显示设备和用于图像显示装置的光源的制作方法_4

文档序号:8270310阅读:来源:国知局
光板221的内表面相遇时,导光板221的固有向量与以在接近第二衍射光栅元件240的方向上的角度照射在导光板221上的平行光(其为被第一衍射光栅元件230衍射/反射的平行光)之间形成的角度小于导光板221的固有向量与以在与上述方向相反的方向上的角度照射在导光板221上的平行光之间形成的角度。在第二衍射光栅元件240的内部中形成的干涉条纹的形式和在第一衍射光栅元件230的内部中形成干涉条纹的形式具有对于与导光板221的轴线垂直的虚拟平面的不对称关系。
[0108]可选地,在第一示例性实施例的另一变形例(变形例1D)中,如作为从上部观察时的显示设备的示意图的图13以及作为从前方观察时的示意图的图14所示,用于构成图像显示装置300的光学装置320由半透镜构成,在该半透镜上照射有从图像形成装置111Α、11IB和11IC发射的光,并且接着光朝向观察者的瞳孔21发射。从图像形成装置111Α、11IB和IllC发射的光向诸如玻璃板或塑料板之类的透明元件321的内部传播,并且照射在光学装置320(半透镜)上,但是其也可在空气中传播并照射在光学装置320上。图像形成装置111A、111B和11IC通过螺钉被安装至前部11。元件321被安装至图像形成装置111A、IllB和111C,并且光学装置320 (半透镜)被安装至元件321。
[0109]可选地,如作为当从侧面观察时的第一示例性实施例的显示设备的另一变形例(变形例1E)的示意图的图15A所示,图像显示装置400布置成高于观察者的瞳孔。图像显示装置400还具有光学装置(导光单元)以将来自图像形成装置111A、11IB和11IC的图像引导至观察者的瞳孔。光学装置(导光单元)具有被构造成反射来自图像形成装置的图像的反射镜401 (可以是半透明的或可以是不透明的)和被构造成照射由反射镜401反射的图像的透镜组402。反射镜401和透镜组402被安装至安装件403,安装件403被安装到框架10,并且图像显示装置400被安装至从安装件403延伸的安装件404。
[0110]可选地,如作为第一示例性实施例的显示设备的另一变形例(变形例1F)的示意图的图15B所示,用于构成左眼图像显示装置500的图像形成装置可被构造成面对观察者的左眼,使得来自用于构成左眼图像显示装置的图像形成装置的图像到达观察者的左眼,并且用于构成右眼图像显示装置的图像形成装置可被构造成面对观察者的右眼,使得来自用于构成右眼图像显示装置的图像形成装置的图像到达观察者的右眼。左眼图像显示装置、右眼图像显示装置和透镜组502被安装至安装件503,且安装件503被安装到框架10。
[0111]框架10由前部11、两个边撑单元13以及下垂端部(也称为端件、耳盖或耳垫)14构成,其中前部11布置在观察者前方,两个边撑单元13被安装在前部11的两端上且能够通过铰链12转动,且下垂端部14被安装至每个边撑单元13的端部。还安装有鼻垫(未示出)。也就是说,框架10和鼻垫的组合件具有与一副普通眼镜基本相同的构造。通过安装件19将每个底架113可拆卸地安装至边撑单元13。框架10由金属或塑料制成。可通过安装件19将每个底架113不可拆卸地安装至边撑单元13。对于佩戴眼镜的观察者,可通过安装件19将每个底架113可拆卸地安装至观察者眼镜框架的边撑单元。可将每个底架113安装至边撑单元13的外部,或者可将边撑单元113安装至边撑单元13的内部。
[0112]从图像形成装置111_1?和111_L延伸的配线(信号线和电源线)15经由边撑单元13的内部和下垂端部从下垂端部14的端部延伸到到外部,并且连接至控制装置(控制电路、控制单元)18。图像形成装置111_1?和111_L具有耳机单元16,并且从图像形成装置111_1?和111_L延伸的耳机单元配线16’经由边撑单元13以及下垂端部14的内部从下垂端部14的端部延伸到耳机单元16。更具体地,耳机单元配线16’从下垂端部14的端部延伸到在耳朵(外耳)后面环绕的耳机单元。这种构造能够获得舒适的显示设备,而不会造成耳机单元16和耳机单元配线16’的布置杂乱的印象。
[0113]配线(信号线和电源线)15连接至控制装置(控制电路或控制单元)18。图像信号处理电路60被设置至控制装置18。通过控制装置18进行图像显示处理。控制装置18和图像信号处理电路60可由相关技术的电路构成。
[0114]被构造成包括透镜(未示出)和由CCD或CMOS传感器制成的固定图像采集元件的图像采集装置17通过适当的安装件(未示出)被安装至前部11的中心部11’。例如,来自图像采集装置17的信号经由从图像采集装置17延伸的配线(未示出)被发送至图像形成装置111_R。
[0115]在第一示例性实施例的显示设备中,如作为第一示例性实施例的显示设备的左眼图像显示装置和右眼图像显示装置的图像显示状态的示意图的图1A所示,左眼图像显示装置显示左眼图像时的图像显示颜色与右眼图像显示装置显示右眼图像时的图像显示颜色是不同的。在第一示例性实施例的用于图像显示装置的光源中,用于左眼图像显示装置的光源的开始发光的时间和用于右眼图像显示装置的光源的开始发光的时间也是不同的。当在图1A、上述图20A和20B以及稍后将说明的图1B、2A、2B、3A、3B、4A和4B示出的显示设备中显示图像时,忽略显示设备的内部中的信号处理的延迟。
[0116]可选地,在说明本发明的实施方式2A的显示设备时,在一个显示时段内的图像显示时段被划分为N个图像显示子时段。对于第η个图像显示子时段(其中,η为I和N之间的值,并且包括I和N),左眼图像显示装置显示左眼图像时的图像显示颜色与右眼图像显示装置显示右眼图像时的图像显示颜色是不同的。在说明本发明的用于图像显示装置的光源的第一构造时,在一个显示时段内的图像显示时段被划分为N个图像显示子时段。对于第η个图像显示子时段(其中,η为I和N之间的值,并且包括I和N),在左眼图像显示装置显示左眼图像时所发射的颜色与在右眼图像显示装置显示右眼图像时所发射的颜色是不同的。
[0117]具体地,如图1A所示,当用于显示红色图像的左眼图像信号被输入至左眼图像显示装置中时,用于显示绿色图像的右眼图像信号被输入至右眼图像显示装置中。当用于显示绿色图像的左眼图像信号被输入至左眼图像显示装置中时,用于显示蓝色图像的右眼图像信号被输入至右眼图像显示装置中。当用于显示蓝色图像的左眼图像信号被输入至左眼图像显示装置中时,用于显示红色图像的右眼图像信号被输入至右眼图像显示装置中。
[0118]对于第一示例性实施例或稍后将说明的第二示例性实施例的显示设备或用于图像显示装置的光源,图像信号处理电路60还被设置成从外部接收图像信号(输入图像信号),对图像信号(输入图像信号)进行预定信号处理,并将信号转换成场序驱动信号。如图16所示,这里,图像信号处理电路60包括:第一图像信号处理电路61,其用于对多种颜色的图像信号(具体地且主要地,用于显示红色图像的红色图像信号R_L和R_R、用于显示绿色图像的绿色图像信号G_L和G_R和用于显示蓝色图像的蓝色图像信号B_L和BG_R)进行信号处理;第二图像信号处理电路62,其用于生成场序驱动信号(用于显示红色图像的场序驱动信号FS_R_L和FS_R_R、用于显示绿色图像的场序驱动信号FS_G_L和FS_G_R和用于显示蓝色图像的场序驱动信号FS_B_L和FS_B_R);第三图像信号处理电路63,其用于在一个显示帧内对场序驱动信号进行信号处理;以及存储器单元64,其用于存储一个显示帧的场序驱动信号。图像信号处理电路60还具有用于从外部接收图像信号的图像信号输入单元71和用于控制光源152的发光时序和发光时段的光源控制单元80。另外,在代表信号的附图标记中,“_L”表示左眼信号,并且“_R”表示右眼信号。
[0119]如图17所示,第二图像信号处理电路62包括:图像信号确定电路62A,其用于确定多种颜色的图像信号;与存储器单元64之间的存储器接口 62D ;用于控制存储器单元64的存储器控制电路(具体地,左眼图像显示装置控制电路62B和右眼图像显示装置控制电路62C)以及FS输出电路62E。例如,在使用YUV格式时,通过图像信号确定电路62A对输入图像信号进行RGB转换。可以存在不需要图像信号确定电路62A的情况。存储器控制电路62B和62C控制被存储在存储器单元64中的一个显示帧的场序驱动信号的读取顺序,使得在左眼图像显示装置显示左眼图像时的图像显示颜色与在右眼图像显示装置显示右眼图像时的图像显示颜色是不同的。
[0120]首先,第一图像信号处理电路61针对各个颜色对来自图像信号输入单元的用于显示红色图像的红色图像信号R_I^PR_R、用于显示绿色图像的绿色图像信号G_L和G_R和用于显示蓝色图像的蓝色图像信号B_L和B_R进行诸如伽玛校正和颜色校正之类的信号处理,并且这些信号作为图像信号R’ _L、R’ _R、G’ _L、G’ _R、B’ _L和B’ _R从第一图像信号处理电路61输出。这些信号被输入至第二图像信号处理电路62中,并且被转换成场序驱动信号 FS_R_L、FS_R_R、FS_G_L、FS_G_R、FS_B_L 和 FS_B_R。
[0121 ] 具体地,一个显示帧的图像信号R’ _L、R’ _R、G’ _L、G’ _R、B’ _L和B’ _R被存储在存储器单元64中,且处于能够确定红色、绿色和蓝色的状态(也就是说,当读取图像信号时可读取红色图像信号、绿色图像信号和蓝色图像信号的状态)。接着,在存储器控制电路62B和62C的控制下,以三倍于输入速率的速率按照预定顺序(参见图1A)独立地读取红色图像信号、绿色图像信号和蓝色图像信号,以便按照时分的方式输出被存储在存储器单元64中的红色图像信号、绿色图像信号和蓝色图像信号。从存储器单元64中读取的图像信号被FS 输出单元 62E 转换成场序驱动信号 FS_R_L、FS_R_R、FS_G_L、FS_G_R、FS_B_L 和 FS_B_R,并接着被输出至第三图像信号处理电路63。
[0122]在第三图像信号处理电路63中进行信号处理,以主要地比较一个显示帧和下一显示帧之间的红色图像信号、绿色图像信号和蓝色图像信号,并且接着将这些信号作为场序驱动信号 FS’ _R_L、FS’ _R_R、FS’ _G_L、FS’ _G_R、FS’ _B_L 和 FS’ _B_R 输出至左眼图像显示装置和右眼图像显示装置。接着,基于场序驱动在图像形成装置111A、111B和IllC上显示图像。
[0123]通过光源控制单元80生成用于表示光源152R、152G和152B的发光时序和发光时段的控制脉冲,并且控制脉冲被输出至光源152R、152G和152B。基于控制脉冲,光源152R、152G和152B进行闪烁。
[0124]如图18所示,具体地,在光源控制单元80中,通过FS信息获取单元81来获取与来自第二图像信号处理电路62的场序驱动相关的信息(例如,FS信息、对于左眼图像信号的红色图像信号、绿色图像信号和蓝色图像信号的顺序以及对于右眼图像信号的红色图像信号、绿色图像信号和蓝色图像信号的顺序)。相反地,在图像信号被读取后,同步信号输入单元82接收同步信号SYNC。接着,基于FS信息获取单元81和同步信号输入单元82的输出,脉冲生成单元 83 生成控制脉冲 PWM_R_L、PWM_G_L、PWM_B_L、PWM_R_R、PWM_G_R 和 PWM_B_R。控制脉冲?丽_1?_1^与被写入至用于左眼图像显示装置的图像形成装置111A、111B和IllC的红色图像信号相对应。控制脉冲PWM_G_L与被写入至用于左眼图像显示装置的图像形成装置111A、111B和IllC的绿色图像信号相对应。控制脉冲PWM_B_L与被写入至用于左眼图像显示装置的图像形成装置111A、111B和IllC的蓝色图像信号相对应。相反地,控制脉冲?丽_1?_1?与被写入至用于右眼图像显示装置的图像形成装置111A、111B和IllC的红色图像信号相对应。控制脉冲PWM_G_R与被写入至用于右眼图像显示装置的图像形成装置111A、111B和IllC的绿色图像信号相对应。控制脉冲PWM_B_R与被写入至用于右眼图像显示装置的图像形成装置111A、111B和IllC的蓝色图像信号相对应。用于构成脉冲生成单元83的相位调制单元84对图像信号和控制脉冲的相位进行调制,并且用于构成脉冲生成单元83的脉宽调制单元85对控制脉冲的宽度进行调制。所获得的控制脉冲(用于通过 PWM 来驱动 152 的控制脉冲)PWM_R_L、PWM_G_L、PWM_B_L、PWM_R_R、PWM_G_R 和 PWM_B_R经由PWM脉冲输出单元被发送至光源152 (光源152立和152_R),并且光源152以预定亮度来照亮图像形成装置111A、111B和111C。替代地,观察者可以例如通过使用光源控制单元80上的开关或电阻来直接设置FS信息,而不从第二图像信号处理电路62获得场序信息(FS {目息)ο
[0125]输入图像信号的格式不局限于RGB格式,且因此可以使用诸如YUV之类的其他格式。除在第一图像信号处理电路61处进行针对各个颜色的诸如伽玛校正和颜色校正之类的主要信号处理外,也可以进行其他各种处理(例如,色斑控制处理(color spot controlprocessing)或特定于液晶显示装置的信号处理),并且第一图像信号处理电路61和第二图像信号处理电路62可合并为一个电路。例如,可以通过第二图像信号处理电路62进行伽玛处理等。
[0126]根据图1A示出的示例,一个显示时段内的图像显示时段被划分为N个图像显示子时段(具体地,N = 3)。对于第η个图像显示子时段(其中,η为I和N之间的值,并且包括I和N),左眼图像显示装置显示左眼图像时的图像显示颜色和右眼图像显示装置显示右眼图像时的图像显示颜色是不同的。这里,当M表示多种颜色的数量时,M = N = 3ο
[0127]相反地,根据图2Α示出的示例,N = 4且M = 3。具体地,在一个显示时段内的图像显示时段被划分为N个图像显示子时段(具体地,N = 4)。在一个图像显示子时段内进行红色图像显示和蓝色图像显示,并且在两个图像显示子时段内进行绿色图像显示。
[0128]在第一示例性实施例的显示设备中,左眼图像显示装置显示左眼图像时的图像显示颜色不同于右眼图像显示装置显示右眼图像时的图像显示颜色。因此,即使当在一个显示帧内的显示一种颜色的图像的时段内,图像出于某些原因而未被观察到时,仍能够识别用于整个帧或整个左眼图像显示装置和右眼图像显示装置的应当被识别的图像颜色。也就是说,例如,对于图1A和2Α,当左眼图像的图像显示颜色为红色并且右眼图像的图像显示颜色为绿色,并且观察者眨眼或眼球突然移动造成用于左眼图像的红色图像和用于右眼图像的绿色图像未被观察到时(参见图1B和2Β),观察者可在整个左眼图像和右眼图像的一个显示帧内识别红色图像、绿色图像和蓝色图像(也就是说,可以识别用于左眼图像的绿色图像和蓝色图像和用于右眼图像的蓝色图像和红色图像),这抑制了色乱现象的出现。也就是说,能够抑制脑部在组合左眼图像和右眼图像时所识别的整个图像的特定颜色的丢失,这能够解决特定颜色不能被完全识别的问题。同时,对于第一示例性实施例的用于图像显示装置的光源,用于左眼图像显示装置的光源的开始发光的时间和用于右眼图像显示装置的光源的开始发光的时间是不同的,因此,当在一个显示帧内的显示一种颜色图像的时段内,图像出于某些原因未而被观察到时,能够识别用于整个帧或整个左眼图像显示装置和右眼图像显示装置的应当被识别的图像颜色。也就是说,可以抑制色乱现象的出现。
[0129]〈第二示例性实施例〉
[0130]第二示例性实施例涉及本发明的与实施方式2相关的显示设备和本发明的用于图像显示装置的光源,并且具体地涉及本发明的与实施方式2Β相关的显示设备和本发明的用于图像显示装置的光源的第二构造。另外,第二示例性实施例的显示设备和图像显示装置与第一示例性实施例所说明的显示设备和图像显示装置具有相同的构造和结构,因此省略它们的详细说明。
[0131]如作为第二示例性实施例的左眼图像显示装置和右眼图像显示装置的图像显示状态的示意图的图3A和4A所示,左眼图像显示装置在一个显示帧内(具体地,在一个图像显示子时段内)显示左眼图像时的图像显示时段与右眼图像显示装置在一个显示帧内(更具体地,在相同的图像显示子时段内)的显示右眼图像的图像显示时段是不同的。在说明本发明的实施方式2B的显示设备时,第二示例性实施例的显示设备的一个显示时段内的图像显示时段被划分为N个图像显示子时段。对于第η个图像显示子时段(其中,η为I和N之间的值,并且包括I和N),虽然在左眼图像显示装置显示左眼图像时的图像显示颜色和在右眼图像显示装置显示右眼图像时的图像显示颜色是相同的,但是第η个图像显示子时段内的图像显示时段是不同的。
[0132]在
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