元件之间的光阻挡部分。
9.根据权利要求7的三维图像显示装置，其中所述遮光板驱动器关闭沿着行布置、并且对应于要被重写的像素行的一系列遮光板元件，并且随后与所述像素行的重写同步地打开被关闭的遮光板元件。
10.根据权利要求7的三维图像显示装置，其中每个遮光板元件具有等于或小于每个狭缝的一半间距的宽度，并且相对于列倾斜地被布置。
11.根据权利要求7的三维图像显示装置，其中所述狭缝和所述遮光板元件以相对于像素列的相应角度被与像素列倾斜地布置在所述显示表面上。
12.一种用于显示三维图像的方法，包括：
具有显示表面的显示模块，其中在所述显示表面上像素被排列在行和列中；
被安装在所述显示模块前面的透镜阵列，具有多个透镜，其中所述透镜包括沿着列线性延伸的光学孔径，并且所述透镜被沿着行布置；
安装在所述透镜阵列的凸表面侧上的遮光板装置，包括多个遮光板元件，其中所述遮光板元件基本沿着列延伸并且沿着行或在行和列中布置，以与所述透镜具有预定关系；
所述方法包括：
生成场图像信号给所述显示模块，沿着列根据每个场图像信号扫描所述显示表面，以分别在像素上显示基本图像，并且在所述显示表面上形成场图像，所述场图像被顺序地重写以形成帧图像；
驱动所述遮光板装置，以打开一组遮光板元件并且同时关闭其它组遮光板元件，并且显示来自所述遮光板装置的每个场图像，所述一组遮光板元件传输来自基本图像的光束透过透镜，而所述其它组的被关闭的遮光板元件阻挡来自基本图像的光束穿过透镜；并且
与所述扫描显示表面同步地顺序改变被打开的遮光板元件组，基本图像被顺序地从所述显示装置投影在观察区上，以形成三维图像。
13.根据权利要求12的用于显示三维图像的方法，其中所述透镜阵列包括所述透镜阵列形成在其上的第一基底，并且所述遮光板装置包括位于所述第一基底对面的第二基底以及形成在所述第一和第二基底之间的遮光板元件。
14.根据权利要求12的用于显示三维图像的方法，其中每个遮光板元件还包括设置在所述遮光板元件之间的光阻挡部分。
15.根据权利要求12的用于显示三维图像的方法，其中所述驱动遮光板装置的步骤包括关闭沿着行布置、并且对应于要重写的像素行的一系列遮光板元件，并且与所述像素行的重写同步地打开被关闭的遮光板元件。
16.根据权利要求12的用于显示三维图像的方法，其中每个遮光板元件具有等于或小于每个透镜的一半宽度的宽度，并且相对于列倾斜地布置。
17.根据权利要求12的用于显示三维图像的方法，其中所述透镜和所述遮光板元件以相对于像素列的相应角度被与像素列倾斜地布置在所述显示表面上。
18.一种用于显示三维图像的方法，包括：
具有显示表面的显示模块，其中在所述显示表面上像素被排列在行和列中；
被安装在所述显示模块前面的狭缝板，具有多个狭缝，其中所述狭缝基本沿着列线性地延伸并且沿着行布置；以及
包括多个遮光板元件的遮光板装置，其中所述遮光板元件基本沿着列延伸并且沿着行或在行和列中布置，以与所述狭缝具有预定关系；
所述方法包括：
生成场图像信号给所述显示模块，沿着列根据每个场图像信号扫描所述显示表面，以分别在像素上显示基本图像，并且在所述显示表面上形成场图像，所述场图像被顺序地重写以形成帧图像；
驱动所述遮光板装置，以打开一组遮光板元件并且同时关闭其它组遮光板元件，并且显示来自所述遮光板装置的每个场图像，所述一组遮光板元件将来自基本图像的光束传输透过狭缝，而所述其它组的被关闭的遮光板元件阻挡来自基本图像的光束穿过狭缝；并且
与所述扫描显示表面同步地顺序改变被打开的遮光板元件组，基本图像被顺序地从所述显示装置投影在观察区上，以形成三维图像。
19.根据权利要求18的用于显示三维图像的方法，其中每个遮光板元件还包括设置在所述遮光板元件之间的光阻挡部分。
20.根据权利要求18的用于显示三维图像的方法，其中所述驱动遮光板装置的步骤包括关闭沿着行布置、并且对应于要被重写的像素行的一系列遮光板元件，并且与所述像素行的重写同步地打开被关闭的遮光板元件。
21.根据权利要求18的用于显示三维图像的方法，其中每个遮光板元件具有等于或小于每个狭缝的一半间距的宽度，并且相对于列倾斜地布置。
22.根据权利要求18的用于显示三维图像的方法，其中所述狭缝和所述遮光板元件以相对于像素列的相应角度被与像素列倾斜地布置在所述显示表面上。
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