专利名称：显示3d图像的设备和方法
技术领域：
与示例性实施例一致的设备和方法涉及提供一种用于显示三维(3D)图像的设备和方法，更具体地讲，涉及提供一种用于显示3D图像的设备和方法，在所述设备和方法中，可通过使用无色彩滤光片(CFL)液晶显示器(LCD)和与CFL LCD连接的被驱动的偏振元件以改进的色彩呈现来实现3D图像。
背景技术：
基于双目视差创建三维(3D)图像的3D成像被分类为使用偏振眼镜、快门眼镜等的眼镜辅助3D成像方法或者不需要眼镜的涉及使用例如连接到显示装置上的柱状透镜阵列的非眼镜3D成像方法。前者被称为立体视觉，后者被称为自动立体视觉。立体视觉可被分类为互补色立体视觉方法、基于Pulfrich效果的立体视觉方法、基于偏振滤波的立体视觉方法或基于液晶(LC)快门眼镜的立体视觉方法，其中，在互补色立体视觉方法中，图像由两个色彩层(例如，红色(R)和蓝色⑶层或者R和绿色(G)层)构成，并且当使用两个镜片被配备有不同滤光片(例如，R和B滤光片或者R和G滤光片)的眼镜观看时提供立体3D效果；在基于Pulfrich效果的立体视觉方法中，通过在一副3D眼镜的左眼镜片和右眼镜片中采用具有不同透射率水平的滤光片来提供立体3D效果；在基于偏振滤波的立体视觉方法中，各种光学原理被应用于立体3D投影；在基于LC快门眼镜的立体视觉方法中，在交替关闭每个LC快门眼镜时对每个眼睛显示不同的视角。具体地讲，在基于偏振滤波的立体视觉方法中，偏振板可被设置在显示装置的表面，从而可从偏振板发射与一副偏振眼镜的左眼镜片和右眼镜片上的偏振滤光片的轴平行的光束。偏振板 可包括多个子偏振板，子偏振板的轴与该副偏振眼镜的左眼镜片和右眼镜片上的偏振滤光片的轴平行。从显示装置发射的不同的偏振光束可入射到该副偏振眼镜的左眼镜片和右眼镜片上，从而戴着该副偏振眼镜的用户可感知因双目视差导致的立体3D效果。同时，作为提高使用颜色滤光片的典型液晶显示器(LCD)的光学效率的努力的一部分，已经开发了不使用颜色滤光片的无色彩滤光片(CFL) IXD，CFL IXD通过与R、G和B光源同步像素数据以依次的方式被驱动，并且已经大力进行了将CFL LCD应用于各种类型的立体3D图像显示装置的方式的研究。更具体地讲，典型的IXD配备有颜色滤光片，并经由像素实现R、G和B，而CFL IXD不包括颜色滤光片并使用背光源来提供R、G和B光束以提高光的透射率。然而，在CFL IXD通过现有技术的基于偏振滤波的立体视觉被应用于立体3D图像显示装置的情况下，在背光源的依次驱动期间可发生色彩分离现象，通过不合需要的色彩混合可导致色域上的变化，甚至可产生串扰，尤其在从运动中的立体3D图像显示装置或从不固定的观看点来观看立体3D图像的情况下。因此，需要一种允许用户更加快速和方便地选择外部输入的方法。
发明内容
示例性实施例至少解决以上的问题和/或缺点以及以上没有描述的其他缺点。此夕卜，示例性实施例不被要求克服上述的缺点，并且示例性实施例可不克服上述的任何问题。示例性实施例提供一种用于显示三维(3D)图像的设备和方法，所述设备和方法能够通过使用无色彩滤光片(CFL)液晶显示器(LCD)来减小或防止由不合需要的色彩混合导致的色域上的变化，以在红色(G)帧、绿色(G)帧和蓝色(B)帧中的每个帧中形成黑色像素的行。根据示例性实施例的一方面，提供一种显示3D图像的方法，所述方法包括接收包括多个左眼像素和多个右眼像素的第一图像；基于第一图像产生R帧、G帧和B帧并依次显示R帧、G帧和B帧；以及控制偏振的方向，使得R帧、G帧和B帧中的每个帧中的多个左眼像素和多个右眼像素沿不同的方向偏振。R帧可包括多个R左眼像素和多个R右眼像素。R帧还可包括与所述多个R左眼像素或所述多个R右眼像素相邻排列的多个黑色像素。所述多个黑色像素可被布置在所述多个R左眼像素和所述多个R右眼像素之间。
显示的步骤可包括基于每帧来切换所述多个左眼像素和所述多个右眼像素的位置。控制的步骤可包括控制施加到液晶元件的电压的驱动。显示的步骤可包括通过同步CFL IXD和RGB背光源来依次显示R帧、G帧和B帧。显示的步骤可包括依次显示R帧、G帧和B巾贞，所述R帧、G帧和B帧均具有在R帧、G帧和B帧中依次排列的所述多个左眼像素、多个色彩混合防止像素(colormixing-prevention pixel)和所述多个右眼像素。根据示例性实施例的另一方面，提供一种用于显示3D图像的设备，所述设备包括图像校正单元，接收包括多个左眼像素和多个右眼像素的第一图像，并基于第一图像产生R帧、G帧和B帧；显示面板，依次显示R帧、G帧和B帧；以及偏振元件，控制偏振的方向，使得R帧、G帧和B帧中的每个帧中的多个左眼像素和多个右眼像素沿不同的方向偏振。R帧可包括多个R左眼像素和多个R右眼像素。R帧还可包括与所述多个R左眼像素或所述多个R右眼像素相邻排列的多个黑色像素。所述多个黑色像素可被布置在所述多个R左眼像素和所述多个R右眼像素之间。图像校正单元可基于每帧来切换R帧、G帧和B帧中的每个帧中的所述多个左眼像素和所述多个右眼像素的位置。偏振元件可控制施加到液晶元件的电压的驱动。显示面板可通过同步CFL IXD和RGB背光源来依次显示R帧、G帧和B帧。图像校正单元可控制显示面板依次显示R帧、G帧和B巾贞，所述R帧、G帧和B帧均具有在R帧、G帧和B帧中依次排列的所述多个左眼像素、多个色彩混合防止像素和所述多个右眼像素。根据示例性实施例的另一方面，提供一种用于显示3D图像的设备，所述设备包括图像校正单元，从输入的单位帧图像中分离出R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像，并将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像的任意行转换为黑色像素的行；显示面板，依次输出均具有黑色像素的行的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像；以及偏振元件，通过将在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧的部分与在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的另一侧的部分不同地进行偏振来输出由显示面板输出的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像，作为针对用户的左眼图像和右眼图像。图像校正单元可通过将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像的任意行转换为黑色数据并通过切换控制截止显示面板的与R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位·帧图像的任意行对应的数据行来形成黑色像素的行。图像校正单元可在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中形成黑色像素的行，使得R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的黑色像素的行的排列模式彼此一致。偏振元件可将在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像的依次显示期间的第一时间的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧(或者另一侧)与在接着第一时间的第二时间的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧(或者另一侧)不同地进行偏振。图像校正单元可在奇数行和偶数行之间交替的同时在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中形成黑色像素的行，使得R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每对相邻的单位帧图像中的黑色像素的行的排列模式彼此不一致。偏振元件可通过使用相同的偏振方法将在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像的依次显示期间的第一时间的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧(或者另一侧)与在接着第一时间的第二时间的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧(或者另一侧)进行偏振。根据示例性实施例的另一方面，提供一种显示3D图像的方法，所述方法包括从输入的单位帧图像中分离出R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像；将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像的任意行转换为黑色像素的行，使得R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的黑色像素的行的排列模式彼此一致；通过将在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像全部被显示的第一时间的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧(或者另一侧)与在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像全部被显示的第二时间(所述第二时间接着第一时间)的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧(或者另一侧)不同地进行偏振来输出R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像。转换的步骤可包括将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像的任意行转换为黑色数据。转换的步骤可包括通过切换控制截止显示面板的与R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像的任意行对应的数据行。根据示例性实施例的另一方面，提供一种显示3D图像的方法，所述方法包括从输入的单位帧图像中分离出R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像；在奇数行和偶数行之间交替的同时将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像的任意行转换为黑色像素的行，使得R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每对相邻的单位帧图像中的黑色像素的行的排列模式彼此不一致；以及通过使用相同的偏振方法将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧与R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的另一侧进行偏振来输出R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像。转换的步骤可包括将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像的任意行转换为黑色像素的行，使得R单位帧图像和B单位帧图像中的黑色像素的行的排列模式彼此一致，而G单位帧图像中的黑色像素的行的排列模式与R单位帧图像和B单位帧图像中的黑色像素的行的排列模式不同。输出的步骤还可包括将相同模式下的R单位帧图像和B单位帧图像进行偏振，并将G单位帧图像与R单位帧图像和B单位帧图像不同地进行偏振。
通过参照附图描述特定的示例性实施例，示例性实施例的以上和/或其他方面将更加清楚，其中图1是示出根据示例性实施例的用于实现三维(3D)图像的系统的示图；图2是示出根据示例性实施例的图1中示出的液晶显示(IXD)装置的框图；图3是示出根据示例性实施例的一方面的施加到图1中示出的偏振元件的电压的波形的示例的示图；图4是示出根据示例性实施例的一方面的图1中示出的用于显示3D图像的设备的依次驱动的概念的示图；图5是示出根据示例性实施例的另一方面的图1中示出的用于显示3D图像的设备的依次驱动的概念的示图；图6是示出根据示例性实施例的另一方面的图1中示出的用于显示3D图像的设备的依次驱动的概念的示图；图7是示出根据示例性实施例的一方面的显示3D图像的方法的流程图；图8是示出根据示例性实施例的另一方面的显示3D图像的方法的流程图。
具体实施例方式现在，将参照附图更加详细地描述特定的示例性实施例。在以下的描述中，即使在不同的附图中，相同的附图标号也用于表示相同的元件。提供在描述中定义的内容(诸如详细的构造和元件)以帮助全面理解示例性实施例。因此，显然的是，没有那些具体定义的内容，也可实施示例性实施例。此外，由于公知的功能或构造会在不必要的细节上模糊示例性实施例，因此不对其进行详细描述。图1是示出根据示例性实施例的用于实现三维(3D)图像的系统的示图，图2是示出图1中示出的LCD装置的框图，图3是示出根据示例性实施例的施加到图1中示出的偏振元件的电压的波形的示例的示图。参照图1至图3，用于实现3D图像的系统包括用于显示3D图像的设备100和用于用户的一副眼镜110。设备100可包括IXD装置101和偏振元件103。例如，IXD装置101可以是无色彩滤光片(CFL)液晶显示器(IXD)。在本示例中，CFL IXD可包括不需要任何颜色滤光片而实现图像的显示面板230以及依次提供红(R)光、绿(G)光和蓝(B)光的发光二极管(LED)背光单元260。IXD装置101可被提供有混合了 R数据、G数据和B数据的单位帧图像(或第一图像)，可基于第一图像产生以像素为单位分类的多个R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像，并可在显示面板230上依次显示R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像。在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的像素的奇数或偶数水平行或垂直行可被输出为黑色像素的行。R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像的奇数和偶数水平行或垂直行可被混合，从而获得黑色像素的行。在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像的像素的奇数行和偶数行应被输出为黑色像素的行方面，R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像可被构造为相同的。可选择地，如果R单位帧图像中的像素的奇数行被输出为黑色像素的行，则接着R单位帧图像的G单位帧图像中的像素的偶数行可被输出为黑色像素的行，并且接着G单位帧图像的B单位帧图像中的像素的奇数行可被输出为黑色像素的行。例如，作为黑色像素的行的单位帧图像的行的输出不仅包括将单位帧图像的行转换为黑色数据或将黑色数据插入到单位帧图像中，还包括通过切换控制截止特定数据行。
可以以主动方式而不是被动方式来控制偏振元件103，因此可将偏振元件103称为主动偏光器(retarder)。在本示例中，偏振元件103可包括液晶层(未示出)。偏振元件103可从IXD装置101分离，并可被连接到IXD装置101。可选择地，偏振元件103可与IXD装置101形成一体。偏振元件103可通过使用电平如图3所示变化的驱动电压来以水平行或垂直行为单位控制液晶层，并因此可将IXD装置101产生的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像输出为眼镜110的左眼图像和右眼图像。在图1中示出的示例中，与图3中示出的示例不同，没有白色(W)电压可能是必要的。LCD装置101的供电电压产生单元240可向偏振元件103提供图3中示出的驱动电压，并且偏振元件103可由IXD装置101的时序控制器200或图像校正单元210来控制。例如，在偏振元件103以垂直行为单位输出左眼图像和右眼图像的情况下，偏振元件103可将与奇数垂直行对应的图像进行垂直偏振，并可将与偶数垂直行对应的图像进行水平偏振(或者相反)。可选择地，偏振元件103可将与奇数垂直行对应的图像按顺时针方向进行圆偏振，并可将与偶数垂直行对应的图像按逆时针方向进行圆偏振。可选择地，偏振元件103可将与奇数垂直行对应的图像进行线偏振，并可将与偶数垂直行对应的图像进行圆偏振。可以以除了这里阐述的那些方式之外的各种方式来执行左眼图像和右眼图像的偏振。
在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像的像素的奇数和偶数(水平或垂直)行应被输出为黑色像素的行方面R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像被构造为相同的情况下，偏振元件103可在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像的依次输出期间的第一时间将左眼图像进行水平偏振并将右眼图像进行垂直偏振，并且随后在接着第一时间的第二时间将左眼图像进行垂直偏振并将右眼图像进行水平偏振。也就是说，偏振元件103可对在黑色像素的行的一侧的图像和在黑色像素的行的另一侧的图像分别执行垂直偏振和水平偏振。在本示例中，黑色像素的行可要么经受垂直偏振，要么经受水平偏振。可选择地，在由IXD装置101输出的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像的像素的奇数行和偶数行应被输出为黑色像素的行方面R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像被构造为彼此不同的情况下，在显示面板230上的黑色像素的行的排列模式可从一单位帧图像变化为另一单位帧图像。在本示例中，偏振元件103可对在黑色像素的每行的一侧的图像统一执行水平偏振，并对在黑色像素的每行的另一侧的图像统一执行垂直偏振。以这种方式，不仅可识别R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像之间的黑色像素的行的位置上的变化，而且可识别R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像之间的水平偏振和垂直偏振的位置上的变化。眼镜110可以是偏振眼镜。眼镜110的左眼镜片可被构造为感知水平偏振的图像，眼镜Iio的右眼镜片可被构造为感知垂直偏振的图像(或者相反)。可选择地，眼镜110的左眼镜片可被构造为感知顺时针偏振的图像，眼镜110的右眼镜片可被构造为感知逆时针偏振的图像。可选择地，眼镜Iio的左眼镜片可被构造为感知线偏振的图像，眼镜110的右眼镜片可被构造为感知圆偏振的图像。对通过眼镜110感知图像的偏振方法的类型几乎没有限制。参照图2，IXD装置101可包括所有的以下元件或一些以下元件时序控制器200 ；图像校正单元210 ;栅极驱动器2201 ;源极驱动器2202 ;显示面板230 ;供电电压产生单元240 ;灯驱动单元250 ;背光单元260 ;和参考电压产生单元270。
时序控制器200可与诸如例如图形卡的接口单元连接进行操作，并可包括标量(未示出)和控制信号产生器(未示出)。图形卡可将由外部源提供的图像数据适当地转换为IXD装置101的分辨率，并可输出转换的图像数据。图像数据可包括R视频数据、G视频数据和B视频数据，并且图形卡可考虑LCD装置101的分辨率来产生多个控制信号，诸如时钟信号DCLK、垂直同步信号Vsyne和水平同步信号Hsyn。。标量可被图形卡提供有8比特的R、G和B数据，并可对所述8比特的R、G和B数据执行数据重新排列，从而获得6比特的R、G和B数据。控制信号产生器可响应于从图形卡接收的控制信号来产生控制信号，诸如用于控制栅极驱动器2201和源极驱动器2202的时序的时序信号。所述6比特的R、G和B数据以及由控制信号产生器产生的控制信号(即，时序信号)可被提供给图像校正单元210。可选择地，由控制信号产生器产生的控制信号可从时序控制器200被直接提供给栅极驱动器2201、源极驱动器2202和灯驱动单元250。图像校正单元210可在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中形成像素的奇数或偶数水平行或垂直行来作为黑色像素的行，以防止任何不需要的伪像(诸如色彩分离、色彩转移、串扰等)。例如，图像校正单元210可将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的像素的奇数或偶数水平行或垂直行转换为黑色数据，或将黑色数据插入R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的像素的奇数或偶数水平行或垂直行中的每一个中，并可输出产生的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像。可选择地，图像校正单元210可执行切换控制，从而截止奇数或偶数数据行，直到与特定颜色对应的单位帧图像被输出。以下将更加详细地描述R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的像素的奇数或偶数水平行或垂直行到黑色数据的转换。例如，图像校正单元210可将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像的奇数或偶数水平行或垂直行转换为黑色数据，使得R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的黑色数据的排列模式可彼此一致。在本示例中，可通过使用第一驱动方法来驱动IXD装置101。在另一示例中，图像校正单元210可在奇数行或偶数行之间交替的同时在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中形成黑色像素的行。在本示例中，可通过使用第二驱动方法来驱动IXD装置101。也就是说，如果R单位帧图像的偶数垂直行被转换为黑色数据，则接着R单位帧图像的G单位帧图像的奇数垂直行可被转换为黑色数据。图1中示出的系统的设计者可确定是否将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像的水平行或垂直行转换为黑色数据。图像校正单元210可与存储单元(未示出)连接进行操作，所述存储单元可被实现为查找表。例如，为了使用第一驱动方法驱动IXD装置101，图像校正单元210可使用存在于第一查找表中的转换数据(或校正数据)。可选择地，为了使用第二驱动方法驱动IXD装置101，图像校正单元210可使用存在于第二查找表中的转换数据(或校正数据)。通过使用第一和第二查找表，可将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像的行快速地转换为黑色数据。 栅极驱动器220_1可被提供有由供电电压产生单元240产生的栅极导通电压VgH和栅极截止电压VgP栅极导通电压VgH和栅极截止电压V&可被施加到显示面板230的多个栅极行GLl至GLn，以与由图像校正单元210提供的控制信号或由时序控制器200提供的控制信号同步。响应于栅极电压施加到栅极驱动器220_1，栅极驱动器220_1可在图像校正单元210或时序控制器200的控制下基于每个水平行依次施加电压。源极驱动器220_2可被提供有由供电电压产生单元240产生的普通电压V·或由参考电压产生单元270提供的参考电压VMf (或伽马电压)。源极驱动器220_2可被提供有R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像以及由图像校正单元210提供的控制信号。普通电压V。》可被提供给显示面板230的普通电极(未示出)。参考电压Vref可被提供给源极驱动器220_2中的数模(D/A)转换器，并可因此被用于表示彩色图像的灰度。R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像可从图像校正单元210被提供给D/A转换器。与R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像有关的数字信息可被转换为表示特定色彩灰度级的模拟灰度电压，并且模拟灰度电压可被提供给显示面板230。例如，R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像或模拟灰度图像可被提供给显示面板230，以与由图像校正单元210提供的控制信号同步。显示面板230可包括第一基底(未示出)、第二基底(未示出)以及插入第一基底和第二基底之间的液晶层(未示出)。栅极行GLl至GLn和多个数据行DLl至DLn可形成在第一基底上。栅极行GLl至GLn和数据行DLl至DLn可在第一基底上彼此交叉，并可因此定义多个像素区域。多个像素电极可形成在像素区域中，具体地讲，可形成在栅极行GLl至GLn和数据行DLl至DLn之间的交叉部。多个薄膜晶体管(TFT)可形成在它们各个像素区域的角部。响应于TFT被导通，液晶层中的液晶分子可按照施加到第一基底上的像素电极的电压与施加到第二基底上的普通电极的电压之间的差而被扭曲，从而液晶层可依次发送从背光单元260发射的穿过液晶层的R光、G光和B光。为了通过显示面板230依次发送R光、G光和B光，显示面板230可被实现为CFL显示面板。CFL显示面板可通过分别形成R光、G光和B光的三个单位帧图像来实现图像，以形成具有各种颜色的多个其他的单位帧图像。通过外部电压源可向供电电压产生单元240提供普通的使用电压(诸如例如IIOV或220V的交流(AC)电压)，并且供电电压产生单元240可基于普通的使用电压来产生各种电平的直流(DC)电压。例如，供电电压产生单元240可产生15V的DC电压，并可将产生的DC电压提供给栅极驱动器220_1，作为栅极导通电压VgH。例如，供电电压产生单元240可产生24V的DC电压，并可将产生的DC电压提供给灯驱动单元250。例如，供电电压产生单元240可产生12V的DC电压，并可将产生的DC电压提供给时序控制器200。供电电压产生单元240还可产生用于驱动偏振元件103的DC电压，并可将产生的DC电压提供给偏振元件103。灯驱动单元250可转换由供电电压产生单元240提供的电压，并可将转换的电压提供给背光单元260。灯驱动单元250可与由图像校正单元210提供的控制信号同步进行操作，以依次驱动背光单元260的R LED,G LED和BLED。灯驱动单元250可包括对背光单元260的驱动电流执行反馈控制的反馈电路，从而背光单元260的R LED、G LED和B LED可统一地发射光。 背光单元260可包括R LED、G LED和B LED。背光单元260可被实现为R LED、G LED和B LED沿显示面板的边界排列的侧入式(edge-type)背光单元、R LED,G LED和BLED直接在显示面板的下方排列的直下式(direct-type)背光单元等。背光单元260可被驱动以在灯驱动单元250的控制下依次提供R光、G光和B光。还可被称为伽马电压产生单元的参考电压产生单元270可从供电电压产生单元240接收例如IOV的DC电压，可使用分压电阻器(未示出)将接收的DC电压划分为多个电压，并可将所述多个电压提供给源极驱动器2202。源极驱动器2202可基于由参考电压产生单元270提供的所述多个电压来代表用于R、G和B数据的256灰度级。图4是示出根据示例性实施例的设备100的依次驱动的概念的示图。参照图1和图4的左侧，在R帧、G帧和B帧中的每帧中的黑色像素的每行的任一侧的左眼图像数据和右眼图像数据可都被导通。在本示例中，左眼图像L和右眼图像R可根据诸如主动偏光器的偏振元件103的偏振或偏光的方向而分离，并可因此被输入到眼镜110 (例如，一副3D眼镜)，从而用户可从左眼图像L和右眼图像R感知深度。R帧、G帧和B帧中的每帧中的黑色像素的每行可经受任何类型的线性偏振，诸如垂直偏振、水平偏振或扇形偏振。在图4的左侧上示出的R帧、G帧和B帧的依次驱动之后与R帧、G帧和B帧相应的数据的应用状态如图4的右侧中所示。参照图4，在R帧、G帧和B帧的依次驱动之后，左眼图像数据和右眼图像数据可切换位置，从而先前与左眼图像L对应的R帧、G帧和B帧的行可被输出为右眼图像R的部分，而先前与右眼图像R对应的R帧、G帧和B帧的行可被输出为左眼图像L的部分。以这种方式，可通过控制偏振元件103的液晶层来防止因不将黑色数据插入R帧、G帧和B帧的特定行而导致的分辨率的降低。图5是示出根据另一示例性实施例的设备100的依次驱动的概念的示图。参照图1和图5的左侧，在R帧中的黑色像素的每行的任一侧的左眼图像数据和右眼图像数据可都被导通。左眼R图像和右眼R图像可根据主动偏光器的偏光的方向而分离，并可被输入到眼镜110 (例如，一副3D眼镜)，从而用户可从左眼R图像和右眼R图像感知深度。R帧中的黑色像素的每行可经受任何类型的线性偏振，诸如垂直偏振、水平偏振或扇形偏振。参照图5的中部，在G帧中的黑色像素的每行的任一侧的左眼图像数据和右眼图像数据可都被导通。G帧在黑色像素的行的位置方面与R帧不同。将由主动偏光器偏振的像素的位置可基于左眼G像素数据和右眼G像素数据而变化。因此，左眼G像素和右眼G像素可被分离并可被输入到眼镜110，从而用户可从左眼G图像和右眼G图像感知深度。参照图5的右侧，B帧中的左眼B数据和右眼B数据可以以与图5的左侧示出的R帧中的左眼R数据和右眼R数据相同的模式被排列。左眼B图像和右眼B图像可以以用于分离左眼R图像和右眼R图像的方式被分离，并可被输入到眼镜110，从而用户可从左眼B图像和右眼B图像感知深度。简言之，以图5中示出的方式被依次驱动的R帧、G帧和B帧可被用户的眼睛合成，从而用户可从R巾贞、G帧和B帧感知颜色。另外，R巾贞、G帧和B帧可被输入到用户的眼睛，分别作为左眼图像和右眼图像，从而用户可从左眼图像和右眼图像感知深度。在典型的240Hz的CFL IXD中，液晶分子可能经常不能在预定的时间量(例如，4. 3ms)内对从R像素数据到G像素数据或从G像素数据到B像素数据的转换作出适当的响应，从而导致不需要的色彩混合。但是，根据图5中示出的示例，可通过在R帧、G帧和B帧中形成黑色像素的行来将发生色彩串扰的像素的数量降低到1/3。因为通常上升时间远远快于下降时间，因此可忽略在R帧、G帧和B帧中的每帧中形成的黑色像素的行中发生的不需要的色彩混合。图6是示出用于IXD装置101的行切换的原理的示图。考虑到前一帧的像素数据对当前帧的像素数据的影响可从一像素变化到另一像素，示例性实施例结合用于显示3D图像的设备的驱动来防止任何不需要的色彩混合和串扰的发生。例如，参照图6(a)，在前一帧中(n，m)和(i，j)处的像素的值分别是100和200，而在当前帧中其值都是20，并且可被当前帧表示的灰度级可依据前一帧中的像素的值而变化。因此，灰色灰色的响应时间可从像素值200到像素值20的改变变化到从像素值100到像素值20的改变，因此，可在图像的不同部分不同地出现相同的颜色。参照图6(b)，通过在帧中依次形成黑色像素的行，可与图6(a)中示出的示例相比通过减小误差率来防止不需要的色彩混合。也就是说，通过依次形成黑色像素的行来代替帧的特定行，可与图6(a)中示出的示例相比通过动态电容补偿(DCC)来减小误差率并因此防止不需要的色彩混合。可在每个帧中形成黑色数据的行，从而每个帧可不受它们各自的前一帧的影响，并且误差率可被统一地保持。以这种方式，可防止不需要的色彩混合并容易调整目标色。也就是说，可获得将黑色数据插入240Hz的显示面板内以最小化串扰的益处。在显示左眼图像和右眼图像的3D显示方法中，像素数据可被构造为从黑色电平变化或下降到黑色电平至少一次。因此，可统一地调整串扰的水平并因此提供改进的深度感。上面提到的操作可与过驱动的开始值和结束值以及重置函数的归一化关联。 图7是示出根据示例性实施例的显示3D图像的方法的流程图。参照图1和图7，在操作S701，在设备100包括CFL显示器的情况下，设备100可接收混合了 R数据、G数据和B数据的单位帧图像，并可基于接收的单位帧图像来产生R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像。在操作S703，设备100可在奇数行和偶数行之间交替的同时在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中形成黑色像素的行，使得R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的黑色像素的行的排列模式可彼此一致。例如，设备100可形成R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像的偶数行或奇数行来作为黑色像素的行。例如，黑色像素的形成不但包括像素到黑色数据的转换或者将黑色数据插入到单位帧图像中，而且包括通过切换控制来截止特定数据行。在操作S705，设备100可通过将在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像的依次显示期间的第一时间的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧(或者另一侧)与在接着第一时间的第二时间的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧(或者另一侧)不同地进行偏振来输出R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像。因此，位于在第一时间的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的左侧的左眼图像的部分可被输出为在第二时间的右眼图像的部分，而位于在第一时间的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的右侧的右眼图像的部分可被输出为在第二时间的左眼图像的部分。以这种方式，可针对R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每个行从设备100交替地输出左眼图像和右眼图像。眼镜110可根据左眼图像和右眼图像被偏振的方式来接收左眼图像和右眼图像，并因此允许用户适当地观看左眼图像和右眼图像。图8是示出根据示例性实施例的显示3D图像的方法的流程图。参照图1和图8，在操作S801，设备100可基于输入的单位帧图像来产生R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像。例如，设备100可包括CFL显示器。在操作S803，设备100可在奇数行和偶数行之间交替的同时形成R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像的特定行，使得R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每对相邻的单位帧图像中的黑色像素的行的排列模式可彼此不一致。例如，R单位帧图像的奇数行可被形成为黑色像素的行，接着R单位帧图像的G单位帧图像的偶数行可被形成为黑色像素的行，接着G单位帧图像的B单位帧图像的奇数行可被形成为黑色像素的行。在操作S805，设备100可通过将相同的偏振方法应用于R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧(或另一侧)来输出R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像。例如，在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的左侧的部分可经受第一偏振方法，而在R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的右侧的部分可经受不同于第一偏振方法的第二偏振方法。根据上面提到的示例性实施例，通过将主动偏振元件(诸如例如主动偏光器)应用于CFL显示器，即使在通常需要高亮度的数字信息显示器(DID)上也可实现具有改进品质的3D图像。另外，可通过将液晶层的响应时间归一化来实现色彩调整并因此在3D图像的实现期间防止或 减小串扰。前述的示例性实施例和优点仅是示例性的，并且不应被解释为限制本发明构思。本教导可被容易地应用于其他类型的设备。此外，对示例性实施例的描述意在是示例性的，而不是限制权利要求的范围，并且许多改变、修改和变化对本领域技术人员而言将是显然的。
权利要求
1.一种用于显示三维3D图像的设备，所述设备包括 图像校正单元，接收包括多个左眼像素和多个右眼像素的第一图像，并基于第一图像产生红色R帧、绿色G帧和蓝色B帧； 显示面板，依次显示R巾贞、G帧和B帧；以及 偏振元件，控制偏振的方向，使得R帧、G帧和B帧中的每个帧中的多个左眼像素和多个右眼像素沿不同的方向偏振。
2.如权利要求1所述的设备，其中，R帧包括多个R左眼像素和多个R右眼像素。
3.如权利要求2所述的设备，其中，R帧还包括与所述多个R左眼像素或所述多个R右眼像素相邻排列的多个黑色像素。
4.如权利要求3所述的设备，其中，所述多个黑色像素被布置在所述多个R左眼像素和所述多个R右眼像素之间。
5.如权利要求1所述的设备，其中，图像校正单元基于每帧来切换R帧、G帧和B帧中的每个帧中的所述多个左眼像素和所述多个右眼像素的位置。
6.如权利要求1所述的设备，其中，偏振元件控制施加到液晶元件的电压的驱动。
7.如权利要求1所述的设备，其中，显示面板通过同步无色彩滤光片CFL液晶显示器IXD和RGB背光源来依次显示R帧、G帧和B帧。
8.如权利要求1所述的设备，其中，图像校正单元控制显示面板依次显示R帧、G帧和B帧，所述R帧、G帧和B帧均具有在R帧、G帧和B帧中依次排列的所述多个左眼像素、多个色彩混合防止像素和所述多个右眼像素。
9.一种显示三维3D图像的方法，所述方法包括 接收包括多个左眼像素和多个右眼像素的第一图像； 基于第一图像产生红色R帧、绿色G帧和蓝色B帧并依次显示R帧、G帧和B帧；以及 控制偏振的方向，使得R帧、G帧和B帧中的每个帧中的多个左眼像素和多个右眼像素沿不同的方向偏振。
10.如权利要求9所述的方法，其中，R帧包括多个R左眼像素和多个R右眼像素。
11.如权利要求10所述的方法，其中，R帧还包括与所述多个R左眼像素或所述多个R右眼像素相邻排列的多个黑色像素。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述多个黑色像素被布置在所述多个R左眼像素和所述多个R右眼像素之间。
13.如权利要求9所述的方法，其中，显示的步骤包括基于每帧来切换所述多个左眼像素和所述多个右眼像素的位置。
14.如权利要求9所述的方法，其中，控制的步骤包括控制施加到液晶元件的电压的驱动。
15.如权利要求9所述的方法，其中，显示的步骤包括依次显示R帧、G帧和B巾贞，所述R帧、G帧和B帧均具有在R帧、G帧和B帧中依次排列的所述多个左眼像素、多个色彩混合防止像素和所述多个右眼像素。
全文摘要
提供一种显示三维(3D)图像的设备和方法。所述设备包括图像校正单元，从输入的单位帧图像中分离出R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像，并将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像的行转换为黑色像素的行；显示面板，依次输出均具有黑色像素的行的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像；以及偏振元件，通过将R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的一侧与R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像中的每个单位帧图像中的黑色像素的每行的另一侧不同地进行偏振来输出由显示面板输出的R单位帧图像、G单位帧图像和B单位帧图像，作为针对用户的左眼图像和右眼图像。
文档编号H04N13/04GK103037238SQ201210370940
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者朴在成, 金炯来, 成埈豪, 尹祥云, 黄珉哲 申请人:三星电子株式会社