CN1949886A - 显示三维图像的***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三维(3D)显示***及其使用三维(3D)显示***的方法。该3D显示***包括：显示面板，其包括多个像素，根据特定模式的规则将几个方向的视差图像信号施加到像素，并显示几个方向的视差图像信号；和滤光器，其位于显示面板的前部和后部的至少其中之一，根据特定模式的规则形成预定阻挡图形，以实现三维图像，并将几个方向的视差图像信号彼此分开。

Description

显示三维图像的***和方法
本申请要求于2005年10月12日提交的韩国专利申请No.P2005-0096030的权益，将其在此完全包括并引入作为参考。
技术领域
本发明涉及用于显示三维图像的***和方法，且更为具体地说涉及使用三维滤光器的三维图像的***和方法。
背景技术
最近一段时间以来，已经开发了多种三维图像显示***以显示三维图像或立体图像。
通常，为了允许观看者有效地观看三维图像，将不同的图像施加到观看者的双眼(也就是，右眼和左眼)，并在观看者的大脑中彼此组合右和左图像，使得观看者能够观看类似于物体的实际图像的三维图像或立体图像。
为了构造该三维图像，需要能够在观看者的右和左眼显示不同图像的特定设备。上述特定设备的代表性实例是基于线性偏振的三维显示器，其能够使用三维(3D)眼镜将图像分割为几个单元。
但是，上述基于线性偏振的三维显示器具有观看者必须佩戴3D眼镜的缺点。
因此，为了解决上述问题，近来已经通过连接用于根据各别的方向将图像分割为几个单元的特定元件到平板显示器(例如，LCD或PDP)，开发了改进的3D显示***。
上述改进的3D显示***已经通过多种石版复制(autography)方案，例如，视差方案，基于微透镜阵列片的积分照相(integralphotography)方案，和基于干涉现象的全息方案等开发出来。
然而，上述视差3D显示***能够以各别的方向(也就是，水平方向或垂直方向)显示三维图像，使得用户或观看者不能以多个方向观看所述的三维图像。
虽然上述整体照相3D显示***或上述全息3D显示***能够以所有方向显示三维图像，但是它们需要处理大量数据，结果造成出现复杂的***且产生大量的误差。
发明内容
因此，本发明提出一种用于显示三维图像(3D)的***和方法，其基本上避免了现有技术的限制和缺点造成的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种用于以多个方向显示三维(3D)图像的***和方法。
本发明的另一目的是提供一种用于根据用户命令显示二维图像或三维图像的***和方法。
本发明的又一目的是提供一种简化的3D图像显示***及其方法。
本发明的其它优点、目的和特征将在随后的说明中部分地描述，经过以下检验或从本发明的实践中学习，上述优点、目的和特征对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。本发明的目的和优点可以如所附说明书及其权利要求书和附图中所特别指出的来实现和获得。
为实现本发明的这些目的和其它的优点，以及根据本发明的目的，如这里具体地和广泛地描述的，一种三维(3D)显示***，包括：显示面板，其包括多个像素，根据特定模式的规则将几个方向的视差图像信号施加到像素，并显示几个方向的视差图像信号；和滤光器，其位于显示面板的前部和后部的至少其中之一，根据特定模式的规则形成预定阻挡图形，以实现三维图像，并将几个方向的视差图像信号彼此分开。
优选地，该特定模式是其中显示面板不转动的第一模式或其中显示面板基于其中心轴转动90度的第二模式。
优选地，该视差图像信号是两方向视差图像信号或三方向视差图像信号。
优选地，该像素彼此相邻，以将不同方向的视差图像信号施加到相邻像素。
优选地，以至少一个对角方向对角地布置的像素接收具有相同方向的视差图像信号。
优选地，该滤光器包括多个区域，布置该区域分别应对(to copewith)该像素，且将该区域根据外部电信号分类为透射区域和非透射区域。
在本发明的另一方面中，提供了一种三维(3D)显示***，其包括：光源，其用于产生光束或光信号；LCD面板，其位于光源的前部，采样/多路复用几个方向的视差图像信号，根据所选的选择模式的规则将产生的视差图像信号施加到相应的像素，和显示几个方向的视差图像信号；和液晶滤光器，其位于显示面板的前部和后部的至少其中之一，根据特定模式的规则形成预定的阻挡图形，以实现三维图像，并将几个方向的视差图像信号彼此分开。
在本发明的又一方面中，提供了一种三维(3D)显示方法，其包括：a)接收几个方向的视差图像信号；b)采样/多路复用接收的几个方向的视差图像信号，并形成几个方向的视差图像；c)确定选择了第一模式或第二模式；和d)如果选择了第一模式或第二模式，则根据第一模式或第二模式的规则显示几个方向的视差图像，形成预定的阻挡图形，使用该阻挡图像分开几个方向的视差图像，并实现三维图像。
应该理解本发明的前述一般描述和下面的具体描述都是示例性和说明性的，并且意在提供本发明如权利要求所述的进一步解释。
附图说明
附图是为了能进一步了解本发明而包含的，并且被纳入本说明书中构成本说明书的一部分，这些附图示出了本发明的一个或多个实施例，并用于与本说明书一起对本发明的原理进行说明。在附图中：
图1是说明了根据本发明的三维显示***的概念图；
图2A是说明了根据本发明的应用于工作在第一模式的显示面板的单独像素的两方向视差图像信号的阵列的结构图；
图2B是说明了根据本发明的应用于工作在第一模式的显示面板的单独像素的三方向视差图像信号的阵列的结构图；
图3A是说明了根据本发明的能够分割如图2A所示的两方向视差图像信号的滤光器的阻挡图形的结构图；
图3B是说明了根据本发明的能够分割如图2B所示的三方向视差图像信号的滤光器的阻挡图形的结构图；
图4A是说明了根据本发明的应用于工作在第二模式的显示面板的单独像素的三方向视差图像信号的阵列的结构图；
图4B是说明了根据本发明的能够分割如图4A所示的三方向视差图像信号的滤光器的阻挡图形的结构图；
图5是说明了根据本发明的显示三维图像的方法的流程图。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的优选实施例，在附图中示出了其实例。在任何可能的地方，在整个附图中使用相同的参考数字表示相同或相似的部分。
在描述本发明之前，应该注意根据本发明的3D显示***根据特定模式规则施加图像或视频信号到显示面板，根据上述规则在滤光器中形成阻挡图形，并简单地配置所需的三维图像，使得其能够根据用户的选择命令向用户提供垂直和水平方向的三维图像。
图1是说明了根据本发明的三维显示***的概念图。
参考图1，该三维(3D)显示***包括显示面板1、光源2和滤光器3。
如图1所示，虽然LCD示例性地用作显示面板1，应该注意其它显示器(例如，PDP和有机EL显示器)也能够应用于本发明。
如果显示面板1被确定是自发光显示器(例如，PDP或有机EL显示器)，按照需要可省略光源2。
虽然滤光器3布置在显示面板1前面，它还能够被布置在光源2和显示面板1之间。
显示面板1包括多个像素，根据特定模式规则施加几个方向的视差图像信号到相应像素，使得其在各个方向显示视差图像。
在这个情况中，该特定模式是其中显示面板1不转动的第一模式，或其中显示面板1基于其中心轴转动90度(90°)的第二模式。
施加到显示面板1的视差图像信号可以是两方向视差图像信号或三方向视差图像信号。
显示面板1的相邻像素分别接收不同方向的视差图像信号，且在至少一个对角方向布置的其它像素接收具有相同方向的视差图像信号。
同时，设置在显示面板1的前部和后部的至少其中之一的滤光器3根据特定模式的规则形成预定阻挡图形(barrier pattern)，并彼此分开几个方向的视差图像，由此实现三维图像。
在这个情况下，该滤光器3包括多个区域。布置这些区域以应对各别的(individual)像素，并按照需要，将这些区域根据外部电信号分类为透射区域和非透射区域。
如果将两方向视差图像信号施加到显示面板1，则滤光器3形成能够将单独的非透射区域定位在透射区域之间的阻挡图形。如果将三方向视差图像信号施加到显示面板1，则滤光器3形成能够将两个非透射区域定位在透射区域之间的阻挡图形。
为了描述方面和更好地理解本发明，上述滤光器3示例性地表示液晶滤光器，其根据外部电信号能够或不能够透射在特定区域接收的光束(或光信号)。
下面将参考附图描述应用于显示面板的几个方向的视差图像的阵列和滤光器的阻挡图形。
图2A是说明了根据本发明的施加到工作在第一模式的显示面板的单独像素的两方向视差图像信号的阵列的结构图。图3A是说明了根据本发明的能够分割如图2A所示的两方向视差图像信号的滤光器的阻挡图形的结构图。
如果用户选择第一模式，根据本发明的3D显示***将如下工作。
在该情况中，第一模式指示其中显示面板不转动的垂直模式。
如果显示面板进入垂直模式，显示面板的高度大于其宽度。
换句话说，图2A和3A示出了其中用户选择第一模式且将两方向视差图像信号施加到显示面板的特定情况。
如图2A所示，显示面板施加两方向视差图像信号到相应像素10，并显示两方向视差图像。
在该情况中，在对角地相邻显示面板的各别的像素10的像素10的情况中，施加相同方向的视差图像信号到相邻像素10作为上述的两方向视差图像信号。在水平或垂直相邻单一像素10的其它像素10的情况中，应用不同方向的视差图像信号到像素10。以这种方式，实现第一模式的规则。
如图3A所示，滤光器形成特定阻挡图形以彼此分开两方向视差图像，使得在显示面板上显示的两方向视差图像能够实现三维图像。
在该情况中，阻挡图形具有单一非透射区域30位于透射区域20之间的预定规则。
具有接收的两方向视差图像信号的显示面板在其两个对角方向中的以与水平方向45度布置的像素10上接收相同方向的视差图像信号，并且在两个对角方向中的以与水平方向135度布置的其它像素10上接收相同方向的视差图像信号。
接下来，如果用户选择第二模式，根据本发明的3D显示***将如下工作。
在该情况中，第二模式指示其中显示面板基于中心轴转动90度的水平模式。
如果显示面板进入水平模式，显示面板的宽度大于其高度。
如果用户选择第二模式并施加两方向视差图像信号到显示面板，则该3D显示***具有与图2A和3B相同的规则，这样，这里为了描述的方便省略其具体描述。
图2B是说明了根据本发明的施加到工作在第一模式的显示面板的各别的像素的三方向视差图像信号的阵列的结构图。图3B是说明了根据本发明的能够分割如图2B所示的三方向视差图像信号的滤光器的阻挡图形的结构图。
如图2B所示，该显示面板施加三方向视差图像信号到相应像素10，并显示三方向视差图像。
在该情况中，在像素10对角地相邻显示面板的单一像素10的情况下，施加相同方向的视差图像信号到相邻像素10作为上述的三方向视差图像信号。在水平或垂直相邻单一像素10的其它像素10的情况中，将不同方向的视差图像信号施加到像素10。以这种方式，实现第二模式的规则。
如图3B所示，滤光器形成特定阻挡图形以彼此分开三方向视差图像，使得在显示面板上显示的三方向视差图像能够实现三维图像。
在该情况下，该阻挡图形具有两个非透射区域30位于透射区域20之间的预定规则。
具有接收的三方向视差图像信号的显示面板在两个对角方向中以与水平方向45度布置的像素10上接收相同方向的视差图像信号，并且在两个对角方向中与水平方向135度布置的其它像素10上接收相同方向的视差图像信号。
之后，下面将详细描述由用户选择的第二模式。
在该情况中，第二模式指示其中显示面板基于中心轴转动90度的水平模式。
如果显示面板进入水平模式，则显示面板的宽度大于其高度。
如果用户选择第二模式并施加三方向视差图像信号到显示面板，该3D显示***具有和图4A和4B相同的规则，这样，为了描述的方便省略其具体描述。
图4A是说明了根据本发明的施加到工作在第二模式的显示面板的各别的像素的三方向视差图像信号的阵列的结构图。图4B是说明了根据本发明的能够分割如图4A所示的三方向视差图像信号的滤光器的阻挡图形的结构图。
将参考附图详细描述根据本发明的三维图像的显示方法。
图5是说明了根据本发明的显示三维图像的方法的流程图。
参考图5，根据本发明的3D显示***在步骤S600在几个方向接收视差图像信号。
在步骤S601，该3D显示***采样所接收的几个方向的视差图像信号，执行该采样的视差图像信号的多路复用，并形成几个方向的视差图像。
在步骤S602，该3D显示***确定用户选择了第一模式或第二模式。
如果在步骤S602用户选择了第一模式或第二模式，该3D显示***在步骤S603根据第一模式规则或第二模式规则在显示面板上显示几个方向的视差图像，并在滤光器中形成预定阻挡图形以彼此分开几个方向的视差图像，使得其在步骤S604实现三维图像。
如果在步骤S602用户没有选择第一模式或第二模式，该3D显示***允许所有区域透明以实现二维图像，且在步骤S605无变化地透射在显示面板上显示的图像。
在这种情况下，几个方向的视差图像按照需要可以是由2维方案或3维方案捕捉的特定图像。
3D显示***能够显示上述的三维图像，使得其能够应用于移动通信终端。
移动通信终端包括显示器。移动通信终端的显示器通常包括显示面板、背光和开关3D滤光器面板。
该显示面板在其像素接收2D或3D图像信号，并根据接收的2D或3D图像信号显示2D或3D图像，使得用户能够通过从背光2产生的光束(或光信号)观看2D或3D图像。
在2D模式的情况中，开关3D滤光器面板(the switching 3D filterpanel)允许滤光器的面板的所有部分透明，使得其无变化地透射显示面板的2D图像。
在3D模式的情况中，开关3D滤光器面板形成特定阻挡图形以向用户提供所需的三维图像，且空间地分割几个方向的视差图像为左眼图像和右眼图像，使得其显示三维图像。
移动通信终端根据内容数据的种类以水平或垂直方向显示三维图像。
在以垂直方向显示三维图像的情况下，该3D显示***施加相同方向的视差图像信号到基于显示面板的水平方向以45度布置的像素，如图2A和2B所示。
图2A和2B的数字“1”、“2”和“3”表示各别的方向的视差图像信号被施加到这些像素。采样和多路复用各别的方向的视差图像，使得产生的图像被布置在显示面板的像素上。
图2A是说明了根据3维方案将两方向视差图像信号彼此分开的像素阵列的结构图，且分开的图像信号被施加到它们相应的像素。图2B是说明了根据3维方案用于将三方向视差图像信号彼此分开的像素阵列的结构图，且分开的图像信号被施加到它们相应的像素。
在垂直方向的情况中(也就是，垂直格式)，在图3A中示出对应于2维方案的3D滤光器阻挡图形，且在图3B中示出对应于3维方案的3D滤光器阻挡图形。
如图3A和3B所示，以45度方向布置能够透射光束的透射区域。该阻挡图形被设计以具有相同的水平周期和相同的垂直周期，使得能够使用单一阻挡图形使得透射区域可用于水平和垂直格式。上述阻挡图形的描述能够由下面等式表示：
【等式】
Px＝Py
Bx＝By
这里Px水平周期，在该水平周期期间，各别的方向的视差图像信号被施加到像素，Py是垂直周期，在该垂直周期期间，各别的方向的视差图像信号被施加到像素，Bx是根据各别的方向的视差图像信号的阻挡图形水平周期，且By是根据各别的方向的视差图像信号的阻挡图形垂直周期。
以这种方式，根据本发明的3D显示***能够应用于移动通信终端。
从上述说明可以看出，根据本发明的3D显示***能够以多个方向(例如，水平和垂直方向)显示三维图像。
根据本发明的3D显示***能够根据用户的选择命令显示2D图像或3D图像，使得***配置简化，且***制造成本降低。
对于本领域普通技术人员来说很明显可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明做出多种修改和变更。因此，本发明意在覆盖在所附权利要求及其等效物范围内提供的本发明的修改和变型。

Claims (18)

1.一种三维(3D)显示***，其包括：
显示面板，其包括多个像素，根据特定模式的规则将几个方向的视差图像信号施加到像素，并显示几个方向的视差图像信号；和
滤光器，其位于显示面板的前部和后部的至少其中之一，根据特定模式的规则形成预定阻挡图形，以实现三维图像，并将几个方向的视差图像信号彼此分开。
2.如权利要求1所述的三维(3D)显示***，其中，该特定模式是其中显示面板不转动的第一模式或其中显示面板基于其中心轴转动90度的第二模式。
3.如权利要求1所述的三维(3D)显示***，其中，该视差图像信号是两方向视差图像信号或三方向视差图像信号。
4.如权利要求1所述的三维(3D)显示***，其中，该像素彼此相邻，使得不同方向的视差图像信号被施加到相邻像素。
5.如权利要求1所述的三维(3D)显示***，其中，以至少一个对角方向对角地布置的像素接收具有相同方向的视差图像信号。
6.如权利要求1所述的三维(3D)显示***，其中，该滤光器包括多个区域，布置这些区域以分别应对该像素，且将这些区域根据外部电信号分类为透射区域和非透射区域。
7.如权利要求6所述的三维(3D)显示***，其中：
单一非透射区域位于透射区域之间，或两个非透射区域位于透射区域之间。
8.如权利要求1所述的三维(3D)显示***，其中：
显示面板是液晶显示(LCD)面板，以及
滤光器是根据外部电信号能够或不能够透射在特定区域接收的光束的液晶滤光器。
9.一种三维(3D)显示***，其包括：
显示面板，其包括多个像素，将两方向视差图像信号施加到相应像素以实现第一规则，并显示两方向视差图像信号，其中，通过该第一规则，具有相同方向的视差图像信号被施加到对角地相邻特定像素的一些像素，且不同方向的视差图像信号被施加到水平或垂直相邻特定像素的其它像素；以及
滤光器，其位于显示面板的前部和后部的至少其中之一，根据通过其单一非透射区域位于透射区域之间的第二规则形成预定阻挡图形以实现三维图像，并将两方向视差图像信号彼此分开。
10.一种三维(3D)显示***，其包括：
显示面板，其包括多个像素，将三方向视差图像信号施加到相应像素以实现第一规则，并显示该三方向视差图像信号，其中，通过该第一规则，具有相同方向的视差图像信号被施加到对角地相邻特定像素的一些像素，且不同方向的视差图像信号被施加到水平或垂直地相邻特定像素的其它像素；和
滤光器，其位于显示面板的前部和后部的至少其中之一，根据通过其两个非透射区域位于透射区域之间的第二规则形成预定阻挡图形以实现三维图像，并将三方向视差图像信号彼此分开。
11.如权利要求10所述的三维(3D)显示***，其中：
以多个对角方向中的与水平方向45度布置的像素接收相同方向的视差图像信号；和
以多个对角方向中的与水平方向135度布置的其它像素接收不同方向的视差图像信号。
12.一种三维(3D)显示***，其包括：
光源，其用于产生光束或光信号；
LCD面板，其位于光源的前部，采样/多路复用几个方向的视差图像信号，根据所选的选择模式的规则将产生的视差图像信号施加到相应的像素，并显示几个方向的视差图像信号；和
液晶滤光器，其位于显示面板的前部和后部的至少其中之一，根据特定模式规则形成预定阻挡图形，以实现三维图像，并将几个方向的视差图像信号彼此分开。
13.如权利要求12所述的三维(3D)显示***，其中，该特定模式是其中显示面板不转动的第一模式或其中显示面板基于其中心轴转动90度的第二模式。
14.如权利要求12所述的三维(3D)显示***，其中：
在像素中水平或垂直相邻特定像素的像素接收不同方向的视差图像信号，以及
对角地相邻特定像素的像素接收相同方向的视差图像信号。
15.如权利要求12所述的三维(3D)显示***，其中：
液晶滤光器包括多个区域，以及
布置区域以分别应对该像素，且根据外部电信号将区域分类为透射区域和非透射区域。
16.如权利要求15所述的三维(3D)显示***，其中，液晶滤光器形成包括在透射区域之间的一个或两个非透射区域的阻挡图形。
17.一种三维(3D)显示方法，其包括：
a)接收几个方向的视差图像信号；
b)采样/多路复用接收的几个方向的视差图像信号，并形成几个方向的视差图像；
c)确定选择了第一模式或第二模式；和
d)如果选择了第一模式或第二模式，根据第一模式或第二模式的规则显示几个方向的视差图像，形成预定阻挡图形，使用阻挡图像分开几个方向的视差图像，并实现三维图像。
18.如权利要求17所述的三维(3D)显示方法，进一步包括：
e)如果没有选择第一模式或第二模式，显示几个方向的视差图像而不形成阻挡图形。
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