專利名稱：用于顯示三維立體圖像的液晶顯示器、系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示器領(lǐng)域，特別是關(guān)于三維立體顯示器及其控制裝置和控制方法。
背景技術(shù)：
隨著三維(3D)立體顯示器技術(shù)的不斷發(fā)展，三維立體顯示器已經(jīng)在眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用，如移動通信終端、電視機(jī)、計算機(jī)、車載顯示屏等，未來3D應(yīng)用必將隨著技術(shù)的更加成熟而深入人們的日常生活。人眼可以觀察到3D立體圖像的原理是由于人的兩眼分開一定的距離，觀察事物的角度不同，因而同一物體在人的左眼和右眼中形成的圖像會有細(xì)微的差別，即所謂“視差”。大腦對兩個不同的圖像進(jìn)行處理，產(chǎn)生深度和立體的感覺，即產(chǎn)生出3D圖像。目前，3D立體成像顯示器的立體圖像生成技術(shù)主要有兩種一種是主動式立體像對分像，簡稱主動立體，另一種是被動式立體像對分像，簡稱被動立體。其中立體像對包括一幅左眼圖像和一幅右眼圖像。如圖1所示，主動立體的成像原理是左眼圖像和右眼圖像交替在顯示器上顯示，觀看者需要佩戴遮光眼鏡，同時需要一個紅外發(fā)射器來控制遮光眼鏡，紅外發(fā)射器發(fā)出的信號頻率與左、右眼圖像的交替頻率相同，當(dāng)顯示左眼圖像時，紅外發(fā)射器發(fā)出的同步信號控制左眼遮光眼鏡開啟，光線通過左側(cè)鏡片，左眼即可看到所顯示的圖像，而此時右眼遮光眼鏡在同步信號的控制下處于關(guān)閉狀態(tài)，光線無法通過右側(cè)鏡片， 右眼也就無法看到當(dāng)前顯示的圖像；當(dāng)顯示右眼圖像時，遮光眼鏡的開閉相反，使得只有右眼才能看到右眼圖像；由于人的大腦對眼鏡觀察到的圖像有“滯留”作用，因此觀察到的兩幅圖像在大腦中將產(chǎn)生“視差”的效果，即通過眼睛和大腦的融合作用將兩幅圖像合成為一幅立體圖像。然而，這種方式的缺陷在于由于左、右眼圖像是逐行顯示出來的，因此完成左右眼圖像在屏幕上的交替需要一定的時間，這會導(dǎo)致屏幕上有一段時間內(nèi)將同時出現(xiàn)一部分左眼圖像和一部分右眼圖像，此時紅外發(fā)射器發(fā)出信號同時關(guān)閉左、右眼鏡片以避免觀察者看到圖像交替時出現(xiàn)的“重像”。然而，鏡片的開啟時間和進(jìn)光量是成正比的，為了避免“重像”而將鏡片暫時關(guān)閉會造成進(jìn)入觀察者眼鏡的光量降低，導(dǎo)致觀察者看到的圖像變暗，使得顯示效果變差，影響觀察者的視覺感受。如圖2所示，被動立體中立體圖像的成像原理是首先抽取左眼圖像的奇數(shù)(或偶數(shù))行像素，再抽取出右眼圖像的偶數(shù)(或奇數(shù))行像素，然后將抽取像素后的左、右眼圖像水平交錯形成一幅圖像，顯示器采用隔行掃描的方式對水平交錯后的圖像進(jìn)行顯示，即可使左、右眼圖像以隔行方式出現(xiàn)在屏幕上。再對左、右眼圖像分別進(jìn)行方向相垂直的偏振處理，即觀察者須佩戴左、右鏡片偏振角度相互垂直的偏光眼鏡，使經(jīng)過偏振處理后的左、 右眼圖像分別穿過左、右側(cè)鏡片，兩幅圖像在大腦中形成“視差”效果，然后通過眼睛和大腦的融合作用將左、右兩幅圖像合成為一幅立體圖像。這種方式也存在缺陷由于左、右眼圖像的像素分別被抽取出一半，這使得3D模式下圖像的分辨率僅為2D模式下圖像分辨率的一半，尤其在顯示精細(xì)畫面或靜止畫面時會出現(xiàn)輕微的閃爍現(xiàn)象，影響直觀的視覺效果。因此，鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的主動式立體像對分像和被動式立體像對分像都存在自身缺陷，需要一種既能滿足顯示亮度又能不會導(dǎo)致分辨率損失的立體顯示設(shè)備及方法。

發(fā)明內(nèi)容
在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。本發(fā)明采用了在現(xiàn)有的液晶顯示器上設(shè)置一層液晶面板，利用液晶面板可以改變?nèi)肷涔饩€偏振方向的功能，使左、右眼圖像光線的偏振方向互相垂直，左、右眼圖像的光線分別通過左、右側(cè)鏡片，進(jìn)而通過眼鏡與大腦的融合作用顯示出三維立體圖像。因此具有結(jié)構(gòu)簡單，便于制作的優(yōu)點。本發(fā)明由于采取逐行掃描的方式顯示左、右眼圖像，因此較被動式立體像對分像具有分辨率高的優(yōu)點。使用時無須周期性地關(guān)閉偏振光眼鏡，因此左、右眼圖像的顯示效率較主動式立體像對分像更高。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于三維立體成像顯示器中。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，圖1是主動式立體像對分像的成像原理示意圖；圖2是被動式立體像對分像的成像原理示意圖；圖3是本發(fā)明的三維立體顯示器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的第一(二)液晶面板的結(jié)構(gòu)示意5是本發(fā)明的偏振光眼鏡示意6是對本發(fā)明的三維立體顯示器施加控制的示范性計算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意7是本發(fā)明的三維立體顯示控制裝置的結(jié)構(gòu)示意8是本發(fā)明的第二液晶面板上左、右眼圖像交替顯示示意圖
具體實施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。下面通過兩個實施例對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行闡釋。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的能夠顯示立體圖像的三維立體顯示器300，它包括一背光源301、依次設(shè)置在背光源 301上的第一偏光片302、第一液晶面板303、第二偏光片304和第二液晶面板305。第二偏光片304設(shè)置在第一液晶面板303的外側(cè)。第二偏光片304與第一偏光片302的偏振角度
互相垂直。圖4示出了圖3中的第一液晶面板303的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，第一液晶面板303包括第一玻璃基板403a，依次設(shè)置于第一玻璃基板403a上的透明電極403b、一 ITO andium Tin Oxides納米銦錫金屬氧化物)薄膜層403c、第一配向?qū)?03d。第一液晶面板303還包括第二玻璃基板40 ,依次設(shè)置于第二玻璃基板40 上的彩色濾光片403f、透明電極403g、一 ITO薄膜層40 和第二配向?qū)?03i，第一配向?qū)?03d上的細(xì)紋溝槽與第二配向?qū)?03i上用于為液晶定向的細(xì)紋溝槽的延伸方向互相垂直，其中第一玻璃基板403a和第二玻璃基板40 內(nèi)側(cè)的邊框用邊框膠403j粘結(jié)在一起。第一配向?qū)?03d與第二配向?qū)?03i之間注入有液晶層403k。液晶分子在兩配向?qū)又g呈90度扭曲排列，不加電場時，液晶分子保持90度扭曲排列，因此可以使穿過液晶層403k的偏振光的偏振角度扭轉(zhuǎn)90度。第二液晶面板305可以通過改變其內(nèi)部液晶分子扭曲向列的排列角度來改變穿過其中的光線的偏振角度。其中液晶分子扭曲向列的排列角度的變化是通過液晶層兩側(cè)的電場來控制的。第二液晶面板305的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與上述第一液晶面板303的內(nèi)部可以相同， 即兩者均為TNCTwisted Nematic扭曲向列)型液晶面板，TN型液晶面板的特點是，在不外加電場的情況下，穿過液晶面板的光線由于相互垂直的配向?qū)佣鴷a(chǎn)生90度的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)外加電場后，液晶分子發(fā)生了 90度的扭曲，穿過液晶面板的光線不會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，而是保持入射前的偏振角度。因此，第二液晶面板305可以使穿過其中的光線的偏振角度變化0度或 90度。此外，第二液晶面板305還可以為STN(Super Twist Nematic超扭曲向列)型液晶面板，STN型液晶面板可以使穿過其中的光線的偏振角度變化180 270度。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，只要使用能夠?qū)⒋┻^第二液晶面板305的光線的偏振角度改變90度的液晶面板均可實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第二液晶面板305。上述第二偏光片304與第二液晶面板305之間采用邊框膠粘合。如圖5所示，本發(fā)明的液晶顯示器在使用時還進(jìn)一步包含一副能夠佩戴在用戶臉上的偏振光眼鏡，雖然偏振光眼鏡展示為包含用于將偏振光眼鏡支撐在用戶臉上的兩個狹長部件，但請注意，可使用其他構(gòu)造(例如，無部件設(shè)計、頭帶、頭盔等)來提供類似或任何其他類型的支撐。偏振光眼鏡的左、右側(cè)鏡片的偏振角度是互相垂直的，即左側(cè)鏡片為水平偏振，只能接收到水平偏振的圖像，而右側(cè)鏡片為垂直偏振，只能接收到垂直偏振的圖像?；蛘?，左側(cè)鏡片為垂直偏振，只能接收到垂直偏振的圖像，而右側(cè)鏡片為水平偏振，只能接收到水平偏振的圖像。由于從第二液晶面板305出射的左、右眼圖像光線的偏振角度互相垂直，因此偏振光眼鏡的左、右側(cè)鏡片的偏振角度分別與左、右眼圖像的光線的偏振角度相同，這樣才能使左、右眼圖像分別通過左、右側(cè)偏振光鏡片，使觀察者的左、右眼分別觀看到對應(yīng)的圖像。實施例一下面參考圖3，以偏振角度為水平的第一偏光片302、偏振角度為垂直的第二偏光片304、第二液晶面板305為TN型液晶面板、左側(cè)鏡片為水平偏振、右側(cè)鏡片為垂直偏振為例，闡釋光線依次通過第一偏光片302、第一液晶面板303、第二偏光片304和第二液晶面板 305時的偏振角度的變化過程。首先顯示左眼的圖像。左眼圖像的光線從第一偏光片302射出后，偏振角度與第一偏光片302的偏振角度一致，即為水平。由GPU發(fā)出的圖像控制信號對第一液晶面板303 內(nèi)部的電場加以控制，使第一液晶面板303中的液晶分子扭曲向列在0 90度的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。由于入射光的偏振面沿液晶分子的扭曲螺旋軸旋轉(zhuǎn)，使入射光的偏振角度與第二偏光片304的垂直偏振角度之間產(chǎn)生一夾角。因此可以通過控制電場來改變此夾角的大小，從而控制穿出第二偏光片304的光線的多少。即第一液晶面板303在控制信號的控制下，結(jié)合第一偏光片302和第二偏光片304的共同作用可以達(dá)到調(diào)節(jié)畫面的亮度的目的。接著，由于第二偏光片304的偏振角度是垂直的，左眼圖像的光線從第二偏光片 304穿出后偏振角度為垂直，然后光線入射到第二液晶面板305，此時GPU發(fā)出的控制信號不對第二液晶面板305加電，從而使得光線穿過TN型的第二液晶面板后發(fā)生90度的偏轉(zhuǎn)， 具有水平的偏振方向。然后，通過具有水平偏振方向的左側(cè)鏡片進(jìn)入到用戶的左眼中。類似地，當(dāng)下一時刻顯示右眼圖像時，右眼圖像的光線入射第二液晶面板305時， GPU發(fā)出的控制信號為第二液晶面板305的液晶層加電場，使液晶分子不發(fā)生扭曲，進(jìn)而使右眼圖像光線的偏振角度不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，仍保持為垂直偏振，從而通過具有垂直偏振角度的右眼鏡片進(jìn)入的用戶的眼中觀看。實施例二以偏振角度為水平的第一偏光片302、偏振角度為垂直的第二偏光片304、第二液晶面板305采用STN型液晶面板、左側(cè)鏡片為垂直偏振、右側(cè)鏡片為水平偏振為例，闡釋光線依次通過第一偏光片302、第一液晶面板303、第二偏光片304和第二液晶面板305時的偏振角度的變化過程。首先顯示左眼的圖像。左眼圖像的光線從第一偏光片302射出后，偏振角度與第一偏光片302的偏振角度一致，即為水平。由GPU發(fā)出的圖像控制信號對第一液晶面板303 內(nèi)部的電場加以控制，使第一液晶面板303中的液晶分子扭曲向列在0 90度的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。由于入射光的偏振面沿液晶分子的扭曲螺旋軸旋轉(zhuǎn)，使入射光的偏振角度與第二偏光片304的垂直偏振角度之間產(chǎn)生一夾角。因此可以通過控制電場來改變此夾角的大小，從而控制穿出第二偏光片304的光線的多少。即第一液晶面板303在控制信號的控制下，結(jié)合第一偏光片302和第二偏光片304的共同作用可以達(dá)到調(diào)節(jié)畫面的亮度的目的。接著，由于第二偏光片304偏振角度是垂直的，左眼圖像的光線從第二偏光片304 穿出后偏振角度為垂直，然后光線入射到第二液晶面板305，此時GPU發(fā)出的控制信號控制第二液晶面板305內(nèi)的電場，從而使得光線的在穿過STN型的第二液晶面板后發(fā)生180度的偏轉(zhuǎn)，具有垂直的偏振方向。然后通過具有垂直偏振方向的左側(cè)鏡片進(jìn)入到用戶的左眼中。類似地，當(dāng)下一時刻顯示右眼圖像時，右眼圖像的光線入射第二液晶面板305時， GPU發(fā)出的控制信號控制第二液晶面板305的液晶層電場，使液晶分子扭曲270度，進(jìn)而使右眼圖像光線的偏振角度扭轉(zhuǎn)270度，具有水平的偏振方向，從而通過具有水平偏振角度的右眼鏡片進(jìn)入的用戶的眼中觀看。實施例三以偏振角度為水平的第一偏光片302、偏振角度為垂直的第二偏光片304、第二液晶面板305為TN型液晶面板、左側(cè)鏡片為垂直偏振、右側(cè)鏡片為水平偏振為例，闡釋光線依次通過第一偏光片302、第一液晶面板303、第二偏光片304和第二液晶面板305時的偏振角度的變化過程。首先顯示左眼的圖像。左眼圖像的光線從第一偏光片302射出后，偏振角度與第一偏光片302的偏振角度一致，即為水平。由GPU發(fā)出的圖像控制信號對第一液晶面板303 內(nèi)部的電場加以控制，使第一液晶面板303中的液晶分子扭曲向列在0 90度的范圍內(nèi)旋
7轉(zhuǎn)。由于入射光的偏振面沿液晶分子的扭曲螺旋軸旋轉(zhuǎn)，使入射光的偏振角度與第二偏光片304的垂直偏振角度之間產(chǎn)生一夾角。因此可以通過控制電場來改變此夾角的大小，從而控制穿出第二偏光片304的光線的多少。即第一液晶面板303在控制信號的控制下，結(jié)合第一偏光片302和第二偏光片304的共同作用可以達(dá)到調(diào)節(jié)畫面的亮度的目的。接著，由于第二偏光片304的偏振角度是垂直的，左眼圖像的光線從第二偏光片 304穿出后偏振角度為垂直，然后光線入射到第二液晶面板305，此時GPU發(fā)出的控制信號為第二液晶面板305加電場，從而使得光線穿過TN型的第二液晶面板后不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，仍然保持為垂直偏振。然后，通過具有垂直偏振方向的左側(cè)鏡片進(jìn)入到用戶的左眼中。類似地，當(dāng)下一時刻顯示右眼圖像時，右眼圖像的光線入射第二液晶面板305時， GPU發(fā)出的控制信號不對第二液晶面板305的液晶層加電場，從而使得光線穿過TN型的第二液晶面板后發(fā)生90度的偏轉(zhuǎn)，具有水平的偏振方向，從而通過具有水平偏振角度的右眼鏡片進(jìn)入的用戶的眼中觀看。同樣可以通過對第二液晶面板305的電場加以控制以實現(xiàn)穿出的左、右眼圖像光線的偏振角度互相垂直。此外，也可以使穿出第二液晶面板305的左眼圖像光線的偏振角度為水平，右眼圖像的偏振角度為垂直。只要保證左、右眼圖像光線通過第二液晶面板305 后偏振角度互相垂直，即可使用戶在不同的時刻通過左、右眼交替看到各自的圖像。如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的三維立體顯示器300在顯示立體圖像時需與一示范性計算機(jī)系統(tǒng)600結(jié)合。計算機(jī)系統(tǒng)600包含至少一個主機(jī)處理器601，至少一個主機(jī)處理器601連接到通信總線。計算機(jī)系統(tǒng)600也包含主存儲器602?？刂七壿?軟件)和數(shù)據(jù)存儲在主存儲器602中，所述主存儲器602可呈隨機(jī)存取存儲器(RAM)形式。計算機(jī)系統(tǒng) 600也包含顯卡603和本發(fā)明的三維立體顯示器604(或三維立體顯示器300)。主機(jī)處理器601、主存儲器602、顯卡603和本發(fā)明的三維立體顯示器604均連接到通信總線。在一個實施例中，顯卡603可包含多個著色器模塊、光柵化模塊等。計算機(jī)系統(tǒng)600也包含輔助存儲器605，輔助存儲器605包含例如硬盤驅(qū)動器和/ 或可移除存儲裝置驅(qū)動器，所述驅(qū)動器代表軟盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、緊致盤驅(qū)動器等?？梢瞥鎯ρb置驅(qū)動器以眾所周知的方式從可移除存儲器單元讀取和/或?qū)懭霐?shù)據(jù)到可移除存儲單元。計算機(jī)程序或計算機(jī)控制邏輯算法可存儲于主存儲器602和/或輔助存儲器605 中。此類計算機(jī)程序在被執(zhí)行時使得計算機(jī)系統(tǒng)600能夠執(zhí)行各種功能。主存儲器602、輔助存儲器605和/或任何其它存儲器是計算機(jī)可讀媒體的可能實例。圖7示出了設(shè)置于顯卡603內(nèi)部的三維立體顯示控制裝置700的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略了與本發(fā)明無關(guān)的顯卡603內(nèi)部的其它組成部分，如顯存等。所述三維立體顯示控制裝置700內(nèi)部包含第一液晶面板控制模塊701和第二液晶面板控制模塊702。其中顯卡 603內(nèi)的GPU(Graphic ProcessingUnit圖形處理器)分別發(fā)送信號到第一液晶面板控制模塊701、第二液晶面板控制模塊702，第一液晶面板控制模塊701、第二液晶面板控制模塊 702分別發(fā)送控制信號到第一液晶面板303、第二液晶面板305，以為液晶層加設(shè)電場，從而控制液晶分子的偏轉(zhuǎn)角度，實現(xiàn)對光線偏振方向的控制。圖8示出了左、右眼圖像在第二液晶面板305上交替顯示的示意圖。由于左、右眼圖像光線在顯卡603的控制下交替顯示在第一液晶面板304，然后交替穿過第二液晶面板305，并且每一幀左、右眼圖像的光線均以從上至下逐行掃描的方式進(jìn)行顯示，因此某個時刻在第二液晶面板305上將同時出現(xiàn)一部分左眼圖像和一部分右眼圖像，且左、右眼圖像光線穿過第二液晶面板305后偏振方向后互相垂直。在整個左、右眼圖像交替顯示的過程中偏振光眼鏡801的左、右側(cè)鏡片都處于開啟狀態(tài)，左、右眼圖像光線分別穿過與其偏振方向相對應(yīng)的左、右側(cè)鏡片。為了實現(xiàn)所述左、右眼圖像光線交替穿過第二液晶面板305后偏振方向互相垂直，下面對利用所述三維立體顯示控制裝置700與示范性計算機(jī)系統(tǒng)600相結(jié)合，對根據(jù)本發(fā)明的三維立體顯示器300 (或三維立體顯示器604)進(jìn)行控制以顯示三維立體圖像的方法進(jìn)行闡釋當(dāng)三維立體顯示器300 (或三維立體顯示器604)采用偏振角度為水平的第一偏光片302、偏振角度為垂直的第二偏光片304和TN型液晶面板作為第二液晶面板305。當(dāng)左、右眼圖像光線穿過第一偏光片302進(jìn)入第一液晶面板303時，GPU發(fā)送畫面亮度信號到第一液晶面板控制模塊701，第一液晶面板控制模塊701根據(jù)畫面亮度信號計算出第一液晶面板控制信號并將其發(fā)送給第一液晶面板303，從而控制第一液晶面板303 中的電場，通過控制電場來控制穿過第一液晶面板303的左、右眼圖像光線的偏振角度，從而控制畫面的亮度。當(dāng)左、右眼圖像光線從第二偏光片304穿出時，GPU發(fā)送左、右眼圖像判斷信號到第二液晶面板控制模塊702，第二液晶面板控制模塊702根據(jù)左、右眼圖像判斷信號設(shè)定第二液晶面板控制信號并將其傳遞到第二液晶面板305。第二液晶面板控制信號通過控制液晶層兩側(cè)的電場來控制第二液晶面板305中的液晶分子的旋轉(zhuǎn)角度，且分別使左、右眼圖像光線穿出第二液晶面板305后偏振角度互相垂直。當(dāng)入射到第二液晶面板305中的光線為左眼圖像光線時，則第二液晶面板控制信號以光線逐行發(fā)出的頻率逐行開啟電場，以使對應(yīng)行的液晶分子扭曲向列扭轉(zhuǎn)90度。即每入射一行左眼圖像光線，則開啟對應(yīng)行的電場。從而使逐行穿過的左眼圖像光線的偏轉(zhuǎn)角度不變，仍然維持垂直。當(dāng)下一幀圖像為右眼圖像時，則第二液晶面板控制信號逐行關(guān)閉電場，使對應(yīng)行的液晶分子扭曲向列的扭轉(zhuǎn)角度不變，從而使逐行穿過的右眼圖像光線的偏振角度變化90度，即右眼圖像光線從第二液晶面板305穿出后偏振角度為水平。以上描述中，三維立體顯示器300(或三維立體顯示器604)還可以采用偏振角度為垂直的第一偏光片302、偏振角度為水平的第二偏光片304和STN型液晶面板作為第二液晶面板305。穿出第二液晶面板305的左眼圖像光線的偏振角度也可以為水平，同時右眼圖像光線的偏振角度為垂直。三維立體顯示控制裝置700采用與所述方法步驟相類似的控制方法對第二液晶面板305施加控制以使穿出的左、右眼圖像的光線的偏振角度互相垂直。由于左、右眼圖像的光線是交替發(fā)出三維立體顯示器300(或三維立體顯示器 604)的，且左、右眼圖像交替刷新率遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于人腦的反應(yīng)速度，因此左、右眼圖像光線交替地穿過左、右側(cè)鏡片后，再通過眼睛和大腦的融合作用就可以將兩幅左、右眼圖像合成為一幅立體圖像，即觀看到三維立體顯示畫面。由于本發(fā)明對左、右眼圖像分別進(jìn)行逐行掃描以顯示，因此可顯示左、右眼圖像中的全部像素，進(jìn)而可避免被動立體成像技術(shù)對圖像隔行抽取像素所導(dǎo)致的分辨率減半的缺陷，使立體畫面的顯示效果比被動立體成像更加理想。此外，當(dāng)左、右眼圖像交替時無須交替關(guān)閉偏光眼鏡的左、右側(cè)鏡片，因此本發(fā)明相對于主動立體成像可提高圖像的顯示效率。
本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示三維立體圖像的液晶顯示器，包括背光源；依次設(shè)置在所述背光源上的第一偏光片、第一液晶面板、第二偏光片和第二液晶面板，其中所述第二液晶面板用于將從其中穿過并出射后的光線的偏振角度在水平偏振和垂直偏振之間進(jìn)行切換。
2.如權(quán)利要求1所述的用于顯示三維立體圖像的液晶顯示器，其特征在于所述第一偏光片與所述第二偏光片的偏振角度互相垂直。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于顯示三維立體圖像的液晶顯示器，其特征在于所述第一液晶面板和所述第二液晶面板為扭曲向列型液晶面板。
4.如權(quán)利要求1或2所述的用于顯示三維立體圖像的液晶顯示器，其特征在于所述第二液晶面板為超扭曲向列型液晶面板。
5.如權(quán)利要求1所述的用于顯示三維立體圖像的液晶顯示器，其特征在于所述第二液晶面板將從其中穿過并出射后的光線的偏振角度在水平偏振和垂直偏振之間進(jìn)行切換的頻率與液晶顯示器交替顯示左眼和右眼圖像的頻率相同。
6.如權(quán)利要求1所述的用于顯示三維立體圖像的液晶顯示器，其特征在于所述液晶顯示器是逐行掃描顯示器。
7.一種用于顯示三維立體圖像的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括-用于交替顯示左眼和右眼圖像的液晶顯示器，所述液晶顯示器包括背光源、依次設(shè)置在所述背光源上的第一偏光片、第一液晶面板、第二偏光片和第二液晶面板，所述第二液晶面板將從其中穿過并出射后的光線的偏振角度在水平偏振和垂直偏振之間進(jìn)行切換；-圖形處理器，用于發(fā)送控制所述第二液晶面板將從其中穿過并出射后的光線的偏振角度在水平偏振和垂直偏振之間進(jìn)行切換的信號。
8.如權(quán)利要求7所述的用于顯示三維立體圖像的系統(tǒng)，還包括偏振光眼鏡，所述偏振光眼鏡的左、右側(cè)鏡片的偏振角度互相垂直。
9.如權(quán)利要求7所述的用于顯示三維立體圖像的系統(tǒng)，其特征在于所述第一偏光片與所述第二偏光片的偏振角度互相垂直。
10.如權(quán)利要求7所述的用于顯示三維立體圖像的系統(tǒng)，其特征在于所述第一液晶面板和所述第二液晶面板為扭曲向列型液晶面板。
11.如權(quán)利要求7所述的用于顯示三維立體圖像的系統(tǒng)，其特征在于所述第二液晶面板為超扭曲向列型液晶面板。
12.如權(quán)利要求7所述的用于顯示三維立體圖像的系統(tǒng)，其特征在于所述圖形處理器發(fā)送的控制信號的切換頻率與所述液晶顯示器交替顯示左眼和右眼圖像的頻率相同。
13.如權(quán)利要求8所述的用于顯示三維立體圖像的系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)所述液晶顯示器分別呈現(xiàn)左眼或右眼圖像時，控制所述第二液晶面板使從中穿過并出射后的光線的偏振角度與所述偏振光眼鏡的左眼或右眼鏡片的偏振角度一致。
14.如權(quán)利要求7所述的用于顯示三維立體圖像的系統(tǒng)，其特征在于所述液晶顯示器是逐行掃描顯示器。
15.一種用于顯示三維立體圖像的方法，包括下列步驟-控制液晶顯示器交替顯示左眼和右眼圖像，所述液晶顯示器包括背光源，和依次設(shè)置在所述背光源上的第一偏光片、第一液晶面板、第二偏光片和第二液晶面板；-控制所述第二液晶面板將從其中穿過并出射后的光線的偏振角度在水平偏振和垂直偏振之間進(jìn)行切換。
16.如權(quán)利要求15所述的用于顯示三維立體圖像的方法，其特征在于控制所述第二液晶面板將從其中穿過并出射后的光線的偏振角度在水平偏振和垂直偏振之間進(jìn)行切換的頻率與控制所述液晶顯示器交替顯示左眼和右眼圖像的頻率相同。
17.如權(quán)利要求15所述的用于顯示三維立體圖像的方法，其特征在于當(dāng)所述液晶顯示器分別呈現(xiàn)左眼或右眼圖像時，控制所述第二液晶面板使從中穿過并出射后的光線的偏振角度與觀看者佩戴的相應(yīng)左眼或右眼偏振鏡片的偏振角度一致。
18.如權(quán)利要求15所述的一種用于顯示三維立體圖像的方法，其特征在于所述第一液晶面板和所述第二液晶面板為扭曲向列型液晶面板。
19.如權(quán)利要求15所述的一種用于顯示三維立體圖像的方法，其特征在于所述第二液晶面板為超扭曲向列型液晶面板。
20.如權(quán)利要求15所述的一種用于顯示三維立體圖像的方法，其特征在于所述液晶顯示器以逐行方式顯示圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三維立體顯示器及其控制裝置和控制方法，所述用于顯示三維立體圖像的液晶顯示器，包括背光源；依次設(shè)置在所述背光源上的第一偏光片、第一液晶面板、第二偏光片和第二液晶面板，其中所述第二液晶面板用于將從其中穿過并出射后的光線的偏振角度在水平偏振和垂直偏振之間進(jìn)行切換。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于制作。此外，本發(fā)明在使用時無須周期性地關(guān)閉偏振光眼鏡，因此左、右眼圖像的顯示效率高于主動式立體像對分像的圖像顯示效率。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于三維立體成像顯示器中。
文檔編號G02F1/1335GK102213851SQ20101014479
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者徐爽 申請人:輝達(dá)公司