專利名稱：立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立體圖像顯示裝置。另外，本發(fā)明涉及一種立體圖像顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
存在這樣的立體圖像顯示裝置，其通過使圖像觀察者觀察到兩個(gè)(或更多個(gè))具有視差的圖像(以下，這些具有視差的圖像可以稱為“視差圖像”)而實(shí)現(xiàn)立體觀看。立體圖像顯示裝置系統(tǒng)大體被分為眼鏡系統(tǒng)和裸眼系統(tǒng)，在眼鏡系統(tǒng)中通過利用眼鏡視差圖像被分開并被輸入到左眼和右眼，在裸眼系統(tǒng)中視差圖像不通過眼鏡而是通過特殊的光學(xué)部件被輸入到左眼和右眼。 作為裸眼系統(tǒng)的立體圖像顯示裝置，存在各種類型的立體圖像顯示裝置，例如，采用視差屏障(parallax barrier)作為能夠立體識(shí)別視差圖像的特殊光學(xué)部件的視差屏障型、采用柱狀透鏡(lenticular lens)作為特殊光學(xué)部件的柱狀透鏡型等。對于實(shí)現(xiàn)立體觀看的立體圖像顯示裝置，換言之，對于顯示立體圖像(三維(3D)圖像)的立體圖像顯示裝置，優(yōu)選的是普通的平面圖像(二維(2D)圖像)也能夠沒有任何問題地被顯示。換言之，能夠在立體圖像顯示和平面圖像顯示之間進(jìn)行切換的構(gòu)造是優(yōu)選的。作為能夠在立體圖像顯示和平面圖像顯示之間切換的立體圖像顯示裝置，通常采用移動(dòng)信息終端，在該移動(dòng)信息終端中布置有兩個(gè)顯示光學(xué)系統(tǒng)，通過在該兩個(gè)顯示光學(xué)系統(tǒng)之間進(jìn)行切換文本信息和圖像信息二者都能夠被顯示并從而被輕松地識(shí)別(例如，見JP-A-2007-187823)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在既能夠顯示平面圖像又能夠顯示立體圖像的立體圖像顯示裝置中，當(dāng)沿傾斜方向，特別是沿圖像顯示單元的側(cè)面方向看圖像顯示單元的顯示屏?xí)r，雖然在平面圖像的顯示可視性方面不存在問題，但立體圖像的顯示可視性卻由于逆視(reverse view)等的存在而被劣化。這里，“逆視”是指左右影像顛倒(反轉(zhuǎn))的狀態(tài)，換言之，是指左眼影像被右眼看到而右眼影像被左眼看到的狀態(tài)。因此，期望提供在顯示立體圖像時(shí)能夠抑制逆視的影響的立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。本發(fā)明的實(shí)施例旨在提供一種立體圖像顯示裝置，該立體圖像顯示裝置包括圖像顯示單元，能夠顯示視差圖像；光學(xué)部件，使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像；以及背光單元，布置在圖像顯示單元的背面?zhèn)取Ｔ摫彻鈫卧ǖ谝徽丈洳?，在采用顯示單元顯示平面圖像時(shí)以第一出射角度照射圖像顯示單元；以及第二照射部，在采用圖像顯示單元和光學(xué)部件顯示立體圖像時(shí)以窄于第一出射角度的第二出射角度照射圖像顯示單元。本發(fā)明的另一實(shí)施例旨在提供一種立體圖像顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該立體圖像顯示裝置包括圖像顯示單元，能夠顯示視差圖像；光學(xué)部件，使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像；以及背光單元，布置在圖像顯示單元的背面?zhèn)?。背光單元包括第一照射部，以第一出射角度照射圖像顯示單元；以及第二照射部，以窄于第一出射角度的第二出射角度照射圖像顯示單元。該方法包括在采用圖像顯示單元顯示平面圖像時(shí)以及在采用圖像顯示單元和光學(xué)部件顯示立體圖像時(shí)在第一照射部和第二照射部之間進(jìn)行切換。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有上述構(gòu)造的立體圖像顯示裝置或立體圖像顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，顯示立體圖像時(shí)采用的第二照射部以一出射角度照射圖像顯示單元，該出射角度窄于顯示平面圖像時(shí)采用的第一照射部的出射角度。因此，顯示立體圖像時(shí)圖像顯示單元的視角窄于顯示平面圖像時(shí)圖像顯示單元的視角。這里，“視角”是指當(dāng)沿傾斜方向觀察圖像顯示單元的顯示屏?xí)r，能夠準(zhǔn)確地看見顯示內(nèi)容的角度。顯示立體圖像時(shí)，通過使圖像顯示單元的視角變窄，圖像觀察者將在窄視角的角度范圍內(nèi)觀看被顯示的圖像。另外，通過使觀察顯示屏的角度范圍變窄，與角度范圍相對寬的情況相比，能夠抑制逆視的影響。對于本發(fā)明實(shí)施例的立體圖像顯示裝置或者本發(fā)明實(shí)施例的立體圖像顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，在顯示立體圖像時(shí)通過采用出射角度比第一照射部的出射角度窄的第二照射部，圖像顯示單元的視角能夠變窄。因此，在顯示立體圖像時(shí)觀察顯示屏的角度范圍變窄， 由此能夠抑制逆視的影響。


圖I是假設(shè)處于分離狀態(tài)的根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示裝置的示意性透視圖。圖2是根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示裝置的平面截面圖。圖3A和3B是示出雙視差情況下視差屏障型的原理的示意圖。圖4是示出背光單元的構(gòu)造示例的平面截面圖。圖5是示出根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造示例的圖。圖6A到6D是示出在第一照射部和第二照射部之間進(jìn)行切換時(shí)所進(jìn)行的控制工序的圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例，實(shí)施例中描述的各種數(shù)值和材料都是示例性的。在下面給出的描述中，相同的附圖標(biāo)記用于相同的元件或者具有相同功能的元件，并且將省略對它們的重復(fù)描述。描述將按下列順序被給出。I.根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法的整體描述2.根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示裝置[根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法的整體描述]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的立體圖像顯示裝置包括圖像顯示單元，能夠顯示視差圖像(換言之，具有視差的兩個(gè)(或更多個(gè))圖像)；光學(xué)部件，容許圖像觀察者將視差圖像識(shí)別為立體圖像(三維(3D)圖像)；以及背光單元，布置在圖像顯示單元的背面?zhèn)取？梢圆捎弥T如液晶顯示面板等的常用的透射型顯示面板作為圖像顯示單元。圖像顯示單元可以對應(yīng)于單色顯示或者彩色顯示。在將在后面描述的根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示裝置中，例如，對應(yīng)于透射型單色顯示器的液晶顯示面板被用作圖像顯示單元。另外，在實(shí)施例中，容許視差圖像被識(shí)別為立體圖像的光學(xué)部件被描述為布置在圖像顯示單元和圖像觀察者之間。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)并不局限于此，可以采用使視差圖像被識(shí)別為立體圖像的光學(xué)部件布置在透射型顯示面板和背光單元之間的構(gòu)造。此外，半透射型液晶顯示面板可以用作圖像顯示單元。圖像顯示單元不僅能夠顯示視差圖像而且也能夠顯示普通的平面圖像(二維(2D)圖像)。當(dāng)圖像顯示單元顯示平面圖像時(shí)，通過不允許使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像的光學(xué)部件實(shí)現(xiàn)其功能，圖像觀察者可以將圖像顯示單元上顯示的顯示圖像直接觀察為平面圖像。另一方面，當(dāng)圖像顯示單元顯示視差圖像時(shí)，通過容許使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像的光學(xué)部件實(shí)現(xiàn)其功能，圖像觀察者可以將視差圖像觀察為立體圖像。換言之，通過圖像顯示單元和光學(xué)部件的組合而實(shí)現(xiàn)立體圖像的顯示，換言之，圖像觀察者對圖像顯示 單元顯示的視差圖像的立體觀看通過插設(shè)在圖像顯示單元和圖像觀察者之間的光路中的光學(xué)部件的作用而被實(shí)現(xiàn)。背光單元由兩個(gè)照射部構(gòu)造，也就是，由第一照射部和第二照射部構(gòu)造，而且背光單元是從背面?zhèn)日丈鋱D像顯示單元的面光源裝置。第一照射部從背面?zhèn)纫缘谝怀錾浣嵌日丈鋱D像顯示單元。這里，“背面?zhèn)取笔侵笀D像顯示單元的與顯示圖像的顯示面相反的一側(cè)。第一照射部的構(gòu)造不被特別限定。作為第一照射部，可以采用以寬的出射角度(第一出射角度)出射光的常用的照明裝置。這里，“寬的出射角度”指圖像顯示單元的整個(gè)背面都可以被照射的出射角度。另一方面，第二照射部從背面?zhèn)纫员鹊谝怀錾浣嵌日牡诙錾浣嵌日丈鋱D像顯示單元。另外，第二照射部的構(gòu)造不被特別限定。作為第二照射部，可以采用以窄的出射角度出射光的常用的照明裝置。這里，“窄的出射角度”是指比第一照射部的出射角度窄的出射角度，更具體地，是指比顯示屏的左右方向(像素行的像素排列方向/水平方向)上的出射角度窄的出射角度。作為示例，背光單元的第一和第二照射部可以通過采用兩個(gè)導(dǎo)光板而構(gòu)造。在一個(gè)導(dǎo)光板中，諸如漫反射點(diǎn)、棱鏡等的散射件被布置，以便構(gòu)造成第一照射部。在第一照射部中，當(dāng)從光源出射的光入射到導(dǎo)光板時(shí)，該光被諸如點(diǎn)、棱鏡等的散射件散射，從而輸出為具有寬角度分布的光。在另一導(dǎo)光板中，例如棱鏡的機(jī)構(gòu)被設(shè)置以便構(gòu)造為第二照射部。在第二照射部中，當(dāng)從光源出射的光入射到導(dǎo)光板時(shí)，該光穿過諸如棱鏡等的機(jī)構(gòu)而輸出為具有窄角度分布的光。優(yōu)選的是，根據(jù)平面圖像顯示和立體圖像顯示的圖像顯示模式在第一照射部和第二照射部之間進(jìn)行切換使用。然而，不排除同時(shí)一起使用第一照射部和第二照射部。例如，當(dāng)采用具有寬的第一出射角度的第一照射部時(shí)，可以同時(shí)使用具有包括在第一出射角度的角度范圍內(nèi)的第二出射角度的第二照射部。在平面圖像不通過圖像顯示單元和圖像觀察者之間的光路中的光學(xué)部件而被顯示的情況下，可以采用第一照射部。這里，“不通過”是指使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像的光學(xué)部件不實(shí)現(xiàn)其功能的狀態(tài)。當(dāng)光學(xué)部件處于不實(shí)現(xiàn)其功能(使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像的功能)的狀態(tài)時(shí)，甚至光學(xué)部件實(shí)際上出現(xiàn)在光路中的情況也包括在“不通過”的概念中。在立體圖像通過處于光路中的光學(xué)部件而被顯示的情況下，可以采用第二照射部。第二照射部以比第一照射部的出射角度窄的出射角度照射圖像顯示單元。這里，“通過”是指使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像的光學(xué)部件實(shí)現(xiàn)其功能的狀態(tài)。通過采用出射角度窄于第一照射部的第二照射部，圖像顯示單元顯示立體圖像時(shí)的視角窄于圖像顯示單元顯示平面圖像時(shí)的視角。由于圖像顯示單元的視角在顯示立體圖像時(shí)變窄，所以圖像觀察者在窄視角的角度范圍內(nèi)觀看(觀察)顯示圖像。因此，因?yàn)橛^看顯示屏的角度范圍變窄，與角度范圍較寬的情況相比，逆視(reverse view)的影響可以被抑制，由此可以改善可視性。另外，在顯示立體圖像時(shí)圖像顯示單元被第二照射部照射時(shí)的光強(qiáng)大于在顯示平 面圖像時(shí)圖像顯示單元被第一照射部照射時(shí)的光強(qiáng)，且被第二照射部照射時(shí)的光強(qiáng)比被第一照射部照射時(shí)的光強(qiáng)大的量對應(yīng)于出射角度的窄化程度。換言之，通過使出射角度變窄，可以增加顯示立體圖像時(shí)照射圖像顯示單元的光強(qiáng)度。因此，通過在顯示立體圖像的情況下采用第二照射部，即使在能夠立體識(shí)別視差圖像的光學(xué)部件存在于光路中時(shí)，也可以獲得比僅采用第一照射部時(shí)高的亮度水平。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的立體圖像顯示裝置中，不特別限制使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像的光學(xué)部件。作為光學(xué)部件的示例，存在視差屏障、柱狀透鏡等。在視差屏障中，大致一半顯示面用作遮光部分(遮蔽部分)，因此，與柱狀透鏡的情況相比亮度會(huì)容易降低。因此，在采用視差屏障作為使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像的光學(xué)部件的立體圖像顯示裝置中，優(yōu)選采用具有上述構(gòu)造的背光單元作為背光單元，其中在第一照射部或者第二照射部之間進(jìn)行切換。第一照射部和第二照射部相對于圖像顯示單元的位置關(guān)系不受特別的限制。從顯示立體圖像時(shí)有效地利用第二照射部的窄出射角度的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選相對于圖像顯示單元第二照射部布置為比第一照射部更靠近前側(cè)(圖像顯示單元側(cè))。在從平面圖像的顯示切換到立體圖像的顯示之后或者在從立體圖像的顯示切換到平面圖像的顯示之后，優(yōu)選從第一照射部到第二照射部的切換或者從第二照射部到第一照射部的切換在預(yù)定時(shí)間內(nèi)緩慢進(jìn)行。預(yù)定時(shí)間優(yōu)選與預(yù)定數(shù)量的幀，例如約3到4幀相對應(yīng)的時(shí)間。這里，“幀”是指構(gòu)成圖像(視頻)的單元(一幀=一個(gè)圖像)。驅(qū)動(dòng)圖像顯示單元的驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)液晶型視差屏障的驅(qū)動(dòng)電路可以由各種電路構(gòu)造。各驅(qū)動(dòng)電路可以通過采用常用的電路元件等來構(gòu)造。這里給出的描述中出現(xiàn)的各種條件不僅適用于這些條件被嚴(yán)格地滿足的情況而且也適用于這些條件被基本滿足的情況。換言之，允許在設(shè)計(jì)或者制造工藝中發(fā)生各種偏差。[根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示裝置]以下，采用視差屏障作為使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像的光學(xué)部件的立體圖像顯示裝置將被描述為根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示裝置。圖I是假設(shè)處于分離狀態(tài)的根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示裝置的示意性透視圖。如圖I所示，根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示裝置包括圖像顯示單元10，能夠顯示視差圖像；視差屏障20，作為使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像的光學(xué)部件；以及背光單元30，布置在圖像顯示單元10的背面?zhèn)?。圖像顯示單元10例如由液晶顯示面板形成。液晶顯示面板例如由前面板11、后面板12以及布置在前面板11和后面板12之間的液晶材料(圖中未示出)形成。前面板11包括設(shè)置為被所有像素公用的透明公用電極。在后面板12中，像素40布置成二維矩陣圖案。后面板12包括為每個(gè)像素40設(shè)置的透明像素電極。液晶顯示面板的操作模式不被特別限定。液晶顯示面板可以被構(gòu)造為以所謂的TN模式被驅(qū)動(dòng)或者可以被構(gòu)造為以VA模式、IPS模式等被驅(qū)動(dòng)。作為視差屏障20，存在其中屏障(遮光部分)選擇性地形成的可變屏障以及其中屏障固定地形成的固定屏障。在屏障被形成的狀態(tài)中可變屏障實(shí)現(xiàn)使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像的功能，而在屏障未形成的狀態(tài)中可變屏障不實(shí)現(xiàn)其功能。因此，當(dāng)顯示平面圖像時(shí)，不形成屏障的狀態(tài)被保持。
另一方面，固定屏障處于視差圖像始終被視為立體圖像的狀態(tài)。因此，在也能夠顯示平面圖像的立體圖像顯示裝置中，且在固定屏障用作視差屏障20的情況下，當(dāng)顯示平面圖像時(shí)彼此沒有視差的兩個(gè)圖像在圖像顯示單元上顯示為右眼圖像和左眼圖像。在根據(jù)本實(shí)施例的立體圖像顯示裝置I中，假定可變屏障用作視差屏障20。另外，作為可變屏障，可以采用其中屏障(遮光部分)采用例如液晶形成的液晶型視差屏障。然而，不排除固定屏障用作視差屏障20的情況。液晶型視差屏障20包括兩個(gè)玻璃板21和22以及通過在玻璃板21和22之間形成的封閉空間中密封液晶材料而形成的液晶層23。在玻璃板21和22之一上，每個(gè)為條狀的透明電極沿著圖像顯示單元10的像素列的像素的排列方向，也就是，垂直方向(圖中的Y方向)，以固定的間隔形成。透明公用電極形成在玻璃板21和22中的另一個(gè)的幾乎整個(gè)面上。在液晶型視差屏障20中，當(dāng)電壓施加在具有條狀的透明電極和透明公用電極之間時(shí)，遮光部分(屏障)24以固定間隔形成為與每個(gè)具有條狀的透明電極相應(yīng)的條狀。在圖I中，遮光部分24被顯示為陰影。形成在每個(gè)具有條狀的遮光部分24之間的每個(gè)區(qū)域形成透射部分25。在圖I中，透射部分25示出為白色。具有上述構(gòu)造的液晶型視差屏障20與圖像顯示單元10組合使用，而且具有能夠使圖像顯示單元10顯示的視差圖像被立體識(shí)別為立體圖像的光學(xué)部件的功能。換言之，通過在每個(gè)具有條狀的透明電極和透明公用電極之間施加電壓而以固定間隔交替地形成具有條狀的遮光部分24和具有條狀的透射部分25，圖像顯示單元10顯示的視差圖像可以允許被圖像觀察者識(shí)別為立體圖像(三維圖像)。相反，當(dāng)每個(gè)具有條狀的透明電極和透明公用電極之間不被施加電壓時(shí)，透射狀態(tài)(透射部分)形成在液晶層23的整個(gè)面上。在這種情況下，液晶型視差屏障20不實(shí)現(xiàn)(不具有)使得圖像顯示單元10上顯示的視差圖像被識(shí)別為立體識(shí)別的光學(xué)部件的功能。因此，當(dāng)電壓不施加在每個(gè)具有條狀的透明電極和透明公用電極之間時(shí)，進(jìn)行的不是立體圖像的顯示而是普通平面圖像(二維圖像)的顯示。圖2是根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示裝置I的平面截面圖。如圖2所示，在由液晶顯示面板形成的圖像顯示單元10中，偏振板13布置在圖像顯示單元10的背面，也就是，布置在設(shè)置在背光單元30上的后面板12 —側(cè)。另外，在液晶型視差屏障20中，偏振板26和27分別布置在玻璃板21的位于顯示面?zhèn)鹊拿嫔霞安ＡО?2的位于圖像顯示單元10側(cè)的面上。視差屏障型的原理這里，將描述視差屏障型的原理。作為視差屏障型的示例，存在雙視差(兩眼)型、具有四個(gè)視差(四眼)或更多視差的多視差型和臺(tái)階屏障型等。這里，將參考圖3A和3B概述地描述在雙視差型作為示例的情況下的視差屏障型的原理。在圖像顯示單元10的具有矩陣圖案的像素布置中，以像素列為單位像素被分為顯示右眼圖像的右眼像素組Rl、R3、R5、R7和R9以及顯示左眼圖像的左眼像素組L2、L4、L6、L8和LlO。換言之，該像素具有其中右眼像素組R1、R3、R5、R7和R9的像素列和左眼像素組L2、L4、L6、L8和LlO的像素列被交替地布置的像素布置。右眼視頻信號以像素列為單位從右眼信號源提供給右眼像素組Rl、R3、R5、R7和R9，左眼視頻信號以像素列為單位從左眼信號源提供給左眼像素組L2、L4、L6、L8和L10。 因此，包括右眼圖像和左眼圖像的兩種圖像，換言之，視差圖像能夠被顯示在圖像顯示單元10上。在視差圖像被顯示在圖像顯示單元10上的狀態(tài)中，如圖3A所示，從右眼像素組R1、R3、R5、R7和R9出射的光束組透過視差屏障20的透射部分25到達(dá)視點(diǎn)2。另外，如圖3B所示，從左眼像素組L2、L4、L6、L8和LlO出射的光束組透過視差屏障20的透射部分25到達(dá)視點(diǎn)I。這樣，在布置為距圖像顯示單元10的顯示面預(yù)定距離的位置處，視點(diǎn)I處的圖像和視點(diǎn)2處的圖像被獨(dú)立地觀察到。換言之，圖像觀察者的左眼和右眼定位在視點(diǎn)I和視點(diǎn)2。換言之，對于在距圖像顯示單元10的顯示面預(yù)定距離的位置處的觀察視差圖像的圖像觀察者，圖像顯示單元10顯示的視差圖像作為左眼圖像和右眼圖像入射到圖像觀察者的左右眼。結(jié)果，雙眼視差產(chǎn)生了，圖像觀察者能夠?qū)D像顯示單元10上顯示的視差圖像觀看為(識(shí)別為)立體的，換言之，將圖像顯示單元10上顯示的視差圖像觀看為(識(shí)別為)立體圖像。背光單元如圖I所示，背光單元30由兩個(gè)照射部形成，也就是，由第一照射部31和第二照射部32形成。第一照射部31和第二照射部32包括獨(dú)立的光源33和34。光源33和34不受特別的限制。作為光源33和34，可以采用諸如LED或者冷陰極射線管的常用構(gòu)件。LED是具有寬顏色再現(xiàn)域(color reproduction gamut)的光源。第一照射部31基于從光源33出射的光而從背面?zhèn)纫缘谝怀錾浣嵌日丈鋱D像顯示單元10的整個(gè)面。布置在第一照射部31的圖像顯示單元10側(cè)的第二照射部32基于從光源34出射的光而從背面?zhèn)纫缘诙錾浣嵌仍陲@示屏的水平方向(圖中的方向X)照射圖像顯示單元10，其中第二出射角度比第一出射角度窄。圖4是示出背光單元30的構(gòu)造示例的平面截面圖。通過采用由丙烯酸材料形成的尺寸(面積)與圖像顯示單元10大致相等的導(dǎo)光板35來構(gòu)造第一照射部31。反射膜36設(shè)置在導(dǎo)光板35的與圖像顯示單元10側(cè)相反的一側(cè)。為了實(shí)現(xiàn)高亮度和低功耗，反射膜36將從光源33傳輸?shù)墓庥行У胤瓷涞綄?dǎo)光板35側(cè)。作為反射膜36，例如可以采用利用聚酯基樹脂的具有多層結(jié)構(gòu)的膜。
導(dǎo)光板35在位于圖像顯示單元10的相反側(cè)的內(nèi)面上包括具有漫射性的反射點(diǎn)或者諸如棱鏡等的散射件。在該示例中，部分導(dǎo)光板35被放大地示出在圖4中，其中采用具有多面體形狀的棱鏡作為散射件35A的構(gòu)造被采用，該具有多面體形狀的棱鏡從導(dǎo)光板35的位于圖像顯示單元10相反側(cè)的內(nèi)面向內(nèi)部凸出。這里描述的散射件35A的構(gòu)造僅僅是個(gè)示例，而且其不限于具有多面體形狀的棱鏡。作為散射件35A，可以采用例如具有漫射性的反射點(diǎn)(例如，白點(diǎn))。散射件35A不規(guī)則地布置在位于圖像顯示單元10相反側(cè)的整個(gè)內(nèi)面上。然而，不排除規(guī)則地布置散射件35A。從導(dǎo)光板35出射的光的分布等基于散射件35A的布置密度、散射件35A的形狀的高度(深度)等來確定。對于散射件35A的布置密度，優(yōu)選散射件35A布置為使得其密度隨著距光源33距離的增加而增加。備選地，對于散射件35A的形狀的高度，優(yōu)選散射件35A形成為使得其形狀的高度(深度)隨著距光源33距離的增加而增加。
另外，更優(yōu)選地，將與散射件35A的布置密度和形狀高度有關(guān)的上述構(gòu)造組合到一起。然而，不排除采用每個(gè)單一構(gòu)造。隨著距光源33距離的增加，所到達(dá)的光的強(qiáng)度降低。與此相反，在散射件35A的布置密度隨著距光源33距離的增加而增加的情況下，光被散射得更多。因此，能夠不管距光源33的距離而在整個(gè)導(dǎo)光板35上獲得具有大致均勻的光強(qiáng)的散射光。備選地，在散射件35A的形狀的高度隨著距光源33距離的增加而增加的情況下，光入射的區(qū)域增加。因此，能夠不管距光源33的距離而在整個(gè)導(dǎo)光板35上獲得具有大致均勻的光強(qiáng)的散射光。附帶地，在反射點(diǎn)用作散射件35A的情況下，優(yōu)選反射點(diǎn)的面積形成為隨著距光源33距離的增加而增加。在這種情況下，隨著距光源33距離的增加，散射件35A的光入射面積增加。因此，能夠不管距光源33的距離而在整個(gè)導(dǎo)光板35上獲得具有大致均勻的光強(qiáng)的散射光。第二照射部32通過采用由丙烯酸材料形成的導(dǎo)光板37而構(gòu)造，導(dǎo)光板37具有與第一照射部31的導(dǎo)光板35大致相同的尺寸(面積)。在導(dǎo)光板37的圖像顯示單元10偵L棱鏡膜(棱鏡片)38和漫射膜39按所敘述的順序布置。在位于圖像顯示單元10相反側(cè)的內(nèi)面上，導(dǎo)光板37包括具有傾斜面的棱鏡37A，該傾斜面隨著距光源34距離的增加而以預(yù)定的角度(傾斜角)上升。該棱鏡37A沿著圖像顯示單元10的像素列的像素排列方向(圖中的方向Y)形成為帶狀。另外，每個(gè)具有帶狀的棱鏡37A以固定間隔布置在圖像顯示單元10的像素行的像素排列方向(圖中的方向X)上。從導(dǎo)光板37出射的光的分布等基于棱鏡37A的傾斜面的傾斜角、布置間隔等而被確定。棱鏡膜38是由片形透光構(gòu)件形成的光學(xué)偏轉(zhuǎn)器件，且處于通過改善背光單元30的光學(xué)效率來提高在可視方向觀看時(shí)的亮度的目的而被采用。漫射膜39起使得從導(dǎo)光板35輸出的光照射圖像顯示單元10的整個(gè)面的作用。作為漫射膜39的膜，可以采用具有優(yōu)良光學(xué)特性的諸如PET膜的常用膜。將描述具有上述構(gòu)造的背光單元30的第一照射部31以及第二照射部32的運(yùn)行。首先，在第一照射部31中，從光源33出射的光從側(cè)面入射到導(dǎo)光板35內(nèi)部。入射到導(dǎo)光板35內(nèi)部的光重復(fù)地被全反射,從而在導(dǎo)光板35內(nèi)擴(kuò)散。此時(shí)，由于每個(gè)具有多面體形狀的散射件35A存在于導(dǎo)光板35的位于圖像顯示單元10相反側(cè)的內(nèi)側(cè)，光被散射件35A散射,被散射的光從導(dǎo)光板35輸出到圖像顯不單兀10 —側(cè)。然后，從導(dǎo)光板35輸出的散射光透過棱鏡膜38，然后被漫射膜39漫射，從而作為具有寬角度范圍的光(第一出射角度的光)從背面?zhèn)日丈鋱D像顯示單元10。接下來，在第二照射部32中，從光源34出射的光從側(cè)面入射到導(dǎo)光板37內(nèi)部。入射到導(dǎo)光板37內(nèi)部的光重復(fù)進(jìn)行全反射，從而在導(dǎo)光板37內(nèi)擴(kuò)散。在全反射的重復(fù)過程中，由于小出射角度而不滿足全反射條件的光從導(dǎo)光板37出射。這樣，從導(dǎo)光板37輸出的光的角度，也就是，出射角度大致恒定。然后，從導(dǎo)光板37以大致恒定的小出射角度輸出的光透過棱鏡膜38，由此光被從背面?zhèn)茸鳛榫哂姓嵌确植嫉墓?第二出射角度的光)發(fā)射到圖像顯示單元10。在根據(jù)實(shí)施例的上述立體圖像顯示裝置中，背光單元30可以選擇性地通過第一照射部31進(jìn)行對圖像顯示單元10的照射并且選擇性地通過第二照射部32進(jìn)行對圖像顯示單元10的照射。更具體地，當(dāng)顯示平面圖像時(shí)，采用第一出射角度的第一照射部31，當(dāng)顯示立體圖像時(shí)，采用比第一出射角度窄的第二出射角度的第二照射部32。如上所述，在顯示立體圖像時(shí)，通過使得從背光單元30出射的光的出射角度形成為小于顯示平面圖像時(shí)的出射角度，圖像顯示單元10的視角變窄，因此，圖像觀察者通過圖像顯示單元10觀察(觀看)顯示屏的角度范圍變窄。因此，可以抑制逆視的影響，由此可以改善可視性。另外，因?yàn)檎丈鋱D像顯示單元10的光強(qiáng)由于背光單元的光的窄角度而增力口，所以可以增加照射圖像顯示單元10的光強(qiáng)，因此，即使在視差屏障20插設(shè)在圖像顯示單元10與圖像觀察者之間的光路中的情況下，也可以獲得比采用第一照射部31的情況高的亮度水平。這里，對于從前側(cè)觀察顯示屏?xí)r的亮度和效率，將對比在以下條件下顯示平面圖像時(shí)和顯示立體圖像時(shí)的測試結(jié)果。這里，將對比常用背光單元(對應(yīng)于采用第一照射部31時(shí)的背光單元30)和根據(jù)實(shí)施例的背光單元30。另外，常用背光單元的尺寸被構(gòu)造為
3.5 [英寸]，根據(jù)實(shí)施例的背光單元30的尺寸被構(gòu)造為3. O [英寸]。然后，當(dāng)顯示平面(2D)圖像時(shí)背光單元的光的出射角度被構(gòu)造為46度時(shí)，在常用背光單元的情況下，所獲得的測試結(jié)果為1500[nit]的亮度、490[mW]的功耗以及
O.38[nit/mff 流明]的效率。與此相比，在根據(jù)實(shí)施例的背光單元30的情況下，獲得的結(jié)果為:8000[nit]的亮度、399[mW]的功耗和O. 38[nit/mff ·流明]的效率。另外，在顯示立體圖像(3D)時(shí)，常用背光單元的光的出射角度是46度，這與顯示平面圖像時(shí)的出射角度相同，而根據(jù)實(shí)施例的背光單元30的光的出射角度是20度，其小于常用背光單元的光的出射角度的一半。在這種條件下，在采用常用背光單元的情況下，獲得的測試結(jié)果為1500[nit]的亮度、490[mW]的功耗和O. 38[nit/mff ·流明]的效率。與此相比，在采用根據(jù)實(shí)施例的背光單元30的情況下，獲得的結(jié)果為4000 [nit]的亮度、126 [mW]的功耗和O. 57[nit/mW·流明]的效率。由上述條件下的測試結(jié)果的比較清楚可見，對于實(shí)施例的背光單元30，通過窄化顯示立體圖像時(shí)背光單元的光的出射角度，可以獲得為常用背光單元的2. 7倍的亮度以及為常用背光單元的I. 5倍的效率。(驅(qū)動(dòng)電路)接下來，將描述根據(jù)本實(shí)施例的立體圖像顯示裝置I的驅(qū)動(dòng)電路。
圖5是示出根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示裝置I的驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造示例的圖。如圖5所示,根據(jù)該構(gòu)造示例的驅(qū)動(dòng)電路50被構(gòu)造為包括控制單元51、面板驅(qū)動(dòng)單元52、光源驅(qū)動(dòng)單元53以及照射切換單元54?？刂茊卧?1例如由DSP (數(shù)字信號處理器)構(gòu)造，且將視頻信號和3D/2D信號傳輸?shù)矫姘弪?qū)動(dòng)單元52。這里，“3D/2D信號”是指示顯示立體圖像或者顯示平面圖像的信號。面板驅(qū)動(dòng)單元52、光源驅(qū)動(dòng)單元53以及照射切換單元54可以通過采用常用的電路裝置等來構(gòu)造。面板驅(qū)動(dòng)單元52接收視頻信號和3D/2D信號，將視頻信號提供給圖像顯示單元10，且基于3D/2D信號將指令屏障開或屏障關(guān)的屏障驅(qū)動(dòng)信號提供給視差屏障20。這里，“屏障開”是指在視差屏障20中形成遮光部分(屏障)24。另一方面，“屏障關(guān)”是指在視差屏障20中不形成遮光部分24，換言之，使得視差屏障20的整個(gè)面處于透射狀態(tài)。另外，面板驅(qū)動(dòng)單元52接收視頻信號和3D/2D信號，且將用于在背光單元30的第一照射部31和第二照射部32之間進(jìn)行切換的切換信號，也就是，2D/3D切換信號傳輸?shù)秸?射切換單元54。光源驅(qū)動(dòng)單元53將用于驅(qū)動(dòng)背光單元30的光源33和34的功率提供給照射切換單元54。照射切換單元54接收2D/3D切換信號，且進(jìn)行在背光單元30的第一照射部31和第二照射部32之間進(jìn)行切換的控制操作。更具體地，在從平面圖像切換到立體圖像或者從立體圖像切換到平面圖像之后，照射切換單元54在預(yù)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行從第一照射部31到第二照射部32或者從第二照射部32到第一照射部31的平緩切換圖6A到6D是示出當(dāng)在第一照射部31和這第二照射部32之間切換時(shí)所進(jìn)行的控制工序的圖。圖6A示出2D/3D切換信號，圖6B示出3D/2D切換信號，圖6C示出第一照射部31的光源33的電流，圖6D示出第二照射部32的光源34的電流。這里，作為上述預(yù)定時(shí)間，也就是，從光源33和34的電流的上升/下降的開始時(shí)刻到上升/下降的結(jié)束時(shí)刻的時(shí)間T，例如，優(yōu)選與例預(yù)定數(shù)量的幀(如約三到四幀)相對應(yīng)的時(shí)間。如上所述，在平面圖像和立體圖像之間的切換之后通過在預(yù)定時(shí)間T內(nèi)平緩地進(jìn)行第一照射部31和第二照射部32之間的切換，可以抑制與第一照射部31和第二照射部32之間的切換相伴的亮度上的陡然變化。因此，可以進(jìn)行第一照射部31和第二照射部32之間的切換而不引起圖像觀察者的感覺不適。本發(fā)明可以實(shí)施為以下構(gòu)造。(I)立體圖像顯示裝置包括圖像顯示單元，能夠顯示視差圖像；光學(xué)部件，使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像；以及背光單元，布置在圖像顯示單元的背面?zhèn)?。其中背光單元包括第一照射部，在采用圖像顯示單元顯示平面圖像時(shí)以第一出射角度照射圖像顯示單元；以及第二照射部，在采用圖像顯示單元和光學(xué)部件顯示立體圖像時(shí)以窄于第一出射角度的第二出射角度照射圖像顯示單元。(2)對于(I)中描述的立體圖像顯示裝置，其中第二出射角度是圖像顯示單元的像素行的像素排列方向上的角度。(3)對于(I)中描述的立體圖像顯示裝置，其中光學(xué)部件是視差屏障。(4)對于(3)中描述的立體圖像顯示裝置，其中視差屏障是選擇性地形成屏障的可
變屏障。
(5)對于(4)中描述的立體圖像顯示裝置，其中可變屏障通過采用液晶選擇性地形成屏障。(6)對于(I)到(5)中任一個(gè)所描述的立體圖像顯示裝置，其中第二照射部設(shè)置為比第一照射單元更靠近圖像顯示單元側(cè)。(7)對于(I)到(6)中任一個(gè)所描述的立體圖像顯示裝置，其中在從顯示平面圖像切換到顯示立體圖像之后或者在從顯示立體圖像切換到顯示平面圖像之后，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行從第一照射部到第二照射部的切換或者從第二照射部到第一照射部的切換。(8)對于(7)中描述的立體圖像顯示裝置，其中預(yù)定時(shí)間是與預(yù)定數(shù)量的幀相對應(yīng)的時(shí)間。(9)立體圖像顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該立體圖像顯示裝置包括圖像顯示單元，能 夠顯示視差圖像；光學(xué)部件，使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像；以及背光單元，布置在圖像顯示單元的背面?zhèn)?，其中背光單元包括以第一出射角度照射圖像顯示單元的第一照射部以及以窄于第一出射角度的第二出射角度照射圖像顯示單元的第二照射部，該方法包括在采用圖像顯示單元顯示平面圖像時(shí)以及在采用圖像顯示單元和光學(xué)部件顯示立體圖像時(shí)在第一照射部和第二照射部之間進(jìn)行切換。本申請包含2011年6月21日提交至日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP2011-137087中公開的相關(guān)主題事項(xiàng)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在所附權(quán)利要求或其等同方案的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、結(jié)合、部分結(jié)合和替換。
權(quán)利要求
1.一種立體圖像顯示裝置，包括 圖像顯示單元，能夠顯示視差圖像； 光學(xué)部件，使得所述視差圖像被識(shí)別為立體圖像；以及 背光單元，布置在所述圖像顯示單元的背面?zhèn)龋? 其中所述背光單元包括 第一照射部，在采用所述圖像顯示單元顯示平面圖像時(shí)以第一出射角度照射所述圖像顯示單元；以及 第二照射部，在采用所述圖像顯示單元和所述光學(xué)部件顯示立體圖像時(shí)以第二出射角度照射所述圖像顯示單元，該第二出射角度比所述第一出射角度窄。
2.如權(quán)利要求I所述的立體圖像顯示裝置，其中所述第二出射角度是所述圖像顯示單元的像素行的像素排列方向上的角度。
3.如權(quán)利要求I所述的立體圖像顯示裝置，其中所述光學(xué)部件是視差屏障。
4.如權(quán)利要求3所述的立體圖像顯示裝置，其中所述視差屏障是選擇性地形成屏障的可變屏障。
5.如權(quán)利要求4所述的立體圖像顯示裝置，其中所述可變屏障通過采用液晶選擇性地形成所述屏障。
6.如權(quán)利要求I所述的立體圖像顯示裝置，其中所述第二照射部設(shè)置為比所述第一照射部更靠近所述圖像顯示單元側(cè)。
7.如權(quán)利要求I所述的立體圖像顯示裝置，其中在從顯示平面圖像切換到顯示立體圖像之后或者在從顯示立體圖像切換到顯示平面圖像之后，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行從所述第一照射部到所述第二照射部的切換或者從所述第二照射部到所述第一照射部的切換。
8.如權(quán)利要求7所述的立體圖像顯示裝置，其中所述預(yù)定時(shí)間是與預(yù)定數(shù)量的幀相對應(yīng)的時(shí)間。
9.一種立體圖像顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該立體圖像顯示裝置包括 圖像顯示單元，能夠顯示視差圖像； 光學(xué)部件，使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像；以及 背光單元，布置在所述圖像顯示單元的背面?zhèn)龋? 所述背光單元包括 第一照射部，以第一出射角度照射所述圖像顯示單元；以及 第二照射部，以比所述第一出射角度窄的第二出射角度照射所述圖像顯示單元， 所述方法包括 在采用所述圖像顯示單元顯示平面圖像時(shí)以及在采用所述圖像顯示單元和所述光學(xué)部件顯示立體圖像時(shí)，在所述第一照射部和所述第二照射部之間進(jìn)行切換。
全文摘要
本發(fā)明提供一種立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，該立體圖像顯示裝置包括圖像顯示單元，能夠顯示視差圖像；光學(xué)部件，使得視差圖像被識(shí)別為立體圖像；以及背光單元，布置在圖像顯示單元的背面?zhèn)?。其中背光單元包括第一照射部，在采用圖像顯示單元顯示平面圖像時(shí)以第一出射角度照射圖像顯示單元；以及第二照射部，在采用圖像顯示單元和光學(xué)部件顯示立體圖像時(shí)以窄于第一出射角度的第二出射角度照射圖像顯示單元。
文檔編號G02F1/13357GK102841446SQ201210212490
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者楊映保 申請人:株式會(huì)社日本顯示器西