[发明专利]3D显示系统

说明书

本申请要求于2011年11月23日提交的第2011-0122785号韩国专利申请以及于2012年1月31日提交的第2012-0009553号韩国专利申请的优先权和权益，上述申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

本发明涉及一种三维(3D)显示系统，更具体地说，涉及这样一种3D显示系统，该3D显示系统相对于3D空间中的显示面板的水平方向和垂直方向，将3D图像和通过相机获取的观察者的位置信息数据与最佳观看区域图像进行合成，并在显示面板上显示合成的图像以使观察者可视地得知最佳观看区域，从而使至少一个观察者能够容易可视地检查最佳观看区域并引导观察者移动到最佳观看区域中的位置。

背景技术

通常，根据立体视觉的原理获取表示三维的立体图像。这里，由双眼之间大约65mm的距离引起的双眼之间的视差(即，双眼视差)是体验立体视觉的最重要的因素。

具体地，左眼和右眼看到不同的2D图像，所述不同的2D图像通过视网膜被传输到大脑。然后，大脑将2D图像融合在一起，从而再现原始3D图像的深度和真实性。

迄今公开的显示3D图像的技术包括需要特殊眼镜的立体图像显示方法、不需要眼镜的立体图像显示方法以及全息显示方法。

在这些方法中，需要特殊眼镜的立体图像显示方法可被分类为偏振眼镜方法、快门眼镜方法和普尔弗里希(Pulfrich)方法，其中，偏振眼镜方法使用偏振光的振动方向或旋转方向，快门眼镜方法交替地显示左图像和右图像，Pulfrich方法将具有不同亮度的类型的光传送到左眼和右眼中的每个。

此外，不需要眼镜的立体图像显示方法可被分类为视差方法、双凸透镜方法和集成照相方法，其中，视差方法能够通过在图像之前的具有垂直格形的缝隙单独观看与左眼和右眼相应的各个图像，双凸透镜方法使用布置有半圆柱形透镜的双凸透镜板，集成照相方法使用复眼透镜片。

全息显示方法可得到具有立体感觉的所有因素(诸如适应性、会聚、双眼视差和运动视差)的3D图像，全息显示方法被分为激光再现全息摄影和白光再现全息摄影。

需要特殊眼镜的立体图像显示方法使人们欣赏立体图像，但是要求人们佩戴偏振眼镜或液晶快门眼镜。换句话说，观察者需要佩戴眼镜，因此导致感觉不舒服和不自然。

同时，不需要眼镜的立体图像显示方法具有针对少数人的固定观察范围，但是由于这种方法可允许不需要特殊眼镜就能够观看，因此得到推崇。换句话说，观察者直接观看屏幕，从而消除上述缺点。为此，正在对不需要眼镜的立体图像显示方法进行积极的研究。

例如，可使用全息显示方法来显示完美的3D图像，全息显示方法使用激光、透镜、镜子等基于空间中的3D坐标直接显示图像。全息显示方法给予真实存在的对象的感觉。然而，由于技术困难和设备占据的大空间，难以使用全息显示方法。

因此，越来越倾向于采用立体视觉显示方法，所述立体视觉显示方法通过立体图像提供每个对象的视差的量，从而使观察者感觉到对象的深度。在立体视觉显示中，使用用于立体视觉的观看区域形成光学系统。一般的观看区域形成光学系统使用视差屏障方法和双凸透镜片方法，所述视差屏障方法使用屏障形成每个视点图像的观看区域，所述双凸透镜片方法使用圆柱形透镜的光收集效果形成每个视点图像的观看区域。所述两种方法主要在于形成相应视点图像的观看区域的功能。在所述两种方法中，各个视点图像具有相同的中心，并且可根据系统的特性选择性地使用所述两种方法。

在视差屏障方法中，垂直或水平缝隙或狭缝被放置在与左眼和右眼二者相应的图像之前，并且合成的立体图像通过缝隙或狭缝被分别观看，从而给予立体感觉。

将在下面简要描述采用视差屏障方法的3D图像显示设备。

图1示出由现有的视差屏障3D显示设备执行的3D图像的实现。

参照图1，在现有的视差屏障方法中，通过重复布置缝隙和屏障而形成的视差屏障面板20被重复布置在显示面板30之前，其中，通过所述缝隙传播从显示面板30发出的光，所述屏障阻挡光。

观察者10通过视差屏障面板20的缝隙看到在显示面板30上显示或打印的图像。此时，观察者10的左眼L和右眼R即使通过相同缝隙也看到显示面板30的不同区域。在使用这样的原理的视差屏障方法中，左眼和右眼看到与不同区域的像素相应的图像，从而可体验立体视觉。具体地，在图1中，左眼L看到显示面板30中的与左眼相应的像素Lp，右眼R看到显示面板30中的与右眼相应的像素Rp。