TWI660202B - 裸眼式立體顯示器以及立體影像的顯示方法 - Google Patents

裸眼式立體顯示器以及立體影像的顯示方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI660202B
TWI660202B TW107102535A TW107102535A TWI660202B TW I660202 B TWI660202 B TW I660202B TW 107102535 A TW107102535 A TW 107102535A TW 107102535 A TW107102535 A TW 107102535A TW I660202 B TWI660202 B TW I660202B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image
depth
display panel
display
naked
Prior art date
Application number
TW107102535A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201932920A (zh
Inventor
陳亞婷
Original Assignee
友達光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 友達光電股份有限公司 filed Critical 友達光電股份有限公司
Priority to TW107102535A priority Critical patent/TWI660202B/zh
Priority to CN201810218936.XA priority patent/CN108388018B/zh
Priority to US15/964,073 priority patent/US10499032B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI660202B publication Critical patent/TWI660202B/zh
Publication of TW201932920A publication Critical patent/TW201932920A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106—Processing image signals
    • H04N13/128—Adjusting depth or disparity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133345—Insulating layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/388—Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume
    • H04N13/395—Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume with depth sampling, i.e. the volume being constructed from a stack or sequence of 2D image planes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/40—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images giving the observer of a single two-dimensional [2D] image a perception of depth
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/52—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels the 3D volume being constructed from a stack or sequence of 2D planes, e.g. depth sampling systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2213/00—Details of stereoscopic systems
    • H04N2213/001—Constructional or mechanical details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Abstract

一種裸眼式立體顯示器，適於提供立體影像。裸眼式立體顯示器包括第一顯示面板、第二顯示面板以及深度調控裝置。第二顯示面板配置於第一顯示面板上。深度調控裝置配置於第一顯示面板與第二顯示面板之間。深度調控裝置包括透光絕緣層以及液晶層。透光絕緣層之材料包含玻璃或塑膠等材料，且透光絕緣層之厚度為0.5公分至10公分。此外，一種立體影像的顯示方法亦被提出。

Description

裸眼式立體顯示器以及立體影像的顯示方法
本發明是有關於一種顯示裝置以及顯示方法，且特別是有關於一種裸眼式立體顯示器以及立體影像的顯示方法。
近年來，隨著顯示技術的不斷進步，觀賞者對於顯示器之顯示品質(如影像解析度、色彩飽和度等)的要求也越來越高。然而，除了高影像解析度以及高色彩飽和度之外，對於觀賞者而言，顯示器是否能夠顯示立體影像已逐漸成為購買上的考量因素之一。
以目前的立體影像顯示技術而言，立體顯示技術可大致分成觀察者需戴特殊設計眼鏡觀看之戴眼鏡式(stereoscopic)以及直接裸眼觀看之裸眼式(naked eyes type or namely auto-stereoscopic)，其中戴眼鏡式立體顯示技術已經發展成熟，並廣泛應用到如軍事模擬或大型娛樂等特殊用途上，但戴眼鏡式立體顯示技術因其方便性與舒適性不佳，使得此類技術不易普及。因此，裸眼式立體顯示技術已逐漸發展並且成為新潮流。
一般裸眼式立體顯示技術依照原理不同至少可分為二維多工式(2D Multiplexed)技術、體積式(Volumetric)技術以及全像式(Holographic)技術。二維多工式技術是將一個平面的顯示面板，利用空間(視差屏障、柱狀透鏡陣列)或時間的方式區分為左眼影像、右眼影像，使得兩眼接收到的影像不同，再經由大腦合成後就會產生具有立體感覺的影像。然而此種技術容易使顯示器的影像解析度降低。體積式技術則是利用下層投影的雷射光源，投射至快速旋轉的圓盤上，藉由接收面產生的散射效果來建構立體影像。然而在此種技術中，距離軸心不同位置之轉速有所差異，會造成立體影像並非完全清晰，使影像品質不佳。全像式技術則是以紅色、綠色及藍色三種雷射光經過聲光調變器晶體產生相位型光柵資訊，再經由掃描鏡將光柵資訊照射至全像片，便能呈現出全像片所紀錄的立體影像，然而此技術較為複雜、困難且昂貴，同時需預先在全像片上紀錄影像資訊，無法即時顯示立體資訊。此外影像大小也會受限於聲光調變器晶體的尺寸，故實用性不高。
上述所提及的裸眼式立體顯示器大多須使用較複雜、困難的光學結構設計或影像處理過程，在產品的實現難度較高。因此，目前以可行性較高的二維多工式為最廣泛發展的技術，但此技術之原理需犧牲影像解析度來換取立體感知的限制反而劣化影像品質。因此，如何提出一可維持高解析度影像品質且可避免光學干擾問題之裸眼式立體顯示器，在保有影像品質的同時，增加 實現可行性，藉此提升產品競爭力，是本領域技術人員致力於達成的目標。
本發明提供一種裸眼式立體顯示器以及立體影像的顯示方法，其結構及成像原理簡單，並且可避免光學干擾現象及維持高解析度影像品質。
本發明的一實施例提供一種裸眼式立體顯示器，適於提供立體影像。裸眼式立體顯示器包括第一顯示面板、第二顯示面板以及深度調控裝置。第二顯示面板配置於第一顯示面板上。深度調控裝置配置於第一顯示面板與第二顯示面板之間。深度調控裝置包括透光絕緣層以及液晶層。透光絕緣層之材料包含玻璃或塑膠等材料，且透光絕緣層之厚度為0.5公分至10公分。
本發明的另一實施例提供一種立體影像的顯示方法，包括下列步驟：提供裸眼式立體顯示器；根據一深度門檻提供一第一深度資訊以及一第二深度資訊；根據第一深度資訊以及第二深度資訊提供一第一影像資訊及一第二影像資訊；根據第一影像資訊，由第一顯示面板提供一第一影像，其中第一影像之深度值小於深度門檻；以及根據第二影像資訊，由第二顯示面板提供一第二影像，其中第二影像之深度值大於深度門檻，其中第一影像以及第二影像構成立體影像。
基於上述，本發明的裸眼式立體顯示器可藉由第一顯示 面板、第二顯示面板及控制深度調控裝置的疊構設計而產生具有高解析度品質的立體影像。
本發明的目的之一為可藉由施加深度調控裝置電壓以微調立體影像的聚焦平面的位置。
本發明的目的之一為可藉由深度調控裝置中兩相鄰的第一調控電極的間距小於或等於第一顯示面板中的兩相鄰的子畫素的間距的配置方式以修飾第一影像的光型分布，進而消除光學干擾現象，並同時使影像清晰化以提升影像品質。
本發明的目的之一為可使深度調控裝置根據影像深度係數調整第一影像的物理深度位置，進而提升立體影像的影像品質。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧裸眼式立體顯示器
110‧‧‧第一顯示面板
112‧‧‧子畫素
115‧‧‧第一處理單元
120‧‧‧第二顯示面板
125‧‧‧第二處理單元
130‧‧‧深度調控裝置
132‧‧‧透光絕緣層
134‧‧‧液晶層
135‧‧‧第三處理單元
136‧‧‧第一調控電極
138‧‧‧第二調控電極
140‧‧‧背光模組
150‧‧‧第一偏光片
160‧‧‧第二偏光片
170‧‧‧影像分析單元
A1、A2‧‧‧間距
CD‧‧‧影像深度係數
CF1‧‧‧第一彩色濾光結構
CF2‧‧‧第二彩色濾光結構
D1、D2‧‧‧亮暗差
DE1‧‧‧第一電極
DE2‧‧‧第二電極
H‧‧‧總深度
H1、H2‧‧‧深度
ID1‧‧‧第一深度資訊
ID2‧‧‧第二深度資訊
IM1‧‧‧第一影像資訊
IM2‧‧‧第二影像資訊
LC1‧‧‧第一顯示介質
LC2‧‧‧第二顯示介質
M‧‧‧立體影像
M1‧‧‧第一影像
M2‧‧‧第二影像
T‧‧‧厚度
SE‧‧‧出光面
SP‧‧‧顯示畫素
圖1為本發明一實施例之裸眼式立體顯示器的剖面示意圖。
圖2為圖1的裸眼式立體顯示器之A區域的放大示意圖。
圖3為圖1的裸眼式立體顯示器提供的立體影像的示意圖。
圖4A為圖1的第一顯示面板經深度調控裝置調整前及後的光型分布圖。
圖4B為圖1的第一顯示面板經深度調控裝置調整前及後的影像示意圖。
圖5為圖1的裸眼式立體顯示器的方塊圖。
圖6為圖1的裸眼式立體顯示器提供的另一立體影像的示意圖。
圖1為本發明一實施例之裸眼式立體顯示器的剖面示意圖。圖2為圖1的裸眼式立體顯示器之A區域的放大示意圖。圖3為圖1的裸眼式立體顯示器提供的立體影像的示意圖。請參考圖1至圖3，在本實施例中，裸眼式立體顯示器100包括第一顯示面板110、第二顯示面板120以及深度調控裝置130。第二顯示面板120配置於第一顯示面板110上。深度調控裝置130配置於第一顯示面板110與第二顯示面板120之間。裸眼式立體顯示器100例如是兩層式液晶顯示面板所構成的顯示器，並從出光面SE提供立體影像M(見如圖3)。第一顯示面板110適於提供第一影像M1，且第二顯示面板120適於提供第二影像M2，第一影像M1與第二影像M2形成立體影像M。
第一顯示面板110及第二顯示面板120分別包括多個顯示畫素SP，顯示畫素SP以陣列方式排列，而每一顯示畫素SP舉例由三個子畫素(如圖1中第一顯示面板110的子畫素112)所構成。第一顯示面板110包括第一彩色濾光結構CF1、第一顯示介質LC1以及第一電極DE1，其中第一顯示介質LC1位於第一彩色濾光結構CF1與第一電極DE1之間。第二顯示面板120包括第二 彩色濾光結構CF2、第二顯示介質LC2以及第二電極DE2，其中第二顯示介質LC2位於第二彩色濾光結構CF2與第二電極DE2之間。
第一顯示介質LC1及第二顯示介質LC2可包括液晶分子或是其它可適用的介質。在本發明下列實施例中的第一顯示介質LC1及第二顯示介質LC2係以液晶分子當作範例，但不限於此。再者，在本發明下列實施例中的液晶分子，較佳地，是以可被水平電場轉動或切換的液晶分子或者是可被垂直電場轉動或切換的液晶分子為範例，但不限於此。換句話說，在本實施例中，第一顯示面板110及第二顯示面板120為液晶顯示面板。
在本實施例中，第一彩色濾光結構CF1及第二彩色濾光結構CF2例如是由多個紅色濾光圖案、多個綠色濾光圖案以及多個藍色濾光圖案依序重覆排列所構成的彩色濾光片。此外，在本實施例中，第一彩色濾光結構CF1及第二彩色濾光結構CF2可分別包含電極(未繪示)，以分別與第一電極DE1及第二電極DE2產生電場以調控第一顯示介質LC1及第二顯示介質LC2。但在一些實例中，第一顯示面板110及第二顯示面板120亦可僅配置單邊電極(即第一電極DE1及第二電極DE2)，第一彩色濾光結構CF1及第二彩色濾光結構CF2未包含電極，本發明並不以此為限。
深度調控裝置130包括透光絕緣層132以及液晶層134。在本實施例中，透光絕緣層132之材料包含玻璃或塑膠等材料，且透光絕緣層132之厚度T為0.5公分至10公分(由產品應用決 定需要的立體深度)，但本發明不限於此。如此一來，用以形成立體影像M的第一影像M1與第二影像M2會顯示於不同的深度位置，進而使得使用者同時接收到不同深度之影像資訊而產生立體感。
液晶層134位於透光絕緣層132以及第一顯示面板110之間。深度調控裝置130更包括多個第一調控電極136及一第二調控電極138，其中液晶層134位於這些第一調控電極136以及第二調控電極138之間。因此，可藉由這些第一調控電極136以及第二調控電極138產生電場以調控液晶層134。如此一來，可藉由外加電壓來微調立體影像M的聚焦平面的位置，讓使用者能依情境需求調整其深度感覺。
圖4A為圖1的第一顯示面板經深度調控裝置調整前及後的光型分布圖，圖4B為圖1的第一顯示面板經深度調控裝置調整前及後的影像示意圖。請參考圖2、圖4A及圖4B，在本實施例中，深度調控裝置130中的兩相鄰的第一調控電極136的間距A1小於或等於第一顯示面板110中的兩相鄰的子畫素112的間距A2。因此，可以一對一的方式藉由各第一調控電極136控制對應區域的液晶層134中的液晶分子的排列狀態，進而控制對應各區域的液晶分子經各子畫素112所發出的影像光束的光型。如此一來，可進一步修飾由第一顯示面板110所發出的第一影像M1的光型分布，進而消除光學干擾現象，且同時使影像清晰化以提升影像品質。請同時參考圖3及圖4A，在本實施例中，第一影像M1之一 第一光束穿過深度調控裝置130之液晶層134後形成一第二光束，第一光束之光型分布之亮暗差為D1，第二光束之光型分布之亮暗差為D2，且D2/D1<1/2。
換句話說，透光絕緣層132的厚度可決定第一影像M1與第二影像M2的影像物理深度差異。液晶層134則可由外加電壓來微調影像之聚焦平面的位置，讓使用者能依情境需求調整其深度感覺。同時，液晶層134還可控制第一顯示面板110的出光光型分布，進而避免光學干涉現象(例如為摩爾波紋(Moiré pattern))。
在本實施例中，裸眼式立體顯示器100可更包括背光模組140、第一偏光片150以及第二偏光片160。第一偏光片150配置於第一顯示面板110以及背光模組140之間。第二偏光片160配置於第二顯示面板120之外層。第一偏光片150與第二偏光片160之偏光方向相互垂直。
圖5為圖1的裸眼式立體顯示器的方塊圖。請參考圖1及圖5，在本實施例中，裸眼式立體顯示器100更包括第一處理單元115、第二處理單元125以及第三處理單元135。第一處理單元115電性連接於第一顯示面板110。第二處理單元125電性連接於第二顯示面板120。第三處理單元135電性連接於深度調控裝置130。其中，第一處理單元115適於提供第一影像資訊IM1至第一顯示面板110，以使第一顯示面板110依據第一深度影像資訊IM1產生並提供第一影像M1。第二處理單元125適於提供第二影像資 訊IM2至第二顯示面板120，以使第二顯示面板120依據第二影像資訊IM2產生並提供第二影像M2。第三處理單元135適於提供影像深度係數CD至深度調控裝置130，以使得使用者能隨使用情境的變化而具有不同的立體影像M的深度感覺。
除此之外，在本實施例中，裸眼式立體顯示器100更包括影像分析單元170。影像分析單元170根據深度門檻進行影像訊號處理，以提供第一深度資訊ID1給第一處理單元115及提供第二深度資訊ID2給第二處理單元125。因此，第一處理單元115與第二處理單元125可分別將第一深度資訊ID1與第二深度資訊ID2轉換為二維平面影像。
影像分析單元170可針對原始三維影像進行深度分析並數值化，再依據深度門檻的數值取得第一深度資訊ID1及第二深度資訊ID2。舉例來說，原始三維影像的深度值範圍例如為0至T，而深度門檻例如為T/2，影像分析單元170則依據此深度門檻值將原始三維影像中深度值落在0至T/2的一部分影像資訊轉換為第一深度資訊ID1，並且將三維影像中深度值落在T/2至T的另一部分影像資訊轉換為第二深度資訊ID2。在其他實施例中，深度門檻亦可依據使用者需求或使用情境變化而進行設定或調整，本發明並不限於此。
第一處理單元115依據第一深度資訊ID1提供包含二維影像資訊的第一影像資訊IM1至第一顯示面板110。第二處理單元125依據第二深度資訊ID2提供包含二維影像資訊的第二影像 資訊IM2至第二顯示面板120。接著，第一顯示面板110根據第一處理單元115所提供第一影像資訊IM1進行影像表現(即提供第一影像M1)，第二顯示面板120根據第二處理單元125所提供第二影像資訊IM2進行影像表現(即提供第二影像M2)。因此，使用者可同時接收到不同深度之第一影像M1及第二影像M2所形成的立體影像M而產生立體感。
圖6為圖1的裸眼式立體顯示器提供的另一立體影像的示意圖。請參考圖1、圖5及圖6，在本實施例的顯示方法中，首先，提供如圖1所繪示的裸眼式立體顯示器100。接著，根據深度門檻提供第一深度資訊ID1以及第二深度資訊ID2。在本實施例中，影像分析單元170先將原始三維影像進行深度分析，並且根據深度門檻在原始三維影像的總深度H中將深度值落在深度門檻值至總深度H之間的原始三維影像轉換成第一深度資訊ID1，以及將深度值落在0至深度門檻值之間的原始三維影像轉換成第二深度資訊ID2。
接著，根據第一深度資訊ID1以及第二深度資訊ID2提供第一影像資訊IM1及第二影像資訊IM2。在本實施例中，第一處理單元115依據第一深度資訊ID1提供第一影像資訊IM1至第一顯示面板110。第二處理單元125依據第二深度資訊ID2提供第二影像資訊IM2至第二顯示面板120。接著，根據第一影像資訊IM1，由第一顯示面板110提供第一影像M1，其中第一影像M1之深度值大於深度門檻。此外，根據第二影像資訊IM2，由第二 顯示面板120提供第二影像M2，其中第二影像M2之深度值小於深度門檻，第一影像M1以及第二影像M2構成立體影像M。換句話說，第一影像M1所顯示的影像即為原始三維影像中深度值落在深度門檻至總深度H(即最大深度值)之間的對應影像，第二影像M2所顯示的影像即為原始三維影像中深度值落在0至深度門檻之間的對應影像，而第一影像M1所對應的深度H1與第二影像M2所對應的深度H2的總和即為原始三維影像中的總深度H。
除上述立體影像的顯示方法之外，在本實施例中，裸眼式立體顯示器100中的第三處理單元135可根據一情境設定提供一影像深度係數CD，深度調控裝置130根據影像深度係數CD調整第一顯示面板110之第一影像M1之物理深度位置。如此一來，可進一步依據使用者需求或使用情境變化而調整第一影像M1所帶給使用者的深度感覺，進而提升立體影像M的影像品質。
綜上所述，本發明的裸眼式立體顯示器可藉由第一顯示面板、第二顯示面板及控制深度調控裝置的疊構設計而產生具有高解析度品質的立體影像。因此，可藉由施加深度調控裝置電壓以微調立體影像的聚焦平面的位置。此外，還可藉由深度調控裝置中兩相鄰的第一調控電極的間距小於或等於第一顯示面板中的兩相鄰的子畫素的間距的配置方式以修飾第一影像的光型分布，進而消除光學干擾現象，並同時使影像清晰化以提升影像品質。另一方面，還可使深度調控裝置根據影像深度係數調整第一影像的物理深度位置，進而提升立體影像的影像品質。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (7)

  1. 一種裸眼式立體顯示器，適於提供一立體影像，包括：一第一顯示面板；一第二顯示面板，配置於該第一顯示面板上；以及一深度調控裝置，配置於該第一顯示面板與該第二顯示面板之間，該深度調控裝置包括一透光絕緣層以及一液晶層，該透光絕緣層之材料包含玻璃或塑膠，且該透光絕緣層之厚度為0.5公分至10公分，其中該液晶層位於該透光絕緣層以及該第一顯示面板之間，該深度調控裝置更包括多個第一調控電極，該第一顯示面板包括多個子畫素，兩相鄰第一調控電極的間距小於或等於兩相鄰子畫素的間距。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的裸眼式立體顯示器，其中該深度調控裝置更包括一第二調控電極，該液晶層位於該些第一調控電極以及該第二調控電極之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的裸眼式立體顯示器，還包括：一背光模組；一第一偏光片，配置於該第一顯示面板以及該背光模組之間；以及一第二偏光片，配置於第二顯示面板之外層，該第一顯示面板及該第二顯示面板均為液晶顯示面板。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的裸眼式立體顯示器，更包括：一第一處理單元，電性連接於該第一顯示面板；一第二處理單元，電性連接於該第二顯示面板；以及一第三處理單元，電性連接於該深度調控裝置。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的裸眼式立體顯示器，更包括：一影像分析單元，根據一深度門檻進行輸入影像訊號處理，提供一第一深度資訊給該第一處理單元且提供一第二深度資訊給該第二處理單元，而該第一處理單元與該第二處理單元分別將該第一深度資訊與該第二深度資訊轉換為一第一影像資訊及一第二影像資訊，該第一顯示面板根據該第一影像資訊提供一第一影像，且該第二顯示面板根據該第二影像資訊提供一第二影像。
  6. 一種立體影像的顯示方法，包括：提供如申請專利範圍第1項所述之裸眼式立體顯示器；根據一深度門檻提供一第一深度資訊以及一第二深度資訊；根據該第一深度資訊以及該第二深度資訊提供一第一影像資訊及一第二影像資訊；根據該第一影像資訊，由該第一顯示面板提供一第一影像，其中該第一影像之深度值大於該深度門檻；以及根據該第二影像資訊，由該第二顯示面板提供一第二影像，其中該第二影像之深度值小於該深度門檻，其中該第一影像以及該第二影像構成該立體影像，該第一影像之第一光束穿過該深度調控裝置之該液晶層後形成一第二光束，該第一光束之光型分布之亮暗差為D1，該第二光束之光型分布之亮暗差為D2，且D2/D1<1/2。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的立體影像的顯示方法，其中該裸眼式立體顯示器，更包括：一第一處理單元電性連接於該第一顯示面板；一第二處理單元電性連接於該第二顯示面板；以及一第三處理單元電性連接於該深度調控裝置，該方法更包括：由該第三處理單元根據一情境設定提供一影像深度係數，該深度調控裝置根據該影像深度係數調整該第一顯示面板之第一影像之物理深度位置。
TW107102535A 2018-01-24 2018-01-24 裸眼式立體顯示器以及立體影像的顯示方法 TWI660202B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107102535A TWI660202B (zh) 2018-01-24 2018-01-24 裸眼式立體顯示器以及立體影像的顯示方法
CN201810218936.XA CN108388018B (zh) 2018-01-24 2018-03-16 裸眼式立体显示器以及立体影像的显示方法
US15/964,073 US10499032B2 (en) 2018-01-24 2018-04-27 Naked-eye stereoscopic display and method of displaying a stereoscopic image

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107102535A TWI660202B (zh) 2018-01-24 2018-01-24 裸眼式立體顯示器以及立體影像的顯示方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI660202B true TWI660202B (zh) 2019-05-21
TW201932920A TW201932920A (zh) 2019-08-16

Family

ID=63066478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107102535A TWI660202B (zh) 2018-01-24 2018-01-24 裸眼式立體顯示器以及立體影像的顯示方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10499032B2 (zh)
CN (1) CN108388018B (zh)
TW (1) TWI660202B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11151964B2 (en) * 2018-09-20 2021-10-19 Innolux Corporation Display apparatus
CN109725462B (zh) * 2019-03-04 2022-11-04 京东方科技集团股份有限公司 显示器件、显示设备以及显示器件的驱动方法
CN110456517B (zh) * 2019-08-20 2021-11-02 杭州海藻科技服务有限公司 3d显示屏及其3d显示方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100066654A1 (en) * 2008-09-12 2010-03-18 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Three-dimensional display device
CN103185985A (zh) * 2011-12-27 2013-07-03 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 液晶屏、终端和显示三维图像的方法
CN107357047A (zh) * 2017-09-14 2017-11-17 京东方科技集团股份有限公司 立体显示装置及其显示方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050073471A1 (en) * 2003-10-03 2005-04-07 Uni-Pixel Displays, Inc. Z-axis redundant display/multilayer display
TWI435594B (zh) * 2009-05-26 2014-04-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 顯示裝置及顯示三維立體影像的方法
CN101576662B (zh) * 2009-06-17 2011-09-14 福州华映视讯有限公司 显示装置及显示三维立体影像的方法
TWI417571B (zh) 2010-01-18 2013-12-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 立體顯示器
US8646917B2 (en) * 2011-01-20 2014-02-11 Disney Enterprises, Inc. Three dimensional display with multiplane image display elements
CN102141714B (zh) * 2011-03-31 2013-10-23 昆山龙腾光电有限公司 显示装置
KR101987094B1 (ko) * 2012-06-15 2019-10-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
US8976323B2 (en) * 2013-01-04 2015-03-10 Disney Enterprises, Inc. Switching dual layer display with independent layer content and a dynamic mask
US20160330435A1 (en) * 2013-12-31 2016-11-10 Empire Technology Development Llc Three-dimensional display device using fluorescent material
US9898078B2 (en) * 2015-01-12 2018-02-20 Dell Products, L.P. Immersive environment correction display and method
US9881529B2 (en) 2015-06-12 2018-01-30 Innolux Corporation Display device and operating method thereof
KR20180051695A (ko) * 2016-11-07 2018-05-17 삼성디스플레이 주식회사 유리 기판, 유리 기판의 제조 방법, 및 유리 기판을 포함하는 표시 장치
CN106647094B (zh) * 2017-03-17 2019-01-15 京东方科技集团股份有限公司 光场显示装置
US10564322B2 (en) * 2017-04-27 2020-02-18 Pure Depth Limited Diffractive antiglare in a multi-layered display

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100066654A1 (en) * 2008-09-12 2010-03-18 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Three-dimensional display device
CN103185985A (zh) * 2011-12-27 2013-07-03 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 液晶屏、终端和显示三维图像的方法
CN107357047A (zh) * 2017-09-14 2017-11-17 京东方科技集团股份有限公司 立体显示装置及其显示方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10499032B2 (en) 2019-12-03
TW201932920A (zh) 2019-08-16
CN108388018B (zh) 2020-10-30
CN108388018A (zh) 2018-08-10
US20190230333A1 (en) 2019-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100880819B1 (ko) 자동입체 표시장치의 픽셀 배열
TWI451162B (zh) 自動立體影像顯示裝置
US20050001787A1 (en) Multiple view display
KR100445613B1 (ko) 입체영상 디스플레이 장치
JP2015004698A (ja) 立体表示装置
JP2004206089A (ja) マルチプル視野ディスプレイ
TW200903030A (en) Electrically-driven liquid crystal lens and stereoscopic display device using the same
KR20120126561A (ko) 영상 표시장치
TWI660202B (zh) 裸眼式立體顯示器以及立體影像的顯示方法
JP4515565B2 (ja) 立体表示装置
US10021375B2 (en) Display device and method of driving the same
KR20120028171A (ko) 입체영상표시장치 및 그 구동방법
CN103226247B (zh) 一种立体显示装置及立体显示方法
JP4660769B2 (ja) 多視点立体ディスプレイ装置
KR102233116B1 (ko) 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법
KR101951297B1 (ko) 영상표시장치
JP2006098775A (ja) 三次元画像表示システム
KR101862073B1 (ko) 삼차원 영상 표시장치 및 편광안경, 그리고 삼차원 영상 구현시스템
WO2021077503A1 (zh) 3d 显示光学***及装置
WO2018046025A1 (zh) 全息显示面板和全息显示装置
KR101057420B1 (ko) 3차원 디스플레이 장치
CN104506835A (zh) Led 3d图像显示模组及制造方法
KR101345129B1 (ko) 3차원 입체 영상 표시 및 기록 장치
KR101088461B1 (ko) 저반사 3차원 디스플레이 장치
KR101878327B1 (ko) 영상표시장치 및 그 제조방법