參 _ 201025249 v/ 28730twf.doc/n 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有-種立體顯顿術,且_是於 一種景深融合型立體(Depth-Fused 3D,DFD)顯示咢A 驅動方法與麟魏。 【先前技術】 隨著科技的進步與發達,人們對於物質生活以及精神 受-向都只有增加而從未減少。以精神層面而 科技曰新月異的年代’人們希望能夠藉由立體顯 =來貫獻馬行空㈣像力,以_身歷其境的效果,· it,如何使立體顯示器呈現立體的圖像或影像,便成為 現今立體顯示器技術虽欲達到的目標。 圖1是用於說明習知-種立體顯示器之示意圖。請參 :^ 1 ’立體顯示器則包括前面板110、背面板12〇以及 j模組130,其中前面板110與背面板120之間具有一 景深距離D,且前面板11〇與背面板m分別具有多個第 旦素112與多個第二晝素122。詳細而言,前面板11〇 的第一子畫素112A、112B、mC分別與背面板12〇上 一子晝素122A、122B、122C相互對應。藉由改變第 旦素112與第—晝素122之間的相對亮度,並利用錯視 原理而使得觀察者p觀察到不同景深的晝面,此一技術通 稱為景深融合型立體影像技術(Depth_Fused3D,DFD)。 如圖1所不,第二子晝素122A的亮度相較於第一子晝素 112A的兜度鬲’因此觀察者p看到的該處的影像景深值較 4 201025249. 28730twf,oc/n 大。同理,第二子晝素122C的亮度相較於第一子晝素n2C 的亮度低,因此觀察者P看到的該處的影像景深值較小。 承上述,背光模組130會提供均勻亮度的光線至背面 板120,而此光線在通過背面板12〇後會隨著背面板12〇 的顯示畫面而發生不同區域具有不同相位延遲 (retardation)的情形’使得入射至前面板n〇的光線具有 不均勻的亮度。 【發明内容】 本發明提供一種景深融合型立體顯示器,其立體影像 具有良好的顯示品質。 本發明又提供一種驅動方法,其用以驅動上述之驅動 景深融合型立體顯示器,以使景深融合型立體顯示器具有 良好的顯示品質。 本發明另h供一種驅動電路,其利用上述之驅動方法 以驅動上述之景深融合型立體顯示器。 為具體描述本發明之内容,在此提出一種驅動方法, 鲁適於驅動一景深融合型立體顯示器的-前面板以及-背面 板。此驅動方法包括:在第一圖框時間内,提供一前景影 像訊號至前面板,並提供一第一均勻晝面影像訊號至背面 板β在第二圖框時間内,提供一背景影像訊號至背面板, 並·提供一第二均勻晝面影像訊號至前面板。 在本發明之一實施例中,驅動方法更包括對一影像訊 號進行影像訊號處理,以產生前景影像訊號以及背景影像 °孔旒。在一實施例中,對影像訊號進行影像訊號處理包括 28730twf.doc/n 201025249 _________w 對影像訊號進行淡化處理。 欠為發Γ之内容,在此另提出一種驅動電 路。驅動電路包括-第-驅動單元以及―第二驅 其 中第-驅料喊接-前面板,而第二 面板。在第-圖框時間内,第一驅動罝-植早凡搞接: >十一 驅動早兀提供一前景影像
-减至刖面板’弟一驅動單元提供„第—均勻晝面影像訊 號至背面板。在第二__内,第二驅動單元提供一背 景影像訊號至背面板,第—驅動單讀供—第二均句畫面 影像訊號至前面板。 為具體描述本發明之内容,在此又提出一種景深融合 型立體顯示器。景深融合型立體顯示器包括一前面板、一 月面板、一背光模組以及一驅動電路,其中背面板配置於 背光模組以及前面板之間,而驅動電路耦接前面板以及背 面板。前面板與背面板分別具有第一偏光片與第二偏光 片’其中第一偏光片位於前面板背對背面板的表面上,而 第二偏光片位於背面板背對前面板的表面上。此外,在第 一圖框時間内,驅動電路提供一前景影像訊號至前面板, 並提供一第一均勻晝面影像訊號至背面板。在第二圖框時 間内’驅動電路提供一背景影像訊號至背面板’並提供一 第二均勻晝面影像訊號前面板。 在本發明之一實施例中,景深融合型立體顯示器更包 括一影像訊號處理單元,其中影像訊號處理單元耦接驅動 電路。影像訊號處理單元對一影像訊號進行影像訊號處 理’以產生前景影像訊號以及背景影像訊號。在一實施例 6 28730twf.doc/n 201025249 中,影像訊號處理包括淡化處理 在本發明之一實施例中,第 黑晝面影像訊號。 在本發明之一實施例中,第 黑畫面影像訊號。 在本發明之一實施例中,第 白晝面影像訊號。 在本發明之一實施例中,第 白晝面影像訊號。 在本發明之一實施例中 在本發明之一實施例中 ❹
、均勻畫面影像訊號為一 '均勻晝面影像訊號為一 均勻畫面影像訊號為一 '均勻晝面影像訊號為一 第 第 圖框時間小於1/66秒。 圖框時間小於1/66秒。 ㈣ίΓ 合型立_示器_本發明之驅動 蚩& α ^ 具有景深效果的立體 旦面,且景深融合型立體顯示器之顯 亮度不均㈣商獲得改善。如晝面科色偏以及 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特 舉較佳實關’並配合所關式,作詳細說明。 【實施方式】 -般來說’景深融合型立雜示^巾的前面板與背面 板a分別接收-前景影像峨與―背景影像訊號,以分別 顯不前景影像與背景影像。㈣上,前景影像與背景影像 j間的相對亮度會使觀察者所觀看到的晝面產生不同景 朱…:而月光模組提供的光線在入射至背面板後會隨著 背面板的顯示晝面而發生不同區域具有不同相位延遲 7 28730twf.doc/n 201025249. vv (retardation)的情形’以使入射至前面板的光線具有不均 的亮度。 有鑒於此,本發明的實施例提供一種適於驅動—景深 融合型立體顯示器之前面板與背面板的驅動方法以及驅動 電路’其可使前面板與背面板兩者交替地提供顯示晝面。 此外,在任一圖框時間内,前面板與背面板之其中之一者 提供顯示晝面’而另一面板則讓通過其液晶分子的光線在 不同區域都有相同的相位延遲。 ® 舉例來說’任取一影像2〇〇,如圖2所示。對此影像 =〇〇的影像訊號進行影像訊號處理,以產生一前景影像訊 號以及一背景影像訊號’其中前景影像訊號與背景影像訊 號分別提供至前面板與背面板,且前面板與背面板會交替 地接收前景影像訊號與背景影像訊號。較特別的是,當前 面板接收前景影像訊號時’背面板會讓通過其液晶層的光 線具有相同的相位延遲;同樣地,當背面板接收背景影像 訊號時’前面板也會讓通過其液晶層的光線具有相同的相 • 位延遲。接下來,進一步說明本發明欲闡述的精神,但本 發明並不限定以下實施例為本發明的唯一實施方式。 圖3A及圖3B分別繪示本發明之一實施例之景深融合 型立體顯示器在相鄰兩圖框時間下的剖面示意圖。請同時 參照圖3A及圖3B,在本實施例中,景深融合型立體顯示 器·包括一前面板310、一背面板32〇、一驅動電路(未 繪示)以及一背光模組330,其中前面板31〇與背面板320 平行设置,而背面板320配置於背光模組33〇以及前面板 201025249^ 28730twf.doc/n 310之間。此外’前面板310與背面板320分別具有偏光 片314與偏光片324,其中偏光片314位於前面板310背 對背面板320的表面上,而偏光片324位於背面板320背 對前面板310的表面上。在本實施例中,前面板310與背 面板320例如是液晶顯示面板,其中前面板31〇與背面板 320分別設置液晶層312與液晶層322。 在本實施例中,為了要能更清楚地說明本發明所欲闡 述的精神,以下假設前面板310與背面板320的操作模式 擊 為常態白晝面(normallywhite),而偏光片314的穿透軸 與偏光片324的穿透軸互相垂直,且液晶層312與322採 用扭轉向列型(Twist Nematic,TN)液晶。然而,在其他 實施例中,前面板310與背面板320的操作模式也可以是 常態黑晝面(normally black),其中偏光片314的穿透轴 與偏光片324的穿透轴互相平行。或在另一實施例中,液 晶層312與322採用垂直排列型(Vertical Alignment,VA ) 液晶。 φ 圖4繪示本發明之一實施例之驅動方法的流程圖。請 同時參照圖3A及圖4 ’在步驟S401中,於第一圖框時間 内’驅動電路(未緣示)提供一前景影像訊號至前面板 310 ’並提供一第一均勻晝面影像訊號至背面板320。 具體而言’在第一圖框時間内,背光模組330所提供 的光線L在經過偏光片324後會轉變為偏振光L1,並入射 至背面板320的基板320a。另外,在本實施例中,第一均 勻晝面影像訊號例如是一黑畫面影像訊號。於是,背面板 9 201025249 28730twf.doc/n 320的二基板320a、320b會提供此黑晝面影像訊號所對應 的電壓值,以使液晶層322中的液晶分子受到二基板 320a、320b之間的電場而扭轉成其長軸垂直於背面板320 之二基板320a、320b的狀態。如此一來,偏振光L1在通 過背面板320的液晶層322後,其相位延遲實質上一致。 然而,在其他實施例中,當前面板310與背面板320的操 作模式為常態黑晝面時,第一均勻晝面影像訊號則為一白 晝面影像訊號’以使偏振光L1在通過背面板320的液晶 $ 層322後的相位延遲實質上一致。 另一方面,在第一圖框時間内’前面板310接收前景 影像訊號。在本實施例中,前景影像訊號例如是透過對影 像200 (繪示於圖2)的影像訊號進行影像訊號處理而來, 其中影像訊號處理的方法例如是對影像200進行淡化處 - 理。較特別的是,本實施例是依據影像2〇〇與觀察者ρ之 間的景深大小而將影像200劃分為多個區域,並對這些區 域進行不同程度的淡化處理。 • 詳細而言,請同時參照圖2與圖5Α,影像200中的 區域I、區域II、區域ΠΙ與區域IV給觀察者ρ的景深感 受分別為最小、次小、次大與最大。就前面板310與背面 板320兩者所顯示的影像而言,前面板310所顯示的影像 給觀察者Ρ的景深感受較小。因此’本實施例對景深最小 的區域I進行最小程度的淡化處理,而對景深次小、景深 么大與厅、殊最大的區域II、區域III與區域IV進行次小程 度、次大程度與最大程度的淡化處理。舉例來說,本實施 201025249 ---------28730twf.doc/n 例例如是對影像200之區域I、區域π、區域III與區域IV 分別進行0〜25%、25%〜50%、50%〜75%與75%〜100%四種 程度的淡化處理’以形成圖5A中的影像510。然而,本發 明並不限制劃分區域必為四個區域以及淡化程度必為 0〜25%、25%〜50%、50%〜75%與75%〜100%四種程度,設 計者應視實際狀況而定。 接下來,請同時參照圖3B及圖4,在步驟S403中, 於第二圖框時間内’驅動電路(未繪示)提供一背景影像 訊號至背面板320,並提供一第二均勻晝面影像訊號至前 面板前310。 具體而言,在第二圖框時間内,背面板320接收背景 影像訊號。在本實施例中,背景影像訊號例如是透過對影 像200 (緣示於圖2)的影像訊號進行影像訊號處理而來, 其中影像訊號處理的方法例如是對影像200進行淡化處 理。較特別的是,本實施例亦依據影像200與觀察者P之 間的景深大小而將影像200劃分為多個區域,並對這些區 ❹ 域進行不同程度的淡化處理。 更詳細地說,請同時參照圖2與圖5B,影像200中 的區域I、區域II、區域III與區域IV給觀察者P的景深 感受分別為最小、次小、次大與最大。就前面板310與背 面板320兩者所顯示的影像而言,背面板320所顯示的影 像給觀察者P的景深感受較大。因此,本實施例對景深最 大的區域IV進行最小程度的淡化處理,而對景深最小、 景深次小與景深次大的區域I、區域II與區域ΠΙ進行最小 11 201025249, __ 程度'次小程度與次大程度的淡化處理。舉例來說,本實 施例例如是對影像2〇〇之區域I、區域II、區域ΙΠ與區域 W 分別進行 1〇〇%〜75%、75%〜50%、50%〜25%與 25〜〇0/〇 四種程度的淡化處理,以形成圖5B中的影像520。然而, 本發明並不限制劃分區域必為四個區域以及淡化程度必為 100%〜75%、75%〜50%、50%〜25%與25〜0%四種程度,設 计者應視實際狀況而定。 另一方面,在第二圖框時間内’前面板310揍收第二 均勻畫面影像訊號,其中第二均勻晝面影像訊號例如是一 黑晝面影像訊號。於是,前面板310的二基板310a、310b 會提供此黑晝面影像訊號所對應的電壓值,以使液晶層 312中的液晶分子受到二基板3l〇a、310b之間的電場而扭 轉成其長軸垂直於背面板310之二基板310a、310b的狀 態。如此一來,背面板320所顯示的影像520在通過前面 板310的液晶層312後,其相位延遲實質上一致。然而, 在其他實施例中,當前面板310與背面板320的操作模式 參 為常態黑晝面時,第二均勻晝面影像訊號則為一白畫面影 像訊號’以使背面板320所顯示的影像520在通過前面板 的液晶層312後的相位延遲實質上一致。 在本實施例甲’第一均勻畫面影像訊號與第二均勻畫 面影像訊號分別使背面板320與前面板310提供實質上相 同的相位延遲,以使前面板310與背面板320分別在第一 圖框時間與第二圖框時間内所顯示的影像510與影像520 之相位延遲實質上相同。如此一來,顯示晝面發生色偏及 12 28730twf.doc/n 201025249 w 亮度不均的情形可獲得改善。 將以上的敘述做整理’並同時參照圖4與圖5C。在 第一圖框時間T1内,前面板31〇顯示影像510,其中景深 最小的區域I給觀察者的景深感受最為強烈,而景深次 小、次大與最大的區域II、區域hi與區域IV給觀察者的 景深感受則是逐漸衰減。此外’背面板320接收第—均勻 晝面影像訊號,其中第一均勻晝面影像訊號例如是黑晝面 影像訊號因而使背面板320顯示黑晝面530。另—方面, ® 在第二圖框時間T2内’背面板320顯示影像520,其中景 深最大的區域IV給觀察者的景深感受最為強烈,而景深 次大、次小與最小的區域ΙΠ、區域II與區域I給觀察者的 景深感受則是逐漸衰減。另外,前面板310接收第二均句 晝面影像訊號,其中第二均勻晝面影像訊號例如是黑晝面 影像訊號因而使前面板310顯示黑畫面530。然而,本實 施例之第一、第一均勻晝面影像訊號主要是以前、背面板 310、320得以提供均勻的晝面為原則,本發明無意限制均 φ 勻的晝面的顏色為何。舉例來說’第一、第二均勻晝面影 像訊號也可以疋白畫面影像訊號或得以提供其他均句顏色 的均勻畫面影像訊號。 接下來,在第三圖框時間T3内,與第一圖框時間T1 内前面板310與背面板320所顯示的晝面相類似;而第四 圖框時間T4内,與第二圖框時間T2内前面板31〇與背面 板320所顯示的晝面相類似,在此不重複敘述,且前面板 310與背面板320於之後圖框時間内所顯示的晝面也可以 13 28730twf.doc/n 201025249
W 此類推。此外,在本實施例中,第一圖框時間τι、第二圖 框時間T2、第三圖框時間T3、第四圖框時間T4、…實質 上小於1/66秒。因此,在第一圖框時間T1、第二圖框時 間T2、第三圖框時間T3、第四圖框時間T4、…内,景深 融合型立體顯示器300所顯示的影像為具有景深效果的立 體影像。如此一來’當景深融合型立體顯示器300交替地 進行步驟S401與步驟S403時’觀察者P可觀看到具有景 深效果的立體影像。 ® 從另一個角度來看,本實施另外提供一種景深融合型 立體顯示器’如圖6所示。景深融合型立體顯示器6〇〇, 包括一前面板610、一背面板620、一背光模組(未繪示) 以及一驅動電路630,其中驅動電路630耦接前面板61〇 以及背面板620。驅動電路630包括一第一驅動單元632 以及一第二驅動單元634,其中第一驅動單元632耦接前 面板610,而第二驅動單元634耦接背面板620。此外,在 第一圖框時間内,第一驅動單元632提供一前景影像訊號 ⑩ 至前面板610,而第二驅動單元034提供一第一均勻晝面 影像訊號至背面板620。另一方面,在第二圖框時間内, 第一驅動單元634提供一背景影像訊號至背面板62〇,而 第一驅動單元632提供一第二均勻畫面影像訊號至前面板 610。在此需要說明的是,本發明之第一圖框時間與第二圖 框日守間僅用以表示兩個相鄰的圖框時間,並非用來限制順 序性。 承上述,景深融合型立體顯示器6〇〇可進一步設置影 14 28730twf.doc/n 201025249, w 像訊號處理單元640,其中影像訊號處理單元640耦接驅 動電路630。進一步而言,影像訊號處理單元640用以對 一影像訊號(例如圖2所繪示之影像200的影像訊號)進 行影像訊號處理,以產生前景影像訊號至前面板610以及 產生背景影像訊號至背面板620。然而,景深融合型立體 顯示器600之其餘細節可參考上述實施例之說明,在此不 加以描述。 ❹综上所述’本發明之景深融合型立體顯示器的其一面 板在顯示晝面時,另一面板使通過的光線具有相同的相位 延遲,因而使景深融合型立體顯示器發生色偏以及亮度不 均的情形獲得改善。整體而言,本發明之景深融合型立體 顯示器利用本發明之驅動電路並搭配本發明之驅動方法可 顯示具有良好顯示品質的立體晝面。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精 和範圍内,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之 ❹ 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 ,、5 【圖式簡單說明】 圖1疋用於說明習知一種立體顯示器之示意圖。 圖2繪示本發明之一影像的示意圖。 〜 圖3八及® 3B分騎示本發明之—實施例之 型立體顯示器在相鄰兩圖框時間下的剖面示意圖’。、 圖4繪示本發明之—實施例之驅動方法的流程圖。 圖5A及® 5B分崎示本發明之—實施例之經過淡化 15 201025249^ 28730twf.doc/n 處理後的兩種影像的不意圖。 圖5C繪示本發明之一實施例之第一、第二均勻晝面 影像訊號所對應的影像與兩種淡化影像的時序關係圖。 圖6繪示本發明之另一種景深融合型立體顯示器的剖 面示意圖。 【主要元件符號說明】 100 :立體顯示器 110、310、610 :前面板 120、320、620 :背面板 130、330 :背光模組 112 :第一晝素 122 :第二晝素 112A、112B、112C :第一子晝素 122A、122B、122C :第二子晝素 200、510、520 :影像 300、600 :景深融合型立體顯示器 310a、310b、320a、320b :基板 312、322:液晶層’ 314、324 :偏光片 530 :黑晝面 630 :驅動電路 632 :第一驅動單元 634 ··第二驅動單元 640 :影像訊號處理單元 16 201025249 A V 1 V H Y w 28730twf.doc/n D:景深距離 L :光線 LI :偏振光 P :觀察者 S401、S403 :步驟 ΤΙ、T2、T3、T4 :圖框時間 I、II、III、IV :區域
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