CN101510409B

CN101510409B - 景深融合型立体显示器及其驱动方法与驱动电路

Info

Publication number: CN101510409B
Application number: CN2009101055693A
Authority: CN
Inventors: 张照松; 胡正中
Original assignee: CPT Display Technology Shenzheng Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: Cpt Display Technology (shenzhen)co Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: CN101510409A

Abstract

本发明适用于立体显示技术领域，提供了一种景深融合型立体显示器及其驱动方法与驱动电路，所述驱动方法包括下述步骤：在第一图框时间内，提供一前景影像信号至前面板，并提供一第一均匀画面影像信号至背面板；在第二图框时间内，提供一背景影像信号至背面板，并提供一第二均匀画面影像信号至前面板。在本发明中，景深融合型立体显示器利用本发明的驱动电路并搭配本发明的驱动方法可显示具有景深效果的立体画面，且景深融合型立体显示器的显示画面发生色偏以及亮度不均的情形可获得改善。

Description

景深融合型立体显示器及其驱动方法与驱动电路

技术领域

本发明属于立体显示技术领域，尤其涉及一种景深融合型立体(Depth-Fused 3D，DFD)显示器及其驱动方法与驱动电路。

背景技术

随着科技的进步与发达，人们对于物质生活以及精神层面的享受一向都只有增加而从未减少。以精神层面而言，在这科技日新月异的年代，人们希望能够通过立体显示器来实现天马行空的想象力，以达到身历其境的效果；因此，如何使立体显示器呈现立体的图像或影像，便成为现今立体显示器技术亟欲达到的目标。

图1是现有技术提供的一种立体显示器的示意图。请参照图1，立体显示器100包括前面板110、背面板120以及背光模块130，其中前面板110与背面板120之间具有一景深距离D，且前面板110与背面板120分别具有多个第一像素112与多个第二像素122。详细而言，前面板110上的第一子像素112A、112B、112C分别与背面板120上的第二子像素122A、122B、122C相互对应。通过改变第一像素112与第二像素122之间的相对亮度，并利用错视原理而使得观察者P观察到不同景深的画面，此一技术通称为景深融合型立体影像技术(Depth-Fused 3D，DFD)。如图1所示，第二子像素122A的亮度相较于第一子像素112A的亮度高，因此观察者P看到的该处的影像景深值较大。同理，第二子像素122C的亮度相较于第一子像素112C的亮度低，因此观察者P看到的该处的影像景深值较小。

承上述，背光模块130会提供均匀亮度的光线至背面板120，而此光线在通过背面板120后会随着背面板120的显示画面而发生不同区域具有不同相位延迟(retardation)的情形，使得入射至前面板110的光线具有不均匀的亮度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种景深融合型立体显示器的驱动方法，旨在解决现有技术的立体影像显示质量差的问题。

本发明是这样实现的，一种景深融合型立体显示器的驱动方法，所述方法包括下述步骤：

在第一图框时间内，提供一前景影像信号至前面板，并提供一第一均匀画面影像信号至背面板；

在第二图框时间内，提供一背景影像信号至背面板，并提供一第二均匀画面影像信号至前面板。

进一步地，在所述在第一图框时间内，提供一前景影像信号至前面板，并提供一第一均匀画面影像信号至背面板的步骤之前，所述驱动方法还包括下述步骤：

对一影像信号进行淡化处理，以产生前景影像信号以及背景影像信号。

进一步地，所述第一均匀画面影像信号为一黑画面影像信号或为一白画面影像信号，所述第二均匀画面影像信号为一黑画面影像信号或为一白画面影像信号。

本发明的另一目的在于提供一种景深融合型立体显示器的驱动电路，所述驱动电路包括：

一第一驱动单元，耦接一前面板；

一第二驱动单元，耦接一背面板，

其中，在第一图框时间内，所述第一驱动单元提供一前景影像信号至前面板，所述第二驱动单元提供一第一均匀画面影像信号至背面板；

在第二图框时间内，所述第二驱动单元提供一背景影像信号至背面板，所述第一驱动单元提供一第二均匀画面影像信号至前面板。

本发明的另一目的在于提供一种景深融合型立体显示器，所述景深融合型立体显示器包括：

一前面板与一背面板，具有一第一偏光片与一第二偏光片，其中所述第一偏光片位于所述前面板背对所述背面板的表面上，且所述第二偏光片位于所述背面板背对所述前面板的表面上；

一背光模块，所述背面板配置于所述背光模块以及所述前面板之间；以及

一驱动电路，耦接所述前面板以及所述背面板，其中在第一图框时间内，所述驱动电路提供一前景影像信号至所述前面板，并提供一第一均匀画面影像信号至所述背面板，在第二图框时间内，所述驱动电路提供一背景影像信号至所述背面板，并提供一第二均匀画面影像信号至所述前面板。

进一步地，所述景深融合型立体显示器还包括：

一影像信号处理单元，耦接所述驱动电路，对一影像信号进行淡化处理，以产生前景影像信号以及背景影像信号。

在本发明中，景深融合型立体显示器利用本发明的驱动电路并搭配本发明的驱动方法可显示具有景深效果的立体画面，且景深融合型立体显示器的显示画面发生色偏以及亮度不均的情形可获得改善。

附图说明

图1是现有技术提供的一种立体显示器的示意图；

图2是本发明实施例提供的影像的示意图；

图3A及图3B分别是本发明实施例提供的景深融合型立体显示器在相邻两图框时间下的剖面示意图；

图4是本发明实施例提供的驱动方法的流程图；

图5A及图5B分别是本发明实施例提供的经过淡化处理后的两种影像的示意图；

图5C是本发明实施例提供的第一、第二均匀画面影像信号所对应的影像与两种淡化影像的时序关系示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种景深融合型立体显示器的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的实施例中，提供一种适于驱动一景深融合型立体显示器的前面板与背面板的驱动方法以及驱动电路，其可使前面板与背面板两者交替地提供显示画面。此外，在任一图框时间内，前面板与背面板的其中之一提供显示画面，而另一面板则让通过其液晶分子的光线在不同区域都有相同的相位延迟。

作为本发明的一个实施例，任取一影像200，如图2所示。对此影像200的影像信号进行影像信号处理，以产生一前景影像信号以及一背景影像信号，其中前景影像信号与背景影像信号分别提供至前面板与背面板，且前面板与背面板会交替地接收前景影像信号与背景影像信号。较特别的是，当前面板接收前景影像信号时，背面板会让通过其液晶层的光线具有相同的相位延迟；同样地，当背面板接收背景影像信号时，前面板也会让通过其液晶层的光线具有相同的相位延迟。接下来，进一步说明本发明欲阐述的精神，但本发明并不限定以下实施例为本发明的唯一实施方式。

图3A及图3B分别是本发明实施例提供的景深融合型立体显示器在相邻两图框时间下的剖面示意图。请同时参照图3A及图3B，在本发明实施例中，景深融合型立体显示器300包括一前面板310、一背面板320、一驱动电路(未绘示)以及一背光模块330，其中前面板310与背面板320平行设置，而背面板320配置于背光模块330以及前面板310之间。此外，前面板310与背面板320分别具有偏光片314与偏光片324，其中偏光片314位于前面板310背对背面板320的表面上，而偏光片324位于背面板320背对前面板310的表面上。在本发明实施例中，前面板310与背面板320例如是液晶显示面板，其中前面板310与背面板320分别设置液晶层312与液晶层322。

在本发明实施例中，为了要能更清楚地说明本发明所欲阐述的精神，以下假设前面板310与背面板320的操作模式为常态白画面(normallywhite)，而偏光片314的穿透轴与偏光片324的穿透轴互相垂直，且液晶层312与322采用扭转向列型(Twist Nematic，TN)液晶。然而，在其它实施例中，前面板310与背面板320的操作模式也可以是常态黑画面(normally black)，其中偏光片314的穿透轴与偏光片324的穿透轴互相平行。或在另一实施例中，液晶层312与322采用垂直排列型(VerticalAlignment，VA)液晶。

图4是本发明实施例提供的驱动方法的流程图，请同时参照图3A及图4，详述如下：

在步骤S401中，于第一图框时间内，驱动电路(未绘示)提供一前景影像信号至前面板310，并提供一第一均匀画面影像信号至背面板320。

具体而言，在第一图框时间内，背光模块330所提供的光线L在经过偏光片324后会转变为偏振光L1，并入射至背面板320的基板320a。另外，在本发明实施例中，第一均匀画面影像信号例如是一黑画面影像信号。于是，背面板320的二基板320a、320b会提供此黑画面影像信号所对应的电压值，以使液晶层322中的液晶分子受到二基板320a、320b之间的电场而扭转成其长轴垂直于背面板320的二基板320a、320b的状态。如此一来，偏振光L1在通过背面板320的液晶层322后，其相位延迟实质上一致。然而，在其它实施例中，当前面板310与背面板320的操作模式为常态黑画面时，第一均匀画面影像信号则为一白画面影像信号，以使偏振光L1在通过背面板320的液晶层322后的相位延迟实质上一致。

另一方面，在第一图框时间内，前面板310接收前景影像信号。在本发明实施例中，前景影像信号例如是透过对影像200(绘示于图2)的影像信号进行影像信号处理而来，其中影像信号处理的方法例如是对影像200进行淡化处理。较特别的是，本发明实施例是依据影像200与观察者P之间的景深大小而将影像200划分为多个区域，并对这些区域进行不同程度的淡化处理。

详细而言，请同时参照图2与图5A，影像200中的区域I、区域II、区域III与区域IV给观察者P的景深感受分别为最小、次小、次大与最大。就前面板310与背面板320两者所显示的影像而言，前面板310所显示的影像给观察者P的景深感受较小。因此，本发明实施例对景深最小的区域I进行最小程度的淡化处理，而对景深次小、景深次大与景深最大的区域II、区域III与区域IV进行次小程度、次大程度与最大程度的淡化处理。作为本发明的一个实施例，例如是对影像200的区域I、区域II、区域III与区域IV分别进行0～25％、25％～50％、50％～75％与75％～100％四种程度的淡化处理，以形成图5A中的影像510。然而，本发明并不限制划分区域必为四个区域以及淡化程度必为0～25％、25％～50％、50％～75％与75％～100％四种程度，设计者应视实际状况而定。

在步骤S402中，于第二图框时间内，驱动电路(未绘示)提供一背景影像信号至背面板320，并提供一第二均匀画面影像信号至前面板前310。

请同时参照图3B及图4，具体而言，在第二图框时间内，背面板320接收背景影像信号。在本发明实施例中，背景影像信号例如是透过对影像200(绘示于图2)的影像信号进行影像信号处理而来，其中影像信号处理的方法例如是对影像200进行淡化处理。较特别的是，本发明实施例亦依据影像200与观察者P之间的景深大小而将影像200划分为多个区域，并对这些区域进行不同程度的淡化处理。

更详细地说，请同时参照图2与图5B，影像200中的区域I、区域II、区域III与区域IV给观察者P的景深感受分别为最小、次小、次大与最大。就前面板310与背面板320两者所显示的影像而言，背面板320所显示的影像给观察者P的景深感受较大。因此，本发明实施例对景深最大的区域IV进行最小程度的淡化处理，而对景深最小、景深次小与景深次大的区域I、区域II与区域III进行最小程度、次小程度与次大程度的淡化处理。作为本发明的一个实施例，例如是对影像200的区域I、区域II、区域III与区域IV分别进行100％～75％、75％～50％、50％～25％与25～0％四种程度的淡化处理，以形成图5B中的影像520。然而，本发明并不限制划分区域必为四个区域以及淡化程度必为100％～75％、75％～50％、50％～25％与25～0％四种程度，设计者应视实际状况而定。

另一方面，在第二图框时间内，前面板310接收第二均匀画面影像信号，其中第二均匀画面影像信号例如是一黑画面影像信号。于是，前面板310的二基板310a、310b会提供此黑画面影像信号所对应的电压值，以使液晶层312中的液晶分子受到二基板310a、310b之间的电场而扭转成其长轴垂直于背面板310的二基板310a、310b的状态。如此一来，背面板320所显示的影像520在通过前面板310的液晶层312后，其相位延迟实质上一致。然而，在其它实施例中，当前面板310与背面板320的操作模式为常态黑画面时，第二均匀画面影像信号则为一白画面影像信号，以使背面板320所显示的影像520在通过前面板310的液晶层312后的相位延迟实质上一致。

在本发明实施例中，第一均匀画面影像信号与第二均匀画面影像信号分别使背面板320与前面板310提供实质上相同的相位延迟，以使前面板310与背面板320分别在第一图框时间与第二图框时间内所显示的影像510与影像520的相位延迟实质上相同。如此一来，显示画面发生色偏及亮度不均的情形可获得改善。

将以上的叙述做整理，并同时参照图4与图5C。在第一图框时间T1内，前面板310显示影像510，其中景深最小的区域I给观察者的景深感受最为强烈，而景深次小、次大与最大的区域II、区域III与区域IV给观察者的景深感受则是逐渐衰减。此外，背面板320接收第一均匀画面影像信号，其中第一均匀画面影像信号例如是黑画面影像信号因而使背面板320显示黑画面530。另一方面，在第二图框时间T2内，背面板320显示影像520，其中景深最大的区域IV给观察者的景深感受最为强烈，而景深次大、次小与最小的区域III、区域II与区域I给观察者的景深感受则是逐渐衰减。另外，前面板310接收第二均匀画面影像信号，其中第二均匀画面影像信号例如是黑画面影像信号因而使前面板310显示黑画面530。然而，本发明实施例的第一、第二均匀画面影像信号主要是以前、背面板310、320得以提供均匀的画面为原则，本发明无意限制均匀的画面的颜色为何。举例来说，第一、第二均匀画面影像信号也可以是白画面影像信号或得以提供其它均匀颜色的均匀画面影像信号。

接下来，在第三图框时间T3内，与第一图框时间T1内前面板310与背面板320所显示的画面相类似；而第四图框时间T4内，与第二图框时间T2内前面板310与背面板320所显示的画面相类似，在此不重复叙述，且前面板310与背面板320于之后图框时间内所显示的画面也可以此类推。此外，在本发明实施例中，第一图框时间T1、第二图框时间T2、第三图框时间T3、第四图框时间T4、...实质上小于1/66秒。因此，在第一图框时间T1、第二图框时间T2、第三图框时间T3、第四图框时间T4、...内，景深融合型立体显示器300所显示的影像为具有景深效果的立体影像。如此一来，当景深融合型立体显示器300交替地进行步骤S401与步骤S402时，观察者P可观看到具有景深效果的立体影像。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

图6示出了本发明实施例提供的景深融合型立体显示器，为了便于说明，仅示出了本发明实施例相关的部分。景深融合型立体显示器600，包括一前面板610、一背面板620、一背光模块(未绘示)以及一驱动电路630，其中驱动电路630耦接前面板610以及背面板620。驱动电路630包括一第一驱动单元632以及一第二驱动单元634，其中第一驱动单元632耦接前面板610，而第二驱动单元634耦接背面板620。此外，在第一图框时间内，第一驱动单元632提供一前景影像信号至前面板610，而第二驱动单元634提供一第一均匀画面影像信号至背面板620。另一方面，在第二图框时间内，第二驱动单元634提供一背景影像信号至背面板620，而第一驱动单元632提供一第二均匀画面影像信号至前面板610。在此需要说明的是，本发明的第一图框时间与第二图框时间仅用以表示两个相邻的图框时间，并非用来限制顺序性。

作为本发明的一个优选实施例，景深融合型立体显示器600可进一步设置影像信号处理单元640，其中影像信号处理单元640耦接驱动电路630。进一步而言，影像信号处理单元640用以对一影像信号(例如图2所绘示的影像200的影像信号)进行影像信号处理，以产生前景影像信号至前面板610以及产生背景影像信号至背面板620。然而，景深融合型立体显示器600的其余细节可参考上述实施例的说明，在此不加以描述。

在本发明实施例中，景深融合型立体显示器的其一面板在显示画面时，另一面板使通过的光线具有相同的相位延迟，因而使景深融合型立体显示器发生色偏以及亮度不均的情形获得改善。整体而言，本发明的景深融合型立体显示器利用本发明的驱动电路并搭配本发明的驱动方法可显示具有良好显示质量的立体画面。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种景深融合型立体显示器的驱动方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

在第一图框时间内，提供一前景影像信号至前面板，并提供一第一均匀画面影像信号至背面板；以及

2.如权利要求1所述的景深融合型立体显示器的驱动方法，其特征在于，在所述在第一图框时间内，提供一前景影像信号至所述前面板，并提供一第一均匀画面影像信号至该背面板的步骤之前，所述方法还包括下述步骤：

3.如权利要求1所述的景深融合型立体显示器的驱动方法，其特征在于，所述第一均匀画面影像信号为一黑画面影像信号或为一白画面影像信号，所述第二均匀画面影像信号为一黑画面影像信号或为一白画面影像信号。

4.如权利要求1所述的景深融合型立体显示器的驱动方法，其特征在于，所述第一图框时间小于1/66秒，所述第二图框时间小于1/66秒。

5.一种景深融合型立体显示器的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：

一第一驱动单元，耦接一前面板；以及

一第二驱动单元，耦接一背面板，

6.如权利要求5所述的景深融合型立体显示器的驱动电路，其特征在于，所述第一均匀画面影像信号为一黑画面影像信号或为一白画面影像信号，所述第二均匀画面影像信号为一黑画面影像信号或为一白画面影像信号。

7.一种景深融合型立体显示器，其特征在于，所述景深融合型立体显示器包括：

8.如权利要求7所述的景深融合型立体显示器，其特征在于，所述景深融合型立体显示器还包括：

一影像信号处理单元，耦接所述驱动电路，对一影像信号进行淡化处理，以产生该前景影像信号以及该背景影像信号。

9.如权利要求7所述的景深融合型立体显示器，其特征在于，所述第一均匀画面影像信号为一黑画面影像信号或为一白画面影像信号，所述第二均匀画面影像信号为一黑画面影像信号或为一白画面影像信号。