[发明专利]立体3D显示装置

说明书

背景技术

已经开发出多种技术以用于立体视觉(有时称为3D或3D视觉)。它们可分为2大类：基于眼镜的和不基于眼镜的。无眼镜技术的优点在于观看者无需佩戴眼镜。而缺点常常在于“最佳位置”(即，头部活动的范围)被限制为+/-～5度。使用眼镜来观看动态视频在很大程度上是基于两个图像在屏幕上的同时或顺序投影。

以下是一些较广泛使用的眼镜系统。快门眼镜系统常见于欧洲市场，例如Xpand品牌。右图像和左图像按照时间顺序被投影到屏幕上。眼镜上的液晶显示(LCD)快门与投影的图像同步，并且确保观看者的右眼仅看到“右”图像，左眼仅看到“左”图像。偏振眼镜包括real D圆偏振眼镜，其右镜片和左镜片具有相反的“旋向性”。该系统主要受IMAX的大力推广，并且由Disney、DreamWorks和其他制片厂支持。GeoWall Consortium使用线偏振系统。滤色器眼镜包括以下几种：红蓝补色立体眼镜(red/cyan anaglyph)；和Dolby 3D(色轮和多带通滤光器)。

发明内容

3D立体观看系统包括LCD面板、用于向LCD面板提供光的背光源、以及用于使背光源与左内容帧和右内容帧同步的控制器。背光源包括：第一三原色组，其包括发光二极管(LED)A、B和C；以及第二三原色组，其包括LED D、E和F，其中每一LED发出可见光谱的实质上不重叠的范围内的光。该系统使用供观看者佩戴的眼镜。所述眼镜具有用于过滤第一三原色组的光谱的第一镜片和用于过滤第二三原色组的光谱的第二镜片。因此，向观看者的左眼和右眼提供交替的左内容帧和右内容帧，从而提供3D观看体验。

附图说明

通过以下结合附图的对本发明的多种具体实施方式的详细描述，可以更完全地了解本发明，其中：

图1是实例I的3D系统的示意图；

图2是示出实例I的两个滤色器的设计的示意图；

图3是实例II的LED的光谱的示意图；

图4A和图4B是实例II的透射比和透射光谱的示意图；和

图5是实例II的中空边缘照明式LCD背光源中布置的LED光源的示意图。

具体实施方式

在3D显示领域，需要在标准LCD面板上显示逼真的立体图像和视频内容。本发明涉及使用快速切换速度的LCD面板、动态背光源和低成本眼镜来实现3D观看。具体地讲，所述系统利用LCD面板以及LED背光源和波长选择性眼镜来通过颜色分离每一信道。所述系统适用于膝上型PC、监视器和TV，但是其也可用于较小或其他显示器。

所述系统是基于LCD面板上的交替的左图像帧和右图像帧。通过按顺序同步的两个略微不同的光源来照射左帧和右帧。光源被设计为发出不同光谱组成的光(通常为白光)。具体地讲，光源可包括：第一三原色组，其包括LED A、B和C；以及第二三原色组，其包括LED D、E和F，其中每一LED发出可见光谱的实质上不重叠的范围内的光。LED组可包括例如不同的红-绿-蓝(RGB)LED。作为LED的替代形式，可使用诸如激光器或激光二极管的其他光源。另外，LED或其他光源可任选地包括滤光器以使发射光谱带变窄。

观看者佩戴眼镜，其中左镜片或滤光器仅使左数据信道所用的光的光谱通过，右镜片或滤光器仅使右数据信道所用的光的光谱通过。因此，向观看者的左眼和右眼提供交替的左内容帧和右内容帧，从而提供3D观看体验。

本发明结合了快门眼镜和滤色器型系统的一些特征。按照时间顺序将右图像和左图像显示在LCD或其他显示器(例如，4-6原色有机发光二极管或4-6原色等离子体显示面板)上。这一特征与快门眼镜系统具有一些共性。在直视LCD背光系统中利用两组LED照射左帧和右帧，所述LED被设计为具有不同的光谱，且优选地光谱重叠最小。利用带通差分眼镜解码左图像和右图像，当使用多带通滤光器时所述眼镜允许改善的颜色和深度信息。这一特征与补色立体眼镜和Dolby立体视觉系统具有某些共性。

实例

下面的实例具有单一的基础原理，具体地讲，向快LCD面板提供来自两个相机的图像序列，这两个相机以略微不同的角度设置在右侧和左侧，以模拟人立体图像。或者，可利用计算机动画或类似技术来合成模仿这种布置方式的图像组。右眼图像和左眼图像被按顺序显示，意味着它们被记录为帧序列，其中每一右相机(或右眼)帧前后均为左相机帧。每一左眼图像也前后均为右眼帧。具有不同光谱组成的两个光源被定时以与图像同步地打开，第一光源仅照射右眼图像，第二光源仅照射左眼图像。