CN102868902B - 立体图像显示装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体图像显示装置及其方法，该装置包括：一共同状态产生器，用以接收具有至少一立体图像信息，以产生一左眼图像、一右眼图像、一共同子图像及所对应的一状态信号，其中该共同子图像为该左眼图像及该右眼图像的共同部分；以及一主动控光层，依据该状态信号，对于该左眼图像及该右眼图像及该共同子图像分别处于一第一状态、一第二状态及一第三状态。本发明可让共同子图像的内容能够同时呈现于观众的双眼，并可提升3D画面的画质、亮度及解析度，也可以避免观众在观赏3D影片时因画面闪烁所产生的疲劳。

Description

立体图像显示装置及其方法

技术领域

本发明涉及立体图像显示技术，尤其涉及使用一共同状态的立体图像显示装置及方法。

背景技术

3D立体视觉的产生是当人类两眼观看物体时会有些微的差异，此也称为视差(parallax)，人脑会解读双眼的视差并判断物体远近以产生立体视觉。在这个基础之下发展出各式各样的3D立体显示技术，主要分为眼镜与裸视两大类型。当使用者需要佩戴特制眼镜以观赏3D立体影片时，依据其运作模式可分为主动式及被动式。

被动式3D立体眼镜也可分为红蓝滤色片式3D立体眼镜以及被动偏光式3D立体眼镜。被动偏光式3D立体眼镜的左眼镜片及右眼镜片上均具有一偏光片，以过滤原本朝不同方向震动的光线，阻隔与偏光膜方向垂直的光线，并让与偏光膜方向相同的光线通过。使用被动偏光式3D立体眼镜也需搭配对应的偏光式立体图像显示装置，偏光式立体图像显示装置，例如LCD，可使用两片液晶面板各自显示垂直及水平偏光画面，但此种方式成本较高，一般常用的做法是在屏幕表面配置奇偶交错排列的垂直及水平偏光片，分别使用画面一半的像素通过相位延迟单元(patterned retarder)的相位延迟设计让奇/偶数线不同以进行偏光产生3D效果，此方式的成本较低，但左眼及右眼看到的画面解析度(水平或垂直解析度)仅有一半，如图1所示，其中在液晶面板101之前安置了主动偏光层(active polarizer)102及相位延迟单元103，在3D偏光眼镜104的左眼以逆时针圆偏振的方式接收到仅有偶数线的左眼图像，3D偏光眼镜104的右眼以顺时针圆偏振的方式接收到仅有奇数线的右眼图像。

主动快门式的3D电视系统可应用于等离子体电视、LCD或DLP背投影电视等等，而且需搭配对应的快门眼镜(shutter glasses)与播放的电视信号进行同步，才能正确地观赏到对应的3D画面，且快门眼镜的价格相对较高。当使用主动偏光式3D电视所观赏3D影片，对于左眼及右眼来说，每张画面均具有完整的解析度，然而因为左眼图像及右眼图像轮流播流的缘故，所能观赏到的画面更新率(frame rate)仅有原本图像的一半，而且快门眼镜的切换也会造成闪烁。

传统3D立体图像或其他相关技术概念皆把立体图像视为独立的左眼/右眼图像信号与独立的左眼/右眼图像的显示方式来呈现3D立体视觉。这样的做法虽简单，但会造成快门眼镜闪烁，或是偏光眼镜所观看到的解析度减低的问题，因为所有的设计概念均是基于仅显示两种状态：左眼图像及右眼图像。

发明内容

有鉴于此，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种立体图像显示装置，包括：一共同状态产生器，用以接收具有至少一立体图像信息，以产生一左眼图像、一右眼图像、一共同子图像及所对应的一状态信号，其中该共同子图像为该左眼图像及该右眼图像的共同部分；以及一主动控光层，依据该状态信号，对于该左眼图像及该右眼图像及该共同子图像分别处于一第一状态、一第二状态及一第三状态。

本发明还提供一种立体图像显示方法，包括：接收一立体图像信息；依据该立体图像信息，产生一左眼图像、一右眼图像及一共同子图像，其中该左眼图像、该右眼图像及该共同子图像分别对应于具有一第一状态、一第二状态及一第三状态的一状态信号；以及依据预定的一图像播放顺序，于一立体图像显示装置上播放左眼图像、右眼图像及共同子图像，并依据该状态信号，以控制立体图像显示装置中的一主动控光层。

本发明可让共同子图像的内容能够同时呈现于观众的双眼，并可提升3D画面的画质、亮度及解析度，也可以避免观众在观赏3D影片时因画面闪烁所产生的疲劳。

附图说明

图1是示出一传统3D液晶显示装置及偏光眼镜的示意图。

图2A是示出依据本发明一实施例的共同状态产生器的示意图。

图2B、图2C是示出依据本发明另一实施例的共同状态产生器针对不同图像来源进行状态判断的示意图。

图3A、图3B是示出依据本发明一实施例的共同状态产生器计算相同图像的示意图。

图3C、图3D是示出依据本发明一实施例的共同状态产生器计算连续图像之间是否为相同图像的示意图。

图3E、图3F、图3G、图3H是示出依据本发明一实施例的使用不同区块以表示共同状态的示意图。

图4A至图4C是示出依据本发明一实施例的共同状态产生器针对不同图像使用不同图像设定档的流程图。

图5是示出依据本发明一实施例的立体图像显示装置500的方框图。

图6A、图6B是示出依据本发明一实施例的立体图像显示装置搭配快门眼镜的图像播放顺序的示意图。

图6C是示出依据本发明另一实施例的立体图像显示装置搭配偏光眼镜的图像播放顺序的示意图。

图6D是示出依据本发明另一实施例的裸视立体图像显示装置的图像播放顺序的示意图。

图7A是示出依据本发明一实施例的立体图像显示装置中的主动偏光层与所搭配的偏光眼影的示意图。

图7B是示出依据本发明一实施例的立体图像显示装置中的主动偏光层的电压与偏光角度的关系图。

图7C是示出依据本发明一实施例的立体图像显示装置中的主动偏光层对应不同状态的偏光角度及电压的关系表。

图8是示出依据本发明一实施例的图像播放顺序及其对应的状态控制信号与时序的示意图。

图9是示出依据本发明一实施例的液晶屏幕面板的状态转换时间的比较表。

图10A是示出依据本发明一实施例的状态延迟器的方框图。

图10B是示出依据本发明一实施例的状态延迟器的运作的流程图。

图11是示出依据本发明一实施例的立体图像显示方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

101～液晶面板；

102～主动偏光层；

103～相位延迟单元；

104～圆偏光眼镜；

201～共同状态产生器；

301、303、305～左眼图像；

302、304～右眼图像；

306、307、308、309、310、311～图像；

500～立体图像显示装置；

501～图像控制器；

502～状态控制器；

503～状态延迟器；

510～图像时序控制单元；

520～显示面板；

530～主动控光层；

801、802、803～状态信号。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

因传统3D立体图像的相关技术仅定义左眼图像及右眼图像，然而实际上人类双眼在观察物体时，两眼图像仅有些微的差异，换句话说，两眼图像中会有许多物体看起来是相同的，本发明在此提出一“共同子图像”的概念，并基于此概念以改良现有的各种主动/被动偏光式的3D立体图像显示系统。图2A是示出依据本发明一实施例的共同状态产生器201的示意图，其中立体图像信息可为任何具有3D信息的来源，例如：2D影片经过适当处理后所产生的3D影片(例如是2D图像与对应的深度图像)，或是由3D立体照像设备所提取的3D影片(已具有左眼/右眼图像)，也可为蓝光(Blu-ray)格式中具有3D信息的MVC格式的文件，或是2D图像加上对应的深度信息以呈现3D立体信息的来源。共同状态产生器201所输出的立体图像包括左眼图像、右眼图像及共同子图像。状态信号包括状态1、2、3，其中状态1、2、3分别定义为左眼图像、右眼图像及共同子图像，左眼图像及右眼图像中的共同部分，此称为共同子图像，其目的在于可让共同子图像的内容能够同时呈现于观众的双眼，并可提升3D画面的画质、亮度及解析度，也可以避免观众在观赏3D影片时因画面闪烁所产生的疲劳。

当立体图像信息经过共同状态产生器201时，可获得左眼图像、右眼图像或共同子图像所构成的立体图像，以及对应的状态信号。图2B及图2C是示出依据本发明另一实施例的共同状态产生器201的示意图。如图2B所示，若共同状态产生器201所接收的立体图像信息为3D立体摄影机所拍摄的左眼图像及右眼图像，则共同状态产生器201判断左眼图像与右眼图像是否相同，若是，则输出的状态信号为状态3，若否，则输出的状态信号为状态1(左眼图像)或状态2(右眼图像)。如图2C所示，若共同状态产生器201所接收的立体图像信息为多视角的信息或2D图像加上深度图像的信息，则共同状态产生器201则判断其所产生的左眼图像及右眼图像是否相同，若是，则输出的状态信号为状态3，若否，则输出的状态信号为状态1(左眼图像)或状态2(右眼图像)。在一实施例中，共同状态产生器201可以是个人电脑的所执行的软件、显示器中的缩放器(scalar)、面板中的时序控制器(T-CON)或是播放器的固件(firmware)，但本发明不限于此。共同状态产生器201所产生的立体图像，可为其所接收的立体图像信息经过旁通(bypass)或是由公知的3D格式转换技术所产生。

共同状态产生器201可针对不同的立体图像信息来源进行不同的处理，但其目的均是找出左眼图像(状态1)与右眼图像(状态2)的共同部分。图3A、图3B、图3C、图3D是示出依据本发明一实施例的共同状态产生器的演算法的示意图。在一实施例中，如图3A所示，共同状态产生器201可计算每一图像对中的左眼/右眼图像是否相近，例如：左眼图像301与右眼图像302的像素灰阶值的相减结果的绝对值小于10，或是左眼/右眼图像的像素灰阶值小于5，亦或左眼/右眼图像的像素的色差(DeltaE)小于1时，共同状态产生器201判断此图像对中的左右眼图像具有一状态3的像素。在另一实施例中，如图3B所示，共同状态产生器201可针对每两张连续的左眼图像及右眼图像(亦即前后图像，例如左眼图像303及右眼图像304，或右眼图像304及左眼图像305)，计算其是否为相近图像，例如：前后图像的像素灰阶值的相减结果的绝对值小于10，或是前后图像的像素的灰阶值小于5，亦或是前后图像的像素的色差(DeltaE)小于1时，共同状态产生器201判断此前后图像具有一状态3的像素。在又一实施例中，共同状态产生器201更可针对连续数张图像的间的灰阶值变化进行计算，以得知所计算的连续图像之间是否存在状态3的共同图像，如图3C所示，图像306与307的像素的灰阶值变化为3，图像307与308的像素的灰阶值变化为6，则共同状态产生器可统计该连续3张图像之间的灰阶值变化的一加总值小于预定值(例如10)，以判断图像306的该像素为状态3。如图3D所示，图像309与310的像素的灰阶值变化为6，图像310与311的像素的灰阶值变化为6，则共同状态产生器可统计该连续3张图像之间的灰阶值变化的一加总值大于预定值(例如10)，以判断图像309的该像素为状态1的图像。依上述方式可计算出具有状态3的完整的共同子图像，其中各像素的状态值也可替换为区块状态值，意即使用多个像素的区块，并用一代表值来代替该区块的状态，如图3E、图3F所示为过半法，以状态数量过半者为主，亦或是如图3G所示，以区块中心的状态值为主，亦或是如图3H，当区块中有一状态值为1，则该区块的状态值则为1。综上所述，共同子图像中仅有状态3的像素或区块。

若共同状态产生器201所接收的立体图像信息为2D图像加上深度信息或是蓝光光碟中3D内容的MVC格式，其中2D图像与对应的深度信息可利用深度摄影机所产生，在此实施例中，可将2D图像与深度信息(或MVC格式)利用公知技术(例如：蓝光播放器或PC)将其转换为以左右眼为基础的立体图像，并通过特定的演算法(介绍于后)，以转换为立体图像及对应的状态信息。在一实施例中，共同状态产生器201将深度图像中特定深度值的区域定义为状态3，举例来说，一般左眼图像与右眼图像对于呈现于屏幕平面上在一特定深度的景物，所看到的图像几乎没有差异，因此可将深度图像中特定深度值或特定深度范围的区域定义为状态3，而其余的区域则视左眼或右眼图像以定义为状态1或状态2。举例来说，若在深度图像中使用灰阶值0至255表示不同深度，则上述可定义为状态3的特定深度范围可为灰阶值0至10、120至135或233至255，其余的灰阶值则视其为左眼图像或右眼图像以定义为状态1或状态2。

前述实施例说明整张左眼图像或右眼图像为状态3的情况，于又一实施例中，共同状态产生器201更可计算左眼图像及右眼图像的交集部分，亦即共同子图像，扩增的立体图像可用下列函式表示：

Frame{L，R}→Frame{L^*，S，R^*}

&property(Frame)＝StateX，wherein X＝1～3

其中左眼图像对应状态1，右眼图像对应状态2，共同子图像对应状态3，其中共同状态产生器也会输出各个图像对应的状态信号，以进一步控制3D显示器的面板及主动控光层。在一实施例中，以左眼图像为例，L^*可为纯左眼图像、左眼图像或最佳化左眼图像，其中左眼图像为进行3D立体图像处理后所得到的左眼图像，“纯左眼图像”表示仅出现于左眼图像的部分物体的子图像，最佳化左眼图像表示针对不同场景使用图像处理强化后以取得较佳视觉效果的左眼图像。共同子图像可用下列函式表示：

S＝(L^*∩R^*)

其中S表示共同子图像，L^*可为纯左眼图像、左眼图像或最佳化左眼图像，R^*可为纯右眼图像、右眼图像或最佳化右眼图像，且L^*与R^*为配对关系，例如L^*为最佳化左眼图像，R^*需为最佳化右眼图像。对于L^*与R^*的交集的部分之外，意即共同子图像S之外的区域，可补偿黑色画面、白色画面或其他可改善图像画质的图像，例如包含特定比例(例如：共同子图像在画面的比例小于50％)或是针对左眼/右眼图像进行优化的图像。如图4A及图4B所示，本发明可用不同方式计算L^*、R^*以及所对应的共同子图像S，其中图4A中的L^*及R^*分别为左眼图像及右眼图像，图4B中的L^*及R^*分别为纯左眼图像及纯右眼图像。

在另一实施例中，本发明可分别针对状态1、2、3的左眼图像、右眼图像及共同子图像进行微调，例如共同状态产生器201使用图像设定档(profile)A调高状态1、2的对比与饱和度，并降低其整体亮度；共同状态产生器201使用图像设定档B以调高状态3的亮度，其流程请参考图4，在步骤S410，共同状态产生器201判断若该张图像为状态3，则使用图像设定档B，否则使用图像设定档A，意即利用图像的状态属性的检测结果，对应地将图像套用至不同的图像设定档，以图像处理改变左眼图像、右眼图像及共同子图像的像素值，其中图像设定档A及图像设定档B所进行的图像处理包括调整于状态1～3的左眼图像/右眼图像/共同子图像中所对应区域的亮度、对比、Gamma、饱和度及肤色的至少一个，但本发明不限于此。

图5是示出依据本发明一实施例的立体图像显示装置500的方框图。立体图像显示装置500包括共同状态产生器201、图像控制器501、状态控制器502、显示面板520及主动控光层530，当共同状态产生器201计算出每张左眼图像、右眼图像及共同子图像后，并输出立体图像，并可通过一图像控制器501以控制立体图像中的左眼图像、右眼图像及共同子图像的图像播放顺序，并将立体图像输出至显示面板520。另外，更通过一状态控制器502以控制立体图像显示装置500中的部分元件(例如：主动控光层530)，以针对立体图像的不同状态进行对应的控制，其细节将于后述实施例中介绍。在一实施例中，共同状态产生器201、图像控制器501及状态控制器502所组成的图像时序控制器510可以是个人电脑的所执行的软件、显示器中的缩放器(scalar)、显示面板中的时序控制器(T-CON)或是播放器的固件(firmware)，但本发明不限于此。

在一实施例中，如图6A所示，若左眼图像及右眼图像的画面频率均为60Hz(NTSC格式)，当使用本发明的主动式快门眼镜时，本发明的立体图像显示装置所播放的图像顺序可为L^*→S→R^*→S，意即在每张左眼图像及右眼图像的后插入一张共同子图像，此时立体图像显示装置的画面显示频率需为240Hz，此以NTSC格式为例，若以PAL格式，则需要200Hz的画面显示频率，以便在同时间内显示2倍数据量的输出图像。在另一实施例中，如图6B所示，立体图像显示装置所播放的图像顺序也可为L^*→S→R^*，意即仅在左眼图像的后及右眼图像之前插入一张共同子图像，此时立体图像显示装置的画面显示频率需为180Hz，此以NTSC格式为例，若以PAL格式，则需要150Hz的画面显示频率，以便在同时间内显示1.5倍数据量的输出图像。在前述实施例中，原本快门眼镜对于状态1及状态2的图像的操作方式为右眼镜片关闭及左眼镜片关闭(意即左眼镜片开启及右眼镜片开启)，然而针对状态3的图像来说，快门眼镜具有一“两眼同开”的状态，意即左眼镜片及右眼镜片同时开启，以让双眼能同时观察到共同子图像，借以增进画面品质。

在又一实施例中，如图6C所示，本发明的立体图像显示装置500中的主动控光层530播放图像顺序可为L^*→S→R^*→S，或者是L^*→S→R，其中主动控光层530依据状态信号，对于该左眼图像及该右眼图像及该共同子图像分别处于一第一状态、一第二状态及一第三状态，其中主动控光层530可为一主动偏光层、主动透镜或主动光指向层。在另一实施例中，当使用偏光眼镜搭配主动偏光层时，立体图像显示装置500播放图像的顺序可为L^*→S→R^*→S，或者是L^*→S→R，在立体图像显示装置500中具有一状态控制器502，以控制主动偏光层，当接收到状态3的信号时，状态控制器502控制主动偏光层介于左右之间的中间偏光角度送出图像信号，此时偏光眼镜的双眼可同时观察到状态3的共同子图像。

在又一实施例中，如图6D所示，当立体图像显示装置500使用裸视立体图像技术(如视差屏障式(parallax barriers)/主动透镜(Active lenses)/指向性背光(direct backlight)等)时，在裸视立体图像显示装置中的左眼图像(状态1)及右眼图像(状态2)即为原本的操作模式，而状态3的共同子图像则应用于裸视立体图像显示装置的2D模式。更详细而言，在一实施例中，对于使用视差屏障的3D裸视显示器，状态控制器即为视差屏障的控制器，当其接收到状态3的信号时，状态控制器会控制视差屏障，以切换至2D观赏模式并送出2D观赏的信号。在另一实施例中，对于使用主动透镜的3D裸视显示器，状态控制器502即为主动透镜的控制器，当接收到状态1的信号时，状态控制器502会控制透镜角度以通过状态1的主动透镜射向左眼(意即仅有左眼图像呈现)，当接收到状态2的信号时，状态控制器502会控制透镜角度以让光线通过状态2的主动透镜射向右眼(意即仅有右眼图像呈现)，当接收到状态3的信号时，则状态控制器502会控制主动透镜的透镜角度以让光线同时射向左眼及右眼(意即左眼图像及右眼图像同时呈现)，以让裸视立体图像显示装置切换至2D观赏模式并送出2D观赏的信号。在又一实施例中，对于使用指向性背光的3D裸视显示器，状态控制器502即为指向性背光模块(也称为主动光指向层)的控制器，当其接收到状态1、2的状态信号时，状态控制器502会分别开启指向性背光模块中的左区背光模块及右区背光模块，以让人眼分别接收到左眼图像及右眼图像，此即为指向性背光模块的3D模式。当其接收到状态3的信号时，则状态控制器502会控制指向性背光模块中的左区背光模块及右区背光模块同时开启，以让裸视立体图像显示装置切换至2D观赏模式并送出2D观赏的信号，以让两眼同时接收到左眼图像及右眼图像。前述实施例仅为本发明于不同立体图像显示装置的应用方式，当不能以此限定本发明。

本发明中的状态3的共同子图像的信号需搭配对应的立体图像显示装置，而立体图像显示装置可使用LCD、等离子体或OLED等显示技术，LCD显示器可搭配一主动偏光层(active polarizer)，而非偏光型的显示器(例如等离子体或OLED)，需搭配后偏光片。在3D LCD显示器中的主动偏光层，即为具有改变偏光方向的液晶旋转层，在主动偏光层的前后会置有相位延迟单元与偏光单元，如图1所示，本发明中的主动偏光层的目的在于纯左眼图像仅有左眼能观察到，纯右眼图像仅有右眼能观察到，共同子图像或是左右眼图像相同，则两眼均能观察到。相位延迟单元将线偏振延迟为圆偏振，以改善使用者观赏立体图像显示装置时的视角。后偏光层负责避免光学性的漏光以造成左右眼图像信号的串扰(crosstalk)。此外，主动偏光层的设计必须与面板原生的偏光性以及3D眼镜搭配。圆偏光或线偏光的3D眼镜为公知技术，在此不多做说明。于另一实施例中，上述视差屏障、主动透镜、指向性背光模块或主动偏光层可通称为“主动控光层”，依据状态信号以分别通过不同方式控制光线以显示左眼图像于左眼、右眼图像于右眼、以及共同子图像于双眼，以达到3D效果。

在一实施例中，主动偏光层通过电压信号的控制以让主动偏光层有不同的偏光角度，传统的主动偏光层对应左眼图像及右眼图像仅有状态1及状态2两种情况，例如偏转45度及135度。本发明的主动偏光层则有一对应共同子图像的状态3，如图7A所示，使用线偏振的3D眼镜搭配本发明的具有主动偏光层的立体图像显示装置，可得知主动偏光层于状态3时偏转90度，以让两眼同时观察到共同子图像。本发明的主动偏光层的偏转角度与电压的关系式如图7B、图7C所示，当电压(V)为5伏特时，主动偏光层的偏转角度(T)为135度，其对应左眼图像的状态1，当电压为0伏特时，主动偏光层的偏光角度为45度，其对应右眼图像的状态2，当电压为2.6伏特时，主动偏光层的偏转角度为90度，其对应共同子图像的状态3。综上所述，主动偏光层可利用三种不同的结构设计，以形成主动式偏光立体图像显示装置，第一种为仅改变偏光方向的液晶单元，第二种为增加前相位延迟单元，第三种为增加后偏光单元(通常LCD面板已有)。

在一实施例中，以LCD液晶屏幕为例，本发明的主动偏光层的不同状态的驱动顺序需与液晶屏幕面板的驱动顺序相同，方能正确地控制使用者所观赏到的图像。另一方面，本发明的主动偏光层的更新频率，也需与液晶屏幕面板的更新频率相同。请参考图8，状态信号801、802、803分别为状态1、状态2、状态3的控制信号，状态信号801、802及803用以控制主动偏光层以偏转至对应状态1、2、3的角度(例如45度、135度及90度)。因为液晶屏幕对于不同画面，达到画面稳定的时间不一，因此本发明的状态信号801、802、803的前后间距可以不一致(详述于后)，其目的在于让液晶屏幕所呈现的画面到达稳定时间的长度皆相等，因此，可利用缩短或加大间距的方式来调整状态信号801、802及803。

当加入状态3的控制信号于主动控光层(例如：主动偏光层、主动透镜或主动光指向层)或液晶屏幕面板时，需考虑到在不同状态间的转换时间的不同，有可能造成部分3D效果的不一致。目前已有公知技术可部分解决上述问题，例如在LCD面板上使用过驱动方式(overdrive)或是延长保持时间(holdtime)的方式来进行处理，其中延长保持时间的方式包括对于垂直空白区间(vertical blanking interval，VBI)、水平空白区间(horizontal blanking interval，HBI)及作用时间(active time)的增减，以及内插次图像(sub-frame)的方式。图9是示出一LCD TN Normal White面板在不同状态的间转换所需时间的数值表，其中状态1、2、3分别对应灰阶值255、0及128。由图9中可得知面板在不同状态之间的转换时间经由过驱动方式后可以大幅缩短，其中在图像顺序1为L^*→S→R^*→L^*→S→R^*时，并无状态2至状态3，以及状态3至状态1的转换过程，在图像顺序2为L^*→S→R^*→S→L^*→S时，并无状态2至状态1的转换过程。

在一实施例中，若本发明的立体图像显示装置以L^*→S→R^*→L^*→S→R^*的顺序播放图像，意即以180Hz的频率播放图像时，状态信号803为原本在固定时间间隔下的状态3的状态信号预定传送的时间，因为状态之间切换需要转换时间，因此主动控光层(例如：主动偏光层、主动透镜或主动光指向层)的状态信号必须比液晶面板的状态信号更提早送达。若本发明的立体图像显示装置以L^*→S→R^*→S→L^*→S的顺序播放图像，则需以240Hz的频率播放图像。举例来说，若使用于具有主动偏光层的OLED或等离子体的立体图像显示装置时，则仅需在该张图像所对应的像素发光的前将主动偏光层偏转至定位，并在发光结束后在偏转至下一个定位即可。在此种设计下，立体图像显示装置面板的更新频率也可大于或等于主动式偏光层的更新频率。于另一实施例中，若立体图像显示装置的面板可切割为一个或多个子显示区，则在更新控制信号时可针对全部的子显示区或各个子显示区进行更新。

于另一实施例中，如图10A所示，本发明的状态控制器502更包括一状态延迟器503，其具有一时序延迟查找表(time-delay lookup table)，依据时序延迟查找表，状态延迟器503可针对不同状态的间的转换时间及状态，让状态信号进行对应的延迟，以使主动控光层(例如：主动偏光层、主动透镜或主动光指向层)与显示器面板可同时且准确地配合以显示对应的图像。状态延迟器503所执行的流程如图10B所示，在步骤S1010，状态延迟器503检查所接收到的状态信号。在步骤S1020，状态延迟器503检测状态信号中的状态改变。在步骤S1030，状态延迟器503由时序延迟查找表中读出对应于状态改变的延迟时间。在步骤S1040，状态延迟器503依据所读出的延迟时间，对状态信号进行对应的延迟，并输出状态控制信号，其中状态控制信号即为经过校正的状态信号。在一实施例中，主动控光层可为一主动偏光层、一主动透镜、或一主动光指向层，通过本发明所提出的时间延迟或时序校正的方法以进行调整，以便让左眼图像、右眼图像及共同子图像对应于状态1、状态2及状态3的状态信号能准确地与显示面板的时序相符，以正确地输出图像。

图11是示出依据本发明一实施例的立体图像显示方法的流程图。在步骤S1110，共同状态产生器201接收至少一左眼图像及至少一右眼图像，其中该左眼图像对应于一第一状态，该右眼图像对应于一第二状态。在步骤S1120，共同状态产生器201依据该左眼图像及该右眼图像，产生一共同子图像，其中该共同子图像对应于一第三状态。在步骤S1130，图像控制器501依据预定的一图像播放顺序，于一立体图像显示装置上播放左眼图像、右眼图像及共同子图像，状态控制器502并依据第一状态、第二状态及第三状态，以控制立体图像显示装置中的主动控光层，其中主动控光层对于左眼图像、右眼图像及共同子图像分别处于状态1、状态2及状态3。若主动控光层为一主动偏光层，则主动偏光层控制对应于左眼图像、右眼图像及共同子图像的一偏光角度。在此实施例中，该主动偏光层对应于该左眼图像具有一第一偏光角度，对应于该右眼图像具有一第二偏光角度，当立体图像显示装置中播放该共同子图像时，该主动偏光层的该偏光角度介于该第一偏光角度及该第二偏光角度之间。若主动控光层为一主动透镜，于第一状态时，仅左眼图像可通过主动透镜呈现，于第二状态时，仅右眼图像可通过主动透镜呈现，且于第三状态时，左眼图像及右眼图像同时通过主动透镜呈现。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即但凡依本发明权利要求及本发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (16)

1.一种立体图像显示装置，包括：

一共同状态产生器，用以接收一立体图像信息，并据以产生一左眼图像、一右眼图像、一共同子图像及所对应的一状态信号，其中该共同子图像为该左眼图像及该右眼图像的共同部分；

一显示面板，用以依据一预定播放顺序来播放该左眼图像、该共同子图像及该右眼图像；以及

一主动控光层，当该显示面板分别播放该左眼图像、该右眼图像及该共同子图像时，该主动控光层会依据该状态信号而分别处于一第一状态、一第二状态及一第三状态。

2.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中该预定播放顺序为该左眼图像、该共同子图像、该右眼图像及该共同子图像，或是该左眼图像、该共同子图像及该右眼图像。

3.如权利要求1所述的立体图像显示装置，还包括一偏光眼镜，其中当该显示面板播放该左眼图像时，仅该偏光眼镜的左眼镜片可观赏对应于一第一偏转角度的该左眼图像；当该显示面板播放该右眼图像时，仅该偏光眼镜的右眼镜片可观赏对应于一第二偏转角度的该右眼图像；以及当该显示面板播放该共同子图像时，该偏光眼镜的左眼镜片及右眼镜片均可观赏到该共同子图像。

4.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中该主动控光层为一主动偏光层(active polarizer)，该主动偏光层于该第一状态、该第二状态及该第三状态分别具有一第一偏转角度、一第二偏转角度及一第三偏转角度，其中该第三偏转角度介于该第一偏转角度及该第二偏转角度之间。

5.如权利要求4所述的立体图像显示装置，还包括一状态延迟器，用以依据该显示面板对应该左眼图像、该右眼图像及该共同子图像的一画面转换特性，调整该状态信号的一延迟时间以便让该主动偏光层进行对应的偏转的时间与该显示面板播放该左眼图像、该右眼图像及该共同子图像的时间一致。

6.如权利要求5所述的立体图像显示装置，其中该状态延迟器更包括一延迟时间查找表以记录在该主动偏光层及该显示面板中该状态信号于该左眼图像、该右眼图像及该共同子图像之间进行切换时的该延迟时间。

7.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中该主动控光层为一主动光指向层，且该主动光指向层还包括一左区背光模块及一右区背光模块，且该主动光指向层于该第一状态及该第二状态时，仅分别开启该左区背光模块及该右区背光模块，该主动光指向层于该第三状态时，同时开启该左区背光模块及该右区背光模块。

8.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中该主动控光层为一主动透镜，于该第一状态时，仅该左眼图像可通过该主动透镜呈现，于该第二状态时，仅该右眼图像可通过该主动透镜呈现，且于该第三状态时，该左眼图像及该右眼图像同时通过该主动透镜呈现。

9.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中该共同状态产生器更对该左眼图像及该右眼图像使用一第一图像设定档，并对该共同子图像使用一第二图像设定档。

10.一种立体图像显示方法，包括：

接收一立体图像信息，并据以产生一左眼图像、一右眼图像及一共同子图像，其中该左眼图像、该右眼图像及该共同子图像分别对应于具有一第一状态、一第二状态及一第三状态的一状态信号，且该共同子图像为该左眼图像及该右眼图像的共同部分；以及

依据一预定播放顺序，于一立体图像显示装置的一显示面板上播放该左眼图像、该右眼图像及该共同子图像；

依据该状态信号，以控制该立体图像显示装置中的一主动控光层。

11.如权利要求10所述的立体图像显示方法，其中该预定播放顺序为该左眼图像、该共同子图像及该右眼图像，或是该左眼图像、该共同子图像、该右眼图像及该共同子图像。

12.如权利要求10所述的立体图像显示方法，其中该立体图像显示装置还包括一偏光眼镜，且该立体图像显示方法还包括：

当该显示面板播放该左眼图像时，控制仅该偏光眼镜的左眼镜片可观赏对应于一第一偏转角度的该左眼图像；

当该显示面板播放该右眼图像时，控制仅该偏光眼镜的右眼镜片可观赏对应于一第二偏转角度的该右眼图像；以及

当该显示面板播放该共同子图像时，控制该偏光眼镜的左眼镜片及右眼镜片均可观赏到该共同子图像。

13.如权利要求10所述的立体图像显示方法，其中该主动控光层为一主动偏光层，且该立体图像显示方法还包括：

控制该主动控光层于该第一状态、该第二状态及该第三状态分别具有一第一偏转角度、一第二偏转角度及一第三偏转角度，其中该第三偏转角度介于该第一偏转角度及该第二偏转角度之间。

14.如权利要求10所述的立体图像显示方法，其中该主动控光层为一主动光指向层，该主动光指向层还包括一左区背光模块及一右区背光模块，且该立体图像显示方法还包括：

于该第一状态时，控制该主动光指向层仅开启该左区背光模块；

于该第二状态时，控制该主动光指向层仅开启该右区背光模块；以及

于该第三状态时，控制该主动光指向层同时开启该左区背光模块及该右区背光模块。

15.如权利要求10所述的立体图像显示方法，其中该主动控光层为一主动透镜，且该立体图像显示方法还包括：

于该第一状态时，控制仅该左眼图像由该主动透镜呈现；

于该第二状态时，控制仅该右眼图像由该主动透镜呈现；以及

于该第三状态时，控制该左眼图像及该右眼图像同时通过该主动透镜呈现。

16.如权利要求10所述的立体图像显示方法，还包括：

对该左眼图像及该右眼图像使用一第一图像设定档，并对该共同子图像使用一第二图像设定档。