專利名稱：3d顯示裝置和3d顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視差阻擋(parallax barrier) 3D顯示裝置和能夠執(zhí)行3D顯示的方法。
背景技術(shù)：
近年來，能夠?qū)崿F(xiàn)3D顯示的顯示裝置(3D顯示裝置)已引起了人們的注意。3D顯示器顯示具有視差(不同的視點)的左眼視頻圖像和右眼視頻圖像，由此使得觀看者在其右眼和左眼觀看各自的視頻圖像時能夠?qū)⑵渥R別為具有深度感的3D視頻圖像。此外，能夠通過顯示具有視差的三個或更多個視頻圖像向觀看者呈現(xiàn)更自然的3D視頻圖像的顯示裝置也正在被開發(fā)。這樣的3D顯示裝置被大致分為需要和不需要專用眼鏡的裝置。對于觀看者來說， 專用眼鏡是不舒服的，因此不要專用眼鏡的裝置是人們期望的。不需要專用眼鏡的顯示裝置的實例包括雙凸透鏡顯示裝置、視差阻擋顯示裝置等等。這些顯示裝置同時顯示具有視差的多個視頻圖像(視點視頻圖像)，使得視頻圖像根據(jù)顯示裝置和觀看者之間的相對位置關(guān)系(角度)而看起來是不同的。當利用這樣的顯示裝置顯示多個視點視頻圖像時，視頻圖像的真實分辨率變?yōu)轱@示裝置本身(諸如陰極射線管(CRT)或液晶顯示設(shè)備的分辨率除以視點數(shù)量得到的商數(shù)。因此，圖像品質(zhì)可能下降。為了解決該問題，已經(jīng)進行了多種研究。例如，JP-A-2009-104105公開了一種視差阻擋顯示裝置，其通過以分時方式改變布置在顯示表面中的多個阻擋中每一者的透射狀態(tài) (打開狀態(tài))和阻隔狀態(tài)(關(guān)閉狀態(tài))來顯示視頻圖像，從而提高等同分辨率。例如當具有60Hz的刷新速率的視頻信號被提供時，該顯示裝置基于視頻信號的各自圖像每17ms (= l/60Hz)生成兩個圖像，所述兩個圖像的顯示位置彼此相對位移，并且該顯示裝置根據(jù)顯示位置打開和關(guān)閉阻擋，由此提高分辨率。另一方面，利用幀插值的幀率轉(zhuǎn)換技術(shù)被已知作為用于改善視頻圖像顯示裝置的圖像品質(zhì)的視頻信號處理技術(shù)。幀率轉(zhuǎn)換技術(shù)是這樣一種技術(shù)緊鄰輸入視頻圖像進行幀插值，從而生成插值幀，并且將插值幀插入到輸入視頻圖像中。利用該技術(shù)的視頻顯示裝置被公開于例如 JP-A-2010-056694 和 JP-A-2007-074588 中以及 Sony Corporation 的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)立占(URL :http://www. sony. jp/bravia/technology/mf240/index. html, 2010 $ 10 月 1 日搜索，標題為“Motionflow 120Hz 2X rate LCD and Motionflow 240Hz 4X rateLCD”) 上。此技術(shù)允許更流暢地顯示視頻圖像，并且減小所謂的運動模糊(motion blur)，由此改善圖像品質(zhì)，其中，所述運動模糊是由如下事實引起的在液晶顯示裝置的情況下，例如，像素狀態(tài)被維持一個幀的時間長度。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在3D顯示裝置中，例如還期望通過實現(xiàn)更流暢的視頻圖像來改善圖像品質(zhì)。但是，JP-A-2009-104105沒有進行關(guān)于改善圖像品質(zhì)的描述。而且，JP-A-2010-056694，JP-A-2007-074588 以及 Sony Corporation 的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站(URL :http://www. sony. jp/ bravia/technology/mf240/index. html)沒有關(guān)于 3D 顯示裝置的描述。因此，期望提供能夠提高圖像品質(zhì)的3D顯示裝置和方法。根據(jù)本公開的一個實施方式的3D顯示裝置包括光學阻擋單元、合成圖像生成器和顯示單元。光學阻擋單元包含多個開閉門組，每個開閉門組包含多個開閉門，并且不同組中的開閉門在不同的定時單獨地執(zhí)行開閉操作。合成圖像生成器根據(jù)各個開閉門組的打開定時，基于多個不同的視點圖像，生成多個序列的合成圖像，所述多個序列的合成圖像分別對應(yīng)于所述多個開閉門組。顯示單元與所述各個開閉門組的所述開閉操作同步地顯示相應(yīng)序列的合成圖像。合成圖像生成器通過插值生成至少一個序列的合成圖像。根據(jù)本公開的另一實施方式的3D顯示裝置包含光學阻擋單元和顯示單元。光學阻擋單元包含多個開閉門組，每個開閉門組包含多個開閉門，并且不同組中的開閉門在不同的定時單獨地執(zhí)行開閉操作。顯示單元顯示多個序列的合成圖像，所述多個序列的合成圖像分別對應(yīng)于所述多個開閉門組。所述多個序列的合成圖像之中的至少一個序列的合成圖像是通過插值生成的，并且所述光學阻擋單元與所述合成圖像同步地執(zhí)行所述開閉操作。根據(jù)本公開的另一實施方式的3D顯示方法包括使得光學阻擋單元的多個開閉門通過以分時方式以開閉門組為單位進行切換，來執(zhí)行開閉操作；根據(jù)各個開閉門組的打開定時，基于多個不同的視點圖像中的每一個，生成多個序列的合成圖像，所述多個序列的合成圖像分別對應(yīng)于所述多個開閉門組；與所述各個開閉門組的開閉操作同步地顯示相應(yīng)序列的合成圖像。在本公開的所述一個實施方式和另一個實施方式的3D顯示裝置和另一個實施方式的3D顯示方法中，對應(yīng)于各個開閉門組生成的合成圖像通過開閉門根據(jù)各個開閉門組的打開定時的開閉操作來顯示，使得合成圖像被識別為立體圖像。以此方式，當對應(yīng)的開閉門處于打開狀態(tài)并且執(zhí)行打開操作時，相應(yīng)的合成圖像被顯示。在本公開的所述一個實施方式的3D顯示裝置中，例如，所述顯示單元可以通過線序掃描執(zhí)行顯示，所述多個開閉門被設(shè)置成使得每個開閉門沿所述線序掃描的方向延伸， 并且被布置成使得各個開閉門組沿交叉于所述線序掃描方向以循環(huán)的方式出現(xiàn)。而且，例如，所述光學阻擋單元的所述開閉門通過以分時方式以所述開閉門組為單位進行切換，來執(zhí)行所述開閉操作，所述顯示單元在對應(yīng)于處于打開狀態(tài)的所述開閉門的位置處顯示相應(yīng)的合成圖像。此外，例如，所述顯示單元可以通過線序掃描執(zhí)行顯示，所述光學阻擋單元可以沿所述線序掃描的方向被分成多個子阻擋區(qū)域，并且在所述子阻擋區(qū)域中的每一者中可以包含所述多個開閉門組，所述合成圖像生成器根據(jù)各個開閉門組的打開定時，在對應(yīng)于所述子阻擋區(qū)域的各個區(qū)域中生成所述合成圖像。此外，例如，所述多個序列的合成圖像之中的一個序列合成圖像可以通過直接合成所述多個視點圖像來生成。此外，例如，所述顯示單元可以是液晶顯示單元，所述顯示裝置還包括背光。在此情況下，例如，所述液晶顯示單元可被布置在所述背光和所述光學阻擋單元之間，所述光學阻擋單元也可被布置在所述背光和所述液晶顯示單元之間。
根據(jù)本公開的所述一個實施方式和另一個實施方式的3D顯示裝置和另一個實施方式的3D顯示方法，因為根據(jù)各個開閉門組的打開定時生成對應(yīng)于各個開閉門組的合成圖像，所以可以實現(xiàn)更流暢的視頻圖像以及提高圖像品質(zhì)。


圖1是示出了根據(jù)本公開的實施方式的3D顯示裝置的一個構(gòu)造實施例的框圖。圖2A和2B是示出了根據(jù)本公開的第一實施方式的3D顯示裝置的構(gòu)造實施例的視圖。圖3A和:3B是示出了根據(jù)第一實施方式在插值處理器中的插值處理的操作實施例的示意圖。圖4是示出了根據(jù)第一實施方式的顯示驅(qū)動器和顯示單元的構(gòu)造實施例的框圖。圖5是示出了根據(jù)第一實施方式的顯示單元的構(gòu)造實施例的視圖。圖6是示出了根據(jù)第一實施方式的像素的構(gòu)造實施例的電路圖。圖7A和7B是示出了根據(jù)第一實施方式的液晶阻擋的構(gòu)造實施例的視圖。圖8是示出了根據(jù)第一實施方式執(zhí)行3D顯示的液晶阻擋的操作實施例的示意圖。圖9A到9C是示出了根據(jù)第一實施方式的顯示單元和液晶阻擋的操作實施例的示意圖。圖10是示出了根據(jù)第一實施方式的幀圖形的視圖。圖IlA和IlB是示出了根據(jù)第一實施方式的合成幀圖像的視圖。圖12A和12B是示出了根據(jù)第一實施方式的顯示單元和液晶阻擋的操作實施例的其它示意圖。圖13A和1 是示出了根據(jù)第一實施方式的顯示單元和液晶阻擋的操作實施例的其它示意圖。圖14A到14C是示出了根據(jù)第一實施方式的3D顯示裝置的操作實施例的時序圖。圖15A到15C是示出了根據(jù)第一實施方式的3D顯示裝置的操作實施例的示意圖。圖16A到16D是示出了根據(jù)第一實施方式的修改例的3D顯示裝置的操作實施例的時序圖。圖17是示出了本公開的根據(jù)第二實施方式的液晶阻擋的構(gòu)造實施例的視圖。圖18是示出了根據(jù)第二實施方式執(zhí)行3D顯示的液晶阻擋的操作實施例的示意圖。圖19是示出了根據(jù)第二實施方式的顯示單元的多個區(qū)的視圖。圖20A到20C是示出了根據(jù)第二實施方式的3D顯示裝置的操作實施例的時序圖。圖21A到21C是示出了根據(jù)第二實施方式的3D顯示裝置的操作實施例的示意圖。圖22A和22B是示出了根據(jù)第二實施方式的修改例的背光的構(gòu)造實施例的視圖。圖23A到23D是示出了根據(jù)第二實施方式的修改例的3D顯示裝置的操作實施例的時序圖。圖24A到24C是示出了根據(jù)修改例的3D顯示裝置的操作實施例的時序圖。圖25A到25C是示出了根據(jù)修改例的3D顯示裝置的操作實施例的示意圖。圖26A和26B是示出了根據(jù)另一修改例的3D顯示裝置的構(gòu)造實施例的視圖。
圖27A和27B是示出了根據(jù)另一修改例的3D顯示裝置的操作實施例的示意圖。圖28A和28B是示出了根據(jù)另一修改例的液晶阻擋的構(gòu)造實施例的平面圖。圖29A到29C是示出了根據(jù)另一修改例的顯示單元和液晶阻擋的操作實施例的示意圖。
具體實施例方式下面將說明本公開的實施方式。說明將按以下次序進行。1.第一實施方式2.第二實施方式<1.第一實施方式>[構(gòu)造實施例](總體構(gòu)造實施例)圖1示出了根據(jù)本公開的實施方式的3D顯示裝置的構(gòu)造實施例。根據(jù)本公開的實施方式的3D顯示方式由本實施方式來實現(xiàn)，并且將在此被描述。3D顯示裝置1包括合成圖像生成器45、控制器40、顯示驅(qū)動器50、顯示單元20、背光驅(qū)動器42、背光30、阻擋驅(qū)動器41以及液晶阻擋10。合成圖像生成器45基于從外部提供的視頻信號Sdisp生成視頻信號Sdisp3。合成圖像生成器45包括插值處理器46，所述插值處理器46包括插值圖像生成器48和合成處理器47。如將在下面描述的，插值處理器46具有如下的功能當3D顯示裝置1顯示3D視頻圖像時，對在視頻信號Sdisp中所包括的多個(在此實施例中，6個)視點視頻圖像中的每一個執(zhí)行時間序列插值處理，以由此生成視頻信號Sdisp2。如將在后面描述的，合成處理器47對于基于視頻信號Sdisp2的各個視點視頻圖像執(zhí)行合成處理，以生成由包含合成的幀圖像FA的視頻信號SA和包含合成的幀信號FB的視頻信號SB組成的視頻信號Sdisp3?？刂破?0是基于視頻信號Sdisp3控制顯示驅(qū)動器50、背光驅(qū)動器42和阻擋驅(qū)動器41從而使其以同步方式操作的電路。具體地，如將在下面描述的，當3D顯示裝置1顯示 3D視頻信號時，基于視頻信號Sdisp3，控制器40通過向顯示驅(qū)動器50提供視頻信號SA和 SB、向背光驅(qū)動器42提供背光控制信號CBL、向阻擋驅(qū)動器41提供阻擋控制信號CBR來控制這些驅(qū)動器。顯示驅(qū)動器50基于從控制器40提供的視頻信號S驅(qū)動顯示單元20。顯示單元 20通過線序掃描執(zhí)行顯示，并且在本實施例中，驅(qū)動液晶顯示元件以調(diào)制從背光30發(fā)射的光，由此執(zhí)行顯示。背光驅(qū)動器42基于從控制器40提供的背光控制信號CBL驅(qū)動背光30。背光30 向顯示單元20發(fā)射光場。例如，背光30可以利用發(fā)光二極管(LED)來形成。但是，背光30 不限于此，而是例如可以使用冷陰極熒光燈(CCFL)來形成。阻擋驅(qū)動器41基于從控制器40提供的阻擋控制信號CBR驅(qū)動液晶阻擋10。液晶阻擋10包含由液晶形成的多個開閉門(gate) 11和12 (將在后面描述)，并且具有透射或阻擋從背光30發(fā)射的并且通過了顯示單元20的光的功能。圖2A和2B示出了 3D顯示裝置1的主要部分的構(gòu)造實施例，其中，圖2A示出了 3D 顯示裝置1的分解透視圖，圖2B示出了 3D顯示裝置1的側(cè)視圖。如圖2A和2B所示，在3D顯示裝置1中，各個部分按背光30、顯示單元20和液晶阻擋10的順序布置。就是說，從背光30發(fā)射的光通過顯示單元20和液晶阻擋10到達觀看者。(插值處理器4幻插值處理器46對在視頻信號Sdisp中所包括的、由幀圖像E(El到E6)組成的6 個視點視頻圖像中的每一者執(zhí)行時間序列插值處理，從而生成包含幀圖像F(F1到F6)的視頻信號Sdisp2。下面將描述此插值處理。圖3A和3B示意性地示出了插值處理器46中的插值處理，其中，圖3A示出了插值處理之前的視頻圖像，圖3B示出了插值處理之后的視頻圖像。在插值處理器46中，插值圖像生成器48基于在時間上相鄰的幀圖像E的像素信息生成插值幀圖像Ei，并將該插值幀圖像Ei插入幀圖像E之間，由此生成一系列幀圖像F。利用該插值處理，例如，如圖3A中所示，在球9從畫面的左邊移動到右邊的視頻圖像的情況下，如圖3B所示，球9更流暢地從左邊移動到右邊。以此方式，插值處理器46對于6個視點視頻圖像中的每一個基于時間上相鄰的幀圖像E生成插值幀圖像Ei，并且生成六個由一系列幀圖像F (幀圖像E和插值幀圖像Ei)組成的更流暢的視點視頻圖像。而且，插值處理器46向合成處理器47提供包含通過插值處理生成的6個視點視頻圖像的視頻信號Sdisp2。(顯示驅(qū)動器50和顯示單元20)圖4示出了顯示驅(qū)動器50和顯示單元20的框圖的實施例。圖5示出了顯示單元 20的構(gòu)造實施例。如圖4所示，顯示驅(qū)動器50包括定時控制器51、門控驅(qū)動器52以及數(shù)據(jù)驅(qū)動器 53。定時控制器51控制門控驅(qū)動器52和數(shù)據(jù)驅(qū)動器53的驅(qū)動定時，并且向數(shù)據(jù)驅(qū)動器53 提供從控制器40提供的視頻信號S作為視頻信號Si。門控驅(qū)動器52根據(jù)定時控制器51 的定時控制，以列為單位，順序地選擇顯示單元20內(nèi)的像素Pix，由此執(zhí)行線序掃描。數(shù)據(jù)驅(qū)動器53向顯示單元20的各個像素Pix分別提供基于視頻信號Sl的像素信號。具體地， 數(shù)據(jù)驅(qū)動器53執(zhí)行基于視頻信號Sl的數(shù)字/模擬(D/A)轉(zhuǎn)換，以生成模擬像素信號，并將該像素信號提供至各像素Pix。例如，顯示單元20具有如下構(gòu)造液晶材料被封閉在兩塊由玻璃形成的透明基板之間。在透明基板的接觸液晶材料的多個部分上，形成由例如氧化銦錫(ITO)形成的透明電極，由此，液晶材料和透明電極形成像素Pix。如圖5所示，像素Pix在顯示單元20中以矩陣形式布置。圖6示出了像素Pix的電路圖的實施例。像素Pix包括薄膜晶體管(TFT)元件 Tr、液晶元件LC以及存儲電容器元件C。TFT元件Tr由例如金屬氧化物半導體-場效應(yīng)晶體管(MOS-FET)形成，并且具有與門控線G連接的柵極、與數(shù)據(jù)線D連接的源極和與液晶元件LC的一端以及存儲電容器元件C的一端連接的漏極。液晶元件LC的一端與TFT元件Tr 的漏極連接，另一端接地。存儲電容器元件C的一端與TFT元件Tr的漏極連接，另一端與存儲電容器線Cs連接。門控線G與門控驅(qū)動器52連接，數(shù)據(jù)線D與數(shù)據(jù)驅(qū)動器53連接。利用這樣的構(gòu)造，從背光30發(fā)射的光變?yōu)榫€性偏振光，該線性偏振光的方向由布置在顯示單元20的入射側(cè)的偏振片(沒有示出)確定，并且偏振光進入液晶元件LC。在液晶元件LC中，液晶分子的取向根據(jù)通過數(shù)據(jù)線D提供的像素信號以一定響應(yīng)時間改變方向。進入該液晶元件LC的光的偏振方向改變。而且，通過了液晶元件LC的光進入布置在顯示單元20的輸出側(cè)的偏振片(沒有示出)，并且僅僅具有特定偏振方向的光可以通過偏振片。以此方式，在液晶元件LC中光的強度被調(diào)制。(液晶阻擋10)圖7A和7B示出了液晶阻擋10的一個構(gòu)造實施例，其中，圖7A示出了液晶阻擋10 的平面圖，圖7B示出了側(cè)視圖。在此實施例中，假定液晶阻擋10執(zhí)行常黑操作。就是說， 當液晶阻擋10沒有被驅(qū)動時，其阻隔光。如圖7A所示，液晶阻擋10具有多個透射或阻隔光的開閉門11，12。開閉門11，12 沿X軸方向交替排列，并且沿y軸方向(順序掃描方向)延伸。開閉門11，12根據(jù)3D顯示裝置1執(zhí)行正常顯示(二維顯示)還是3D顯示來執(zhí)行不同的操作。具體地，如將在后面描述的，開閉門11在3D顯示裝置1執(zhí)行正常顯示時打開(透射狀態(tài))，并且在3D顯示裝置1 執(zhí)行3D顯示時關(guān)閉(阻隔狀態(tài))。如將在后面描述的，開閉門12在3D顯示裝置1執(zhí)行正常顯示時打開(透射狀態(tài))，并且在3D顯示裝置1執(zhí)行3D顯示時以分時方式執(zhí)行打開和閉合(開閉)操作。如圖7B所示，液晶阻擋10包括透明基板13、與透明基板13相對的透明基板16以及處于透明基板13和透明基板16之間的液晶層19。透明基板13和透明基板16例如由玻璃形成。多個由例如ITO形成的透明電極15，17被形成在透明基板13和16的面對液晶層19的各個表面上。分別形成在透明基板13和16上的透明電極15和17被布置在相對的位置上，從而由液晶層19和透明電極15和17形成開閉門11，12。偏振片14和18分別被形成在透明基板13和16的與液晶層19相反一側(cè)的各個表面上。此外，雖然圖7B中沒有示出，但是顯示單元20和背光30以圖2B中所示的次序布置在液晶阻擋10的右側(cè)(偏振片18的右側(cè))。液晶阻擋10的開閉門11，12的開閉操作與顯示單元20的顯示操作類似。就是說， 從背光30發(fā)射的并且通過了顯示單元20的光變?yōu)榫€性偏振光，該線性偏振光的方向由偏振片18確定，并且偏振光進入液晶層19。在液晶層19中，液晶分子的取向根據(jù)提供給透明電極15和17的電勢差以一定響應(yīng)時間改變方向。進入該液晶層19的光的偏振方向改變。 而且，通過了液晶層19的光進入偏振片14，并且僅僅具有特定偏振方向的光可以通過偏振片14。以此方式，在液晶層19中光的強度被調(diào)制。利用這樣的構(gòu)造，當電壓被施加到透明電極15和17上并且其電勢差增大時，液晶層19中的透射率增大，開閉門11，12進入透射狀態(tài)。另一方面，當透明電極15和17之間的電勢差減小時，液晶層19中的光透射率減小，并且開閉門11，12進入阻隔狀態(tài)。在此實施例中，雖然液晶阻擋10已經(jīng)被描述為執(zhí)行常黑操作，但是本公開不限于此，并且相反，液晶阻擋10可以例如執(zhí)行常白操作。在此情況下，當透明電極15和17之間的電勢差增大時，開閉門11，12阻隔狀態(tài)，而當透明電極15和17之間的電勢差下降時，開閉門11，12進入透射狀態(tài)。此外，例如，液晶阻擋10執(zhí)行常黑操作還是常白操作可以由偏振片和液晶取向來確定。多個開閉門12形成多個組，并且屬于同一組的多個開閉門12在執(zhí)行3D顯示時同時執(zhí)行打開和關(guān)閉操作。此后，將描述開閉門12的組。圖8示出了開閉門12的組構(gòu)造的實施例。在此實施例中，開閉門12形成兩個組。具體地，交替布置的多個開閉門12形成組A和B。在下面的描述中，屬于組A的開閉門12 將被適當?shù)胤Q為開閉門12A，屬于組B的開閉門12將被適當?shù)胤Q為開閉門12B。在執(zhí)行3D顯示時，阻擋驅(qū)動器41驅(qū)動屬于同一組的多個開閉門12，以同時執(zhí)行開閉操作。具體地，如將在后面描述的，阻擋驅(qū)動器41驅(qū)動開閉門12，使得分別屬于組A和組 B的多個開閉門12A和開閉門12B以分時方式交替地執(zhí)行開閉操作。如上所述，為了使得屬于同一組的多個開閉門12同時操作，阻擋驅(qū)動器41可以像向?qū)儆谕唤M的多個開閉門12 的透明電極15和17同時施加驅(qū)動信號。而且，可以通過連接屬于同一組的多個開閉門12 的透明電極15和17，來同時施加驅(qū)動信號。圖9A-9C示意性地以橫截面結(jié)構(gòu)圖示出了當執(zhí)行3D顯示和正常顯示(2D顯示) 時液晶阻擋10的狀態(tài)，其中，圖9A示出了當執(zhí)行3D顯示時的一個狀態(tài)，圖9B示出了當執(zhí)行3D顯示時的另一個狀態(tài)，圖9C示出了當執(zhí)行正常顯示時的狀態(tài)。在液晶阻擋10中，開閉門11和開閉門12(開閉門12A和12B)被交替排列。在此例中，開閉門12A以顯示單元 20的1比6像素Pix的比例設(shè)置。類似地，開閉門12B以顯示單元20的1比6像素Pix的比例設(shè)置。在下面的說明中，雖然假設(shè)像素Pix是分別有三個子像素(RGB)組成的像素，但是本公開并不限于此，例如，像素Pix可以是子像素。而且，在液晶阻擋10中，光被阻擋的部分由陰影線示出。當執(zhí)行3D顯示時，視頻信號SA，SB被交替提供給顯示驅(qū)動器50，并且顯示單元20 基于這些信號執(zhí)行顯示。而且，在液晶阻擋10中，開閉門12(開閉門12A，12B)以分時方式執(zhí)行開閉操作，并且開閉門11保持關(guān)閉狀態(tài)(阻擋狀態(tài))。具體地，當視頻信號SA被提供時，如圖9A所示，開閉門12A變?yōu)榇蜷_狀態(tài)，并且開閉門12B變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)。在顯示單元20 中，如將在后面描述的，在對應(yīng)于開閉門12A的位置處設(shè)置的6個相鄰像素Pix執(zhí)行對應(yīng)于視頻信號SA中包含的6個視點視頻圖像的顯示。這樣，當觀看者的左右眼看見不同視點視頻圖像時，觀看者將顯示的視頻圖像識別為立體視頻圖像。類似地，當視頻信號SB被提供時，如圖9B所示，開閉門12B變?yōu)榇蜷_狀態(tài)，并且開閉門12A變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)。在顯示單元20 中，如將在后面描述的，在對應(yīng)于開閉門12B的位置處設(shè)置的6個相鄰像素Pix執(zhí)行對應(yīng)于視頻信號SB中包含的6個視點視頻圖像的顯示。這樣，當觀看者的左右眼看見不同視點視頻圖像時，觀看者將顯示的視頻圖像識別為立體視頻圖像。因此，如將在后面描述的，3D顯示裝置1通過交替打開開閉門12A和12B顯示視頻圖像，由此可以提高顯示裝置的分辨率。當執(zhí)行正常顯示(2D顯示)時，在液晶阻擋10中，如圖9C所示，開閉門11和開閉門12(開閉門12A，12B)保持打開狀態(tài)(透射狀態(tài))。這樣，觀看者可以看見基于視頻信號 S顯示在顯示單元20上的正常2D圖像。如圖9A到9C中所示的，開閉門邊界23被設(shè)置在開閉門11和開閉門12之間。在開閉門邊界23中，在透明基板13和16上沒有形成透明電極15和17。就是說，開閉門邊界 23不像開閉門11和12，不執(zhí)行開閉操作，并且在執(zhí)行常黑操作的液晶阻擋10中，它們總是處于關(guān)閉狀態(tài)(阻擋狀態(tài))。另一方面，并且在執(zhí)行常白操作的液晶阻擋10中，它們總是處于打開狀態(tài)(透射狀態(tài))。因為較之開閉門11和12，開閉門邊界23足夠地小，它們幾乎不會被觀看者注意。在下面的附圖和描述中，將適當?shù)厥÷詫τ陂_閉門邊界23的說明。在此，開閉門12對應(yīng)于根據(jù)本公開的實施例的“開閉門”的具體實施例。組A和組B對應(yīng)于根據(jù)本公開的實施例的“開閉門組”的具體實施例。液晶阻擋10對應(yīng)于根據(jù)本公開的實施例的“光學阻擋單元”的具體實施例。合成幀圖像FA和FB對應(yīng)于根據(jù)本公開的實施例的“合成圖像”的具體實施例。[操作和動作]下面將描述根據(jù)實施方式的3D顯示裝置1的操作和動作。(整體操作的總結(jié))首先，參考圖1，將描述當執(zhí)行3D顯示時3D顯示裝置1的整體操作。插值處理器 46對在從外部提供的視頻信號Sdisp中所包括的各個視點視頻圖像執(zhí)行插值處理，從而生成包含幀圖像F(F1到F6)的視頻信號Sdisp2。下面，將描述此插值處理。合成處理器47 對于視頻信號Sdisp2中所包括的各個視點圖像(幀圖像F (Fl到F6))執(zhí)行合成處理，從而生成由包含合成的幀圖像FA的視頻信號SA和包含合成的幀信號FB的視頻信號SB組成的視頻信號Sdisp3?？刂破?0基于視頻信號Sdisp3向顯示驅(qū)動器50提供視頻信號SA和 SB并向背光驅(qū)動器42和阻擋驅(qū)動器41提供控制信號，并且控制這些驅(qū)動器，以使其以同步方式操作。背光驅(qū)動器42驅(qū)動背光30。背光30向顯示單元20發(fā)射光場。顯示驅(qū)動器 50基于從控制器40提供的視頻信號S驅(qū)動顯示單元20。顯示單元20通過調(diào)制從背光30 發(fā)射的光執(zhí)行顯示。阻擋驅(qū)動器41驅(qū)動液晶阻擋10。液晶阻擋10的開閉門11和12(12A 和12B)透射或阻隔從背光30發(fā)射的并且通過了顯示單元20的光。(3D顯示期間的詳細操作)接著，將參考相關(guān)附圖描述當執(zhí)行3D顯示時的詳細操作。在3D顯示裝置1中，插值處理器46通關(guān)基于視頻信號Sdisp的幀圖像E (El到 E6)的插值處理，生成幀圖像F (Fl到F6)，并且合成處理器47通過基于由插值處理生成的幀圖像F(F1到F6)的合成處理，生成合成的幀圖像FA和FB。下面將描述合成處理器47的合成處理。圖10示出了從插值處理器46提供的6個視點視頻圖像的幀圖像Fl到F6的像素排列。圖IlA示出了構(gòu)成視頻信號SA的合成幀圖像FA的像素排列，圖IlB示出了構(gòu)成視頻信號SB的合成幀圖像FB的像素排列。合成處理器47對于輸入視頻信號Sdisp2中所包括的6個視點圖像的幀圖像Fl到F6 (參見圖10)執(zhí)行合成處理，以交替生成合成幀圖像FA 和FB(參見圖IlA和11B)，從而生成視頻信號SA和SB。就是說，合成處理器47基于從插值處理器46以一定的定時提供的幀圖像Fl到F6生成合成幀圖像FA，并且基于在下一定時提供的幀圖像Fl到F6生成合成幀圖像FB。如圖10所示，幀圖像Fl到F6分別由像素信息Pl到P6組成。具體地，例如，幀圖像Fl由多個以矩陣形式布置的像素信息Pl (Pl (0，0)，...，Pl(m，n)，…)(其中m和η是整數(shù))組成，并且?guī)瑘D像F2由多個像素信息Ρ2 (Ρ2 (0，0)，. . .，Ρ2 (m，η)，...).(其中m和 η是整數(shù))組成。合成處理器47基于幀圖像Fl到F6的偶數(shù)列上的像素信息(例如Pl (0,n) ,Pl (2, η)等)生成合成幀圖像FA(參見圖11Α)。當在合成幀圖像FA中排列這些像素信息時，合成處理器47排列像素信息，從而在水平方向上在幀圖像Fl到F6之間循環(huán)。具體地，如圖IlA 所示，合成處理器47從合成幀圖像FA的左到右以Pl (O，η), Ρ2(0, η)，...，和P6 (0，η)的次序?qū)瑘D像Fl到F6的第O列(偶數(shù)列)排列在合成幀圖像FA中，并且順序地，以Pl (2， η)，Ρ2 (2，η)，· · ·，Ρ6 (2，η)的次序排列第2列(偶數(shù)列)的像素信息。
類似地，合成處理器47基于幀圖像Fl到F6的奇數(shù)列上的像素信息(例如Pl (1， η)，Ρ1(3，η)等)生成合成幀圖像FB (參見圖11B)。當在合成幀圖像FB中排列這些像素信息時，合成處理器47排列像素信息，從而在水平方向上在幀圖像Fl到F6之間循環(huán)。在此情況下，合成處理器47在合成幀圖像FB中排列3列偽像素信息。具體地，如圖IlB所示， 合成處理器47從合成幀圖像FB的左到右在合成幀圖像FB中排列偽像素信息Ρ4(-1，η)， Ρ5(-1，η)和 P6(-l，11)，然后以？1(1，11)，卩2(1，11)，...，和卩6(1，η)的次序排列幀圖像 Fl 到F6的第1列(奇數(shù)列)像素信息，并且順序地，以Pl (3，η)，Ρ2 (3，η)，· · ·，Ρ6 (3，η)的次序排列第3列(奇數(shù)列)像素信息。就是說，合成幀圖像FA中的像素信息Pl到Ρ6的排列和合成幀圖像FB中的像素信息Pl到Ρ6的排列被彼此錯開。此外，例如，黑色信息可以被用作偽像素信息。而且，例如，偽像素信息可以基于相鄰像素的像素信息通過插值等來生成。合成處理器47向控制器40提供分別包含以此方式生成的合成幀圖像FA和FB的視頻信號SA和SB。而且，控制器40向顯示驅(qū)動器50提供視頻信號SA和SB，向阻擋驅(qū)動器41提供與視頻信號SA和SB同步的阻擋控制信號CBR。以此方式，顯示單元20和液晶阻擋10以同步方式操作。下面將描述其操作實施例。圖12A和12B示出了顯示單元20和液晶阻擋10的操作實例，其中，圖12A示出了當提供視頻信號SA時的操作，圖12B示出了當提供視頻信號SB時的操作。圖13A和13B 示出了當從背光30觀察時顯示單元20的顯示操作實施例，其中，圖13A示出了當提供視頻信號SA時的操作，圖13B示出了當提供視頻信號SB時的操作。當視頻信號SA被提供時，如圖12A和13A所示，顯示單元20的各個像素Pix顯示對應(yīng)于視頻信號SA中包含的6個視點視頻的像素信息P1-P6。在此情況下，像素信息P1-P6 中的每一個被顯示于開閉門12A(阻擋打開區(qū)域21A)附近的像素Pix。當視頻信號SA被提供時，在液晶阻擋10中，開閉門12變?yōu)榇蜷_狀態(tài)(透射狀態(tài))，并且開閉門12B變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)。來自顯示單元20的各個像素Pix的光束以由開閉門12A所限制的輸出角度輸出。觀看者通過用左眼觀看像素信息P3并用右眼觀看像素信息P4，可以看到立體視頻圖像。當視頻信號SB被供應(yīng)時，如圖12B和13B所示，顯示單元20的各個像素Pix顯示對應(yīng)于視頻信號SB中包含的6個視點視頻的像素信息P1-P6。在此情況下，像素信息P1-P6 中的每一個被顯示于開閉門12B(阻擋打開區(qū)域21B)附近的像素Pix。就是說，如上所述， 當生成合成幀圖像FA和FB (視頻信號SA和SB)時，因為合成處理器47排列像素信息Pl到 P6，使得其在合成幀圖像FA和FB之間錯開，所以像素信息Pl到P6中的每一個被顯示于處于對應(yīng)于彼此錯開布置的開閉門12A和12B的位置。當視頻信號SB被提供時，在液晶阻擋 10中，開閉門12B變?yōu)榇蜷_狀態(tài)(透射狀態(tài))，開閉門12A變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)。來自顯示單元20 的各個像素Pix的光束以由開閉門12B所限制的輸出角度輸出。觀看者通過用左眼觀看像素信息P3并用右眼觀看像素信息P4，可以看到立體視頻圖像。由此，因為觀看者用左眼和右眼看見像素信息Pl到P6內(nèi)的不同像素信息，所以其可以將所顯示的圖像識別為立體視頻圖像。而且，因為視頻圖像通過以分時方式交替打開開閉門12A和12B被顯示，所以在錯開的位置處被顯示的視頻圖像被平均，并被觀看者看至IJ。因此，3D顯示裝置1可以實現(xiàn)兩倍于僅僅具有開閉門12A的顯示裝置的分辨率。換句話說，3D顯示裝置1的分辨率變?yōu)?D顯示的1/3( = 1/6X2)。
接著，將參考圖14A到14C以及圖15A到15C詳細描述3D顯示裝置1的操作。圖14A-14C示出了 3D顯示裝置1的顯示操作的時序圖，其中，圖14A示出了顯示單元20的操作，圖14B示出了液晶阻擋10的開閉門12A的操作，并且圖14C示出了液晶阻擋10的開閉門12B的操作。圖15A-15C示出了合成圖像生成器45中視頻信號SA和SB的生成實施例，其中， 圖15A示出了視頻信號Sdisp，圖15B示出了視頻信號SA,圖15C示出了視頻信號SB。圖14A的縱軸表示顯示單元20的沿線序掃描方向(y軸方向)的位置。就是說，圖 14A示出了在某一時間點、在某一 y軸位置處顯示單元20的操作狀態(tài)。在圖14A中，“SA” 表示顯示單元20基于視頻信號SA執(zhí)行顯示的狀態(tài)，“SB”表示顯示單元20基于視頻信號 SB執(zhí)行顯示的狀態(tài)。而且，在圖14B和14C中，“打開”表示開閉門12(12A和12B)處于打開狀態(tài)，并且“關(guān)閉”表示開閉門12處于關(guān)閉狀態(tài)。在圖15A中，例如，幀圖像El(tl)代表與時間tl相關(guān)的幀圖像E1，幀圖像E6 (t5) 代表與時間t5相關(guān)的幀圖像E6。而且，在圖15B和15C中，F(xiàn)A(tl)代表與時間tl相關(guān)的合成幀圖像FA，F(xiàn)B (t3)代表與時間t3相關(guān)的合成幀圖像FB。3D顯示裝置1通過按掃描周期Tl執(zhí)行的線序掃描，以分時方式執(zhí)行開閉門12A 的顯示(基于視頻信號SA的顯示)和開閉門12B的顯示(基于視頻信號SB的顯示)。而且，這些顯示操作按周期T重復(fù)。在此，周期T可以例如是16. 7[ms] (60[Hz]的一個循環(huán)周期)。在此情況下，掃描周期Tl為4. 2[ms](周期T的1/4)。3D顯示裝置1在tl到t3的時間段中執(zhí)行基于視頻信號SA的顯示。首先，如圖15A-15C所示，合成圖像生成器45基于視頻信號Sdisp生成與時間tl 相關(guān)的視頻信號SA的合成幀圖像FA (tl)。具體地，插值處理器46將在視頻信號Sdisp中所包含的幀圖像El (tl)到E6(tl)提供給合成處理器47，作為幀圖像Fl (tl)到F6(tl)(沒有示出)。而且，合成處理器47基于從插值處理器46提供的幀圖像Fl (tl)到F6(tl)生成構(gòu)成視頻信號SA的合成幀圖像FA (tl)。在時間段11到t2中，顯示單元20基于從顯示驅(qū)動器50提供的驅(qū)動信號沿從頂部到底部的方向執(zhí)行線序掃描，由此執(zhí)行基于視頻信號SA(合成幀圖像FA(tl))的顯示(參見圖14A)。在液晶阻擋10中，在時間段tl到t2中，開閉門12A和12B保持關(guān)閉狀態(tài)(參見圖14B和14C)。以此方式，因為觀看者將不會注意顯示單元20中從基于視頻信號SB的顯示到基于視頻信號SA的顯示的瞬時變化，所以可以減小圖像品質(zhì)的劣化。在時間段t2到t3中，顯示單元20基于從顯示驅(qū)動器50提供的驅(qū)動信號沿從頂部到底部的方向執(zhí)行線序掃描，由此再次執(zhí)行基于視頻信號SA(合成幀圖像FA(tl))的顯示(參見圖14A)。就是說，在本實施例中，基于合成幀圖像FA(tl)的顯示操作在時間段tl 到t3中被重復(fù)兩次。在液晶阻擋10中，在時間t2時，開閉門12A基于來自阻擋驅(qū)動器41 的驅(qū)動信號變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。以此方式，觀看者在時間段t2到t3中可以看到顯示單元20的基于視頻信號SA的顯示。接著，在時間段t3到t5中，3D顯示裝置1執(zhí)行基于視頻信號SB的顯示。首先，如圖15A-15C所示，合成圖像生成器45基于視頻信號Sdisp生成與時間t3 相關(guān)的視頻信號SB的合成幀圖像FB (t3)。具體地，插值處理器46的插值圖像生成器48基于視頻信號Sdisp中包含的幀圖像El (tl)到E6(tl)和幀圖像El (t5)到E6 (t5)通過插值處理生成幀圖像Fl (t3)到F6(t3)(沒有示出)。而且，合成處理器47基于從插值處理器 46提供的幀圖像Fl (t3)到F6(t3)生成構(gòu)成視頻信號SB的合成幀圖像FB (t3)。在時間段t3到t4中，顯示單元20基于從顯示驅(qū)動器50提供的驅(qū)動信號沿從頂部到底部的方向執(zhí)行線序掃描，由此執(zhí)行基于視頻信號SB(合成幀圖像FB(t3))的顯示(參見圖14A)。在液晶阻擋10中，開閉門12A在時間t3時基于來自阻擋驅(qū)動器41的驅(qū)動信號變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，并且在時間段t3到t4中，開閉門12A和12B保持關(guān)閉狀態(tài)(參見圖14B 和14C)。以此方式，因為觀看者將不會注意顯示單元20中從基于視頻信號SA的顯示到基于視頻信號SB的顯示的瞬時變化，所以可以減小圖像品質(zhì)的劣化。在時間段t4到t5中，顯示單元20基于從顯示驅(qū)動器50提供的驅(qū)動信號沿從頂部到底部的方向執(zhí)行線序掃描，由此再次執(zhí)行基于視頻信號SB (合成幀圖像FB (t3))的顯示(參見圖14A)。就是說，在本實施例中，基于合成幀圖像FB(t3)的顯示操作在時間段t3 到t5中被重復(fù)兩次。在液晶阻擋10中，在時間t4時，開閉門12B基于來自阻擋驅(qū)動器41 的驅(qū)動信號變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。以此方式，觀看者在時間段t4到t5中可以看到顯示單元20的基于視頻信號SB的顯示。通過重復(fù)上述操作，3D顯示裝置1基于視頻信號Sdisp生成合成幀圖像FA和FB， 并且重復(fù)和交替地執(zhí)行基于視頻信號SA(合成幀圖像FA)的顯示(開閉門12A的顯示)和基于視頻信號SB(合成幀圖像FB)的顯示(開閉門12B的顯示)。由此，通過在錯開的位置(開閉門12A和12B)處交替地顯示基于視頻信號Sdisp 交替地生成的合成幀圖像FA和FB，可以獲得與所謂的交織顯示相同的效果并且獲得更流暢地視頻圖像。[效果]如上所述，在本實施方式中，因為通過插值處理生成的、與不同定時相關(guān)的合成幀圖像FA和FB被在錯開的位置處交替顯示，所以可以顯示更流暢的視頻圖像，并且可以提高圖像品質(zhì)。[修改例1]在上面的實施方式中，雖然背光被描述為常開的，但是本公開不限于此，而與之相反，例如，背光可以按預(yù)定的周期被重復(fù)打開和關(guān)閉。這可例如在液晶阻擋10的開閉門 12(12A和12B)在與液晶的響應(yīng)速度相對應(yīng)的響應(yīng)時間內(nèi)執(zhí)行開閉操作時被應(yīng)用。下面將描述其細節(jié)。圖16A-16D示出了根據(jù)本修改例的3D顯示裝置的顯示操作的時序圖，其中，圖16A 示出了顯示單元20的操作，圖16B示出了液晶阻擋10的開閉門12A的操作，圖16C示出了液晶阻擋10的開閉門12B的操作，圖16D示出了背光30的操作。在圖16B和16C中，“打開一關(guān)閉”表示開閉門12(12A和12B)從打開狀態(tài)變化到關(guān)閉狀態(tài)的狀態(tài)，并且“關(guān)閉一打開”表示開閉門12從關(guān)閉狀態(tài)變化到打開狀態(tài)的狀態(tài)。“打開一關(guān)閉”和“關(guān)閉一打開”對應(yīng)于液晶阻擋10的開閉門12的液晶分子的響應(yīng)。背光30在開閉門12處于打開狀態(tài)時的時間段內(nèi)被打開，并且在其他時間段內(nèi)被關(guān)閉。以此方式，因為在開閉門12以“打開一關(guān)閉”和“關(guān)閉一打開”的方式瞬時改變時，觀看者將不能看見顯示內(nèi)容，所以可以減小圖像品質(zhì)的劣化。[其他修改例]
在上面的實施方式中，雖然視頻信號SA(合成幀圖像FA)是由視頻信號Sdisp直接生成的，并且視頻信號SB(合成幀圖像FB)是通過插值處理生成的，但是本公開不限于此。與之相反，例如，視頻信號SB可由視頻信號Sdisp直接生成，且視頻信號SA可通過插值處理生成，并且視頻信號SA和SB兩者都可以通過插值處理來生成。而且，在上面的實施方式中，雖然幀圖像F是通過對幀圖像E執(zhí)行插值處理生成的，然后通過合成處理生成合成幀圖像FA和FB，但是本公開不限于此。與之相反，例如，可以在執(zhí)行合成處理之后執(zhí)行插值處理，并且插值處理和合成處理可以同時進行。而且，在上面的實施方式中，雖然顯示單元20被描述為基于相同的合成幀圖像執(zhí)行兩次顯示操作(線序掃描)，但是本公開不限于此，并且與之相反，例如可以不執(zhí)行第二次線序掃描。具體地，例如，在圖14A-14C中，當在tl到t3的時間段中執(zhí)行基于視頻信號 SA的顯示時，可以在tl到t2的時間段中執(zhí)行線序掃描，然后在t2到t3的時間段中可以停止掃描。而且，當在t3到t5的時間段中執(zhí)行基于視頻信號SB的顯示時，可以在t3到t4 的時間段中執(zhí)行線序掃描，然后在t4到t5的時間段中可以停止掃描。<2.第二實施方式〉在本實施方式中，在第一實施方式中的液晶阻擋10的開閉門12被沿線序掃描方向(y軸方向)細分，并且與此相應(yīng)地，插值處理器中的插值處理的方法被改變。就是說，在本實施方式中，3D顯示裝置2被如下構(gòu)造使用開閉門12被細分的液晶阻擋60來代替第一實施方式的液晶阻擋10 (參見圖1等)，并且使用執(zhí)行與合成圖像生成器45不同的插值處理的合成圖像生成器65來代替合成圖像生成器45。此外，具有與根據(jù)第一實施方式的 3D顯示裝置1的那些基本相同的構(gòu)造的組成元件將由相同的標號表示，并將適當省略對其的描述。圖17示出了液晶阻擋60的構(gòu)造實施例。液晶阻擋60包括開閉門62。開閉門62 對應(yīng)于根據(jù)第一實施方式的液晶阻擋10的開閉門12。在液晶阻擋60中，區(qū)Zl和Z2被設(shè)置為沿y軸方向(線序掃描方向)排列，并且在各個區(qū)中開閉門62和開閉門11被沿χ軸方向交替排列。在液晶阻擋60中，布置在區(qū)Zl中的開閉門62和布置在區(qū)Z2中的開閉門62被構(gòu)造為獨立操作。阻擋驅(qū)動器41獨立地驅(qū)動這些開閉門62，從而當執(zhí)行3D顯示時，區(qū)Zl中的開閉門62和區(qū)Z2中開閉門62以不同的定時執(zhí)行開閉操作。圖18示出了開閉門62的組構(gòu)造實施例。在此實施例中，開閉門62在區(qū)Zl和Z2 的每一個中形成兩個組。具體地，在區(qū)Zl中，交替布置的多個開閉門62形成組Al和Bi。 類似地，在區(qū)Z2中，交替布置的多個開閉門62形成組A2和B2。當執(zhí)行3D顯示時，阻擋驅(qū)動器41驅(qū)動屬于同一組的多個開閉門62，以使其同時執(zhí)行開閉操作。具體地，在區(qū)Zl中，阻擋驅(qū)動器41驅(qū)動開閉門62，使得各自屬于組Al和Bl 的多個開閉門62分別交替地以分時方式執(zhí)行開閉操作。類似地，在區(qū)Z2中，阻擋驅(qū)動器41 驅(qū)動開閉門62，使得各自屬于組A2和B2的多個開閉門62分別交替地以分時方式執(zhí)行開閉操作。在下面的描述中，屬于組Al和A2的開閉門62將被適當?shù)爻蔀殚_閉門62A，屬于組 Bl和B2的開閉門62將被適當?shù)爻蔀殚_閉門62B。在此，組A1，A2，B1和B2對應(yīng)于根據(jù)本公開的實施方式的“開閉門組”的具體實施例。區(qū)Zl和Z2對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的實施方式的“子阻擋區(qū)域”的具體實施例。在3D顯示裝置2中，因為液晶阻擋60的區(qū)Zl和Z2中的開閉門62獨立地執(zhí)行開閉操作，所以在顯示單元20的對應(yīng)于液晶阻擋60的區(qū)Zl和Z2的區(qū)域中執(zhí)行基于不同合成幀圖像的顯示。圖19示出了顯示單元20的區(qū)Zl和Z2。區(qū)Zl和Z2被設(shè)置在液晶阻擋60上、對應(yīng)于區(qū)Zl和Z2的位置處。因此，從背光30發(fā)射的光通過顯示單元20的區(qū)Zl進入液晶阻擋60的區(qū)Z1，并通過顯示單元20的區(qū)Z2進入液晶阻擋60的區(qū)Z2。如圖1所示，合成圖像生成器65包括插值處理器66，該插值處理器66包括插值圖像生成器68。如將在下面描述的，插值圖像生成器68基于在6個視點視頻圖像的每一個中在時間上相鄰的幀圖像E生成3個不同時間的插值幀圖像Ei。圖20A-20C示出了 3D顯示裝置2的顯示操作的時序圖，其中，圖20A示出了顯示單元20的操作，圖20B示出了液晶阻擋60的開閉門62A的操作，圖20C示出了液晶阻擋60 的開閉門62B的操作。圖21A-21C示出了合成圖像生成器65中視頻信號SA和SB的生成實施例，其中， 圖21A示出了視頻信號Sdisp，圖21B示出了視頻信號SA，圖21C示出了視頻信號SB。在圖20A-20C中，對于區(qū)Zl和Z2中每一個示出了顯示單元20和開閉門62A和 62B的操作。就是說，在圖20A中，區(qū)Zl的部分中所示的“SA”表示顯示單元20基于視頻信號SA執(zhí)行區(qū)Zl中的顯示的狀態(tài)，區(qū)Z2的部分中所示的“SA”表示顯示單元20基于視頻信號SA執(zhí)行區(qū)Z2中的顯示的狀態(tài)。類似地，區(qū)Zl的部分中所示的“SB”表示顯示單元20 基于視頻信號SB執(zhí)行區(qū)Zl中的顯示的狀態(tài)，區(qū)Z2的部分中所示的“SB”表示顯示單元20 基于視頻信號SB執(zhí)行區(qū)Z2中的顯示的狀態(tài)。而且，在圖20B中，區(qū)Zl的部分中所示的“打開”和“關(guān)閉”表示區(qū)Zl中的開閉門62A(屬于組Al的開閉門62)的操作，并且區(qū)Z2的部分中所示的“打開”和“關(guān)閉”表示區(qū)Z2中的開閉門62A(屬于組A2的開閉門62)的操作。 類似地，在圖20C中，區(qū)Zl的部分中所示的“打開”和“關(guān)閉”表示區(qū)Zl中的開閉門62B(屬于組Bl的開閉門62)的操作，并且區(qū)Z2的部分中所示的“打開”和“關(guān)閉”表示區(qū)Z2中的開閉門62B(屬于組B2的開閉門62)的操作。3D顯示裝置2在til到tl3的時間段中執(zhí)行基于視頻信號SA的顯示。首先，如圖21A-21C所示，合成圖像生成器65基于視頻信號Sdisp生成與時間til 相關(guān)的視頻信號SA的合成幀圖像FA(til)。具體地，插值處理器66將在視頻信號Sdisp 中所包含的幀圖像El (til)到E6(tll)提供給合成處理器47，作為幀圖像Fl (til)到 F6(tll)。而且，合成處理器47基于從插值處理器66提供的幀圖像Fl (til)到F6(tll)生成構(gòu)成視頻信號SA的合成幀圖像FA(til)。而且，如圖21A-21C所示，合成圖像生成器65基于視頻信號Sdisp生成與時間tl2 相關(guān)的視頻信號SA的合成幀圖像FA(tl2)。具體地，插值處理器66的插值圖像生成器68 基于視頻信號Sdisp中所包含的幀圖像El (til) -E6 (til)和幀圖像El (tl5) -E6 (tl5)通過插值處理生成幀圖像Fl (tl2)-F6 (tl2)(沒有示出)。而且，合成處理器47基于從插值處理器66提供的幀圖像Fl (tl2)到F6(tl2)生成構(gòu)成視頻信號SA的合成幀圖像FA (tl2)。在時間段til到tl3中，如圖20A-20C所示，顯示單元20執(zhí)行基于視頻信號SA的線序掃描，由此合成幀圖像FA (til)被顯示于區(qū)Z1，合成幀圖像FA(tl2)被顯示于區(qū)Z2(參見圖20A)。就是說，合成幀圖像FA(tll)的上半部分(對應(yīng)于區(qū)Zl的部分)被顯示于顯示單元20的區(qū)Z1，合成幀圖像FA(tl2)的下半部分(對應(yīng)于區(qū)Z2的部分)被顯示于區(qū)Z2。 而且，在液晶阻擋60中，在時間段tl2到tl3中，Zl中的開閉門62A變?yōu)榇蜷_狀態(tài)，并且在時間段tl3到tl4中，Z2中的開閉門62A變?yōu)榇蜷_狀態(tài)(參見圖20B)。以此方式，在時間段tl2到tl4中，觀看者可以看到顯示單元20的基于視頻信號SA的顯示。接著，在tl3到tl5的時間段中，3D顯示裝置2執(zhí)行基于視頻信號SB的顯示。首先，如圖21A-21C所示，合成圖像生成器65基于視頻信號Sdisp生成與時間tl3 相關(guān)的視頻信號SB的合成幀圖像FB(tl3)。具體地，插值處理器66的插值圖像生成器68 通過插值處理生成幀圖像Fl(tl3)-F6(tl3)(沒有示出)，并且合成處理器47基于這些幀圖像生成構(gòu)成視頻信號SB的合成幀圖像FB(tl3)。而且，合成圖像生成器65基于視頻信號Sdisp生成與時間tl4相關(guān)的視頻信號SB 的合成幀圖像FB(tl4)。具體地，插值處理器66的插值圖像生成器68通過插值處理生成幀圖像Fl(tl4)-F6(tl4)(沒有示出)，并且合成處理器47基于這些幀圖像生成構(gòu)成視頻信號 SB的合成幀圖像FB (t 14)。在時間段tl3到tl5中，如圖20A-20C所示，顯示單元20執(zhí)行基于視頻信號SB的線序掃描，由此合成幀圖像FB (tl3)被顯示于區(qū)Z1，合成幀圖像FB(tl4)被顯示于區(qū)Z2(參見圖20A)。就是說，合成幀圖像FB (tl3)的上半部分(對應(yīng)于區(qū)Zl的部分)被顯示于顯示單元20的區(qū)Z1，合成幀圖像FB(tl4)的下半部分(對應(yīng)于區(qū)Z2的部分)被顯示于區(qū)Z2。 而且，在液晶阻擋60中，在時間段tl4到tl5中，Zl中的開閉門62B變?yōu)榇蜷_狀態(tài)，并且在時間段tl5到tl6中，Z2中的開閉門62A變?yōu)榇蜷_狀態(tài)(參見圖20C)。以此方式，在時間段tl4到tl6中，觀看者可以看到顯示單元20的基于視頻信號SB的顯示。通過重復(fù)上述操作，3D顯示裝置2基于視頻信號Sdisp通過插值處理生成合成幀圖像FA和FB，并且重復(fù)和交替地執(zhí)行基于視頻信號SA(合成幀圖像FA)的顯示(開閉門 62A的顯示)和基于視頻信號SB(合成幀圖像FB)的顯示(開閉門62B的顯示)。如上所述，在本實施方式中，因為基于通過插值處理生成的不同合成幀圖像FA和 FB在顯示單元20的區(qū)Zl和Z2中執(zhí)行顯示，所以可以顯示更流暢的視頻圖像，并且可以提高圖像品質(zhì)。其他效果與第一實施方式的相同。[修改例2-1]在上面的實施方式中，雖然合成圖像生成器65以整幅為單位生成了合成幀圖像 FA和FB，但是本公開不限于此。與之相反，例如，可以生成合成幀圖像FA和FB的僅僅必要部分(上半部分或下半部分)。例如，在圖21A-21C中，合成圖像生成器65可以在時間til 時生成合成幀圖像FA(til)的僅僅上半部分，在時間tl2時生成合成幀圖像FA(tl2)的僅僅下半部分，在時間tl3時生成合成幀圖像FB (tl3)的僅僅上半部分，在時間tl4時生成合成幀圖像FB(tl4)的僅僅下半部分。[修改例2-2]在上述的實施方式中，雖然背光被描述為常開的，但是本公開不限于此，而與之相反，例如，背光可以按預(yù)定的周期被重復(fù)打開和關(guān)閉，這與第一實施方式和修改例1相似。 下面將描述考慮液晶阻擋60的開閉門62(62A和62B)的響應(yīng)時間的實施例。圖22A和22B示出了根據(jù)本修改例的背光30B的構(gòu)造實施例，其中，圖22A示出了
1背光30B的平面圖，圖22B示出了背光30B的主要部分的透視圖。如圖22A所示，背光30B 包括兩個能夠獨立發(fā)射光的光發(fā)射部分BLl和BL2。如圖22B所示，光發(fā)射部分BLl和BL2 分別包括光源31和光導板32。在本實施例中，光源31由LED形成。光導板32漫射從光源 31發(fā)射的光，使得光發(fā)射部分BLl和BL2發(fā)射均場光。光發(fā)射部分BLl和BL2被設(shè)置在顯示單元20和液晶阻擋60上、對應(yīng)于區(qū)Zl和Z2的位置處。因為光發(fā)射部分BLl和BL2被構(gòu)造為獨立地發(fā)射光，所以在背光30B中，可以不在光發(fā)射部分BLl和BL2之間透射光。具體地，首先，從一個光源31發(fā)射的光只進入對應(yīng)于該光源31的光導板32。而且，進入光導板32的光被光導板32的側(cè)表面全反射，由此沒有光通過側(cè)表面透射到相鄰的光導板32。具體地，這樣的全反射可以通過如下來實現(xiàn)調(diào)節(jié)光源31的位置或在光導板32的側(cè)表面上形成光反射表面。在此實施例中，雖然光源31由 LED形成，但是本公開不限于此，而與之相反，光源31可以由例如CCFL形成。圖23A-23D示出了根據(jù)本修改例的3D顯示裝置的顯示操作的時序圖，其中，圖23A 示出了顯示單元20的操作，圖23B示出了液晶阻擋60的開閉門62A的操作，圖23C示出了液晶阻擋60的開閉門62B的操作，圖23D示出了背光30B的操作。在圖23B中，在區(qū)Zl和 Z2中示出的“打開”，“打開一關(guān)閉”，“關(guān)閉”和“關(guān)閉一打開”表示區(qū)Zl和Z2中的開閉門 62A的操作。類似地，在圖23C中，在區(qū)Zl和Z2中示出的“打開”，“打開一關(guān)閉”，“關(guān)閉”和 “關(guān)閉一打開”表示區(qū)Zl和Z2中的開閉門62B的操作。背光30B的光發(fā)射部分BLl在液晶阻擋60的區(qū)Zl中的開閉門62(62A和62B)處于打開狀態(tài)時的時間段內(nèi)被打開，并且在其他時間段內(nèi)被關(guān)閉。類似地，背光30B的光發(fā)射部分BL2在液晶阻擋60的區(qū)Z2中的開閉門62(62A和62B)處于打開狀態(tài)時的時間段內(nèi)被打開，并且在其他時間段內(nèi)被關(guān)閉。以此方式，因為在開閉門62以“打開一關(guān)閉”和“關(guān)閉一打開”的方式瞬時改變時，觀看者將不能看見顯示內(nèi)容，所以可以減小圖像品質(zhì)的劣化。[其他修改例]在上面的實施方式中，雖然液晶阻擋的開閉門12在線序掃描方向(y軸方向)上被分成了兩部分，本公開不限于此，而與之相反，開閉門12可以被分成三部分或更多部分。 在此情況下，例如，理想的是，顯示單元中的區(qū)的數(shù)量根據(jù)所細分的部分的數(shù)量而改變，并且合成圖像生成器65對于每一個區(qū)通過執(zhí)行插值處理生成合成幀圖像。雖然通過若干實施方式和修改例說明了本公開，但是本公開不限于這些實施方式等，可以進行各種變化。例如，在這些實施方式中，雖然顯示單元20的顯示響應(yīng)時間被描述為很短，但是響應(yīng)時間可以很長。下面將描述其細節(jié)。圖24A-24C示出了根據(jù)本修改例的3D顯示裝置的顯示操作的時序圖，其中，圖24A 示出了顯示單元20的操作，圖24B示出了液晶阻擋60的開閉門62A的操作，圖24C示出了液晶阻擋60的開閉門62B的操作。圖25A-25C示出了根據(jù)修改例的合成圖像生成器中視頻信號SA和SB的生成實施例，其中，圖25A示出了視頻信號Sdisp，圖25B示出了視頻信號SA,圖25C示出了視頻信號 SB。在圖24A中，“SA — SB”表示視頻信號SB被提供到顯示驅(qū)動器50并且顯示單元 20從基于視頻信號SA的顯示改變到基于視頻信號SB的顯示的狀態(tài)。類似地，"SB — SA”表示視頻信號SA被提供到顯示驅(qū)動器50并且顯示單元20從基于視頻信號SB的顯示改變到基于視頻信號SA的顯示的狀態(tài)?！癝A — SB”和“SB — SA”對應(yīng)于顯示單元20的液晶分子的響應(yīng)。如圖24A-24C所示，在基于視頻信號SA和SB的顯示被固定在顯示單元20的區(qū)Zl 和Z2中時的時間段中，開閉門62變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。具體地，在顯示單元20的區(qū)Zl中執(zhí)行基于視頻信號SA的顯示時的時間段中，區(qū)Zl中的開閉門62A變?yōu)榇蜷_狀態(tài)(參見圖24B)，并且在顯示單元20的區(qū)Z2中執(zhí)行基于視頻信號SA的顯示時的時間段中，區(qū)Z2中的開閉門 62A變?yōu)榇蜷_狀態(tài)(參見圖24B)。類似地，在顯示單元20的區(qū)Zl中執(zhí)行基于視頻信號SB的顯示時的時間段中，區(qū)Zl中的開閉門62B變?yōu)榇蜷_狀態(tài)(參見圖24C)，并且在顯示單元20 的區(qū)Z2中執(zhí)行基于視頻信號SB的顯示時的時間段中，區(qū)Z2中的開閉門62B變?yōu)榇蜷_狀態(tài) (參見圖24C)。以此方式，因為觀看者將不能看見顯示單元20的顯示的改變(“SB — SA” 和“ SA — SB”)，所以可以減小圖像品質(zhì)的劣化。而且，例如，在上述實施方式等中，雖然3D顯示裝置的背光30、顯示單元20以及液晶阻擋10被描述為以此次序布置，但是本公開不限于此。與此相反，例如，如圖26A和26B 所示，它們可以以背光30、液晶阻擋10和顯示單元20的次序布置。圖27A和27B示出了根據(jù)本修改例的顯示單元20和液晶阻擋10的操作實例，其中，圖27A示出了當提供視頻信號SA時的操作，圖27B示出了當提供視頻信號SB時的操作。 在本修改例中，從背光30發(fā)射的光首先進入液晶阻擋10(60)。而且，在光分量中通過了開閉門12A和12B的光被顯示單元20調(diào)制，并且可以輸出6個視點視頻圖像。而且，例如，在上述實施方式等中，雖然液晶阻擋的開閉門被描述為沿y軸方向延伸，但是本公開不限于此。例如，在第二實施方式中，可以使用圖28A中所示的階梯阻擋系統(tǒng)，以及圖28B中所示的傾斜阻擋系統(tǒng)。例如，階梯阻擋系統(tǒng)被公開于JP-A-2004-264762。 例如，傾斜阻擋系統(tǒng)被公開于JP-A-2005-086506。此外，通過連接區(qū)Zl和Z2中的阻擋，可以將這樣的阻擋系統(tǒng)應(yīng)用于第一實施方式的液晶阻擋10。而且，例如，在上述的實施方式等中，雖然開閉門12形成兩組，但是本公開不限于此，而與此相反，開閉門12可以形成例如3組或更多組。以此方式，可以進一步提高顯示分辨率。圖29A-29C示出了開閉門12形成3組，即組A，B和C的實施例。類似于上述實施方式等，開閉門12A代表屬于組A的開閉門12，開閉門12B代表屬于組B的開閉門12，開閉門 12C代表屬于組C的開閉門12。通過以分時方式交替打開開閉門12A，12B和12C來顯示視頻圖像，根據(jù)本修改例的3D顯示裝置可以實現(xiàn)三倍于僅僅具有開閉門12A的顯示裝置的分辨率。換句話說，3D顯示裝置的分辨率變?yōu)?D顯示的1/2 ( = 1/6X3)。此外，例如，在上述的實施方式等中，雖然顯示單元20被描述為使用液晶，但是本公開不限于此，而與此相反，顯示單元20可以例如使用電致發(fā)光(EL)材料。此外，例如，在上述的實施方式等中，雖然使用了由液晶形成的液晶阻擋10，但是本公開不限于此，并且可以使用由其他材料形成的阻擋。此外，例如，在上述的實施方式等中，如圖14A-14C等中所示的，雖然液晶阻擋10 與顯示單元20中的線序掃描同步地執(zhí)行開閉操作，但是本公開不限于此。與此相反，在不引起由觀看者觀看的圖像品質(zhì)的劣化的情況下，可以以增大或減小打開開閉門的時間長度的方式改變打開/關(guān)閉定時。
此外，例如，在上述的實施方式等中，雖然視頻信號SA和SB包含6個視點視頻圖像，但是本公開不限于此，并且視頻信號SA和SB可以包含5個視點視頻圖像或更少的視點視頻圖像，以及可以包含7個視點視頻圖像或更多的視點視頻圖像。在此情況下，圖9A-9C 中所示的液晶阻擋10的開閉門12A和12B與像素Pix之間的關(guān)系也改變。就是說，例如， 當視頻信號SA和SB包含5個視點視頻圖像時，理想的是，開閉門12A被設(shè)置在顯示單元20 的1-5像素Pix的部分中。類似地，理想的是，開閉門12B被設(shè)置在顯示單元20的1-5像素Pix的部分中。本公開包括與2010年11月22日向日本特許廳遞交的日本在先專利申請JP 2010-260074中所公開的相關(guān)的主題，在此通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在權(quán)利要求書及其替代物的范圍內(nèi)，可以基于設(shè)計要求及其它因素作出各種修改、組合、子組合及替代。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括光學阻擋單元，其包含多個開閉門組，每個開閉門組包含多個開閉門，其中，不同組中的開閉門各自在不同的定時執(zhí)行開閉操作；合成圖像生成器，其根據(jù)各個開閉門組的打開定時，基于多個不同的視點圖像來生成多個序列的合成圖像，所述多個序列的合成圖像分別對應(yīng)于所述多個開閉門組；以及顯示單元，其與所述各個開閉門組的所述開閉操作同步地顯示相應(yīng)序列的合成圖像， 其中，所述合成圖像生成器通過插值生成至少一個序列的合成圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述顯示單元通過線序掃描執(zhí)行顯示，并且其中，所述多個開閉門被設(shè)置成使得每個開閉門沿所述線序掃描的方向延伸，并且被布置成使得各個開閉門組沿與所述線序掃描方向交叉的方向以循環(huán)的方式出現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中，所述光學阻擋單元的開閉門通過以分時方式以所述開閉門組為單位進行切換， 來執(zhí)行所述開閉操作，并且其中，所述顯示單元在與處于打開狀態(tài)的開閉門對應(yīng)的位置處顯示相應(yīng)的合成圖像。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述顯示單元通過線序掃描執(zhí)行顯示，其中，所述光學阻擋單元被沿所述線序掃描的方向分成多個子阻擋區(qū)域，并在所述子阻擋區(qū)域中的每一者中包含所述多個開閉門組，并且其中，所述合成圖像生成器根據(jù)各個開閉門組的打開定時，在每個與這些子阻擋區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域中生成所述合成圖像。
5.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述多個序列的合成圖像中一個序列的合成圖像通過直接合成所述多個視點圖像來生成。
6.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述顯示單元是液晶顯示單元，并且其中，所述顯示裝置還包括背光。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其中，所述液晶顯示單元被布置在所述背光和所述光學阻擋單元之間。
8.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其中，所述光學阻擋單元被布置在所述背光和所述液晶顯示單元之間。
9.一種顯示方法，包括使光學阻擋單元的多個開閉門通過以分時方式以開閉門組為單位進行切換，來執(zhí)行開閉操作；根據(jù)各個開閉門組的打開定時，基于多個不同的視點圖像中的每一者，生成多個序列的合成圖像，所述多個序列的合成圖像分別對應(yīng)于所述多個開閉門組；以及與所述各個開閉門組的開閉操作同步地顯示相應(yīng)序列的合成圖像。
10.一種顯示裝置，包括光學阻擋單元，其包含多個開閉門組，每個開閉門組包含多個開閉門，其中，不同組中的開閉門分別在不同的定時執(zhí)行開閉操作；以及顯示單元，其顯示多個序列的合成圖像，所述多個序列的合成圖像分別對應(yīng)于所述多個開閉門組，其中，所述多個序列的合成圖像中至少一個序列的合成圖像是通過插值生成的，并且其中，所述光學阻擋單元與所述合成圖像同步地執(zhí)行所述開閉操作。
11. 一種顯示裝置，包括顯示單元，其顯示多個圖像以及基于所述多個圖像生成的插值圖像；以及光學阻擋單元，其包含第一開閉門組和第二開閉門組，每個開閉門組包含多個開閉門， 其中，所述第一開閉門組和所述第二開閉門組分別在不同的定時執(zhí)行開閉操作， 其中，所述第一開閉門組透射所述多個圖像，并且其中，所述第二開閉組透射所述插值圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及3D顯示裝置和3D顯示方法，所述顯示裝置包括光學阻擋單元，其包含多個開閉門組，每一個開閉門組包含多個開閉門，并且其中，不同組中的開閉門在不同的定時單獨地執(zhí)行開閉操作；合成圖像生成器，其根據(jù)各個開閉門組的打開定時，基于多個不同的視點圖像，生成多個序列的合成圖像，所述多個序列的合成圖像分別對應(yīng)于所述多個開閉門組；顯示單元，其與所述各個開閉門組的所述開閉操作同步地顯示相應(yīng)序列的合成圖像，其中，合成圖像生成器通過插值生成至少一個序列的合成圖像。
文檔編號H04N13/00GK102480628SQ20111036962
公開日2012年5月30日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者佐藤能久, 岡本好喜, 千葉淳弘, 吉田哲之, 坂本祥 申請人:索尼公司