[发明专利]高效2D/3D可切换的立体显示设备

说明书

本申请要求于2007年2月27日提交到韩国知识产权局的第10-2007-0019897号韩国专利申请的优先权，该申请全部公开于此以资参考。

技术领域

符合本发明的设备涉及一种二维(2D)/三维(3D)图像可切换的显示器，更具体地讲，涉及一种通过提高显示器的光使用效率来提供增加亮度的高效2D/3D图像可切换的立体显示器。

背景技术

三维(3D)图像是基于由肉眼所看到的立体视觉的原理而产生的。由一双眼的间隔大约为65mm而引起的双眼视差(binocular parallax)是深度知觉的最重要的因素。最近，在各种领域(诸如，医学成像、计算机游戏、广告、教育和军事应用)对基于双眼视差提供立体图像的立体图像显示器的需求增加。而且，由于高分辨率TV越来越受到欢迎，所以能够向观众提供3D体验的立体TV将受到欢迎。为了满足这种需求，已经提出了各种3D图像重建技术。

显示3D立体图像的三维显示器可被分类为眼镜类型显示器、自动立体类型显示器和全息摄影(holography)类型显示器。眼镜类型和自动立体类型显示器通过分别显示具有左眼和右眼视差的2D图像来提供3D视图。眼镜类型显示器需要用户戴上眼镜(诸如偏光眼镜)以能够观看3D图像。全息摄影类型显示器对显示完美的立体图像来说是理想的，然而，需要相干光源(诸如激光)。而且，难以通过全息摄影显示器记录和再现较大的、较远的对象。因此，正积极研发自动立体3D显示器。

自动立体图像显示器大致被分类为视差栅栏类型自动立体显示器和透镜类型自动立体显示器。视差栅栏类型自动立体显示器在像素的交替垂直栏上显示左眼图像和右眼图像，通过窄的垂直格(即，栅栏)观看这些图像。

图1示出现有技术的视差栅栏类型自动立体显示器的示例性结构。参照图1，现有技术的视差栅栏类型自动立体显示器包括：背光单元11、液晶面板13以及具有按照预定周期排列的开口12a和栅栏12b的视差栅栏12。尽管图1示出视差栅栏12位于液晶面板13和背光单元11之间，但是视差栅栏12可被布置在液晶面板13的前面。在以上结构中，交替地显示在液晶面板上的左眼图像和右眼图像可由开口12a分开。

最近已对能够在2D模式和3D模式之间切换，以便根据将被显示的图像信号选择性地显示2D图像或3D图像的立体图像显示设备进行了研究。图2A和图2B概略地示出现有技术的2D/3D可切换的立体图像显示设备的示例性结构和操作。

参照图2A，现有技术的2D/3D可切换的立体图像显示设备20包括：显示面板21、第一偏光器22、第一双折射元件阵列24和第二双折射元件阵列25以及第二偏光器23。第一双折射元件阵列24包括多个交替的第一双折射元件24a和第二双折射元件24b(所述第一双折射元件24a和第二双折射元件24b分别将入射光的相位延迟+λ/4和-λ/4)。第二双折射元件阵列25包括多个交替的第三双折射元件25a和第四双折射元件25b(所述第三双折射元件25a和第四双折射元件25b分别将入射光的相位延迟+λ/4和-λ/4)。第一偏光器22和第二偏光器23仅透射特定偏振方向的光。例如，第一偏光器22和第二偏光器23可分别透射具有垂直和水平偏振方向的光。

在上述结构中，如图2A所示，如果在第一双折射元件阵列24中的第一双折射元件24a和第二双折射元件24b相对于在第二双折射元件阵列25中的第三双折射元件25a和第四双折射元件25b被移动，则栅栏被周期性地创建。因此，交替地显示在像素的每个垂直栏上的左眼图像和右眼图像被分别提供给左眼和右眼。

另一方面，如图2B所示，如果在第一双折射元件阵列24中的第一双折射元件24a和第二双折射元件24b完全覆盖在第二双折射元件阵列25中的第三双折射元件25a和第四双折射元件25b，则栅栏未被创建，并且由第一双折射元件24a和第二双折射元件24b透射的所有光通过第二偏光器23，因此，显示面板20显示2D图像。

其他各种类型的现有技术2D/3D可切换的立体图像显示器由本领域技术人员所公知。