專利名稱：能夠去除莫爾圖案的直視型立體圖像顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠去除莫爾圖案以提高圖像質(zhì)量的直視型立體圖像顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，通過人雙眼的立體視角的原理來實現(xiàn)三維圖像。由于雙眼彼此分開約65mm而導(dǎo)致的雙眼視差被認為是立體效果中重要的因素。三維圖像顯示設(shè)備包括使用眼鏡的立體顯示設(shè)備和自動立體顯示設(shè)備。自動立體顯示設(shè)備不使用眼鏡，通過將圖像分成左右圖像來獲得三維圖像。自動立體方法包括視差屏障方法和微粒透鏡(lenticular)方法。
視差屏障方法是這樣一種方法，即以縱向圖案形狀交替輸出由左眼和右眼看見的圖像，并使用非常細的縱向線，即屏障，來觀看所述圖像。由此，圖像通過屏障被分成將進入左眼的縱向圖案圖像和將進入右眼的縱向圖案圖像，從而具有不同視點的圖像進入左眼和右眼以形成三維圖像。
圖1A表示傳統(tǒng)的直視型三維圖像顯示設(shè)備。顯示裝置15從圖像信號單元10接收圖像信號并形成圖像。該圖像被視差屏障17分成右眼RE圖像和左眼LE圖像以形成三維圖像。
如圖1A中所示，視差屏障17具有交替的狹縫17a和屏障17b。圖像通過狹縫17a被分成左眼圖像和右眼圖像以形成三維圖像。
然而，根據(jù)該方法，由于圖像通過狹縫17a形成并且圖像被屏障17b遮擋，所以左眼圖像L通過狹縫17a而僅形成于奇數(shù)行，黑線K由屏障17b形成于偶數(shù)行。此外，右眼圖像R通過狹縫17a而僅形成于偶數(shù)行，黑線K由屏障17b形成于奇數(shù)行。因此，存在這樣的問題，即顯示器的分辨率和亮度較低。
此外，莫爾圖案通過視差屏障17的周期性圖案和由顯示裝置15形成的圖像之間的干涉而被產(chǎn)生。
莫爾圖案由于當(dāng)周期性空間圖案交疊時發(fā)生的干涉而出現(xiàn)。圖2顯示莫爾圖案的產(chǎn)生。存在這樣的問題，即圖像質(zhì)量被莫爾圖案降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能夠在不降低分辨率或者增加像素數(shù)的情況下去除莫爾圖案以提高圖像質(zhì)量的直視型立體圖像顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種直視型立體圖像顯示設(shè)備，包括第一存儲器，具有從一幀的圖像信號分出的第一場圖像信號；第二存儲器，具有從所述一幀的圖像信號分出的第二場圖像信號；顯示裝置，用于根據(jù)第一場圖像信號和第二場圖像信號形成第一場圖像和第二場圖像；圖像移位單元，用于順序地將第一場圖像和第二場圖像移位；和觀看區(qū)劃分單元，用于劃分第一場圖像和第二場圖像的觀看區(qū)，其中，通過第一場圖像和第二場圖像來去除莫爾圖案。
所述顯示裝置可具有0.5的填充因子。
所述圖像移位單元可包括偏振轉(zhuǎn)換單元，位于所述顯示裝置和所述觀看區(qū)劃分單元之間，用于選擇性地轉(zhuǎn)換入射光的偏振方向；和雙折射部件，用于通過根據(jù)穿過所述偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)的光的偏振方向而改變折射率來直接透射或折射所述光。
所述偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)可以是液晶偏振轉(zhuǎn)換器。
所述偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)可與第一場圖像信號和第二場圖像信號同步地打開和關(guān)閉。
所述雙折射部件可由方解石或液晶組成。
所述雙折射部件可具有三角形形狀并被粘合至棱鏡。
所述雙折射部件和所述棱鏡可以以陣列形狀來排列。
所述觀看區(qū)劃分單元可包括微粒透鏡、復(fù)眼透鏡或視差屏障。
所述觀看區(qū)劃分單元具有液晶屏障，以便選擇性地在二維圖像和三維圖像之間切換。
所述顯示裝置可以是液晶顯示(LCD)裝置或鐵電液晶顯示(FLCD)裝置。


通過參照附圖對本發(fā)明示例性實施例進行的詳細描述，本發(fā)明的以上和其他特點和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中圖1A示意性地表示傳統(tǒng)的直視型立體圖像顯示設(shè)備；圖1B表示由圖1A中示出的立體圖像顯示設(shè)備形成的左眼圖像和右眼圖像；圖2表示在傳統(tǒng)的直視型立體圖像顯示設(shè)備中形成的莫爾圖案；圖3示意性地表示根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的能夠去除莫爾圖案的直視型立體圖像顯示設(shè)備；圖4A是包括在直視型立體圖像顯示設(shè)備中的圖像移位單元的例子；圖4B是包括在直視型立體圖像顯示設(shè)備中的圖像移位單元的另一例子；圖5A和圖5B是在根據(jù)本發(fā)明的直視型立體圖像顯示設(shè)備中所包括的顯示裝置中形成左眼圖像和右眼圖像的例子；和圖6A和圖6B表示根據(jù)本發(fā)明的去除莫爾圖案的原理。
具體實施例方式
參照圖3，根據(jù)本發(fā)明的直視型立體圖像顯示設(shè)備，來自圖像信號單元25的信號由信號分割器分成第一場圖像信號和第二場圖像信號，根據(jù)第一場圖像信號的第一場圖像和根據(jù)第二場圖像信號的第二場圖像被分成用于右眼圖像和左眼圖像的觀看區(qū)，由此，三維圖像被實現(xiàn)。
第一場圖像信號被存儲在第一存儲器30中，第二場圖像信號被存儲在第二存儲器31中。第一存儲器30和第二存儲器31連接至用于形成圖像的顯示裝置33。顯示裝置33連接至用于將由顯示裝置33形成的圖像移位預(yù)定距離的圖像移位單元38。圖像移位單元38連接至觀看區(qū)劃分單元40，所述觀看區(qū)劃分單元40用于劃分第一場圖像和第二場圖像的觀看區(qū)，并將其發(fā)送給右眼RE和左眼LE以形成立體圖像。
顯示裝置33是偏振相關(guān)的液晶顯示(LCD)裝置或鐵電液晶顯示(FLCD)裝置，最好而非必須地，顯示裝置33是透射型顯示裝置。
如圖4A所示，圖像移位單元38具有偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)35，用于順序地轉(zhuǎn)換入射光的偏振方向；和雙折射部件37，用于根據(jù)入射光的偏振方向透射或折射入射光。偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)35是，例如，液晶偏振轉(zhuǎn)換器，并且能夠選擇性地將電源電壓施加于每個像素以轉(zhuǎn)換入射光的偏振方向。
雙折射部件37具有這樣的性質(zhì)，即它的折射率根據(jù)入射光的偏振方向而不同。也就是說，具有與該雙折射部件的晶體光軸平行的偏振方向的正常光束根據(jù)該雙折射部件的正常折射率透射通過該雙折射部件，具有與該雙折射部件的晶體光軸垂直的偏振方向的異常光束根據(jù)該雙折射部件的異常折射率被折射。因此，當(dāng)P偏振光和S偏振光通過雙折射部件37時，P偏振光和S偏振光以不同的角度折射。該雙折射部件37由，例如，方解石或液晶制成。
如圖4B所示，雙折射部件37b具有三角形形狀，具有三角形形狀的棱鏡37a可被粘合至雙折射部件37b。棱鏡37a和雙折射部件37b為多個，并以陣列形式排列。此外，雙折射部件37可由一個棱鏡和一個雙折射部件組成。棱鏡37a具有與雙折射部件37b相同的折射率。正常光束，例如P偏振光，穿過棱鏡37a和雙折射部件37b的邊界而沒有折射，異常光束，例如S偏振光，在棱鏡37a和雙折射部件37b的邊界被折射。
參照圖4A，第一場圖像信號被輸入至顯示裝置33以形成第一場圖像F1。如果第一場圖像F1具有第一偏振方向，例如S偏振，則偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)35關(guān)閉，第一偏振方向的第一場圖像入射至雙折射部件37并直接透射通過。然后，第二場圖像信號被輸入至顯示裝置33以形成第二場圖像F2。當(dāng)偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)35打開時，第一偏振方向被轉(zhuǎn)換成第二偏振方向，例如P偏振方向，由此，第二偏振方向的第二場圖像F2入射至雙折射部件37。第二偏振方向的第二場圖像被雙折射部件37折射。
第一場圖像F1直接透射通過雙折射部件37，第二場圖像F2被雙折射部件37折射以相對于第一場圖像F1被移位。此時，移位距離d可通過改變雙折射部件37的厚度來調(diào)整。移位距離d最好是像素間距的1/2。第一場圖像F1和第二場圖像F2被觀看區(qū)劃分單元40分成左眼圖像和右眼圖像以形成立體圖像。觀看區(qū)劃分單元40可由微粒透鏡、復(fù)眼透鏡或視差屏障組成。微粒透鏡將具有不同入射角的入射光聚焦至不同視點，以將圖像分成左眼圖像和右眼圖像。視差屏障具有交替的狹縫和屏障以將具有不同入射角的入射光聚焦至不同視點，從而將圖像分成左眼圖像和右眼圖像。
微粒透鏡、視差屏障或復(fù)眼透鏡將圖像分成左眼圖像和右眼圖像，并將其聚焦至左眼和右眼，以形成三維圖像。該圖像劃分單元僅實現(xiàn)三維模式，而不能工作于二維模式。
另一方面，觀看區(qū)劃分單元40可以是能夠在二維模式和三維模式之間切換的液晶屏障。該液晶屏障能夠通過將連接至液晶的電極進行開關(guān)來選擇性地形成狹縫40a和屏障40b。通過關(guān)閉該液晶屏障的所有電極而使整個液晶屏障形成為狹縫，圖像能夠透射通過而不會被分成左眼圖像和右眼圖像。由此，相同的圖像形成在左眼和右眼上，以實現(xiàn)二維圖像。此外，通過對于每個像素控制該液晶屏障的電極，可形成交替的狹縫40a和屏障40b，從而圖像被分成右眼圖像和左眼圖像，并且三維圖像被實現(xiàn)。
接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明的獲得沒有莫爾圖案的圖像的操作。
圖像信號單元25將第一場圖像信號輸入至第一存儲器30，并將第二場圖像信號輸入至第二存儲器31。首先，第一場圖像信號被輸入給顯示裝置33以形成第一場圖像。在本實施例中，最好而非必須地，顯示裝置33的填充因子是0.5。填充因子表示有效像素尺寸與整個像素尺寸之比。有效像素尺寸表示實際用于形成圖像的尺寸。輸入至顯示裝置33的圖像的亮度可能減小，但是分辨率不降低，因為不管填充因子是1.0還是0.5都會輸入相同的信號。亮度通過增加光源來保持。在本發(fā)明中，通過調(diào)整顯示裝置33的填充因子來防止分辨率降低。
當(dāng)偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)35關(guān)閉時，第一偏振方向，例如P偏振方向，的第一場圖像穿過偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)35，然后直接透射通過雙折射部件37。
隨后，當(dāng)根據(jù)第二場圖像信號形成于顯示裝置33的第二場圖像入射至偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)35時，偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)35打開，因此，第二場圖像的偏振方向被轉(zhuǎn)換。被轉(zhuǎn)換成第二偏振方向，例如S偏振方向，的第二場圖像被雙折射部件37折射，并相對于第一場圖像被移位預(yù)定距離。第二場圖像的移位距離最好是顯示裝置33的像素間距的1/2。
如圖5A和5B中所示，第一場圖像通過偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)35和雙折射部件37而形成在像素P的左半像素L上(圖5A)，第二場圖像通過偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)35和雙折射部件37而被移動半個像素并形成在所述像素的右半像素R上(圖5B)。
如圖6A中所示，第一莫爾圖案通過第一場圖像和觀看區(qū)劃分單元40的周期性屏障圖案而形成，如圖6B中所示，第二莫爾圖案通過移位的第二場圖像和觀看區(qū)劃分單元40的周期性屏障圖案而形成。由于第二場圖像相對于第一場圖像移位半個像素，而觀看區(qū)劃分單元40的周期性屏障圖案對于第一場圖像和第二場圖像是相同的，所以第二莫爾圖案的相位與第一場圖像的相位相反。因此，第一莫爾圖案和第二莫爾圖案彼此抵消，由此可獲得沒有莫爾圖案的圖像。
例如，當(dāng)一幀的周期是1/30秒時，第一場圖像被顯示1/60秒并且第二場圖像被顯示1/60秒。偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)35與第二場圖像信號同步地切換，以轉(zhuǎn)換第二場圖像的偏振方向。
在本發(fā)明中，通過將填充因子設(shè)置為0.5并在一幀的周期期間移位1/2像素間距來顯示兩個場，能夠?qū)崿F(xiàn)二維圖像和三維圖像而不會降低分辨率，并且能夠獲得沒有莫爾圖案的高質(zhì)量圖像。
根據(jù)本發(fā)明的直視型立體圖像顯示設(shè)備，一幀圖像被分成第一場圖像和第二場圖像，第二場圖像相對于第一場圖像被移位預(yù)定距離。因此，能夠去除莫爾圖案并且能夠提高圖像質(zhì)量。此外，通過將顯示裝置的填充因子設(shè)置為0.5并且使第一場圖像和第二場圖像的填充因子變?yōu)?，能夠顯示二維圖像和三維圖像而不必增加顯示裝置的像素數(shù)或者降低分辨率。
此外，由于使用液晶屏障作為觀看區(qū)劃分單元來選擇二維圖像或三維圖像，所以增強了觀眾的方便。
盡管已參照其示例性實施例具體地表示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些實施例進行各種形式和細節(jié)上的修改。
權(quán)利要求
1.一種直視型立體圖像顯示設(shè)備，包括第一存儲器，具有從一幀的圖像信號分出的第一場圖像信號；第二存儲器，具有從所述一幀的圖像信號分出的第二場圖像信號；顯示裝置，用于根據(jù)第一場圖像信號和第二場圖像信號形成第一場圖像和第二場圖像；圖像移位單元，用于順序地將第一場圖像和第二場圖像移位；和觀看區(qū)劃分單元，用于劃分第一場圖像和第二場圖像的觀看區(qū)，其中，通過第一場圖像和移位的第二場圖像來去除莫爾圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述顯示裝置具有0.5的填充因子。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述圖像移位單元包括偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)，位于所述顯示裝置和所述觀看區(qū)劃分單元之間，用于選擇性地轉(zhuǎn)換入射光的偏振方向；和雙折射部件，用于通過根據(jù)穿過所述偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)的光的偏振方向而改變折射率來直接透射或折射所述光。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)是液晶偏振轉(zhuǎn)換器。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)與第一場圖像信號和第二場圖像信號同步地打開和關(guān)閉。
6.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述雙折射部件包括方解石或液晶。
7.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述雙折射部件具有三角形形狀并被粘合至棱鏡。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述雙折射部件和所述棱鏡以陣列形狀來排列。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述觀看區(qū)劃分單元包括微粒透鏡、復(fù)眼透鏡或視差屏障。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述觀看區(qū)劃分單元具有液晶屏障，以便選擇性地在二維圖像和三維圖像之間切換。
11.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述觀看區(qū)劃分單元具有液晶屏障，以便選擇性地在二維圖像和三維圖像之間切換。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述顯示裝置是液晶顯示裝置或鐵電液晶顯示裝置。
全文摘要
提供了一種能夠去除莫爾圖案的直視型立體圖像顯示設(shè)備。該直視型立體圖像顯示設(shè)備包括第一存儲器，具有從一幀的圖像信號分出的第一場圖像信號；第二存儲器，具有從所述一幀的圖像信號分出的第二場圖像信號；顯示裝置，用于根據(jù)第一場圖像信號和第二場圖像信號形成第一場圖像和第二場圖像；圖像移位單元，用于順序地將第一場圖像和第二場圖像移位；和觀看區(qū)劃分單元，用于劃分第一場圖像和第二場圖像的觀看區(qū)。由此，第二場圖像相對于第一場圖像被移位預(yù)定距離，因此，去除莫爾圖案并提高圖像質(zhì)量。
文檔編號G02F1/141GK1815293SQ20061000190
公開日2006年8月9日 申請日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者金兌熙, 趙虔皓, 丁晟用 申請人:三星電子株式會社