[发明专利]用于显示三维立体图像的液晶显示器、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示器领域，特别是关于三维立体显示器及其控制装置和控制方法。

背景技术

随着三维(3D)立体显示器技术的不断发展，三维立体显示器已经在众多领域得到应用，如移动通信终端、电视机、计算机、车载显示屏等，未来3D应用必将随着技术的更加成熟而深入人们的日常生活。人眼可以观察到3D立体图像的原理是：由于人的两眼分开一定的距离，观察事物的角度不同，因而同一物体在人的左眼和右眼中形成的图像会有细微的差别，即所谓“视差”。大脑对两个不同的图像进行处理，产生深度和立体的感觉，即产生出3D图像。

目前，3D立体成像显示器的立体图像生成技术主要有两种：一种是主动式立体像对分像，简称主动立体，另一种是被动式立体像对分像，简称被动立体。其中立体像对包括一幅左眼图像和一幅右眼图像。如图1所示，主动立体的成像原理是：左眼图像和右眼图像交替在显示器上显示，观看者需要佩戴遮光眼镜，同时需要一个红外发射器来控制遮光眼镜，红外发射器发出的信号频率与左、右眼图像的交替频率相同，当显示左眼图像时，红外发射器发出的同步信号控制左眼遮光眼镜开启，光线通过左侧镜片，左眼即可看到所显示的图像，而此时右眼遮光眼镜在同步信号的控制下处于关闭状态，光线无法通过右侧镜片，右眼也就无法看到当前显示的图像；当显示右眼图像时，遮光眼镜的开闭相反，使得只有右眼才能看到右眼图像；由于人的大脑对眼镜观察到的图像有“滞留”作用，因此观察到的两幅图像在大脑中将产生“视差”的效果，即通过眼睛和大脑的融合作用将两幅图像合成为一幅立体图像。然而，这种方式的缺陷在于：由于左、右眼图像是逐行显示出来的，因此完成左右眼图像在屏幕上的交替需要一定的时间，这会导致屏幕上有一段时间内将同时出现一部分左眼图像和一部分右眼图像，此时红外发射器发出信号同时关闭左、右眼镜片以避免观察者看到图像交替时出现的“重像”。然而，镜片的开启时间和进光量是成正比的，为了避免“重像”而将镜片暂时关闭会造成进入观察者眼镜的光量降低，导致观察者看到的图像变暗，使得显示效果变差，影响观察者的视觉感受。

如图2所示，被动立体中立体图像的成像原理是：首先抽取左眼图像的奇数(或偶数)行像素，再抽取出右眼图像的偶数(或奇数)行像素，然后将抽取像素后的左、右眼图像水平交错形成一幅图像，显示器采用隔行扫描的方式对水平交错后的图像进行显示，即可使左、右眼图像以隔行方式出现在屏幕上。再对左、右眼图像分别进行方向相垂直的偏振处理，即观察者须佩戴左、右镜片偏振角度相互垂直的偏光眼镜，使经过偏振处理后的左、右眼图像分别穿过左、右侧镜片，两幅图像在大脑中形成“视差”效果，然后通过眼睛和大脑的融合作用将左、右两幅图像合成为一幅立体图像。这种方式也存在缺陷：由于左、右眼图像的像素分别被抽取出一半，这使得3D模式下图像的分辨率仅为2D模式下图像分辨率的一半，尤其在显示精细画面或静止画面时会出现轻微的闪烁现象，影响直观的视觉效果。

因此，鉴于上述现有技术中的主动式立体像对分像和被动式立体像对分像都存在自身缺陷，需要一种既能满足显示亮度又能不会导致分辨率损失的立体显示设备及方法。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明采用了在现有的液晶显示器上设置一层液晶面板，利用液晶面板可以改变入射光线偏振方向的功能，使左、右眼图像光线的偏振方向互相垂直，左、右眼图像的光线分别通过左、右侧镜片，进而通过眼镜与大脑的融合作用显示出三维立体图像。因此具有结构简单，便于制作的优点。本发明由于采取逐行扫描的方式显示左、右眼图像，因此较被动式立体像对分像具有分辨率高的优点。使用时无须周期性地关闭偏振光眼镜，因此左、右眼图像的显示效率较主动式立体像对分像更高。本发明可广泛应用于三维立体成像显示器中。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1是主动式立体像对分像的成像原理示意图；

图2是被动式立体像对分像的成像原理示意图；

图3是本发明的三维立体显示器结构示意图；

图4是本发明的第一(二)液晶面板的结构示意图

图5是本发明的偏振光眼镜示意图

图6是对本发明的三维立体显示器施加控制的示范性计算机系统的结构示意图