CN102263970B - 显示设备和显示方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种显示设备，包括：显示单元，其配置为包括液晶面板和背光，所述液晶面板通过改变液晶的取向状态显示图像，可针对屏幕内多个区域的每一个独立控制所述背光的发光状态，并且所述显示单元配置为通过以一个帧或两个或更多连续帧交替显示基于第一图像信号的第一图像和基于第二图像信号的第二图像并且以预定时间间隔顺序切换第一图像和第二图像，在图像显示区域中线顺序显示第一图像和第二图像；以及背光控制单元，配置为根据第一图像信号和第二图像信号的信号电平，对于每个区域控制背光的发光状态。
Description
技术领域
本发明涉及显示设备、显示方法和计算机程序。
背景技术
存在由观众将在屏幕上显示的图像感知为立体图像的显示设备。已知时分显示方案作为使得观众将在该类型的显示设备上显示的图像感知为立体图像的技术。在时分显示方案中，以非常短间隔在整个屏幕上交替显示用于左眼的图像和用于右眼的图像(见JP H9-138384A、JP 2000-36969A和JP2003-45343A)。
通过由观众佩戴的快门眼镜或通过视差屏障，使用时分显示方案显示的图像可以被观众感知为立体图像。在使用快门眼镜方案的情况下，在显示用于左眼的图像的时段期间，快门眼镜的左眼快门(例如，液晶快门)打开以允许来自屏幕的光通过，并且快门眼镜的右眼快门关闭以切断来自屏幕的光。另一方面，在显示用于右眼的图像的时段期间，快门眼镜的左眼快门关闭以切断来自屏幕的光，并且快门眼镜的右眼快门打开以允许来自屏幕的光通过。
然而，使用该类型的显示设备，由于显示设备和快门眼镜的特性，如不足的液晶响应速度(当液晶面板用作屏幕时)和快门眼镜的液晶快门的不足对比度，可能出现串扰。串扰是其中用于右眼的一部分图像在左眼中泄漏，并且用于左眼的一部分图像在右眼中泄漏的现象。
图13是图示从亮度波形认识到的串扰生成的原因的说明图。当在快门眼镜的快门打开的时段期间，在液晶面板上显示的图像的亮度没有达到希望的亮度时出现串扰，导致画面质量劣化。
作为用于改善串扰的方法，已经提出了这样的方法，其中以高速(例如，240 Hz)驱动显示面板，并且用于左眼的图像和用于右眼的图像每个在屏幕上重复显示两次，并且仅仅在每个图像第二次显示期间的时段中打开快门眼镜的快门。此外，已经提出了这样方法，其中仅仅在每个图像第二次显示期间的时段中接通背光。此外，作为弥补不足的液晶响应速度的方法，已经提出了过驱动处理，其中校正对于液晶面板的每个像素施加的电压值。
发明内容
然而，信号电平(电压电平)具有上限和下限，并且不能在这些限制之上进行施加的电压值的校正。因此，存在这样的问题，当在用于左眼的图像和用于右眼的图像之间的信号电平中存在大的差时，串扰恶化。
鉴于前述，希望提供一种新颖的和改善的显示设备、显示方法和计算机程序，其能够通过控制背光的照明状态改善串扰，并且还能够通过允许在信号电平(电压电平)的限制之上进行施加的电压值的校正来改善串扰。
根据本发明的实施例，提供一种显示设备，包括：显示单元，其配置为包括液晶面板和背光，所述液晶面板通过改变液晶的取向状态显示图像，可针对屏幕内多个区域的每一个独立控制所述背光的发光状态，并且所述显示单元配置为通过以一个帧或两个或更多连续帧交替显示基于第一图像信号的第一图像和基于第二图像信号的第二图像并且以预定时间间隔顺序切换第一图像和第二图像，在图像显示区域中线顺序显示第一图像和第二图像；以及背光控制单元，其配置为根据第一图像信号和第二图像信号的信号电平，对于每个区域控制背光的发光状态。
背光控制单元可以控制其中在第一图像信号和第二图像信号之间的信号电平存在大差别的区域中的背光的亮度，使得所述背光的亮度低于其中在第一图像信号和第二图像信号之间的信号电平存在小差别的区域中的背光的亮度。
显示设备可以还包括视频信号控制单元，其配置为检测第一图像信号和第二图像信号的信号电平。
视频信号控制单元可以执行信号校正处理，即使当背光的亮度由于通过背光控制单元的控制而对于每个区域不同时，所述信号校正处理也使得图像的亮度在整个屏幕上均匀。
视频信号控制单元可以执行信号校正处理，所述信号校正处理使得第一图像信号和第二图像信号的信号电平在预定时段中为希望的电平。
预定时段可以是在其期间用户观察第一图像和第二图像的时段。
背光控制单元可以对于第一图像信号和第二图像信号的各个信号电平控制每个区域的背光的发光状态。
背光可以发射红色、蓝色和绿色光。背光控制单元可以对于第一图像和第二图像的每个颜色分开执行背光的发光控制。
通过快门眼镜观看，可以将在显示单元上显示的第一图像和第二图像感知为立体图像。
通过快门眼镜观看，可以将在显示单元上显示的第一图像和第二图像对于不同用户呈现为不同图像。
通过以预定时间间隔顺序切换第一图像和第二图像，显示单元可以通过视差屏障方案显示第一图像和第二图像。
根据本发明的另一实施例，提供一种显示方法，包括以下步骤：通过以一个帧或两个或更多连续帧交替显示基于第一图像信号的第一图像和基于第二图像信号的第二图像并且以预定时间间隔顺序切换第一图像和第二图像，在显示单元上的图像显示区域中线顺序显示第一图像和第二图像，所述显示单元配置为包括液晶面板和背光，所述液晶面板通过改变液晶的取向状态显示图像，可针对屏幕内多个区域的每一个独立控制所述背光的发光状态；以及根据第一图像信号和第二图像信号的信号电平，对于每个区域控制背光的发光状态。
根据本发明的另一实施例，提供一种计算机程序，其使得计算机执行以下步骤：通过以一个帧或两个或更多连续帧交替显示基于第一图像信号的第一图像和基于第二图像信号的第二图像并且以预定时间间隔顺序切换第一图像和第二图像，在显示单元上的图像显示区域中线顺序显示第一图像和第二图像，所述显示单元配置为包括液晶面板和背光，所述液晶面板通过改变液晶的取向状态显示图像，可针对屏幕内多个区域的每一个独立控制所述背光的发光状态；以及根据第一图像信号和第二图像信号的信号电平，对于每个区域控制背光的发光状态。
根据上述本发明的实施例，可能提供一种新颖的和改善的显示设备、显示方法和计算机程序，其能够通过控制背光的照明状态改善串扰，并且还能够通过允许在信号电平(电压电平)的限制之上进行施加的电压值的校正来改善串扰。
附图说明
图1是图示根据本发明实施例的显示设备100的外观的说明图；
图2是图示根据本发明实施例的显示设备100的功能配置的说明图；
图3是图示根据本发明实施例的显示设备100的操作的说明图；
图4是图示对于背光115的发光和输出在图像显示单元110上的输出图像的控制的概述的说明图；
图5是图示随着时间变化的液晶的亮度响应波形的示例的说明图；
图6是图示对于背光115的发光和输出在图像显示单元110上的输出图像的控制的概述的说明图；
图7是图示对于背光115的发光和输出在图像显示单元110上的输出图像的控制的概述的说明图；
图8是图示对于背光115的发光和输出在图像显示单元110上的输出图像的控制的概述的说明图；
图9是图示随着时间变化的液晶的亮度响应波形的示例的说明图；
图10是图示随着时间变化的液晶的亮度响应波形的示例的说明图；
图11是图示对于背光115的发光和输出在图像显示单元110上的输出图像的控制的概述的说明图；
图12是图示视差屏障方案的说明图；以及
图13是图示从亮度波形认识到的串扰生成的原因的说明图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。注意到，在说明书和附图中，具有基本相同功能和结构的结构元件用相同的参考标号表示，并且省略这些结构元件的重复说明。
将以以下顺序进行说明。
<1.本发明的实施例>
[1-1.根据本发明实施例的显示设备的配置]
[1-2.根据本发明实施例的显示设备的功能配置]
[1-3.根据实施例的显示设备的操作]
<2.总结>
<1.本发明的实施例>
[1-1.根据本发明实施例的显示设备的配置]
下文中，将说明根据本发明实施例的显示设备的配置。首先，将说明根据本发明实施例的显示设备的外观。图1是图示根据本发明实施例的显示设备100的外观的说明图。此外，图1还示出快门眼镜200，其用于使得观众将由显示设备100显示的图像感知为立体图像。
图1所示的显示设备100提供有显示图像的图像显示单元110。显示设备100不但在图像显示单元110显示普通图像，还可以在图像显示单元110上显示三维图像，三维图像由观众感知为立体图像。
稍后将更详细描述图像显示单元110的配置。作为这里的简单描述，图像显示单元110包括光源、液晶面板和夹住液晶面板的一对偏振片。来自光源的光通过穿过液晶面板和偏振片在预定方向偏振。
快门眼镜200包括例如作为液晶快门的右眼图像传输单元212和左眼图像传输单元214。快门眼镜200响应于从显示设备100传输的信号，执行右眼图像传输单元212和左眼图像传输单元214的开关操作。通过观看通过快门眼镜200的右眼图像传输单元212和左眼图像传输单元214从图像显示单元110发射的光，观众可以将在图像显示单元110上显示的图像感知为立体图像。
另一方面，当在图像显示单元110显示普通图像时，通过照原样观看从图像显示单元110输出的光，观众可以将图像感知为普通图像。
此外，在图1中，显示设备100描绘为电视接收机，但是在本发明中，显示设备100的形式自然不限于该示例。根据本发明实施例的显示设备100例如可以是当连接到如个人计算机等的电器时使用的监视器，或者可以是移动游戏控制台、移动电话、或者便携式音乐播放设备。
在以上，已经描述了根据本发明实施例的显示设备100的外观。接下来，将说明根据本发明实施例的显示设备100的功能配置。
[1-2.根据本发明实施例的显示设备的功能配置]
图2是图示根据本发明实施例的显示设备100的功能配置的说明图。下文中，将参照图2说明根据本发明实施例的显示设备100的功能配置。
如图2所示，根据本发明实施例的显示设备100包括图像显示单元110、视频信号控制单元120、快门控制单元130、快门控制信号输出单元135、时序控制单元140、以及背光控制单元150。
图像显示单元110以上述方式显示图像，并且当从外部源施加信号时，根据施加的信号执行图像的显示。图像显示单元110包括显示面板112、栅极驱动器113、数据驱动器114和背光115。
显示面板112根据从外部源施加的信号显示图像。显示面板112通过顺序扫描多条扫描线来显示图像。在显示面板112的由玻璃等制成的透明板之间的空间中填充具有预定取向状态的液晶分子。显示面板112的驱动方案可以是扭曲向列(TN)方案、垂直对准(VA)方案、或屏幕内切换(in-place-switching，IPS)方案。在以下说明中，显示面板112的驱动方案是VA方案，除非另外指定，但是不用说本发明不限于该示例。此外，根据本实施例的显示面板112是可以以高速帧速率(例如120 Hz或240 Hz)重写屏幕的显示面板。在本实施例中，以预定时序在显示面板112上交替显示用于右眼的图像和用于左眼的图像，从而使得观众将它们感知为立体图像。
栅极驱动器113是驱动显示面板112的栅极总线(未示出)的驱动器。信号从时序控制单元140传输到栅极驱动器113，并且栅极驱动器113根据从时序控制单元140传输的信号将信号输出到栅极总线上。
数据驱动器114是生成要施加到显示面板112的数据线(未示出)的信号的驱动器。信号从时序控制单元140传输到数据驱动器114。数据驱动器114根据从时序控制单元140传输的信号生成要施加到数据线的信号，并且输出生成的信号。
背光115提供在当从观众侧看的图像显示单元110的最后面侧。当在图像显示单元110上显示图像时，没有偏振的白光(非偏振光)从背光输出到位于观众侧的显示面板112。在本实施例中，使用可以对于屏幕内的多个区域的每一个分开接通/关断的背光115(部分驱动背光)。此外，当对于屏幕内的多个区域的每一个分开接通背光115时，使用其亮度可调整的背光115。典型地，部分驱动背光是通过使其相应的信号电平低的屏幕内的部分变暗来实现改善的对比度的背光。此外，图2所示的背光115是表面光源，但是本发明不限于这种形式的光源。例如，可以组合使用点光源和会聚透镜代替表面光源。
当视频信号控制单元120从外部源接收视频信号时，视频信号控制单元120对接收的视频信号执行各种类型的信号处理，使得其适于在图像显示单元110上的三维图像显示，并且输出处理后的信号。将已经通过视频信号控制单元120对其执行信号处理的视频信号传输到时序控制单元140和背光控制单元150。此外，当在视频信号控制单元120中执行信号处理时，预定信号根据信号处理传输到快门控制单元130。通过视频信号控制单元120的信号处理例如如下。
当用于在图像显示单元110上显示用于右眼的图像的视频信号(右眼视频信号)和用于在图像显示单元110上显示用于左眼的图像的视频信号(左眼视频信号)传输到视频信号控制单元120时，视频信号控制单元120从两个视频信号生成用于三维图像的视频信号。在本实施例中，视频信号控制单元120从接收的右眼视频信号和左眼视频信号生成按照以下顺序使用时分方案在显示面板112上显示图像的视频信号：用于右眼的图像>>用于左眼的图像>>用于右眼的图像>>用于左眼的图像>>等。这里，用于左眼的图像和用于右眼的图像可以分别重复显示多个帧，并且在此情况下，视频信号控制单元120生成用于例如按照以下顺序显示的视频信号：用于右眼的图像>>用于右眼的图像>>用于左眼的图像>>用于左眼的图像>>用于右眼的图像>>用于右眼的图像>>等。
快门控制单元130接收基于通过视频信号控制单元120的信号处理生成的预定信号，并且根据该预定信号生成控制快门眼镜200的快门操作的快门控制信号。快门眼镜200基于由快门控制单元130生成并且从快门控制信号输出单元135输出的快门控制信号，执行右眼图像传输单元212和左眼图像传输单元214的开关操作，快门控制信号输出单元135无线传输信号或通过红外发射器传输信号。
背光控制单元150接收基于通过视频信号控制单元120的信号处理生成的预定信号，并且根据预定信号生成控制背光115的照明操作的背光控制信号。如上所述，使用可以对于屏幕内的多个区域的每一个分开接通/关断的背光115。并且当对于屏幕内的多个区域的每一个分开接通背光115时，使用其亮度可调整的背光115。
根据从视频信号控制单元120传输的信号，时序控制单元140生成用于操作栅极驱动器113和数据驱动器114的脉冲信号。当通过时序控制单元140生成脉冲信号，并且栅极驱动器113和数据驱动器114接收由时序控制单元140生成的脉冲信号时，在显示面板112上显示与从视频信号控制单元120传输的信号有关的图像。
在以上，已经参照图2说明了根据本发明实施例的显示设备100的功能配置。接下来，将说明根据本发明实施例的显示设备100的操作。
[1-3.根据实施例的显示设备的操作]
如上所述，在能够通过使得用户通过快门眼镜观看图像以立体方式将图像呈现给用户的显示设备的情况下，由于显示设备和快门眼镜的特性(如不足的液晶响应速度(当使用液晶面板作为屏幕时)和快门眼镜的液晶快门的不足的对比度)，可能出现串扰。
在本实施例中，背光控制单元150控制背光115的发光，使得其中在用于右眼的图像和用于左眼的图像之间出现相差的区域具有与另一区域的亮度不同的亮度。通过背光控制单元150控制背光115的发光，使得其中在用于右眼的图像和用于左眼的图像之间出现相差的区域具有与另一区域的亮度不同的亮度，即使在左图像和右图像之间的信号电平存在大的差，也可能改善串扰。下文中，将详细说明根据本发明实施例的显示设备100的操作。
图3是图示根据本发明实施例的显示设备100的操作的说明图。下文中，将参照图3说明根据本发明实施例的显示设备100的操作。
当视频信号传输到视频信号控制单元120时，视频信号控制单元120从传输的信号生成用于右眼的视频信号和用于左眼的视频信号(步骤S101)。当视频信号控制单元120已经生成用于右眼的视频信号和用于左眼的视频信号时，可能从用于右眼的视频信号和用于左眼的视频信号抓取具有视差的图像区域。因此，视频信号控制单元120从在上面的步骤S101生成的用于右眼的视频信号和用于左眼的视频信号检测具有视差的图像区域(步骤S102)。
在视频信号控制单元120已经在上面的步骤S102从用于右眼的视频信号和用于左眼的视频信号检测到显示感知有视差的图像的区域之后，视频信号控制单元120将关于该区域的信息传输到背光控制单元150。背光控制单元150确定其中要控制背光115的照明的控制区域(步骤S103)。
与在该步骤S103中通过背光控制单元150确定控制区域并行地，视频信号控制单元120控制与其中显示感知有视差的图像的区域相关的视频信号的电平，在上面的步骤S102中检测到该区域(步骤S104)。更具体地，视频信号控制单元120执行信号处理，使得在快门眼镜200的液晶快门打开的时段期间，视频信号的电平变为预定信号电平。
在现有技术中，执行过驱动处理，以便在其中快门眼镜200的液晶快门打开的时段期间获取希望的信号电平。然而，如上所述，信号电平(电压电平)具有上限和下限，并且不能进行在这些限制之上施加的电压值的校正。因此，存在这样的问题，当在用于左眼的图像和用于右眼的图像之间的信号电平中存在大的差时，串扰恶化。
在本实施例中，与发射到其它区域的背光相比，使发射到显示感知有视差的图像的区域上的背光暗淡。此外，通过提升相应区域的背光部分的信号电平，使其相应背光暗淡的区域的亮度水平变为等于其它区域的亮度水平，使得在图像显示单元110上显示在整个屏幕上具有相同亮度水平的图像。
在视频信号控制单元120已经在上面的步骤S104中控制显示感知有视差的图像的区域的视频信号电平之后，经由时序控制单元140将视频信号提供到图像显示单元110。此外，在图像显示单元110上顺序显示已经对其在视频信号控制单元120中执行信号处理的图像。并且根据关于图像显示单元110的显示时序，背光控制单元150控制在上面的步骤S103中对其进行确定的控制区域中背光115的照明状态(步骤S105)。
以此方式，通过由视频信号控制单元120执行信号控制并且通过背光控制单元150控制背光115的照明区域和照明状态，即使在左图像和右图像之间的信号电平中存在大的差时，也可能校正串扰。下文中，将用具体描述说明视频信号控制单元120和背光控制单元150的操作示例。
图4是图示根据本发明实施例对于背光115的发光和输出在显示设备100的图像显示单元110上的输出图像的控制的概述的说明图。图4中的示例抽象地示出这样的状态，其中以用于左眼的图像和用于右眼的图像没有置于相同位置，而是相互垂直偏移一点的方式，将用于左眼的图像和用于右眼的图像输出在图像显示单元110上。通过经由快门眼镜200观看图像，该图像以图像相互垂直偏移一点的方式输出在图像显示单元110上，用户可以将输出在图像显示单元110上的图像感知为立体图像。
因此，视频信号控制单元120检测其中显示感知有视差的图像的区域，并且将关于该区域的信息传输到背光控制单元150。背光控制单元150使用从视频信号控制单元120传输的信息，确定其中要控制背光115的照明的控制区域。
图4示出由背光控制单元150控制的背光115的照明状态，以及已经由视频信号控制单元120对其执行信号处理的输出信号的状态。如从图中所示，通过降低发射在其中显示感知有视差的图像的区域上的背光115的亮度，并且通过在图像显示单元110上显示在将图像重叠在相应区域上的同时由视频信号控制单元120对其执行信号处理的图像，提高具有视差的部分的信号电平，并且变得可能校正串扰。此外，优选的是还通过控制其中降低背光115的亮度的区域，使得相应区域具有与另一区域的亮度相同的亮度，同时通过视频信号控制单元120提高相应区域的背光部分的信号电平，保持整个屏幕上的均匀亮度。
图5在图像显示单元110上显示通过视频信号控制单元120执行信号处理的信号的情况下，随着时间变化的液晶的亮度响应波形的示例的说明图。图5示出在通过以240 Hz驱动显示面板112，并且通过在屏幕上将用于右眼的图像和用于左眼的图像分别重复显示两次，并且通过在第二次显示每个图像期间的时段中打开快门眼镜200的快门，用于左眼的图像和用于右眼的图像由用户感知为立体图像的情况下的亮度响应波形的示例。图5所示的示例涉及这样的亮度响应波形，其中在显示用于左眼的图像的情况下亮度比率变得更高，而在显示用于右眼的图像的情况下亮度比率变得更低。
在图5所示的曲线图中，从4.2到8.4[msec]、从12.6到16.8[msec]、从21到25.2[msec]、以及从29.4到33.6[msec]等的时间间隔是其中快门眼镜200的右眼图像传输单元212或左眼图像传输单元214打开的间隔。在图5所示的示例中，在右眼图像传输单元212打开期间的时段中，通过视频信号控制单元120执行提高信号电平的处理，同时通过背光控制单元150执行降低相应背光115的亮度的控制。
通过由这样的控制提高其中左图像和右图像之间出现视差的部分的信号电平，并且降低相应的背光115的亮度，变得可能校正串扰。串扰通常在低亮度区域变得特别显著。因此，通过降低发射到具有视差的区域的背光115的亮度，可以有效地校正串扰。当然，在相反情况下，即，在图5所示的示例中，在左眼图像传输单元214打开期间的时段中，可以通过视频信号控制单元120执行降低信号电平的处理，并且可以执行提高相应背光115的亮度的控制。当然，可以通过视频信号控制单元120和背光控制单元150执行两种控制来校正串扰。
将说明视频信号控制单元120和背光控制单元150的另一示例。在上面的示例中，跨越其中左图像和右图像之间出现视差的部分执行信号处理和背光亮度控制。然而，在下面说明的示例中，将说明其中对于左图像和右图像的每个分开执行信号处理和背光亮度控制的情况。
图6是图示根据本发明实施例对于背光115的发光和输出在显示设备100的图像显示单元110上的输出图像的控制的概述的说明图。类似于图4的示例，图6中的示例抽象地示出这样的状态，其中以用于左眼的图像和用于右眼的图像没有置于相同位置，而是相互垂直偏移一点的方式，将用于左眼的图像和用于右眼的图像输出在图像显示单元110上。通过经由快门眼镜200观看图像，该图像以图像相互垂直偏移一点的方式输出在图像显示单元110上，用户可以将输出在图像显示单元110上的图像感知为立体图像。
不同于图4，图6示出背光控制单元150对于左图像和右图像的每个分开控制背光115的亮度的状态。如从图所示，通过由背光控制单元150对于左图像和右图像的每个分开控制背光115的亮度，与图4所示的情况相比，更精确的校正变为可能。并且特别对于左图像和右图像之间出现大的视差的区域可以增强串扰改善效果。
当分开发射红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)光的LED用作背光115时，通过背光115的亮度的控制的串扰改善效果实现更大效果。图7是图示根据本发明实施例对于背光115的发光和输出在显示设备100的图像显示单元110上的输出图像的控制的概述的说明图。图7所示的示例是在可以分开发射红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)光的LED用作背光115的情况下的控制示例，其中通过根据显示图像的颜色提高或降低它的亮度来控制背光115的颜色。图7示出当显示红色图像时通过发射蓝色背光改善串扰的情况。
以此方式，不但通过针对仅仅输出在图像显示单元110上的输出图像中显示感知有视差的左图像和右图像的区域控制背光115的亮度，而且通过在根据显示图像的颜色提高或降低它的亮度的同时控制背光115的颜色，可能进一步增强对于颜色图像的串扰改善效果。
在上面的实施例中，在快门眼镜200的右眼图像传输单元212或左眼图像传输单元214打开期间的时段中，控制视频信号的信号电平，并且提高或降低背光115的亮度，从而尝试串扰改善。接下来，将描述这样情况下的实施例，其中在快门眼镜200的右眼图像传输单元212或左眼图像传输单元214打开期间的时段中，通过由背光115的亮度控制弥补不足的液晶的响应速度，尝试串扰改善。
图8是图示根据本发明实施例对于背光115的发光和输出在显示设备100的图像显示单元110上的输出图像的控制的概述的说明图。类似于图4的示例，图8中的示例抽象地示出这样的状态，其中以用于左眼的图像和用于右眼的图像没有置于相同位置，而是相互垂直偏移一点的方式，将用于左眼的图像和用于右眼的图像输出在图像显示单元110上。通过经由快门眼镜200观看图像，该图像以图像相互垂直偏移一点的方式输出在图像显示单元110上，用户可以将输出在图像显示单元110上的图像感知为立体图像。
在图8中，图示了这样的情况，其中对于用于右眼的图像(R图像)和用于左眼的图像(L图像)的每个分开控制背光115的发光。在图8中，图示了这样的状态，其中背光115分开发光到其中显示R图像的区域和其中显示L图像的区域上。
当背光115以如上所述的方式发光时，在显示用于右眼的图像或用于左眼的图像期间的时段(也就是说，右眼图像传输单元212或左眼图像传输单元214打开期间的时段)中，背光控制单元150部分地调整背光115的亮度。从而，变得可能通过背光亮度的调整弥补不足的液晶响应。同时，变得可能实现改善的对比度和串扰改善。
图9和10每个是图示在图像显示单元110上显示通过视频信号控制单元120执行信号处理的信号时，随着时间变化的液晶的亮度响应波形的示例的说明图。类似于图5，图9和10每个示出在通过以240 Hz驱动显示面板，并且通过在屏幕上将用于右眼的图像和用于左眼的图像分别重复显示两次，并且通过在第二次显示每个图像期间的时段中打开快门眼镜200的快门，用于左眼的图像和用于右眼的图像由用户感知为立体图像时的亮度响应波形的示例。此外，类似于图5所示的示例，图9和10所示的示例涉及这样的亮度响应波形，其中在显示用于左眼的图像的情况下亮度比率变得更高，而在显示用于右眼的图像的情况下亮度比率变得更低。
分别在图9和10所示的曲线图中，从4.2到8.4[msec]、从12.6到16.8[msec]、从21到25.2[msec]、以及从29.4到33.6[msec]等的时间间隔是其中快门眼镜200的右眼图像传输单元212或左眼图像传输单元214打开的间隔。
在图9中，图示了这样的状态，在快门眼镜200的右眼图像传输单元212打开期间的时段中，背光控制单元150执行控制，使得背光115的亮度部分降低。以此方式，即使当液晶响应缓慢并且没有到达希望的亮度时，通过在快门眼镜200的右眼图像传输单元212打开的时段期间背光控制单元150降低背光115的亮度，变得可能通过背光亮度的调整弥补不足的液晶响应。同时，变得可能实现改善的对比度和串扰改善。
另一方面，图示了这样的状态，在快门眼镜200的左眼图像传输单元214打开期间的时段中，背光控制单元150执行控制，使得背光115的亮度部分提高。以此方式，即使当液晶响应缓慢并且没有到达希望的亮度时，通过在快门眼镜200的左眼图像传输单元214打开的时段期间背光控制单元150提高背光115的亮度，变得可能通过背光亮度的调整弥补液晶不足的响应。同时，变得可能实现改善的对比度和串扰改善。
此外，当分开发射红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)光的LED用作背光115时，以上述方式的背光115的控制实现更大效果。图11是图示根据本发明实施例对于背光115的发光和输出在显示设备100的图像显示单元110上的输出图像的控制的概述的说明图。图11所示的示例是在可以分开发射红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)光的LED用作背光115的情况下的控制示例，其中通过根据显示图像的颜色提高或降低它的亮度来控制背光115的颜色。图11示出当显示红色图像时通过发射红色背光改善串扰的情况。
以此方式，不但通过针对仅仅输出在图像显示单元110上的输出图像中显示感知有视差的左图像和右图像的区域控制背光115的亮度，而且通过在根据显示图像的颜色提高或降低它的亮度的同时控制背光115的颜色，可能进一步增强对于颜色图像的串扰改善效果。
<2.总结>
如上所述，在根据本发明实施例的显示设备100中，为了改善串扰，视频信号控制单元120从传输的视频信号检测显示的图像，并且背光控制单元150控制发射在显示感知有视差的图像的区域上的背光115的发光状态。以此方式，通过控制部分驱动的背光115的发光状态，可能改善由于不足的液晶的响应速度等生成的串扰。此外，不但通过控制背光115的发光状态，而且通过由视频信号控制单元120控制视频信号，使得在快门眼镜200的快门打开期间的时段中以希望的亮度显示相应图像，使得可能校正在信号电平(电压电平)的限制之上施加的电压值。
此外，在本发明的上述实施例中，示出了这样的情况，其中通过以240 Hz驱动显示面板112，并且通过在屏幕上将用于右眼的图像和用于左眼的图像分别重复显示两次，并且通过在第二次显示每个图像期间的时段中打开快门眼镜的快门，用于左眼的图像和用于右眼的图像由用户感知为立体图像。然而，本发明不限于该示例。例如，可以是通过以120 Hz驱动显示面板112，并且通过在屏幕上将用于右眼的图像和用于左眼的图像分别重复显示一次，并且通过在显示每个图像期间的时段中的部分时段中打开快门眼镜200的快门，用于左眼的图像和用于右眼的图像由用户感知为立体图像。此外，当以高速(例如，以360 Hz)驱动显示面板112，并且在屏幕上将用于右眼的图像和用于左眼的图像分别重复显示三次时，本发明也可以应用。
此外，在上面的描述中，显示设备100已经用作使得用户通过快门眼镜200将在图像显示单元110上显示的图像感知为立体图像的示例，但是本发明不限于该示例。例如，当在显示单元110上显示的图像通过视差屏障方案由用户感知为立体图像时，本发明也可以应用。
图12是图示视差屏障方案的说明图。如图12所示，在视差屏障方案中，在显示单元110上交替安排用于右眼的图像R1、R2和用于左眼的图像L1、L2。在显示单元前面，布置具有狭缝的屏障117。观察图像的用户通过屏障117观看显示单元。在显示单元110上显示的用于右眼的图像R1通过屏障117的狭缝进入用户的右眼，并且用于左眼的图像L1通过屏障117的狭缝进入用户的左眼。从而，观察图像的用户可以通过视觉地识别用于右眼的图像和用于左眼的图像的每一个立体地观看图像。
此外，如图12的右侧所示，用于右眼的图像R2和用于左眼的图像L2被另一屏障118阻挡，使得图像没有进入用户的眼睛。从而，可以实现与如上所述通过快门眼镜立体观看图像时相同的效果。
此外，即使当通过视差屏障方案显示图像时，也可以如上所述通过根据显示感知有视差的图像的区域控制背光的发光状态来改善串扰。当然，当背光可以分开发射红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)光时，可以进一步增强对于颜色图像的串扰改善效果。
上述一系列处理可以通过软件执行，或者可以通过硬件执行。当通过软件执行处理时，显示设备100可以提供有例如具有存储的程序的内建记录介质。此外，如中央处理单元(CPU)和数字信号处理器(DSP)的控制器可以读出程序并且顺序地执行所述程序。
本领域技术人员应当理解，依赖于设计需求和其他因素可以出现各种修改、组合、子组合和更改，只要它们在权利要求或其等效物的范围内。
例如，在上面实施例中，显示设备100已经用作显示立体图像的示例，但是本发明不限于此。例如，本发明可以通过以时分快门方案将不同图像显示给多个观众的显示设备(即，执行所谓的多视图显示的显示设备)实现。不同于立体地观看图像的情况，通过控制快门使得在预定时段中仅通过某个快门眼镜观看图像，由一个显示设备显示多个图像。
本申请包含涉及于2010年5月31日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-125020中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。
Claims (11)
1.一种显示设备，包括：
显示单元，其配置为包括液晶面板和背光，所述液晶面板通过改变液晶的取向状态显示图像，可针对屏幕内多个区域的每一个独立控制所述背光的发光状态，并且所述显示单元配置为通过以一个帧或两个或更多连续帧交替显示基于第一图像信号的第一图像和基于第二图像信号的第二图像并且以预定时间间隔顺序切换第一图像和第二图像，在图像显示区域中线顺序显示第一图像和第二图像；以及
背光控制单元，配置为根据第一图像信号和第二图像信号的信号电平，对于每个区域控制背光的发光状态
其中，背光控制单元控制其中在第一图像信号和第二图像信号之间的信号电平存在大差别的区域中的背光的亮度，使得所述背光的亮度低于其中在第一图像信号和第二图像信号之间的信号电平存在小差别的区域中的背光的亮度。
2.如权利要求1所述的显示设备，还包括：
视频信号控制单元，其配置为检测第一图像信号和第二图像信号的信号电平。
3.如权利要求2所述的显示设备，
其中，视频信号控制单元执行信号校正处理，即使当背光的亮度由于通过背光控制单元的控制而对于每个区域不同时，所述信号校正处理也使得图像的亮度在整个屏幕上均匀。
4.如权利要求2所述的显示设备，
其中，视频信号控制单元执行信号校正处理，所述信号校正处理使得第一图像信号和第二图像信号的信号电平在预定时段中为希望的电平。
5.如权利要求4所述的显示设备，
其中，预定时段是在其期间用户观察第一图像和第二图像的时段。
6.如权利要求1所述的显示设备，
其中，背光控制单元对于第一图像信号和第二图像信号的各个信号电平控制每个区域的背光的发光状态。
7.如权利要求1所述的显示设备，
其中，背光发射红色、蓝色和绿色光，并且
其中，背光控制单元对于第一图像和第二图像的每个颜色分开执行背光的发光控制。
8.如权利要求1所述的显示设备，
其中，通过快门眼镜观看，将在显示单元上显示的第一图像和第二图像感知为立体图像。
9.如权利要求1所述的显示设备，
其中，通过快门眼镜观看，将在显示单元上显示的第一图像和第二图像对于不同用户呈现为不同图像。
10.如权利要求1所述的显示设备，
其中，通过以预定时间间隔顺序切换第一图像和第二图像，显示单元通过视差屏障方案显示第一图像和第二图像。
11.一种显示方法，包括以下步骤：
通过以一个帧或两个或更多连续帧交替显示基于第一图像信号的第一图像和基于第二图像信号的第二图像并且以预定时间间隔顺序切换第一图像和第二图像，在显示单元上的图像显示区域中线顺序显示第一图像和第二图像，所述显示单元配置为包括液晶面板和背光，所述液晶面板通过改变液晶的取向状态显示图像，可针对屏幕内多个区域的每一个独立控制所述背光的发光状态；以及
根据第一图像信号和第二图像信号的信号电平，对于每个区域控制背光的发光状态，
其中，控制其中在第一图像信号和第二图像信号之间的信号电平存在大差别的区域中的背光的亮度，使得所述背光的亮度低于其中在第一图像信号和第二图像信号之间的信号电平存在小差别的区域中的背光的亮度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150218 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |