[发明专利]具有改进的垂直分辨率的立体显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于像素的3D显示器，其包括显示面板、条纹化偏振器和显示控制器。显示面板包括以行和列布置的多个像素，每个像素包括具有不同颜色的子像素。条纹化偏振器覆盖显示面板并且包括透明偏振材料的条纹，这些条纹以左眼条纹和右眼条纹的交替图案布置，其中左眼条纹被布置用于将光转换成第一偏振并且右眼条纹被布置用于将光转换成不同的第二偏振。显示控制器依照要显示的3D图像控制像素的光输出。

背景技术

在大多数彩色显示器中，像素由三个子像素组成，这些子像素即红色子像素、蓝色子像素和绿色子像素。简而言之，这种颜色组合称为RGB。利用这三种颜色，显示适配器能够复现可见光谱中的一系列颜色。例如，显示适配器可能能够将24比特或32比特颜色值转换成用于单独的子像素的驱动电压。所述三个子像素一起产生具有规定的颜色值的光。来自显示面板的光典型地具有一个偏振，但是也可以具有不明确的或者混合的偏振。

在基于条纹化偏振器的3D显示器中，将图案化光学膜（也称为图案化阻滞器或条纹化偏振器）附接到LCD的表面上。条纹化图案导致LCD的交替像素行处于不同的偏振状态（参见图2）。两种偏振状态可以是线性的（两个垂直方向）或者圆形的（两个相反的旋转；左旋圆形或者右旋圆形）。圆偏振解决方案是最常见的，因为它对于观看者的头部倾斜不那么敏感。LCD的奇偶行示出用于左右眼的内容（或者反之亦然）。用户戴上具有用于左眼的一种偏振状态和用于另一只眼睛的另一种偏振状态的偏光眼镜。一个偏振滤光器过滤掉具有第一偏振的光，并且另一个透镜过滤掉具有第二偏振的光。结果，用户将只是利用其左眼看见来自一半像素行的光并且利用其右眼看见来自另一半像素行的光。在基于条纹化偏振器的3D显示器中，这种效应被采用来向不同的眼睛提供不同的图像。两幅图像示出相同的场景，但是来自稍微不同的视点。在用户的大脑中，该立体图像配对被组合，这提供了3D感知。

这种类型的3D显示器的优点在于，在不使用偏光眼镜的情况下，当正常的2D内容置于LCD上时，它仍然可以用作高分辨率、全彩色2D显示器。然而，当切换至3D模式时，只有一半像素行可以用于创建单幅图像（左边的或右边的）。因此，损失了一半的垂直分辨率。这种分辨率损失可以通过提供两倍的像素量补偿，但是这将使得显示器更加昂贵。

发明目的

因此，本发明的目的是提供一种具有改进的垂直分辨率的条纹化偏振器3D。

发明内容

依照本发明的第一方面，这个目的通过提供一种基于像素的3D显示器而实现，该显示器包括显示面板、条纹化偏振器和显示控制器。显示面板包括以行和列布置的多个像素，每个像素包括至少四个具有不同颜色的子像素，这些子像素布置在两个子行和至少两个子列中，相同行中的两个邻近像素的两个子行的布置互换。条纹化偏振器覆盖显示面板并且包括透明偏振材料的条纹，这些条纹以左眼条纹和右眼条纹的交替图案布置，其中左眼条纹被布置用于将光转换成第一偏振并且覆盖所述两个子行中的一个子行，并且其中右眼条纹被布置用于将光转换成不同的第二偏振并且覆盖所述两个子行中的另一个子行。显示控制器被布置用于使用子像素再现以便依照要显示的3D图像控制像素的光输出。

利用依照本发明的显示器，使用对于已知条纹化偏振器3D显示器的特殊修改组合解决了垂直分辨率降低的问题。第一修改是使用至少四种颜色而不是三种。例如，RGB子像素利用第四黄色（Y）、白色（W）或者青色（C）子像素补充。可替换地，可以使用五种、六种或者甚至更多种颜色。四子像素的使用已经从例如夏普四色技术（Sharp Quattron）电视获悉，在该电视中，每个像素包括四个垂直条纹化RGBY子像素。在这样的显示器中，附加的颜色用来增强颜色表示，并不是用来改进3D模式中的垂直分辨率。应当指出的是，清晰四色技术电视的3D版本是可用的，其使用不同的提供3D视觉的方式。代替条纹化偏振器和被动偏振透镜的是，它使用时间复用图像和主动式快门眼镜以便向左眼和右眼提供不同的图像。

依照本发明，所述至少四个子像素布置在两个子行中。2D模式下两个邻近像素的两个子行互换，使得这两个邻近像素的第一子行上的子像素一起形成3D模式下的一个像素。这些像素也具有至少四个子像素，每个子像素具有不同的颜色。结果，2D模式下两个水平邻近像素一起形成3D模式下的两个垂直邻近像素。当使用五种、六种或者更多颜色时，两个子行的互换导致相似的结果。