CN102469341A - 三维图像显示设备及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种三维图像显示设备及其驱动方法，该三维图像显示设备包括具有彼此相邻的第一区域和第二区域的显示装置。该显示装置交替地显示左眼图像和右眼图像，并在左眼图像和右眼图像之间的时段中显示具有预定灰度的图像。在当前帧中，白色数据电压被施加至第一区域，并且经校正的白色数据电压被同时施加至第二区域。经校正的白色数据电压可小于白色数据电压。黑色数据电压被施加至第一区域，经校正的黑色数据电压被同时施加至第二区域，并且经校正的黑色数据电压可大于黑色数据电压。

Description

三维图像显示设备及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种显示设备，更具体地，涉及一种三维图像显示设备及该三维图像显示设备的驱动方法。
背景技术
通常，三维(3D)图像显示技术使观看者感觉到所显示的图像是三维的。该3D效果通常使用双眼视差现象。在双眼视差中，不同的2D图像被传送至左眼和右眼，并且当传送至左眼的图像(下文中称为“左眼图像”)和传送至右眼的图像(下文中称为“右眼图像”)被传送至大脑，左眼图像和右眼图像被识别为三维图像，因此能够获得纵深感觉。
使用双眼视差的显示装置可被分类为使用快门眼镜和偏光眼镜的立体型或不使用眼镜而改为利用装置中的柱状透镜和视差屏障(parallaxbarrier)的自动立体型。
根据快门眼镜型的3D图像显示装置，左眼图像和右眼图像被交替地显示，并且快门眼镜的左眼快门和右眼快门被选择性地打开和关闭，以确保防止左眼图像被观看者的右眼观察到而右眼图像被观看者的左眼观察到。
快门眼镜型可容易地在2D模式和3D模式之间切换，并且在模式之间的切换过程中不丢失数据。然而，当左眼图像和右眼图像之间的灰度差异较大时会发生串扰(crosstalk)。
发明内容
本发明的示例性实施方式提供了一种包括显示装置的三维图像显示设备，该显示装置包括彼此相邻的第一区域和第二区域。该显示装置交替地显示左眼图像和右眼图像，并在显示左眼图像和右眼图像之间的时段中显示具有预定灰度级的图像。在示例性实施方式中，在当前帧中，白色数据电压可被施加至第一区域，并且经校正的白色数据电压可被同时施加至第二区域。在示例性实施方式中，经校正的白色数据电压可以小于白色数据电压。
在当前帧中，在第一区域中呈现的亮度和在第二区域中呈现的亮度可以基本上相同。
在前一帧中，黑色数据电压可被施加至第一区域，且白色数据电压可被施加至第二区域。
预定灰度级可以是黑色。
比白色数据电压大的电压可被施加至第一区域。
在示例性实施方式中，显示装置可以包括彼此相邻的第三区域和第四区域。在示例性实施方式中，在当前帧中，黑色数据电压可被施加至第三区域，并且经校正的黑色数据电压可被同时施加至第四区域。在示例性实施方式中，经校正的黑色数据电压可以大于黑色数据电压。
在当前帧中，在第三区域中呈现的亮度和在第四区域中呈现的亮度可以基本上相同。
在前一帧中，白色数据电压可被施加至第三区域，且黑色数据电压可被施加至第四区域。
该三维图像显示设备还可以包括具有左眼快门和右眼快门的快门组件。
在前一帧中，第一区域可以呈现黑色灰度且第二区域可以呈现白色灰度，并且，在当前帧通过快门组件看到的第一区域的亮度和在当前帧通过快门组件看到的第二区域的亮度可以基本上相同。
在示例性实施方式中，显示装置可以包括彼此相邻的第三区域和第四区域。在示例性实施方式中，在当前帧中，黑色数据电压可被施加至第三区域，并且经校正的黑色数据电压可被同时施加至第四区域。在示例性实施方式中，经校正的黑色数据电压可以大于黑色数据电压。
在前一帧中，第三区域可以呈现白色灰度且第四区域可以呈现黑色灰度，并且，在当前帧通过快门组件看到的第三区域的亮度和在当前帧通过快门组件看到的第四区域的亮度可以基本上相同。
本发明的另一示例性实施方式提供一种包括显示装置的三维图像显示设备，该显示装置包括彼此相邻的第一区域和第二区域。该显示装置交替地显示左眼图像和右眼图像，并在显示左眼图像与右眼图像之间的时段中显示具有预定灰度的图像。
在示例性实施方式中，在当前帧中，黑色数据电压可被施加至第一区域，并且经校正的黑色数据电压可被同时施加至第二区域。在示例性实施方式中，经校正的黑色数据电压可以是比黑色数据电压低的电压。
在当前帧中，在第一区域中呈现的亮度和在第二区域中呈现的亮度可以基本上相同。
在前一帧中，白色数据电压可被施加至第一区域，且黑色数据电压可被施加至第二区域。
本发明的示例性实施方式提供了一种包括显示装置的三维图像显示设备的驱动方法，该显示装置包括彼此相邻的第一区域和第二区域。第一显示区域和第二显示区域顺次地显示左眼图像、具有预定灰度的图像以及右眼图像。可替换地，第一显示区域和第二显示区域顺次地显示右眼图像、具有预定灰度的图像以及左眼图像。在当前帧中，白色数据电压被施加至第一区域，并且同时经校正的白色数据电压被施加至第二区域。经校正的白色数据电压可以小于白色数据电压。
在当前帧中，在第一区域中呈现的亮度和在第二区域中呈现的亮度可以基本上相同。
三维图像显示设备的驱动方法可以进一步包括：在前一帧中，向第一区域施加黑色数据电压以及向第二区域施加白色数据电压。
根据本发明的示例性实施方式，能够减小三维图像显示设备中的串扰，并提供更好的三维图像显示质量。
附图说明
将参照附图描述本发明示例性实施方式的上述以及其他特征和方面，在附图中：
图1是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的操作的示图；
图2是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的示图；
图3是示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的信号波形的图示；
图4是示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的信号波形以及亮度的曲线图；
图5是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的灰度电压产生器的电路图；
图6和图7是示出在根据本发明示例性实施方式中要被显示的图像的示图；
图8和图9是示出在参照图6和图7描述的上述示例性实施方式中实际显示的图像的示图；
图10是示出图8和图9的区域A中变化的亮度级的曲线图；
图11是示出图9的区域B中变化的亮度级的曲线图；
图12是示出根据本发明示例性实施方式在区域B中显示的亮度级的曲线图；
图13和图14是示出在根据本发明示例性实施方式中根据传送至左眼的图像与传送至右眼的图像之间的亮度级的差的显示亮度级的曲线图；
图15是示出根据本发明示例性实施方式的输入数据转换单元的示意图；以及
图16是示出根据本发明示例性实施方式的插入数据确定方法的流程图。
具体实施方式
下文中，将参照附图更充分地描述本发明的示例性实施方式。本领域技术人员应理解，可以以多种不同的方式对所描述的实施方式进行修改。附图和描述应被认为本质上是示意性的而非限制性的。在申请文件全文中，相同的参考标号可以表示相同的元件。
在附图中，为了清楚起见，可将层、膜、板、区域等的厚度放大。在申请文件全文中，相同的参考标号可以表示相同的元件。应理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“在”另一元件“之上”时，其可以直接位于另一元件之上，或可存在中间元件。
下文中，将参照图1至图5详细地描述根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备。
图1是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的操作的示图。图2是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的示图。图3是示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的信号波形的图示。图4是示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的信号波形和亮度的曲线图。图5是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的灰度电压产生器的电路图。
显示装置100可以包括液晶显示器、有机发光二极管显示器、等离子体显示面板或电泳显示器。下文中，假设显示装置100是液晶显示器。
显示装置100可以包括上基板、下基板以及注入上基板和下基板之间的液晶层。显示装置100通过使用两个电极之间产生的电场来改变液晶的配向方向，从而通过调整光的透射量来显示图像。
栅极线GL1～GLn、数据线DL1～DLm、像素电极以及连接至它们的薄膜晶体管105被设置在下基板上。响应于向栅极线GL1～GLn和数据线DL1～DLm提供的信号，薄膜晶体管105控制施加至像素电极的电压。像素电极可以是具有透射区域和反射区域的透反式像素电极。此外，还可形成存储电容器107，以将施加至像素电极的电压保持预定的时间。例如，一个像素103可包括薄膜晶体管105、存储电容器107以及液晶电容109。
黑矩阵、滤色片以及公共电极可被设置在与下基板相对的上基板上。并且，上基板上的滤色片、黑矩阵以及公共电极中的至少一个可形成在下基板上，并且在公共电极和像素电极都形成在下基板上的情况下，两个电极中的至少一个可被形成为线状电极型。
液晶层可包括扭曲向列(TN)型液晶、垂直配向(VA)型液晶、电控双折射(ECB)型液晶等。
偏振片附接至上基板和下基板各自的外表面。此外，还可在基板与偏振片之间设置补偿膜。
背光单元200包括光源，例如，光源可以是诸如冷阴极荧光灯(CCFL)的荧光灯、发光二极管等。此外，背光单元还可包括反射器、导光板、增亮膜等。
参照图2，显示设备50可包括显示装置100、背光单元200、数据驱动器140、栅极驱动器120、图像信号处理器160、伽马电压产生器190、亮度控制器210、快门组件300、帧存储器310、帧转换控制器330以及立体控制器400等。立体控制器400可将3D定时信号和3D使能信号3D_EN传输至亮度控制器210。亮度控制器210可将背光控制信号传输至背光单元200。背光单元200可响应于来自亮度控制器210的背光控制信号而开启或关闭。传输至背光单元200的背光控制信号可使背光单元200被开启预定的时间。例如，传输至背光单元200的背光控制信号可使背光单元200在垂直消隐(VB：Vertical Blank)期间或除垂直消隐以外的其他时间被开启。
立体控制器400可将3D同步信号3D_Sync传输至快门组件300和帧转换控制器330。快门组件300可与立体控制器400电连接。快门组件300可利用无线通信方式(例如，基于红外线或无线电的无线通信)来接收3D同步信号3D_Sync。快门组件300可响应于3D同步信号3D_Sync或经变换的3D同步信号进行操作。3D同步信号3D_Sync可包括可打开/关闭左眼快门或右眼快门的信号。帧转换控制器330可将控制信号PCS和BIC分别传输至图像信号处理器160和数据驱动器。
立体控制器400可将显示数据DATA、3D使能信号3D_EN以及其他控制信号CONT1传输至图像信号处理器160。图像信号处理器160可将多种显示数据DATA′和多种控制信号CONT2、CONT3以及CONT4通过栅极驱动器120、数据驱动器140以及伽马电压产生器190传输至显示装置100，并可在显示装置100上显示图像。在三维图像显示设备中，显示数据DATA可包括左眼图像数据和右眼图像数据。
参照图1，快门组件300可以是眼镜形状的快门眼镜30，但不限于此，并且可包括机械式快门眼镜(防护镜(goggle))和光学式快门眼镜。快门眼镜30具有根据显示装置100的操作以预定周期交替地遮挡光的右眼快门32和32′以及左眼快门31和31′。右眼快门可被关闭(32)或打开(32′)，左眼快门可被打开(31)或关闭(31′)。例如，左眼快门可被关闭且右眼快门打开，反之，右眼快门可被关闭且左眼快门打开。此外，左眼快门和右眼快门可被同时打开或关闭。
快门眼镜30的快门可通过用于液晶显示器、有机发光二极管显示器以及电泳显示器的技术来形成，但不限于此。例如，快门可以包括两个透明导电层和介于其间的液晶层。偏振膜可被置于导电层的表面上。施加至快门的电压使液晶材料旋转，通过该旋转，快门可被打开或关闭。
例如，左眼图像101和102被输出在显示装置100上，快门眼镜30的左眼快门31被打开(OPEN)以透射光，并且右眼快门32被关闭(CLOSE)以遮挡光。此外，右眼图像101′和102′被输出在显示装置100上，快门眼镜30的右眼快门32′被打开(OPEN)以透射光，并且左眼快门31′被关闭(CLOSE)以遮挡光。因此，在预定时间内仅左眼感知到左眼图像，随后，在下一预定时间内仅右眼感知到右眼图像，从而通过左眼图像与右眼图像之间的差异，感知到具有纵深效果的三维图像。
由左眼感知的图像是矩形101和三角形102彼此间隔距离α的图像。同时，由右眼感知的图像是矩形101′和三角形102′彼此间隔距离β的图像。α和β可以是不同的值。当由两眼感知的图像之间的距离彼此不同时，如上所述，由于存在差异，导致矩形和三角形具有不同的距离感，使得三角形被认为是被置于矩形后方，从而实现了纵深感。通过调整彼此间隔开的矩形和三角形之间的距离α和β，能够调整彼此间隔开的两个物体之间的距离(纵深感)。
可在左眼图像101和102与右眼图像101′和102′之间显示具有预定灰度值的图像。例如，可显示黑色图像、白色图像以及灰色图像等。当具有预定灰度值的图像被插入显示装置的整个屏幕时，可减小左眼图像101和102与右眼图像101′和102′之间的串扰。
参照图1，显示装置100中的箭头方向表示将选通电压施加至基本在行方向上延伸的多条栅极线的顺序。例如，可从显示装置100中的上部栅极线至下部栅极线顺序地施加选通信号。
例如，显示装置100可以以如下方式显示左眼图像101和102。选通电压被顺序施加至栅极线，从而通过连接至相应栅极线的薄膜晶体管将数据电压施加至像素电极。所施加的数据电压是用于显示左眼图像101和102的数据电压(下文中，称之为“左眼数据电压”)，并且所施加的左眼数据电压可由存储电容器保持预定时间。类似地，用于显示右眼图像101′和102′的数据电压(下文中，称之为“右眼数据电压”)被施加，并且可由存储电容器保持预定时间。
作为三维图像显示设备的信号波形的实例，参照图3，选通信号被顺序地提供给第一条栅极线至最后一条栅极线。右眼图像R可被顺序地提供给连接至相应栅极线的多个像素，或者左眼图像L可被顺序地提供给连接至相应栅极线的多个像素。在右眼图像R被顺序地提供给连接至相应栅极线的多个像素期间，右眼快门可被打开并且左眼快门可被关闭。此外，在左眼图像L被顺序地提供给连接至相应栅极线的多个像素期间，左眼快门可被打开并且右眼快门可被关闭。
可在右眼图像R的输入时段与左眼图像L的输入时段之间输入具有预定灰度值的图像，这被称作灰度插入。例如，在右眼图像R显示在显示装置上之后，黑色或白色图像可显示在整个屏幕上，并且之后可显示左眼图像L。预定灰度值不限于黑色或白色，而是可具有各种值。当具有预定灰度值的图像被插入显示装置的整个屏幕时，可减小左眼图像与右眼图像之间的串扰。
参照图4，输入两个右眼图像，之后输入两个左眼图像。可重复两个右眼图像之后跟随两个左眼图像的这种模式。例如，正常右眼图像、正常左眼图像以及另一正常右眼图像被分别交替输入至第N+1帧、第N+3帧和第N+5帧。正常右眼图像或正常左眼图像表示诸如视频或图片的内容信息。黑色图像被输入至第N+2帧、第N+4帧以及第N+6帧等。在正常右眼图像与正常左眼图像之间的时段输入黑色图像，从而可减小正常右眼图像与正常左眼图像之间的串扰。
参照图4，在显示装置100的一个屏幕中定义四个区域a、b、c和d。示出了分别施加至四个区域的数据电压Va、Vb、Vc和Vd的变化以及根据所施加的数据电压而分别呈现在四个区域中的亮度Ga、Gb、Gc和Gd的变化。此外，示出了快门组件300的左眼快门的亮度GL和右眼快门的亮度GR，并且示出了通过快门组件300看到的显示装置100的亮度La、Lb、Lc和Ld。一帧的时间间隔可为4ms。
例如，在区域a中，在第N+1帧和第N+2帧处施加用于显示黑色图像的数据电压VB(下文中，称之为“黑色数据电压”)，在第N+3帧处施加用于显示白色图像的数据电压Vw(下文中，称之为“白色数据电压”)，并在第N+4帧和第N+5帧处继续施加黑色数据电压VB。当用于区域a的数据电压Va已被施加至显示装置100时，区域的亮度Ga可根据显示装置100中的液晶材料的响应速度而逐渐增大或逐渐减小。因此，即使在第N+1帧、第N+4帧以及第N+5帧处黑色数据电压VB已被施加至区域a，亮度Ga在相应帧中也大于0。例如，在诸如第N+1帧、第N+4帧以及第N+5帧的相应帧处，显示装置100不显示纯黑色。此外，即使在第N+3帧处白色数据电压Vw已被施加至区域a，在第N+3帧处显示装置100也不显示纯白色。连续的帧所显示的图像之间的灰度差越大，目标亮度和实际亮度之间的差会增加得越多。在第N+2帧处，显示装置可基本上显示纯黑色。在第N+1帧处已施加有与第N+2帧中的黑色数据电压VB相同的黑色数据电压VB。
在区域b中，在第N+1帧处施加比白色数据电压Vw小的经校正的白色数据电压Vmw，在第N+2帧处施加黑色数据电压VB，在第N+3帧处施加经校正的白色数据电压Vmw，在第N+4帧处施加黑色数据电压VB，以及在第N+5帧处施加经校正的白色数据电压Vmw。当区域b的数据电压Vb已被施加至显示装置100时，区域b的亮度Gb可根据显示装置100中的液晶材料的响应速度而逐渐增大或逐渐减小。在区域b中，黑色数据电压VB和经校正的白色数据电压Vmw交替地且重复地输入。两个电压之间的差会相对较大，从而在显示装置100中会不显示纯黑色并且不显示纯白色。然而，由于在第N+3帧处施加比白色数据电压Vw小的经校正的白色数据电压Vmw，所以第N+3帧的显示在区域b中的图像和第N+3帧的显示在区域a中的图像可具有相近的亮度，从而观看者不会感知到经校正的白色数据的效果。例如，在第N+3帧处，左眼快门被打开，而通过左眼快门看到的左眼图像中的区域a的亮度La和通过左眼快门看到的左眼图像中的区域b的亮度Lb可以彼此相近。结果，可减小第N+3帧处的区域a与区域b之间的串扰。
串扰可概括为下式1。
[式1]
CT black ( % ) = Lum ( P W ← Q W ) - Lum ( P W ← Q B ) Lum ( P W ← Q W ) - Lum ( P B ← Q B ) × 100
P和Q分别是当前帧正常图像和前一帧正常图像，黑色图像可显示在当前帧正常图像与前一帧正常图像之间。例如，P可以是第N+3帧的左眼正常图像，Q可以是第N+1帧的右眼正常图像。可替换地，P可以是第N+5帧的右眼正常图像，Q可以是第N+3帧的左眼正常图像。Lum(Pw←Qw)是前一帧正常图像和当前帧正常图像都具有白色灰度时通过快门看到的当前帧正常图像的亮度。Lum(PB←QB)是前一帧正常图像和当前帧正常图像都具有黑色灰度时通过快门看到的当前帧正常图像的亮度。Lum(Pw←QB)是前一帧正常图像具有黑色灰度且当前帧正常图像具有白色灰度时通过快门看到的当前帧正常图像的亮度。根据式1，可通过减小Lum(Pw←Qw)与Lum(Pw←QB)之间的差或使两者相同来减小串扰。例如，可以仅减小Lum(Pw←Qw)，或可以仅增大Lum(Pw←QB)。还可以在增大Lum(Pw←QB)的同时减小Lum(Pw←Qw)。式1中的Lum可以是面板本身的亮度。
当在第N+3帧处向区域a和区域b均施加白色数据电压Vw时，区域b具有比区域a大的亮度。在第N+3帧处区域a与区域b之间产生亮度差，如图4所示，并且会增大串扰。在区域a中，在第N+1帧和第N+2帧处顺次施加黑色数据电压VB，并且通过纯黑色来显示第N+2帧处的图像，而在区域b中，未通过纯黑色来显示第N+2帧处的图像，从而在第N+2帧的结束处，区域a和区域b的液晶响应是不同的。因此，当向区域a和区域b施加相同的白色数据电压Vw时，区域a具有比区域b小的亮度。
此外，当在第N+2帧处向区域a施加比黑色数据电压VB稍大的电压时，第N+3帧处在区域a中显示的灰度可以比图4中所示的第N+3帧处在区域a中显示的灰度高。因此，当在第N+3帧处向区域b施加白色数据电压Vw时，第N+3帧处在区域b中显示的灰度值可以是与第N+3帧处在区域a中显示的灰度值相近的值，从而观看者不会察觉到差别。在第N+3帧处，左眼快门被打开，而区域a的亮度La和区域b的亮度Lb可在通过左眼快门看到的左眼图像中具有相近的亮度。可替换地，可使在第N+2帧处向区域a施加的数据电压稍大于黑色数据电压VB并且使第N+3帧处向区域b施加的数据电压稍小于白色数据电压Vw。数据电压的大小可依赖于在第N+2帧处区域a通过快门组件是否被识别为黑色或在第N+3帧处区域b通过快门组件是否被识别为白色。
查找表(LUT)可示出校正灰度值的方式。例如，查找表可示为下表1。表1示出了10位的数字型灰度数据。在表1中，水平轴表示从外部图形输入单元输入的前一帧正常图像的灰度，垂直轴表示从外部图形输入单元输入的当前帧正常图像的灰度，表值是经校正的当前帧正常图像的灰度。
(表1)
Figure BDA0000089684970000121
表1示出白色灰度数据从1024降至1000，并且基于图6至图16所示的内容(稍后描述)对其他灰度数据进行校正的示例。此外，白色灰度数据可在通过快门的白色的可视性不降低的范围内具有比1000大或小的值。通过对每个灰度数据的亮度值进行校正，使得对于经校正的白色灰度数据，伽马值变为2.2，从而可以提高图像质量。例如，可基于下表2进行伽马校正。
(表2)
  灰度  0  1  2  3   4   5   ...  253  254  255   256
  LUT  0  3  6  8   13   16   ...  971  981  991   1000
在区域c中，在第N+1帧处施加白色数据电压Vw，在第N+2帧、第N+3帧以及第N+4帧处顺次施加黑色数据电压VB，并在第N+5帧继续施加白色数据电压Vw。当区域c的数据电压Vc已被施加至显示装置100时，区域c的亮度Gc可根据显示装置100中的液晶材料的响应速度而逐渐增大或逐渐减小。因此，即使在第N+2帧和第N+3帧向区域c施加黑色数据电压VB，相应帧处的亮度也可能具有比0大的值。例如，在相应帧处在显示装置100中不显示纯黑色。此外，即使在第N+1帧和第N+5帧处向区域c施加白色数据电压Vw，在第N+1帧和第N+5帧处在显示装置100中也可能不显示纯白色。当在第N+3帧和第N+4帧处施加相同的黑色数据电压VB时，在第N+4帧处在显示装置100中可基本上显示纯黑色。
在区域d中，在第N+1帧处施加比黑色数据电压VB大的经校正的黑色数据电压VMB，在第N+2帧处施加黑色数据电压VB，在第N+3帧处施加经校正的黑色数据电压VMB，在第N+4帧处施加黑色数据电压VB，以及在第N+5帧处施加经校正的黑色数据电压VMB。当区域d的数据电压Vd已被施加至显示装置100时，区域d的亮度Gd可根据显示装置100中的液晶材料的响应速度而逐渐增大或逐渐减小。黑色数据电压VB和经校正的黑色数据电压VMB交替地且重复地输入在区域d中。因此，由于在第N+3帧处施加比黑色数据电压VB大的经校正的黑色数据电压VMB，所以在第N+3帧处显示在区域d中的图像和在第N+3帧处显示在区域c中的图像可具有相近的亮度，从而观看者不会感知到差别。例如，在第N+3帧处，左眼快门被打开，而通过左眼快门看到的左眼图像中的区域c的亮度Lc和通过左眼快门看到的左眼图像中的区域d的亮度Ld可以彼此相近。因此，可减小第N+3帧处的区域c与区域d之间的串扰。
串扰可概括为下式2。
[式2]
CT white ( % ) = Lum ( P B ← Q W ) - Lum ( P B ← Q B ) Lum ( P W ← Q W ) - Lum ( P B ← Q B ) × 100
P和Q分别是当前帧正常图像和前一帧正常图像，黑色图像可显示在当前帧正常图像与前一帧正常图像之间。例如，P可以是第N+3帧的左眼图像，且Q可以是第N+1帧的右眼图像。可替换地，P可以是第N+5帧的右眼图像，且Q可以是第N+3帧的左眼图像。Lum(Pw←Qw)是前一帧正常图像和当前帧正常图像均具有白色灰度时通过快门看到的当前帧正常图像的亮度。Lum(PB←QB)是前一帧正常图像和当前帧正常图像均具有黑色灰度时通过快门看到的当前帧正常图像的亮度。Lum(PB←Qw)是前一帧正常图像具有白色灰度且当前帧正常图像具有黑色灰度时通过快门看到的当前帧正常图像的亮度。根据式2，可通过减小Lum(PB←QB)与Lum(PB←Qw)之间的差或使两者相同来减小串扰。例如，可以仅减小Lum(PB←Qw)，或可以仅增大Lum(PB←QB)，或在增大Lum(PB←QB)的同时减小Lum(PB←Qw)。式2中的Lum可以是面板的亮度。
当在第N+3帧处向区域c和区域d均施加黑色数据电压VB时，区域d具有比区域c小的亮度。例如，在第N+3帧处区域c与区域d之间产生亮度差，从而会增大串扰。结果，当向区域c和区域d施加相同的黑色数据电压VB时，区域c具有比区域d大的亮度。
此外，当在第N+1帧处向区域c施加比白色数据电压Vw稍小的电压时，第N+3帧处在区域c中显示的灰度可以比图4中所示的第N+3帧处在区域c中显示的灰度低。因此，当在第N+3帧处向区域d施加黑色数据电压VB时，第N+3帧处在区域d中显示的灰度值可以是与第N+3帧处在区域c中显示的灰度值相近的值，从而观看者不会察觉到差别。例如，在第N+3帧处，左眼快门被打开，而区域c的亮度Lc和区域d的亮度Ld可在通过左眼快门看到的左眼图像中具有相近的亮度。可替换地，可使在第N+1帧处向区域c施加的数据电压稍小于白色数据电压Vw并且使第N+3帧处向区域d施加的数据电压稍大于黑色数据电压VB。数据电压的大小可根据在第N+1帧处区域c通过快门组件是否被识别为白色或在第N+3帧处区域d通过快门组件是否被识别为黑色来调整。
可通过参照与数据电压相对应的灰度的查找表(LUT)来调整数据电压的大小。例如，查找表可示为下表3。表3示出了10位的数字型灰度数据。在表3中，水平轴表示从外部图形输入单元输入的前一帧正常图像的灰度，垂直轴表示从外部图形输入单元输入的当前帧正常图像的灰度，表值是经校正的当前帧正常图像的灰度。
(表3)
Figure BDA0000089684970000151
表3示出黑色灰度数据从0增大至10时，白色灰度数据从1024降至1000，并且基于图6至图16所示的内容(稍后描述)对其他灰度数据进行校正的示例。此外，黑色灰度数据可在通过快门的黑色的可视性不降低的范围内具有比10稍大或稍小的值。白色灰度数据可在通过快门的白色的可视性不降低的范围内具有比1000稍大或稍小的值。通过对每个灰度数据的亮度值进行校正，使得对于经校正的黑色灰度数据和经校正的白色数据，伽马值变为2.2，从而可以提高图像质量。
参照图5，可增加V2D和V3D中的至少一个电压以补偿对Lum(Pw←Qw)、Lum(PB←QB)、Lum(Pw←QB)以及Lum(PB←Qw)进行调整时可能引起的亮度的减小。例如，当电压V2D和V3D的大小为15V时，它们中的至少一个可被改变为18V。此外，当前一帧正常图像具有黑色灰度而当前帧正常图像具有白色灰度时，V3D可从15V变为18V。此外，当前一帧正常图像和当前帧正常图像均具有白色灰度时，V3D可保持在15V。
在图5中，当输入3D图像时，3D使能信号处于高电平；而当输入2D图像时，3D使能信号处于低电平。此外，V1至V8可分别为15V、8V、7V、0V、17.8V、9.2V、8.8V、0.2V。
下文中，将描述使用图6至图11所示的内容对施加至液晶面板的数据电压进行的修改。
图6和图7是示出根据本发明示例性实施方式的要被显示的图像的示图。图8和图9是示出在参照图6和图7而提供的公开内容的执行过程中实际显示的图像的示图。图10是示出图8和图9中的区域A中的变化的亮度级的曲线图。图11是示出图9的区域B中的变化的亮度级的曲线图。
图6示出了显示在第N帧处被传送至左眼的图像的液晶面板，图7示出了显示在第N+2帧处被传送至右眼的图像的液晶面板。
图6和图7具有重叠区域(例如，图8和图9中由A指示的区域)和非重叠区域(例如，图8和图9中由B指示的区域)。同时，在图6和图7中，矩形周围的区域用黑色表示。
当向液晶面板施加电压以显示图6和图7中所示的图像时，图8和图9中所示的图像实际上会被显示。例如，传送至左眼的图像和传送至右眼的图像相互重叠的区域A以目标亮度G2被显示。然而，图像不重叠的区域B会以低于目标亮度的亮度G1被显示。
图10和图11示出了帧的亮度级的变化，其中G2是目标亮度级，G1表示低于G2的亮度级。
首先，参照图10描述区域A中的亮度级的变化。
在区域A中，在第N帧处施加用于显示图像的图像数据电压，在第N+1帧处施加黑色数据电压，在第N+2帧处再次施加相同的图像数据电压，并在第N+3帧处施加黑色数据电压。
这样，区域A中的亮度级的变化如图10所示。由于在黑色数据电压的施加时段之前和之后施加了相同的图像数据电压，因此所显示的亮度向黑色亮度下降的时间很短，使得在第N+1帧和第N+3帧处显示了比黑色高的亮度，同时目标亮度可被充分地显示。从传送至左眼的图像和传送至右眼的图像看到目标亮度。
同时，尽管插入的数据电压是黑色数据电压，但是所显示的图像呈现出比黑色高的亮度，这具有与在插入的数据电压是表示亮度比黑色数据电压高的数据电压时相同的结果。
同时，在区域B中，图9中所示的区域B的亮度级的变化如图11所示。例如，在总共的四个帧中的一个帧处施加表示目标亮度的图像数据电压，而在剩下的帧处施加黑色数据电压，亮度向黑色下降的时间很长，从而可以以足够低的亮度呈现黑色图像。然而，在施加数据电压的帧处未显示足够高的亮度级G2，而是显示比G2低的亮度级G1。结果，显示了低于目标亮度的亮度。这与图8的区域B是相同的。
可以对施加至区域B的电压进行校正，以消除传送至左眼的图像和传送至右眼的图像不重叠的区域B处的问题。这在图12中示出。
图12是示出根据本发明示例性实施方式的在区域B中显示的亮度级的曲线图。在图12中，G3表示以修正后的数据电压显示的亮度级。
参照图11描述了尽管假定在区域B中显示亮度级G2，但是由于低响应速度而导致显示了亮度级G1。在这种情况(与图12中的点线曲线相同)下，通常通过施加比施加至区域A的数据电压高的数据电压(可以显示图12中的亮度级G3的数据电压)，使得亮度级在一帧内快速变化，从而可以显示亮度级G2。(参见图12中的实线曲线)
通过使施加至区域B的数据电压高于施加至区域A的数据电压来使液晶层更快地改变配向方向(如上所述)，也能够在区域B中显示目标亮度。例如，尽管向图像重叠的区域A和图像不重叠的区域B施加不同的数据电压，也显示相同的亮度。
尽管以上描述了向区域B施加比区域A高的数据电压，但是也可以施加比其低的数据电压。例如，不通过修正数据电压来增加数据电压，而是数据电压变化，使得液晶层的配向方向能够更快速地变化。
上述公开涉及施加至左侧的图像数据电压和施加至右侧的图像数据电压相同的示例。
下文中，将描述当施加不同的电压时对所施加的数据电压进行的修正，这在图13和图14中示出。
图13和图14是示出在本发明的示例性实施方式中根据传送至左眼的图像与传送至右眼的图像之间的亮度级的差的显示亮度级的曲线图。
首先，对图13进行描述。图13示出传送至左眼的图像呈现亮度级Gp并且传送至右眼的图像呈现亮度级Gc时的情况。
当施加数据电压使得在一个帧中呈现亮度级Gc时，仅呈现出亮度级Gf，如图13中的点线所示，而没有呈现亮度级Gc。因此，施加用于显示比亮度级Gc高的亮度级的数据电压，以在一帧中呈现亮度级Gc。
图14示出传送至左眼的图像呈现亮度级Gp并且传送至右眼的图像呈现亮度级Gc时的情况。
通常，当施加数据电压以呈现亮度级Gc时，呈现出亮度级Gf，如图14中的点线所示，而未能降至亮度级Gc。由于在第N+1帧处施加的插入数据(黑色数据或表示亮度比黑色数据高的数据)未能降至足够低的亮度级，因此在第N+2帧处呈现相对高的亮度级。因此，施加用于显示比亮度级Gc低的亮度级的数据电压，以在一帧中降至亮度级Gc。
尽管图13和图14示出施加比黑色数据高的数据电压时的情况，但本发明无需局限于此，而是可以对数据电压进行修正使得在施加数据电压时可以呈现目标亮度。
图13和图14所示的对数据电压进行的修正可通过图15所示的结构来实现。
图15是示出根据本发明示例性实施方式的输入数据转换单元的示意图。
在图15中，Gn和Gn-1中的一个表示右图像数据，而另一个表示左图像数据，其中，当Gn是左图像数据时，Gn-1是右图像数据；而当Gn是右图像数据时，Gn-1是左图像数据。
在图15中，LUT表示查找表，其中存储有用于Gn和Gn-1的修正灰度数据Gcn。修正灰度数据Gcn是使图6至图9中的重叠区域和非重叠区域中的亮度级相同的数据，并且可以具有比原始数据大或小的数据值，如图12至图14所示。
首先输入的图像数据Gn-1存储在帧存储器(Frame Mem)中，并且当输入下一数据Gn时，基于Gn和Gn-1从查找表中找出修正灰度数据Gcn并输出。输出的修正灰度数据Gcn替代数据Gn而被用作用于显示图像的数据。
尽管以上未提及黑色数据，但黑色数据被插入修正灰度数据Gcn与下一帧处的修正灰度数据之间。
同时，修正灰度数据Gcn被转换成数据电压并被施加至数据线。
当液晶层的响应速度不能跟上驱动速度时建立图6至图15所示的修正数据，从而当液晶层具有足够高的响应速度或者数据以足够快的速度被显示时，可无需进行此数据处理。
以上描述了可代替黑色数据插入表示比黑色高的亮度的数据。然而，本发明不限于此选择。也可以使用黑色数据。
通常，尽管黑色数据可被插入在左图像数据与右图像数据之间，但是当左图像数据与右图像数据之间的差异比较大时，即使施加黑色数据也不能显示黑色。因此，可插入表示比黑色高的亮度的插入数据，这在图16中的流程图中示出。
图16是示出根据本发明示例性实施方式的插入数据确定方法的流程图。
在图16中，Gn-1表示左图像数据和右图像数据中的一个图像数据，而Gn表示另一个图像数据。Black_max表示代表低灰度的数据中的预定最大灰度数据值，White_min表示代表高灰度的数据中的预定最小灰度数据值。
当数据从左图像数据变至右图像数据(反之亦然)时，两个数据均不处于Black_max与White_min之间。当一个数据具有低于Black_max的数据值并且另一个数据具有高于White_min的值时，在一帧内亮度不能被改变，从而替代黑色数据而施加呈现比黑色数据高的亮度的预定插入数据(指定灰度数据)。结果，右图像数据或左图像数据可呈现期望的显示亮度。
本文中，Black_max、White_min以及预定插入数据(指定灰度数据)值依赖于一帧的周期以及液晶层的响应速度。
不要求快门组件300与显示装置100和背光单元200的操作在三维图像显示设备中被同步。可在显示装置中使用特定的同步信号产生器来进行同步，并且快门组件300可利用响应于信号来打开/关闭透镜的装置。可以使用光(如在红外(IR)通信中)或可使用诸如蓝牙的基于无线电的本地无线通信，来执行快门组件300和显示装置的同步。此外，各种示例性实施方式均是可行的，包括使用线缆将快门组件300与显示装置连接来进行同步。
尽管已结合当前被认为是实用的示例性实施方式对本发明的示例性实施方式进行了描述，但应理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明旨在包含各种修改和等价配置。

Claims (10)

1.一种三维图像显示设备，包括：
显示装置，包括彼此相邻的第一区域和第二区域，所述显示装置交替地显示左眼图像和右眼图像，并且在显示所述左眼图像和所述右眼图像之间的时段中显示具有预定灰度的图像，
其中，在当前帧中，白色数据电压被施加至所述第一区域，并且经校正的白色数据电压被同时施加至所述第二区域，以及
其中，所述经校正的白色数据电压低于所述白色数据电压。
2.根据权利要求1所述的三维图像显示设备，其中，
在所述当前帧中，所述第一区域的亮度和所述第二区域的亮度基本上相同。
3.根据权利要求2所述的三维图像显示设备，其中，
在所述当前帧之前的前一帧中，黑色数据电压被施加至所述第一区域，并且所述白色数据电压被施加至所述第二区域。
4.根据权利要求1所述的三维图像显示设备，其中，
所述预定灰度是黑色。
5.根据权利要求1所述的三维图像显示设备，其中，
所述显示装置包括彼此相邻的第三区域和第四区域；
在所述当前帧中，黑色数据电压被施加至所述第三区域，并且经校正的黑色数据电压被同时施加至所述第四区域，以及
其中，所述经校正的黑色数据电压大于所述黑色数据电压。
6.根据权利要求5所述的三维图像显示设备，其中，
在所述当前帧中，所述第三区域的亮度和所述第四区域的亮度基本上相同。
7.根据权利要求1所述的三维图像显示设备，还包括：
快门组件，包括左眼快门和右眼快门。
8.一种三维图像显示设备，包括：
显示装置，包括彼此相邻的第一区域和第二区域，所述显示装置交替地显示左眼图像和右眼图像，并且在显示所述左眼图像和所述右眼图像之间的时段中显示具有预定灰度的图像，
其中，在当前帧中，第一数据电压被施加至所述第一区域，经校正的第一数据电压被同时施加至所述第二区域，以及
其中，所述经校正的第一数据电压小于所述第一数据电压。
9.根据权利要求8所述的三维图像显示设备，其中，
所述显示装置包括彼此相邻的第三区域和第四区域；
在所述当前帧中，黑色数据电压被施加至所述第三区域，并且经校正的黑色数据电压被同时施加至所述第四区域，以及
其中，所述经校正的黑色数据电压大于所述黑色数据电压。
10.一种三维图像显示设备，包括：
显示装置，包括彼此相邻的第一区域和第二区域；
图像信号处理器，交替地显示两个左眼图像的帧和两个右眼图像的帧，并且在所述两个左眼图像中的第二个左眼图像期间以及所述两个右眼图像中的第二个右眼图像期间显示黑色图像，
其中，数据电压被施加至所述第一区域，所述数据电压是白色数据电压或比白色数据电压大的电压，并且经校正的数据电压被同时施加至所述第二区域，以及
其中，所述经校正的数据电压低于所述数据电压。
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