立体图像显示器及其驱动方法
专利名称：立体图像显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明实施例涉及一种立体图像显示器及其驱动方法。
背景技术：
立体图像显示器利用立体技术或自动立体技术实现三维(3D)图像。利用具有高度立体效果的用户的左、右眼之间的视差图像的立体技术包括眼镜型方法和无眼镜型方法，这两种方法都已投入市场。在眼镜型方法中，利用偏振眼镜并通过改变左、右眼之间的视差图像的偏振方向，而在直视显示器或投影仪上实现立体图像。或者，利用液晶(LC)快门眼镜并通过以时分方式显示左、右眼之间的视差图像，而在直视显示器或投影仪上实现立体图像。在无眼镜型方法中，通常利用诸如视差屏障和柱状透镜的光学板来分离左、右眼之间的视差图像的光轴，从而实现立体图像。柱状透镜型立体图像显示器包括位于显示面板与用户之间的柱状透镜。柱状透镜分离左眼图像和右眼图像，由此实现立体图像。然而，柱状透镜型立体图像显示器的缺点在于不能打开或关闭光分离(light separation)。因此，已提出LC透镜型立体图像显示器以通过给液晶施加电场而在2D模式和3D模式中打开或关闭光分离。图1图示了 3视图LC透镜型立体图像显示器的一部分。如图1所示，LC透镜型立体图像显示器基于立体图像显示器的尺寸来设定最佳的观看距离(viewing distance)，并基于双眼之间的一般距离(例如约65mm)来设定LC透镜L的焦距，由此实现立体图像。特别是，通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像来产生立体图像的视图。 当使用三个相机拍摄物体时，图1中所示的LC透镜型立体图像显示器可提供三个视图的立体图像。LC透镜型立体图像显示器经由LC透镜单元透射来自显示面板的光，由此实现具有第一到第三视点的三个视图。当用户的双眼位于第一到第三视点内时，他或她可观看最佳的立体图像。当用户的双眼位于第一到第三视点内时，他/她位于无畸变观看区域内。无畸变观看区域是指他/ 她的右眼位于第一视点处而他/她的左眼位于第二视点处，或者他/她的右眼位于第二视点处而他/她的左眼位于第三视点处。另一方面，当他/她的右眼位于第三视点处而他/ 她的左眼位于第一视点处时，他/她通过他/她的右眼观看到左眼图像而通过他/她的左眼观看到右眼图像。因此，他/她观看到的不是无畸变图像而是畸变图像，并且在观看到畸变图像时会感到不适。此外，当他/她通过双眼观看到来自不同LC透镜L的视像时， 他/她会感到视像被混合了。当用户的双眼位于最佳观看距离处时，用户可观看到最佳的立体图像。然而，当用户的双眼位于最佳距离之外，且靠近LC透镜单元或远离LC透镜单元时，用户位于视像的畸变图像观看区域或视像的混合观看区域。因此，用户在观看立体图像时感到不适。
发明内容
本发明涉及一种立体图像显示器。本发明的一个目的在于提供具有最佳质量的立体图像的立体图像显示器，因为用户能够在无畸变观看区域中观看立体图像。本发明的其它优点、目的和特征的一部分将在下面的描述中阐明，并且其中的一部分对本领域的普通技术人员来说在查阅下文后将是显而易见的，或可以通过对本发明的实施获悉。本发明的目的和其它优点可以通过书面描述、权利要求书以及附图中具体指出的结构实现和获得。为了实现这些目的和其它优点并根据本发明的目的，提供一种立体图像显示器，其包括显示面板，配置成显示通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像而产生的第一到第η视像，其中η是自然数；液晶透镜单元，配置成基于公共电极与每一个电极之间的电压差来移动存在于所述液晶面板的下基板与上基板之间的液晶层中的液晶分子，形成液晶透镜，并将所述第一到第η视像折射为第一到第η视点； 液晶透镜单元控制器，配置成控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压；以及液晶透镜单元驱动器，配置成在所述液晶透镜单元控制器的控制下将电压提供给所述公共电极和所述电极中的每一个，其中所述液晶透镜单元控制器接收用户观看距离信息和用户位置信息，利用所述用户观看距离信息和所述用户位置信息计算所述液晶透镜的焦距，利用所述用户位置信息计算所述液晶透镜的移位信息，并基于计算出的焦距的信息和计算出的移位信息来控制提供给每一个电极的电压。在另一个方面中，提供一种驱动立体图像显示器的方法，包括制备显示面板和液晶透镜单元，所述显示面板显示通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像而产生的第一到第η视像，其中η是自然数，所述液晶透镜单元基于公共电极与每一个电极之间的电压差来移动存在于所述液晶面板的下基板与上基板之间的液晶层中的液晶分子并形成液晶透镜；控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压；将所述电压提供给公共电极和电极中的每一个；并且将所述第一和第η视像折射为第一到第η视点，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括接收用户观看距离信息和用户位置信息；利用所述用户观看距离信息和所述用户位置信息来计算所述液晶透镜的焦距；利用所述用户位置信息来计算所述液晶透镜的移位信息；以及基于计算出的焦距的信息和计算出的移位信息来控制提供给每一个电极的电压。
所包括的附图提供对本发明的进一步理解，所述附图并入本说明书，并构成本说明书的一部分，所述附示本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1图示3视图液晶(LC)透镜型立体图像显示器的一部分；图2是根据本发明示例性实施例的LC透镜型立体图像显示器的框图；图3Α和;3Β图示在2D模式和3D模式中的LC透镜单元的一部分；图4是根据本发明示例性实施例的LC透镜单元控制器的框图；图5图示面具的一个例子；图6图示将图5中所示的面具映射于用户图像而获得结果；
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图7图示由LC透镜单元的LC分子形成的LC透镜的焦距；图8A到8C图示基于焦距变化的LC透镜和视点；图9A和9B图示LC透镜的移位；以及图10是图示用于驱动根据本发明示例性实施例的LC透镜单元的方法的流程图。
具体实施例方式现在将详细描述本发明的实施例，本发明实施例的实例在附图中图示。在整个附图中将尽可能使用相同的参考标号来表示相同或相似的部件。应当注意，如果确定已知技术会误导本发明实施例，则将省略这些已知技术的详细描述。图2是示意性地图示根据本发明示例性实施例的液晶(LC)透镜型立体图像显示器的框图。图3A和图;3B图示在2D模式和3D模式中的LC透镜单元的一部分。如图2所示，根据本发明示例性实施例的立体图像显示器包括显示面板10、LC透镜单元40、栅极驱动器110、数据驱动器120、LC透镜单元驱动器140、LC透镜单元控制器 150、时序控制器130、主机系统160等。显示面板10可实现为例如液晶显示器(IXD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)显示器以及有机发光二极管(OLED)显示器的平板显示器的显示面板。在下面的描述中，本发明的实施例将LCD面板作为显示面板10的实例来描述。可使用其他类型的平板显示面板。LCD面板可使用对来自背光单元的光进行调制的背光IXD的显示面板。背光LCD面板包括对应于薄膜晶体管(TFT)基板的下基板和对应于滤色器基板的上基板。在TFT基板和滤色器基板之间形成LC层。在TFT基板(即下基板)上形成数据线和与数据线交叉的栅线(或扫描线)。在由数据线和栅线限定的多个单元区域内以矩阵形式设置多个LC单元。形成在数据线和栅线的每一个交叉处的TFT响应于经栅线接收的栅极脉冲(或扫描脉冲)而将经数据线提供的数据电压传输给LC单元的像素电极。为此， TFT的栅极与栅线连接，TFT的源极与数据线连接，并且TFT的漏极与LC单元的像素电极和存储电容器连接。存储电容器将传输给像素电极的数据电压保持预定时间，直到下一数据电压进入为止。公共电压被提供给与像素电极相对的公共电极。滤色器基板(即上基板)包括黑矩阵和滤色器。在诸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式的垂直电场驱动方式中，公共电极形成在滤色器基板上。在诸如面内切换 (IPS)模式和边缘场开关(FFS)模式的水平电场驱动方式中，公共电极与像素电极一起形成在TFT基板上。偏振片分别粘附于背光LCD面板的上基板和下基板。用于设定液晶的预倾角的取向层分别形成在背光LCD面板的上基板和下基板上。在背光LCD面板的上基板和下基板之间形成有衬垫料，以提供LC层的单元间隙。背光IXD面板可在TN，VA，IPS和FFS模式以及任何液晶模式中实现。显示面板10在2D模式中在时序控制器130的控制下显示2D图像。显示面板10 在3D模式中在时序控制器130的控制下显示第一到第k视像，其中k是等于或大于2 的自然数。通过将相机彼此分开成一般的双眼之间的距离并拍摄物体的图像来生成立体图像的视图。例如，当使用九个相机拍摄物体时，显示面板10显示第一到第九视图的立体图像。显示面板10以由LC透镜单元40实现的LC透镜的间距为间隔显示第一到第九视图的图像。LC透镜将在显示面板10上显示的第一到第九视像折射为第一到第九视点，由此实现立体图像。第一到第九视点是立体图像的充分(substantial)实现区域。当用户位于第一到第九视点处时，用户能观看到最佳的立体图像。本发明的实施例将第一到第九视图和第一到第九视点作为一个例子来描述，但其并不限于此。根据本发明实施例的立体图像显示器可将第一到第k视像折射为第一到第k视点，由此实现立体图像。数据驱动器120包括多个源极驱动器集成电路(IC)。源极驱动器IC将从时序控制器130接收到的2D/3D图像数据转换为正和负的伽马补偿电压，并产生正和负的模拟数据电压。然后源极驱动器IC将正和负的模拟数据电压提供给显示面板10的数据线。栅极驱动器110包括多个栅极驱动器IC。每个栅极驱动器IC都包括移位寄存器、 用于将移位寄存器的输出信号转换为具有适于LC单元的TFT驱动的摆动幅度的信号的电平转换器、输出缓冲器等。栅极驱动器110在时序控制器130的控制下将与数据电压同步的栅极脉冲顺序地提供给显示面板10的栅线。LCD需要背光单元。所述背光单元包括基于由背光单元驱动器提供的驱动电流而打开的多个光源、导光板(或扩散板)、多个光学片等。背光单元可实现为边缘型背光单元和直下型背光单元之中的一个。背光单元的光源可包括热阴极荧光灯(HCFL)、冷阴极荧光灯(CCFL)、外电极荧光灯(EEFL)以及发光二极管(LED)中的一个或至少两个。背光单元驱动器产生用于打开背光单元的光源的驱动电流。背光单元驱动器在背光控制器的控制下导通或切断提供给光源的驱动电流。背光控制器响应于从主机系统160或时序控制器130接收到的整体或局部调光信号，以串行外围接口(SPI)数据格式将背光控制数据提供给背光单元驱动器，所述背光控制数据包括脉宽调制(PWM)信号的占空比的调整值。背光控制器可安装在时序控制器130 内。LC透镜单元40设置在显示面板10上。如图3A和图所示，LC透镜单元40包括第一电极41A、第二电极41B、LC层42、公共电极43、绝缘层44、第一基板45以及第二基板46。第一基板45和第二基板46可由玻璃或膜等形成。第一电极41A和第二电极41B在第一基板45上被构图。第一电极41A和第二电极41B具有其间夹有绝缘层44的双层结构。绝缘层44防止第一电极41A和第二电极41B 之间的短路。第一电极41A位于每两个第二电极41B之间。具有单层结构的公共电极43 在第二基板46上被构图。LC层42形成在第一基板45和第二基板46之间。LC层42的LC分子因公共电极 43与第一电极41A和第二电极41B之间的电压差而运动。如图3A所示，在2D模式中，LC 层42的LC分子因公共电极43与第一电极41A和第二电极41B之间的电压差而使从显示面板10入射的光穿过。因此，用户可观看到不具有双眼视差的2D图像。如图;3B所示，在3D模式中，在公共电极43与第一电极41A和第二电极41B之间产生电压差。LC层42的LC分子因该电压差而移动。对于利用LC透镜单元40显示立体图像来说，重要的是确定施加给LC分子的电压差以及LC分子的偏移量。通过考虑LC分子的移动来确定LC透镜47的电极宽度/间隔并计算施加给LC分子的最佳电压来形成LC透镜单元40。因为给LC透镜单元40的公共电极43施加恒定的电压，所以对于LC透镜47的中部或边缘，第一电极41A和第二电极41B的电压不同。结果，基于公共电极43与第一电极41A和第二电极41B之间的电压差，由LC分子形成的LC透镜47可为图中所示的凸透镜。此外，作为图:3B中所示的凸透镜的LC透镜47分别将第一到第九视像折射为第一到第九视点。LC透镜单元驱动器140给LC透镜单元40的公共电极43以及第一电极41A和第二电极41B中的每一个供给电压。LC透镜单元驱动器140在LC透镜单元控制器150的控制下在2D模式和3D模式中有差别地供给电压。更具体地说，在2D模式中，如图3A所示， LC透镜单元驱动器140提供电压，从而LC透镜透射从显示面板10入射的光。在3D模式中，如图:3B所示，LC透镜单元驱动器140供给电压，从而形成LC透镜47。LC透镜单元驱动器140给公共电极43提供公共电压并周期性地反转被提供给第一电极41A和第二电极41B的每一个的电压的极性。这是为了防止液晶的直流(DC)图像粘滞(sticking)。当液晶进行DC驱动时，LC分子的带电粒子堆积在取向层上且LC分子的预倾角会变化。在这个例子中，LC透镜单元驱动器140防止液晶的DC图像粘滞。LC透镜单元控制器150从主机系统160接收用户感测信息。LC透镜单元控制器 150从用户信息中提取出用户位置信息和用户观看距离信息。LC透镜单元控制器150基于用户位置信息和用户观看距离信息计算LC透镜的焦距的调整量。LC透镜单元控制器150 将用户位置信息与先前存储的数据进行比较，并确定用户是否位于无畸变观看区域中。当用户位于畸变观看区域中时，LC透镜单元控制器150计算LC透镜的移位量。LC透镜单元控制器150基于计算出的LC透镜的焦距的调整量和计算出的LC透镜的移位量来将LC透镜单元控制数据Qens输出给LC透镜单元驱动器140，所述LC透镜单元控制数据Qens包括与施加给第一电极41A和第二电极41B中的每一个的电压有关的信息。LC透镜单元控制器150可安装在时序控制器130或主机系统160内。下面参照图4详细描述LC透镜单元控制器150。时序控制器130以预定帧频率驱动显示面板10并基于该预定帧频率产生栅极驱动器控制信号和数据驱动器控制信号。栅极驱动器控制信号包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC、栅极输出使能信号GOE等。栅极起始脉冲GSP控制第一个栅极脉冲的时序。 栅极移位时钟GSC对栅极起始脉冲GSP进行移位。栅极输出使能GOE控制栅极驱动器110 的输出时序。数据驱动器控制信号包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、极性控制信号 POL、源极输出使能SOE等。源极起始脉冲SSP控制数据驱动器120的数据采样起始时刻。 源极采样时钟SSC基于其上升沿或下降沿控制数据驱动器120的采样操作。如果基于微型低压差分信号(LVDQ接口标准来传输将被输入到数据驱动器120的数字视频数据，则可省略源极起始脉冲SSP和源极采样时钟SSC。极性控制信号POL每L个水平周期反转由数据驱动器120输出的数据电压的极性，其中L是自然数。源极输出使能SOE控制数据驱动器 120的输出时序。主机系统160通过诸如LVDS接口和传输最小差分信号(TMDS)接口的接口给时序控制器130供给图像数据RGB、包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能 DE、点时钟CLK的时序信号以及模式信号。在2D模式中，主机系统160给时序控制器130 供给2D图像数据。在3D模式中，主机系统160给时序控制器130供给包括第一到第九视像的3D图像数据。
根据本发明实施例的立体图像显示器可利用用户传感器170感测用户的位置。用户传感器170可利用红外传感器感测用户的观看距离。用户传感器170可利用相机储存观看立体图像显示器的用户的图像。主机系统160将从用户传感器170接收到的用户感测信息Ds输出给LC透镜单元控制器150。用户传感器170可将用户感测信息Ds直接输出给LC 透镜单元控制器150。图4是根据本发明实施例的LC透镜单元控制器150的框图。如图4所示，LC透镜单元控制器150包括用户信息处理单元151、焦距计算单元152、LC透镜移位单元153以及电极电压控制器154。用户信息处理单元151接收由用户传感器170感测到的用户感测信息Ds。用户感测信息Ds包括通过红外传感器感测到的用户观看距离、使用相机储存的用户图像等。如图 5和图6所示，用户信息处理单元151可利用面具(facialmask)方法通过用户图像来确定用户的面部距离立体图像显示器有多远。如图5所示，用户信息处理单元151根据面部的中心轴来确定眼睛、鼻子和嘴的轮廓特征，由此利用面具确定用户的位置。如图6所示，用户信息处理单元151将面具映射 (map)于用户图像并识别用户的面部，由此确定用户的位置。用户信息处理单元151向焦距计算单元152和LC透镜移位单元153输出从用户的位置转换的并由坐标表示的用户位置信息。此外，用户信息处理单元151向焦距计算单元152输出通过红外传感器感测到的与用户观看距离有关的信息。焦距计算单元152从用户信息处理单元151接收用户位置信息和用户观看距离信息。焦距计算单元152基于用户位置信息确定是一个还是多个用户观看立体图像。当一个用户观看立体图像时，焦距计算单元152基于一个用户的观看距离计算LC透镜的焦距。当多个用户观看立体图像时，焦距计算单元152基于多个用户的每一个的观看距离计算与多个用户的每一个的位置相对应的LC透镜的焦距。当用户的观看距离小于基准值时，焦距计算单元152减小LC透镜的焦距，当用户的观看距离大于基准值时，焦距计算单元152增加LC透镜的焦距。基准值可由预先的实验确定，并可设定为根据立体图像显示器的尺寸而预先计算的最佳观看距离。参照图7通过由LC透镜单元40的LC分子形成的LC透镜的焦距来描述利用焦距计算单元152调整焦距的方法。图7图示由LC透镜单元的LC分子形成的LC透镜的焦距。更具体地说，图7图示基于LC分子的折射率各向异性间的差异而形成的焦距“f”。在图7中，“f”表示焦距，“L” 表示位置“A”与焦点之间的距离，“d”表示LC层的厚度，“ρ”表示透镜间距的一半，"n0"表示位置A处的LC分子的折射率各向异性，并且“ne”表示位置B处的LC分子的折射率各向异性。位置A表示LC透镜的边缘部分，位置B表示LC透镜的中心部分。基于光从位置A到达焦点所花费的时间大致等于光从位置B到达焦点所花费的时间来计算焦距“f”。光从位置A到达焦点所花费的时间由方程1来计算。[方程1]
权利要求
1.一种立体图像显示器，包括显示面板，配置成显示通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像而产生的第一到第η视像，其中η是自然数；液晶透镜单元，配置成基于公共电极与每一个电极之间的电压差来移动存在于所述液晶面板的下基板与上基板之间的液晶层中的液晶分子，形成液晶透镜，并将所述第一到第η 视像折射为第一到第η视点；液晶透镜单元控制器，配置成控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压；以及液晶透镜单元驱动器，配置成在所述液晶透镜单元控制器的控制下将电压提供给所述公共电极和所述电极中的每一个，其中所述液晶透镜单元控制器接收用户观看距离信息和用户位置信息，利用所述用户观看距离信息和所述用户位置信息计算所述液晶透镜的焦距，利用所述用户位置信息计算所述液晶透镜的移位信息，并基于计算出的焦距的信息和计算出的移位信息来控制提供给每一个电极的电压。
2.根据权利要求1所述的立体图像显示器，其中所述液晶透镜单元控制器包括焦距计算单元，配置成当用户的观看距离小于基准值时，基于所述用户观看距离信息来减小所述液晶透镜的焦距，并且当用户的观看距离大于所述基准值时，基于所述用户观看距离信息来增加所述液晶透镜的焦距；液晶透镜移位单元，配置成比较所述用户位置信息与先前储存的第一到第η视点的位置信息，并当用户位于所述第一到第η视像的畸变观看区域或混合观看区域中时计算所述液晶透镜的移位量，所述液晶透镜的移位量达到使用户位于无畸变观看区域中的程度；以及电极电压控制器，配置成基于由所述焦距计算单元计算出的焦距信息和由所述液晶透镜移位单元计算出的液晶透镜的移位信息来控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压。
3.根据权利要求2所述的立体图像显示器，其中当所述液晶透镜的焦距减小时，所述电极电压控制器增加公共电极与位于所述液晶透镜边缘处的每一个电极之间的电压差，从而所述液晶透镜的边缘更凸地形成，当所述液晶透镜的焦距增加时，所述电极电压控制器减小公共电极与位于所述液晶透镜的边缘处的每一个电极之间的电压差，从而所述液晶透镜的边缘稍凸地形成。
4.根据权利要求2所述的立体图像显示器，其中所述电极电压控制器基于所述液晶透镜的移位信息控制公共电极和电极中的每一个的电压，从而移动所述液晶透镜。
5.根据权利要求2所述的立体图像显示器，还包括用户传感器，所述用户传感器配置成利用红外传感器来感测用户的观看距离，并利用用于提取用户位置信息的相机来储存用户的图像。
6.根据权利要求5所述的立体图像显示器，其中所述液晶透镜单元控制器还包括用户信息处理单元，所述用户信息处理单元配置成接收用户的图像和用户观看距离信息，将预先确定的面具映射于用户的图像以提取出所述用户位置信息，并输出所述用户观看距离信息和所述用户位置信息。
7.根据权利要求5所述的立体图像显示器，其中当一个用户观看立体图像时，所述焦距计算单元基于所述一个用户的观看距离计算所述液晶透镜的焦距，其中当多个用户观看立体图像时，所述焦距计算单元基于所述多个用户的每一个的观看距离计算与所述多个用户的每一个的位置对应的所述液晶透镜的焦距。
8.根据权利要求5所述的立体图像显示器，其中当一个用户观看立体图像时，所述液晶透镜移位单元基于所述一个用户的位置信息来确定所述一个用户是否位于第一到第η 视像的畸变观看区域和混合观看区域之一中，其中当多个用户观看立体图像时，所述液晶透镜移位单元基于所述多个用户的每一个的位置信息来确定所述多个用户的每一个是否位于第一到第η视像的畸变观看区域和混合观看区域之一中。
9.一种驱动立体图像显示器的方法，包括制备显示面板和液晶透镜单元，所述显示面板显示通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像而产生的第一到第η视像，其中η是自然数，所述液晶透镜单元基于公共电极与每一个电极之间的电压差来移动存在于所述液晶面板的下基板与上基板之间的液晶层中的液晶分子并形成液晶透镜；控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压； 将所述电压提供给公共电极和电极中的每一个；并且将所述第一和第η视像折射为第一到第η视点， 其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括 接收用户观看距离信息和用户位置信息；利用所述用户观看距离信息和所述用户位置信息来计算所述液晶透镜的焦距；利用所述用户位置信息来计算所述液晶透镜的移位信息；以及基于计算出的焦距的信息和计算出的移位信息来控制提供给每一个电极的电压。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括当用户的观看距离小于基准值时，基于所述用户观看距离信息来减小所述液晶透镜的焦距，当用户的观看距离大于所述基准值时，基于所述用户观看距离信息来增加所述液晶透镜的焦距；比较所述用户位置信息与先前储存的所述第一到第η视点的位置信息，并当用户位于所述第一到第η视像的畸变观看区域或混合观看区域之中时计算所述液晶透镜的移位量，所述液晶透镜的移位量达到使用户位于无畸变观看区域中的程度；以及基于所述液晶透镜的焦距信息和移位信息来控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括当所述液晶透镜的焦距减小时，增加公共电极与位于所述液晶透镜的边缘处的每一个电极之间的电压差，从而所述液晶透镜的边缘更凸地形成，以及当所述液晶透镜的焦距增加时，减小公共电极与位于所述液晶透镜的边缘处的每一个电极之间的电压差，从而所述液晶透镜的边缘稍凸地形成。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括基于所述液晶透镜的移位信息来控制公共电极和电极中的每一个的电压，从而移动所述液晶透镜。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括利用红外传感器来感测用户的观看距离，并利用用于提取所述用户位置信息的相机来储存所述用户的图像。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括接收所述用户的图像和所述用户观看距离信息，将预先确定的面具映射于所述用户的图像以提取出所述用户位置信息，以及输出所述用户观看距离信息和所述用户位置 fn息ο
15.根据权利要求10所述的方法，其中当用户的观看距离小于基准值时，基于所述用户观看距离信息来减小焦距，并且当用户的观看距离大于所述基准值时，基于所述用户观看距离信息来增加焦距包括当一个用户观看立体图像时，基于所述一个用户的观看距离计算所述液晶透镜的焦距；以及当多个用户观看立体图像时，基于所述多个用户的每一个的观看距离计算与所述多个用户的每一个的位置对应的所述液晶透镜的焦距。
16.根据权利要求10所述的方法，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括当一个用户观看立体图像时，基于所述一个用户的位置信息来确定所述一个用户是否位于所述第一到第η视像的畸变观看区域和混合观看区域之一中；以及当多个用户观看立体图像时，基于所述多个用户的每一个的位置信息来确定所述多个用户的每一个是否位于所述第一到第η视像的畸变观看区域和混合观看区域之一中。
全文摘要
一种立体图像显示器，包括显示面板，其显示通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像而产生的第一到第n视像，其中n是自然数；液晶透镜单元，其基于公共电极与每一个电极之间的电压差移动存在于所述液晶面板的下基板与上基板之间的液晶层中的液晶分子，以形成液晶透镜；液晶透镜单元控制器，其控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压；以及液晶透镜单元驱动器，其将所述电压提供给公共电极和电极中的每一个。
文档编号G09G3/36GK102566192SQ20111044289
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者安忠焕, 李再雨, 金惠珍 申请人:乐金显示有限公司
技术领域：
本发明实施例涉及一种立体图像显示器及其驱动方法。
背景技术：
立体图像显示器利用立体技术或自动立体技术实现三维(3D)图像。利用具有高度立体效果的用户的左、右眼之间的视差图像的立体技术包括眼镜型方法和无眼镜型方法，这两种方法都已投入市场。在眼镜型方法中，利用偏振眼镜并通过改变左、右眼之间的视差图像的偏振方向，而在直视显示器或投影仪上实现立体图像。或者，利用液晶(LC)快门眼镜并通过以时分方式显示左、右眼之间的视差图像，而在直视显示器或投影仪上实现立体图像。在无眼镜型方法中，通常利用诸如视差屏障和柱状透镜的光学板来分离左、右眼之间的视差图像的光轴，从而实现立体图像。柱状透镜型立体图像显示器包括位于显示面板与用户之间的柱状透镜。柱状透镜分离左眼图像和右眼图像，由此实现立体图像。然而，柱状透镜型立体图像显示器的缺点在于不能打开或关闭光分离(light separation)。因此，已提出LC透镜型立体图像显示器以通过给液晶施加电场而在2D模式和3D模式中打开或关闭光分离。图1图示了 3视图LC透镜型立体图像显示器的一部分。如图1所示，LC透镜型立体图像显示器基于立体图像显示器的尺寸来设定最佳的观看距离(viewing distance)，并基于双眼之间的一般距离(例如约65mm)来设定LC透镜L的焦距，由此实现立体图像。特别是，通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像来产生立体图像的视图。 当使用三个相机拍摄物体时，图1中所示的LC透镜型立体图像显示器可提供三个视图的立体图像。LC透镜型立体图像显示器经由LC透镜单元透射来自显示面板的光，由此实现具有第一到第三视点的三个视图。当用户的双眼位于第一到第三视点内时，他或她可观看最佳的立体图像。当用户的双眼位于第一到第三视点内时，他/她位于无畸变观看区域内。无畸变观看区域是指他/ 她的右眼位于第一视点处而他/她的左眼位于第二视点处，或者他/她的右眼位于第二视点处而他/她的左眼位于第三视点处。另一方面，当他/她的右眼位于第三视点处而他/ 她的左眼位于第一视点处时，他/她通过他/她的右眼观看到左眼图像而通过他/她的左眼观看到右眼图像。因此，他/她观看到的不是无畸变图像而是畸变图像，并且在观看到畸变图像时会感到不适。此外，当他/她通过双眼观看到来自不同LC透镜L的视像时， 他/她会感到视像被混合了。当用户的双眼位于最佳观看距离处时，用户可观看到最佳的立体图像。然而，当用户的双眼位于最佳距离之外，且靠近LC透镜单元或远离LC透镜单元时，用户位于视像的畸变图像观看区域或视像的混合观看区域。因此，用户在观看立体图像时感到不适。
发明内容
本发明涉及一种立体图像显示器。本发明的一个目的在于提供具有最佳质量的立体图像的立体图像显示器，因为用户能够在无畸变观看区域中观看立体图像。本发明的其它优点、目的和特征的一部分将在下面的描述中阐明，并且其中的一部分对本领域的普通技术人员来说在查阅下文后将是显而易见的，或可以通过对本发明的实施获悉。本发明的目的和其它优点可以通过书面描述、权利要求书以及附图中具体指出的结构实现和获得。为了实现这些目的和其它优点并根据本发明的目的，提供一种立体图像显示器，其包括显示面板，配置成显示通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像而产生的第一到第η视像，其中η是自然数；液晶透镜单元，配置成基于公共电极与每一个电极之间的电压差来移动存在于所述液晶面板的下基板与上基板之间的液晶层中的液晶分子，形成液晶透镜，并将所述第一到第η视像折射为第一到第η视点； 液晶透镜单元控制器，配置成控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压；以及液晶透镜单元驱动器，配置成在所述液晶透镜单元控制器的控制下将电压提供给所述公共电极和所述电极中的每一个，其中所述液晶透镜单元控制器接收用户观看距离信息和用户位置信息，利用所述用户观看距离信息和所述用户位置信息计算所述液晶透镜的焦距，利用所述用户位置信息计算所述液晶透镜的移位信息，并基于计算出的焦距的信息和计算出的移位信息来控制提供给每一个电极的电压。在另一个方面中，提供一种驱动立体图像显示器的方法，包括制备显示面板和液晶透镜单元，所述显示面板显示通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像而产生的第一到第η视像，其中η是自然数，所述液晶透镜单元基于公共电极与每一个电极之间的电压差来移动存在于所述液晶面板的下基板与上基板之间的液晶层中的液晶分子并形成液晶透镜；控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压；将所述电压提供给公共电极和电极中的每一个；并且将所述第一和第η视像折射为第一到第η视点，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括接收用户观看距离信息和用户位置信息；利用所述用户观看距离信息和所述用户位置信息来计算所述液晶透镜的焦距；利用所述用户位置信息来计算所述液晶透镜的移位信息；以及基于计算出的焦距的信息和计算出的移位信息来控制提供给每一个电极的电压。
所包括的附图提供对本发明的进一步理解，所述附图并入本说明书，并构成本说明书的一部分，所述附示本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1图示3视图液晶(LC)透镜型立体图像显示器的一部分；图2是根据本发明示例性实施例的LC透镜型立体图像显示器的框图；图3Α和;3Β图示在2D模式和3D模式中的LC透镜单元的一部分；图4是根据本发明示例性实施例的LC透镜单元控制器的框图；图5图示面具的一个例子；图6图示将图5中所示的面具映射于用户图像而获得结果；
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图7图示由LC透镜单元的LC分子形成的LC透镜的焦距；图8A到8C图示基于焦距变化的LC透镜和视点；图9A和9B图示LC透镜的移位；以及图10是图示用于驱动根据本发明示例性实施例的LC透镜单元的方法的流程图。
具体实施例方式现在将详细描述本发明的实施例，本发明实施例的实例在附图中图示。在整个附图中将尽可能使用相同的参考标号来表示相同或相似的部件。应当注意，如果确定已知技术会误导本发明实施例，则将省略这些已知技术的详细描述。图2是示意性地图示根据本发明示例性实施例的液晶(LC)透镜型立体图像显示器的框图。图3A和图;3B图示在2D模式和3D模式中的LC透镜单元的一部分。如图2所示，根据本发明示例性实施例的立体图像显示器包括显示面板10、LC透镜单元40、栅极驱动器110、数据驱动器120、LC透镜单元驱动器140、LC透镜单元控制器 150、时序控制器130、主机系统160等。显示面板10可实现为例如液晶显示器(IXD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)显示器以及有机发光二极管(OLED)显示器的平板显示器的显示面板。在下面的描述中，本发明的实施例将LCD面板作为显示面板10的实例来描述。可使用其他类型的平板显示面板。LCD面板可使用对来自背光单元的光进行调制的背光IXD的显示面板。背光LCD面板包括对应于薄膜晶体管(TFT)基板的下基板和对应于滤色器基板的上基板。在TFT基板和滤色器基板之间形成LC层。在TFT基板(即下基板)上形成数据线和与数据线交叉的栅线(或扫描线)。在由数据线和栅线限定的多个单元区域内以矩阵形式设置多个LC单元。形成在数据线和栅线的每一个交叉处的TFT响应于经栅线接收的栅极脉冲(或扫描脉冲)而将经数据线提供的数据电压传输给LC单元的像素电极。为此， TFT的栅极与栅线连接，TFT的源极与数据线连接，并且TFT的漏极与LC单元的像素电极和存储电容器连接。存储电容器将传输给像素电极的数据电压保持预定时间，直到下一数据电压进入为止。公共电压被提供给与像素电极相对的公共电极。滤色器基板(即上基板)包括黑矩阵和滤色器。在诸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式的垂直电场驱动方式中，公共电极形成在滤色器基板上。在诸如面内切换 (IPS)模式和边缘场开关(FFS)模式的水平电场驱动方式中，公共电极与像素电极一起形成在TFT基板上。偏振片分别粘附于背光LCD面板的上基板和下基板。用于设定液晶的预倾角的取向层分别形成在背光LCD面板的上基板和下基板上。在背光LCD面板的上基板和下基板之间形成有衬垫料，以提供LC层的单元间隙。背光IXD面板可在TN，VA，IPS和FFS模式以及任何液晶模式中实现。显示面板10在2D模式中在时序控制器130的控制下显示2D图像。显示面板10 在3D模式中在时序控制器130的控制下显示第一到第k视像，其中k是等于或大于2 的自然数。通过将相机彼此分开成一般的双眼之间的距离并拍摄物体的图像来生成立体图像的视图。例如，当使用九个相机拍摄物体时，显示面板10显示第一到第九视图的立体图像。显示面板10以由LC透镜单元40实现的LC透镜的间距为间隔显示第一到第九视图的图像。LC透镜将在显示面板10上显示的第一到第九视像折射为第一到第九视点，由此实现立体图像。第一到第九视点是立体图像的充分(substantial)实现区域。当用户位于第一到第九视点处时，用户能观看到最佳的立体图像。本发明的实施例将第一到第九视图和第一到第九视点作为一个例子来描述，但其并不限于此。根据本发明实施例的立体图像显示器可将第一到第k视像折射为第一到第k视点，由此实现立体图像。数据驱动器120包括多个源极驱动器集成电路(IC)。源极驱动器IC将从时序控制器130接收到的2D/3D图像数据转换为正和负的伽马补偿电压，并产生正和负的模拟数据电压。然后源极驱动器IC将正和负的模拟数据电压提供给显示面板10的数据线。栅极驱动器110包括多个栅极驱动器IC。每个栅极驱动器IC都包括移位寄存器、 用于将移位寄存器的输出信号转换为具有适于LC单元的TFT驱动的摆动幅度的信号的电平转换器、输出缓冲器等。栅极驱动器110在时序控制器130的控制下将与数据电压同步的栅极脉冲顺序地提供给显示面板10的栅线。LCD需要背光单元。所述背光单元包括基于由背光单元驱动器提供的驱动电流而打开的多个光源、导光板(或扩散板)、多个光学片等。背光单元可实现为边缘型背光单元和直下型背光单元之中的一个。背光单元的光源可包括热阴极荧光灯(HCFL)、冷阴极荧光灯(CCFL)、外电极荧光灯(EEFL)以及发光二极管(LED)中的一个或至少两个。背光单元驱动器产生用于打开背光单元的光源的驱动电流。背光单元驱动器在背光控制器的控制下导通或切断提供给光源的驱动电流。背光控制器响应于从主机系统160或时序控制器130接收到的整体或局部调光信号，以串行外围接口(SPI)数据格式将背光控制数据提供给背光单元驱动器，所述背光控制数据包括脉宽调制(PWM)信号的占空比的调整值。背光控制器可安装在时序控制器130 内。LC透镜单元40设置在显示面板10上。如图3A和图所示，LC透镜单元40包括第一电极41A、第二电极41B、LC层42、公共电极43、绝缘层44、第一基板45以及第二基板46。第一基板45和第二基板46可由玻璃或膜等形成。第一电极41A和第二电极41B在第一基板45上被构图。第一电极41A和第二电极41B具有其间夹有绝缘层44的双层结构。绝缘层44防止第一电极41A和第二电极41B 之间的短路。第一电极41A位于每两个第二电极41B之间。具有单层结构的公共电极43 在第二基板46上被构图。LC层42形成在第一基板45和第二基板46之间。LC层42的LC分子因公共电极 43与第一电极41A和第二电极41B之间的电压差而运动。如图3A所示，在2D模式中，LC 层42的LC分子因公共电极43与第一电极41A和第二电极41B之间的电压差而使从显示面板10入射的光穿过。因此，用户可观看到不具有双眼视差的2D图像。如图;3B所示，在3D模式中，在公共电极43与第一电极41A和第二电极41B之间产生电压差。LC层42的LC分子因该电压差而移动。对于利用LC透镜单元40显示立体图像来说，重要的是确定施加给LC分子的电压差以及LC分子的偏移量。通过考虑LC分子的移动来确定LC透镜47的电极宽度/间隔并计算施加给LC分子的最佳电压来形成LC透镜单元40。因为给LC透镜单元40的公共电极43施加恒定的电压，所以对于LC透镜47的中部或边缘，第一电极41A和第二电极41B的电压不同。结果，基于公共电极43与第一电极41A和第二电极41B之间的电压差，由LC分子形成的LC透镜47可为图中所示的凸透镜。此外，作为图:3B中所示的凸透镜的LC透镜47分别将第一到第九视像折射为第一到第九视点。LC透镜单元驱动器140给LC透镜单元40的公共电极43以及第一电极41A和第二电极41B中的每一个供给电压。LC透镜单元驱动器140在LC透镜单元控制器150的控制下在2D模式和3D模式中有差别地供给电压。更具体地说，在2D模式中，如图3A所示， LC透镜单元驱动器140提供电压，从而LC透镜透射从显示面板10入射的光。在3D模式中，如图:3B所示，LC透镜单元驱动器140供给电压，从而形成LC透镜47。LC透镜单元驱动器140给公共电极43提供公共电压并周期性地反转被提供给第一电极41A和第二电极41B的每一个的电压的极性。这是为了防止液晶的直流(DC)图像粘滞(sticking)。当液晶进行DC驱动时，LC分子的带电粒子堆积在取向层上且LC分子的预倾角会变化。在这个例子中，LC透镜单元驱动器140防止液晶的DC图像粘滞。LC透镜单元控制器150从主机系统160接收用户感测信息。LC透镜单元控制器 150从用户信息中提取出用户位置信息和用户观看距离信息。LC透镜单元控制器150基于用户位置信息和用户观看距离信息计算LC透镜的焦距的调整量。LC透镜单元控制器150 将用户位置信息与先前存储的数据进行比较，并确定用户是否位于无畸变观看区域中。当用户位于畸变观看区域中时，LC透镜单元控制器150计算LC透镜的移位量。LC透镜单元控制器150基于计算出的LC透镜的焦距的调整量和计算出的LC透镜的移位量来将LC透镜单元控制数据Qens输出给LC透镜单元驱动器140，所述LC透镜单元控制数据Qens包括与施加给第一电极41A和第二电极41B中的每一个的电压有关的信息。LC透镜单元控制器150可安装在时序控制器130或主机系统160内。下面参照图4详细描述LC透镜单元控制器150。时序控制器130以预定帧频率驱动显示面板10并基于该预定帧频率产生栅极驱动器控制信号和数据驱动器控制信号。栅极驱动器控制信号包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC、栅极输出使能信号GOE等。栅极起始脉冲GSP控制第一个栅极脉冲的时序。 栅极移位时钟GSC对栅极起始脉冲GSP进行移位。栅极输出使能GOE控制栅极驱动器110 的输出时序。数据驱动器控制信号包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、极性控制信号 POL、源极输出使能SOE等。源极起始脉冲SSP控制数据驱动器120的数据采样起始时刻。 源极采样时钟SSC基于其上升沿或下降沿控制数据驱动器120的采样操作。如果基于微型低压差分信号(LVDQ接口标准来传输将被输入到数据驱动器120的数字视频数据，则可省略源极起始脉冲SSP和源极采样时钟SSC。极性控制信号POL每L个水平周期反转由数据驱动器120输出的数据电压的极性，其中L是自然数。源极输出使能SOE控制数据驱动器 120的输出时序。主机系统160通过诸如LVDS接口和传输最小差分信号(TMDS)接口的接口给时序控制器130供给图像数据RGB、包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能 DE、点时钟CLK的时序信号以及模式信号。在2D模式中，主机系统160给时序控制器130 供给2D图像数据。在3D模式中，主机系统160给时序控制器130供给包括第一到第九视像的3D图像数据。
根据本发明实施例的立体图像显示器可利用用户传感器170感测用户的位置。用户传感器170可利用红外传感器感测用户的观看距离。用户传感器170可利用相机储存观看立体图像显示器的用户的图像。主机系统160将从用户传感器170接收到的用户感测信息Ds输出给LC透镜单元控制器150。用户传感器170可将用户感测信息Ds直接输出给LC 透镜单元控制器150。图4是根据本发明实施例的LC透镜单元控制器150的框图。如图4所示，LC透镜单元控制器150包括用户信息处理单元151、焦距计算单元152、LC透镜移位单元153以及电极电压控制器154。用户信息处理单元151接收由用户传感器170感测到的用户感测信息Ds。用户感测信息Ds包括通过红外传感器感测到的用户观看距离、使用相机储存的用户图像等。如图 5和图6所示，用户信息处理单元151可利用面具(facialmask)方法通过用户图像来确定用户的面部距离立体图像显示器有多远。如图5所示，用户信息处理单元151根据面部的中心轴来确定眼睛、鼻子和嘴的轮廓特征，由此利用面具确定用户的位置。如图6所示，用户信息处理单元151将面具映射 (map)于用户图像并识别用户的面部，由此确定用户的位置。用户信息处理单元151向焦距计算单元152和LC透镜移位单元153输出从用户的位置转换的并由坐标表示的用户位置信息。此外，用户信息处理单元151向焦距计算单元152输出通过红外传感器感测到的与用户观看距离有关的信息。焦距计算单元152从用户信息处理单元151接收用户位置信息和用户观看距离信息。焦距计算单元152基于用户位置信息确定是一个还是多个用户观看立体图像。当一个用户观看立体图像时，焦距计算单元152基于一个用户的观看距离计算LC透镜的焦距。当多个用户观看立体图像时，焦距计算单元152基于多个用户的每一个的观看距离计算与多个用户的每一个的位置相对应的LC透镜的焦距。当用户的观看距离小于基准值时，焦距计算单元152减小LC透镜的焦距，当用户的观看距离大于基准值时，焦距计算单元152增加LC透镜的焦距。基准值可由预先的实验确定，并可设定为根据立体图像显示器的尺寸而预先计算的最佳观看距离。参照图7通过由LC透镜单元40的LC分子形成的LC透镜的焦距来描述利用焦距计算单元152调整焦距的方法。图7图示由LC透镜单元的LC分子形成的LC透镜的焦距。更具体地说，图7图示基于LC分子的折射率各向异性间的差异而形成的焦距“f”。在图7中，“f”表示焦距，“L” 表示位置“A”与焦点之间的距离，“d”表示LC层的厚度，“ρ”表示透镜间距的一半，"n0"表示位置A处的LC分子的折射率各向异性，并且“ne”表示位置B处的LC分子的折射率各向异性。位置A表示LC透镜的边缘部分，位置B表示LC透镜的中心部分。基于光从位置A到达焦点所花费的时间大致等于光从位置B到达焦点所花费的时间来计算焦距“f”。光从位置A到达焦点所花费的时间由方程1来计算。[方程1]
权利要求
1.一种立体图像显示器，包括显示面板，配置成显示通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像而产生的第一到第η视像，其中η是自然数；液晶透镜单元，配置成基于公共电极与每一个电极之间的电压差来移动存在于所述液晶面板的下基板与上基板之间的液晶层中的液晶分子，形成液晶透镜，并将所述第一到第η 视像折射为第一到第η视点；液晶透镜单元控制器，配置成控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压；以及液晶透镜单元驱动器，配置成在所述液晶透镜单元控制器的控制下将电压提供给所述公共电极和所述电极中的每一个，其中所述液晶透镜单元控制器接收用户观看距离信息和用户位置信息，利用所述用户观看距离信息和所述用户位置信息计算所述液晶透镜的焦距，利用所述用户位置信息计算所述液晶透镜的移位信息，并基于计算出的焦距的信息和计算出的移位信息来控制提供给每一个电极的电压。
2.根据权利要求1所述的立体图像显示器，其中所述液晶透镜单元控制器包括焦距计算单元，配置成当用户的观看距离小于基准值时，基于所述用户观看距离信息来减小所述液晶透镜的焦距，并且当用户的观看距离大于所述基准值时，基于所述用户观看距离信息来增加所述液晶透镜的焦距；液晶透镜移位单元，配置成比较所述用户位置信息与先前储存的第一到第η视点的位置信息，并当用户位于所述第一到第η视像的畸变观看区域或混合观看区域中时计算所述液晶透镜的移位量，所述液晶透镜的移位量达到使用户位于无畸变观看区域中的程度；以及电极电压控制器，配置成基于由所述焦距计算单元计算出的焦距信息和由所述液晶透镜移位单元计算出的液晶透镜的移位信息来控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压。
3.根据权利要求2所述的立体图像显示器，其中当所述液晶透镜的焦距减小时，所述电极电压控制器增加公共电极与位于所述液晶透镜边缘处的每一个电极之间的电压差，从而所述液晶透镜的边缘更凸地形成，当所述液晶透镜的焦距增加时，所述电极电压控制器减小公共电极与位于所述液晶透镜的边缘处的每一个电极之间的电压差，从而所述液晶透镜的边缘稍凸地形成。
4.根据权利要求2所述的立体图像显示器，其中所述电极电压控制器基于所述液晶透镜的移位信息控制公共电极和电极中的每一个的电压，从而移动所述液晶透镜。
5.根据权利要求2所述的立体图像显示器，还包括用户传感器，所述用户传感器配置成利用红外传感器来感测用户的观看距离，并利用用于提取用户位置信息的相机来储存用户的图像。
6.根据权利要求5所述的立体图像显示器，其中所述液晶透镜单元控制器还包括用户信息处理单元，所述用户信息处理单元配置成接收用户的图像和用户观看距离信息，将预先确定的面具映射于用户的图像以提取出所述用户位置信息，并输出所述用户观看距离信息和所述用户位置信息。
7.根据权利要求5所述的立体图像显示器，其中当一个用户观看立体图像时，所述焦距计算单元基于所述一个用户的观看距离计算所述液晶透镜的焦距，其中当多个用户观看立体图像时，所述焦距计算单元基于所述多个用户的每一个的观看距离计算与所述多个用户的每一个的位置对应的所述液晶透镜的焦距。
8.根据权利要求5所述的立体图像显示器，其中当一个用户观看立体图像时，所述液晶透镜移位单元基于所述一个用户的位置信息来确定所述一个用户是否位于第一到第η 视像的畸变观看区域和混合观看区域之一中，其中当多个用户观看立体图像时，所述液晶透镜移位单元基于所述多个用户的每一个的位置信息来确定所述多个用户的每一个是否位于第一到第η视像的畸变观看区域和混合观看区域之一中。
9.一种驱动立体图像显示器的方法，包括制备显示面板和液晶透镜单元，所述显示面板显示通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像而产生的第一到第η视像，其中η是自然数，所述液晶透镜单元基于公共电极与每一个电极之间的电压差来移动存在于所述液晶面板的下基板与上基板之间的液晶层中的液晶分子并形成液晶透镜；控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压； 将所述电压提供给公共电极和电极中的每一个；并且将所述第一和第η视像折射为第一到第η视点， 其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括 接收用户观看距离信息和用户位置信息；利用所述用户观看距离信息和所述用户位置信息来计算所述液晶透镜的焦距；利用所述用户位置信息来计算所述液晶透镜的移位信息；以及基于计算出的焦距的信息和计算出的移位信息来控制提供给每一个电极的电压。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括当用户的观看距离小于基准值时，基于所述用户观看距离信息来减小所述液晶透镜的焦距，当用户的观看距离大于所述基准值时，基于所述用户观看距离信息来增加所述液晶透镜的焦距；比较所述用户位置信息与先前储存的所述第一到第η视点的位置信息，并当用户位于所述第一到第η视像的畸变观看区域或混合观看区域之中时计算所述液晶透镜的移位量，所述液晶透镜的移位量达到使用户位于无畸变观看区域中的程度；以及基于所述液晶透镜的焦距信息和移位信息来控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括当所述液晶透镜的焦距减小时，增加公共电极与位于所述液晶透镜的边缘处的每一个电极之间的电压差，从而所述液晶透镜的边缘更凸地形成，以及当所述液晶透镜的焦距增加时，减小公共电极与位于所述液晶透镜的边缘处的每一个电极之间的电压差，从而所述液晶透镜的边缘稍凸地形成。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括基于所述液晶透镜的移位信息来控制公共电极和电极中的每一个的电压，从而移动所述液晶透镜。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括利用红外传感器来感测用户的观看距离，并利用用于提取所述用户位置信息的相机来储存所述用户的图像。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括接收所述用户的图像和所述用户观看距离信息，将预先确定的面具映射于所述用户的图像以提取出所述用户位置信息，以及输出所述用户观看距离信息和所述用户位置 fn息ο
15.根据权利要求10所述的方法，其中当用户的观看距离小于基准值时，基于所述用户观看距离信息来减小焦距，并且当用户的观看距离大于所述基准值时，基于所述用户观看距离信息来增加焦距包括当一个用户观看立体图像时，基于所述一个用户的观看距离计算所述液晶透镜的焦距；以及当多个用户观看立体图像时，基于所述多个用户的每一个的观看距离计算与所述多个用户的每一个的位置对应的所述液晶透镜的焦距。
16.根据权利要求10所述的方法，其中所述控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压包括当一个用户观看立体图像时，基于所述一个用户的位置信息来确定所述一个用户是否位于所述第一到第η视像的畸变观看区域和混合观看区域之一中；以及当多个用户观看立体图像时，基于所述多个用户的每一个的位置信息来确定所述多个用户的每一个是否位于所述第一到第η视像的畸变观看区域和混合观看区域之一中。
全文摘要
一种立体图像显示器，包括显示面板，其显示通过使相机彼此分开双眼间的一般距离并拍摄物体的图像而产生的第一到第n视像，其中n是自然数；液晶透镜单元，其基于公共电极与每一个电极之间的电压差移动存在于所述液晶面板的下基板与上基板之间的液晶层中的液晶分子，以形成液晶透镜；液晶透镜单元控制器，其控制提供给公共电极和电极中的每一个的电压；以及液晶透镜单元驱动器，其将所述电压提供给公共电极和电极中的每一个。
文档编号G09G3/36GK102566192SQ20111044289
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者安忠焕, 李再雨, 金惠珍 申请人:乐金显示有限公司
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