CN101977332B - 裸眼式立体显示器及其显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种裸眼式立体显示器及其显示方法。此裸眼式立体显示器包括显示模块与扫描式遮障。显示模块用以显示一平面图像；而扫描式遮障贴附于显示模块上，用以协同于显示模块所显示的平面图像而提供多个垂直相间的狭缝与遮障的切换，从而让左右眼产生视差以感受到一立体图像，其中每一狭缝与遮障之间具有一恒遮蔽区域。本发明不但可以提升液晶扫描式遮障与液晶显示器进行贴合的容许误差度(tolerance)，而且还可以有效地避免液晶扫描式遮障的任两相邻区域(亦即透光狭缝与不透光遮障)间产生漏光的现象的可能，从而免除液晶扫描式遮障与液晶显示器在无法完美贴合的情况下影响到所显示的三维立体图像的品质的可能。

Description

裸眼式立体显示器及其显示方法

技术领域

本发明涉及一种立体显示技术，且特别是涉及一种裸眼式立体显示器及其显示方法。

背景技术

平行遮蔽立体视觉(parallax stereogram)指的是可使人眼看到立体图像(3D image)。此方法是将给左眼及右眼看的各别图像依垂直像素线切割，接着再彼此依照奇偶重新排列融合成新的图像，并在观赏时在此融合图像的前面加上一片视差遮障(parallax barrier)，借以利用平行光栅条纹的遮蔽效果，而使左右眼只能分别看到融合图形中的左眼图像及右眼图像，从而在大脑中形成一“立体”的图像，而此即为“视差遮障法”。

一般而言，现今显示器大部分都还是以显示平面图像(2D image)为主，而非显示立体图像。所以目前可显示立体图像的液晶显示器在设计时就都会考量二维图像及三维图像之间的可切换性。而目前已有人提出利用液晶层作为可切换式的视差遮障(亦即液晶扫描式遮障(LC scanning barrier))的液晶显示器，且此液晶扫描式遮障并非用于显示画面，其仅用于切换二维或三维显像画面而已。

更清楚来说，当具有液晶扫描式遮障的液晶显示器在显示二维图像画面时，此液晶扫描式遮障的所有液晶分子皆处于可透光的状态。但是，当具有液晶扫描式遮障的液晶显示器在显示三维图像画面时，则液晶扫描式遮障的所有液晶分子便会提供多个垂直相间的狭缝与遮障的切换，亦即：液晶扫描式遮障的所有液晶分子会对应地在不同的时间点而在可透光与不可透光的状态进行切换。

由此可知，液晶扫描式遮障便可如同前述的视差遮障一般，形成透光狭缝与不透光遮障垂直相间的光栅条纹。如此一来，即可让人眼感受到三维立体图像。然而，具有液晶扫描式遮障设计的液晶显示器非常容易因液晶扫描式遮障与液晶显示器无法完美的贴合而使得垂直相间的透光狭缝与不透光遮障间产生漏光(light leakage)的现象。

更清楚来说，图1示出为传统液晶扫描式遮障的切换示意图。请参照图1，以液晶扫描式遮障具有四个区域R1～R4为例来做说明。理想上，在第一时间t1，液晶扫描式遮障的区域R1与R3为不透光遮障，而液晶扫描式遮障的区域R2与R4为透光狭缝。与此同时，分别给左右眼看的左右眼图像即可通过透光狭缝R2与R4透射出来。紧接着，在第二时间t2，液晶扫描式遮障的区域R1与R3转为透光狭缝，而液晶扫描式遮障的区域R2与R4转为不透光遮障。与此同时，分别给左右眼看的左右眼图像即可通过透光狭缝R1与R3透射出来。

但是，在液晶扫描式遮障与液晶显示器无法完美贴合的情况下(亦即在贴合上的偏差)，液晶扫描式遮障的任两相邻区域(亦即透光狭缝与不透光遮障，且每一狭缝与遮障之间的宽度形成液晶扫描式遮障的遮障节距(barrierpitch)W)间B就有可能会产生漏光的现象。如此一来，将会大大地影响到液晶显示器在显示三维立体图像的品质。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种裸眼式立体显示器，其可以有效地解决现有技术所述及的问题。

本发明提供一种裸眼式立体显示器，其包括显示模块与扫描式遮障。显示模块用以显示一平面图像；而扫描式遮障贴附于显示模块上，用以协同于显示模块所显示的平面图像而提供多个垂直相间的狭缝与遮障的切换，从而让左右眼产生视差以感受到一立体图像，其中每一狭缝与遮障之间具有一恒遮蔽区域。

在本发明的一实施例中，显示模块可以为液晶显示模块(LCD module)或为有机发光二极管显示模块(OLED display module)。

在本发明的一实施例中，每一狭缝与遮障之间的宽度形成扫描式遮障的遮障节距(barrier pitch)。

在本发明的一实施例中，扫描式遮障可以为一液晶扫描式遮障(LCscanning barrier)。

在本发明的一实施例中，扫描式遮障可以包括多个以矩阵方式排列的非显示像素，其中这些非显示像素可以被划分成多个群组。

在本发明的一实施例中，所述多个群组可以包括第一子群组、第二子群组，以及第三子群组。其中，第三子群组位于第一子群组与第二子群组之间；第一子群组与第二子群组分别反应于第一驱动信号组与第二驱动信号组而提供所述多个垂直相间的狭缝与遮障的切换；以及第三子群组反应于第三驱动信号组而形成每一狭缝与遮障之间所具有的恒遮蔽区域。

在本发明的一实施例中，显示模块还包括显示模块控制器；扫描式遮障还包括切换遮蔽控制器；以及显示模块控制器可以提供一同步信号给切换遮蔽控制器，借以致使切换遮蔽控制器产生所述第一至第三驱动信号组，从而控制扫描式遮障与显示模块同步显示。

本发明另提供一种裸眼式立体显示方法，其包括显示一平面图像；以及协同于所述平面图像而提供多个垂直相间的狭缝与遮障的切换，并且致使每一狭缝与遮障之间具有一恒遮蔽区域，从而让左右眼产生视差以感受到一立体图像。

基于上述，本发明主要是在液晶扫描式遮障所提供的多个垂直相间的狭缝与遮障的切换间产生恒遮蔽区域。如此一来，不但可以提升液晶扫描式遮障与液晶显示器进行贴合的容许误差度(tolerance)，而且还可以有效地避免液晶扫描式遮障的任两相邻区域(亦即透光狭缝与不透光遮障)间产生漏光的现象的可能，从而免除液晶扫描式遮障与液晶显示器在无法完美贴合的情况下影响到所显示的三维立体图像的品质的可能。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为例示性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。

附图说明

下面的附图是本发明的说明书的一部分，示出了本发明的示例实施例，附图与说明书的描述一起说明本发明的原理。

图1示出为传统液晶扫描式遮障的切换示意图。

图2示出为本发明一实施例的裸眼式立体显示器的示意图。

图3示出为本发明一实施例的液晶扫描式遮障的示意图。

图4示出为本发明一实施例的液晶扫描式遮障的切换示意图。

图5示出为本发明一实施例的裸眼式立体显示方法的流程图。

【主要附图标记说明】

R1～R4：液晶扫描式遮障的区域(透光狭缝与不透光遮障)

20：裸眼式立体显示器

201：显示模块

203：(液晶)扫描式遮障

205：显示模块控制器

207：切换遮障控制器

P_B：非显示像素

LE、RE：左右眼

SYNC：同步信号

Img：所输入的图像信号

CB：恒遮蔽区域

B：液晶扫描式遮障的任两相邻区域间

S501～S503：本发明一实施例的裸眼式立体显示方法的流程图各步骤

具体实施方式

现将详细参考本发明的实施例，并在附图中说明所述实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同附图标记的元件/构件代表相同或类似部分。

图2示出为本发明一实施例的裸眼式立体显示器20的示意图。请参照图2，裸眼式立体显示器20包括有显示模块(display module)201与扫描式遮障(scanning barrier)203。其中，显示模块201可以为液晶显示模块(LCDmodule)或者为有机发光二极管显示模块(OLED display module))201；另外，扫描式遮障203可以为液晶扫描式遮障(LC scanning barrier，以下改称扫描式遮障203为液晶扫描式遮障203)。

在本实施例中，显示模块201基本上包含有显示面板(display panel，未示出)、栅极驱动装置(gate driving device，未示出)、源极驱动装置(sourcedriving device，未示出)，以及显示模块控制器(display module controller)205(例如为时序控制器(timing controller，T-con))。而且，显示模块201还可以选择性地包括背光模块(backlight module，未示出)。亦即：当显示模块201为液晶显示模块时，则必然包括有背光模块，但是当显示模块201为有机发光二极管显示模块时，则必然不需包括有背光模块。

一般而言，显示模块控制器205会反应于所输入的图像信号(inputtedimage signal)Img而控制栅极驱动装置与源极驱动装置的运行(operation)，借以驱动显示面板内的各显示像素(display pixels，未示出)。再加上，背光模块所提供的背光源(backlight source)或者有机发光二极管(OLED)的自发光特性，显示模块201将显示一平面图像(2D image)。

另一方面，液晶扫描式遮障203贴附于显示模块201上，用以协同(coordinate with)于显示模块201所显示的平面图像而提供多个垂直相间的(透光)狭缝(slit)与(不透光)遮障(barrier)的切换，从而让左右眼(leftand right eyes)LE、RE产生视差以感受到立体图像(3D image)。此外，每一狭缝与遮障之间都具有一恒遮蔽区域(constant opacity area)，而且每一(透光)狭缝与(不透光)遮障之间的宽度形成液晶扫描式遮障203的一个遮障节距(barrier pitch)(容后再详述)。

更清楚来说，显示模块控制器205可以提供一同步信号(synchronizationsignal)SYNC给切换遮障控制器(switching barrier controller)207(其可视为液晶扫描式遮障203的一部分)。如此一来，液晶扫描式遮障203即可受切换遮障控制器207的控制，而协同于显示模块201所显示的平面图像以提供多个垂直相间的(透光)狭缝与(不透光)遮障的切换。

另一方面，液晶扫描式遮障203还包括多个以矩阵方式排列的非显示像素(non-display pixels)P_B，例如图3所示的12*4个非显示像素P_B，但并不限制于此。其中，这些非显示像素P_B可以被划分成多个群组，例如包括第一至第三子群组，但并不限制于此。在本实施例中，第三子群组可以位于第一子群组与第二子群组之间；且第一子群组与第二子群组分别反应于切换遮障控制器207所产生的第一驱动信号组与第二驱动信号组而提供所述多个垂直相间的(透光)狭缝与(不透光)遮障的切换；而第三子群组反应于切换遮障控制器207所产生的第三驱动信号组而形成每一(透光)狭缝与(不透光)遮障之间所具有的恒遮蔽区域。换言之，一旦显示模块控制器205提供同步信号给切换遮蔽控制器207，就会致使切换遮蔽控制器207产生第一至第三驱动信号组，从而控制液晶扫描式遮障203与显示模块201同步显示。

在此条件下，三个非显示像素P_B的宽度形成了液晶扫描式遮障203的一个遮障节距(barrier pitch)，且其可以等同于现有技术图1所示的宽度W。另外，第一至第三子群组的非显示像素P_B的宽度可以不相同。较佳地，第一与第二子群组的非显示像素P_B的宽度为相同，且可以大于第三子群组的非显示像素P_B的宽度，一切端视实际设计需求而论。

在图3的12*4个非显示像素P_B中，第(3i+1)行(非显示)像素可以为第一子群组；第(3i+2)行(非显示)像素可以为第三子群组；以及第(3i+3)行(非显示)像素可以为第二子群组。其中，i为正整数。如此一来，第(3i+1)行与第(3i+3)行(非显示)像素即可以反应于切换遮障控制器207所产生的第一驱动信号组与第二驱动信号组而提供所述多个垂直相间的(透光)狭缝与(不透光)遮障的切换；另外，第(3i+2)行(非显示)像素即可以反应于切换遮障控制器207所产生的第三驱动信号组而形成每一(透光)狭缝与(不透光)遮障之间所具有的恒遮蔽区域。

更清楚来说，图4示出为本发明一实施例的液晶扫描式遮障的切换示意图。请合并参照图2～图4，在第一时间t1，液晶扫描式遮障203的区域R1与R3为不透光遮障，而液晶扫描式遮障203的区域R2与R4为透光狭缝。与此同时，分别给左右眼看的左右眼图像即可通过透光狭缝R2与R4透射出来。紧接着，在第二时间t2，液晶扫描式遮障203的区域R1与R3转为透光狭缝，而液晶扫描式遮障203的区域R2与R4转为不透光遮障。与此同时，分别给左右眼看的左右眼图像即可通过透光狭缝R1与R3透射出来。

在图4中可以清楚地看出，无论是在第一时间t1还是在第二时间t2，每一(透光)狭缝与(不透光)遮障之间都具有恒遮蔽区域CB。以至于，在液晶扫描式遮障203与显示模块201无法完美贴合的情况下(亦即在贴合上的偏差)，液晶扫描式遮障203的任两相邻区域(亦即透光狭缝与不透光遮障)间也比较不会产生漏光的现象。

换言之，本实施例就是通过这些恒遮蔽区域CB以提升液晶扫描式遮障203与显示模块201进行贴合的容许误差度(tolerance)，且每一恒遮蔽区域CB的宽度(亦即图3中第(3i+2)行(非显示)像素的宽度)可依实际设计需求而决定其最佳的范围(在不影响所显示的三维立体图像的条件下)。如此一来，即可有效地避免液晶扫描式遮障203的任两相邻区域(亦即透光狭缝与不透光遮障)间产生漏光的现象的可能，进而免除液晶扫描式遮障203与显示模块201在无法完美贴合的情况下影响到所显示的三维立体图像的品质的可能。

在此值得一提的是，本实施例的液晶扫描式遮障203中的所有非显示像素PB还可以依据裸眼式立体显示器20的视角(view)的数量而被划分成多个群组。因此，一旦裸眼式立体显示器20的视角的数量被设定后，即可对液晶扫描式遮障203中的所有非显示像素P_B进行纵方向(vertical direction)与横方向(horizontal direction)的分区(可视实际设计需求来决定如何对所有非显示像素P_B进行纵方向与横方向的分区)，借以使得裸眼式立体显示器20具有多视角(multi-view)的功能。

基于上述实施例的内容，图5示出为本发明一实施例的裸眼式立体显示方法的流程图。请参照图5，本实施例的裸眼式立体显示方法包括：显示一平面图像(步骤S501)；以及协同于所述平面图像而提供多个垂直相间的狭缝与遮障的切换，并且致使每一狭缝与遮障之间具有一恒遮蔽区域，从而让左右眼产生视差以感受到立体图像(步骤S503)。

综上所述，本发明主要是在液晶扫描式遮障所提供的多个垂直相间的狭缝与遮障的切换间产生恒遮蔽区域。如此一来，不但可以提升液晶扫描式遮障与液晶显示器进行贴合的容许误差度(tolerance)，而且还可以有效地避免液晶扫描式遮障的任两相邻区域(亦即透光狭缝与不透光遮障)间产生漏光的现象的可能，从而免除液晶扫描式遮障与液晶显示器在无法完美贴合的情况下影响到所显示的三维立体图像的品质的可能。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (5)

1.一种裸眼式立体显示器，包括：

一显示模块，用以显示一平面图像；以及

一扫描式遮障，贴附于该显示模块上，用以协同于该显示模块所显示的该平面图像而提供多个垂直相间的狭缝与遮障的切换，从而让左右眼产生视差以感受到一立体图像，其中每一所述狭缝与遮障之间具有一恒遮蔽区域，其中该扫描式遮障为一液晶扫描式遮障，该扫描式遮障包括多个以矩阵方式排列的非显示像素，所述多个非显示像素被划分成多个群组，所述多个群组包括：

一第一子群组；

一第二子群组；以及

一第三子群组，位于该第一子群组与该第二子群组之间，

其中，该第一子群组与该第二子群组分别反应于一第一驱动信号组与一第二驱动信号组而提供所述多个垂直相间的狭缝与遮障的切换；以及该第三子群组反应于一第三驱动信号组而形成每一所述狭缝与遮障之间所具有的该恒遮蔽区域。

2.根据权利要求1所述的裸眼式立体显示器，其中该显示模块为一液晶显示模块或为一有机发光二极管显示模块。

3.根据权利要求1所述的裸眼式立体显示器，其中每一所述狭缝与遮障之间的宽度形成该扫描式遮障的一遮障节距。

4.根据权利要求1所述的裸眼式立体显示器，其中：

该显示模块包括一显示模块控制器；

该扫描式遮障还包括一切换遮蔽控制器；以及

该显示模块控制器提供一同步信号给该切换遮蔽控制器，借以致使该切换遮蔽控制器产生该第一至该第三驱动信号组，从而控制该扫描式遮障与该显示模块同步显示。

5.一种裸眼式立体显示方法，包括：

通过一显示模块显示一平面图像；以及

通过贴附于该显示模块上的扫描式遮障，协同于该显示模块所显示的该平面图像而提供多个垂直相间的狭缝与遮障的切换，并且致使每一所述狭缝与遮障之间具有一恒遮蔽区域，从而让左右眼产生视差以感受到一立体图像，其中该扫描式遮障为一液晶扫描式遮障，该扫描式遮障包括多个以矩阵方式排列的非显示像素，所述多个非显示像素被划分成多个群组，所述多个群组包括：

一第一子群组；

一第二子群组；以及

一第三子群组，位于该第一子群组与该第二子群组之间，

其中，该第一子群组与该第二子群组分别反应于一第一驱动信号组与一第二驱动信号组而提供所述多个垂直相间的狭缝与遮障的切换；以及该第三子群组反应于一第三驱动信号组而形成每一所述狭缝与遮障之间所具有的该恒遮蔽区域。