CN102542975B - 影像防窥方法 - Google Patents

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Abstract

一种影像防窥方法，先确认显示系统中的防窥影像显示区域与正常影像显示区域的所在位置，之后在处理一帧影像时，把将在防窥影像显示区域中显示的第一影像数据以窄视角模式处理而得窄视角驱动数据，并把将在正常影像显示区域中显示的第二影像数据以宽视角模式处理而得宽视角驱动数据。最后，在防窥影像显示区域中以所得的窄视角驱动数据进行显示操作，并在正常影像显示区域中以所得的宽视角驱动数据进行显示操作。

Description

影像防窥方法
技术领域
本发明是有关于一种影像防窥方法，且特别是有关于一种部分影像防窥方法。
背景技术
一般而言，显示装置为了使画面能提供给多个观看者，通常具有广视角的显示效果，但在某些时候或场合，例如在阅读机密信息或输入密码时，广视角的显示效果却容易使机密信息被旁人所窥视而造成机密信息外泄。因此，为了满足提供给多个观看者以及在公众场合处理机密信息的两种不同需求，具有可切换广视角模式与窄视角模式的可调整视角的显示装置逐渐成为显示装置市场的主流商品之一。
习知显示装置的防窥机制大致上可分为直接加装防窥片、背光源控制及外加视角控制模块单元等几种类型。然而，这些防窥机制除了有在达到防窥效果的同时牺牲显示质量、光学特性、厚度以及重量等的缺点之外，也或多或少会对于正常使用者的观看角度造成限制。
请参照图1，当使用者在观看显示装置10的时候，使用者会需要往左右各扩展一定的视野(如角度θ1与θ2)，才能把整个显示装置10都涵盖在内。然而，因为防窥机制的原理是造成侧视时的影像变化，所以在非正视显示装置10的时候，使用者或多或少会受到防窥机制的干扰，而在画面上看到各类防窥机制所造成的特殊影像，例如马赛克格状物等，进而影响到阅读或工作的顺畅度。如图所示，在视野角度大于10°的显示区域C1与C2的地方，使用者就可能开始感觉到有因为防窥机制所造成的各类影像干扰。
为了提高使用质量，设计者必须在提供防窥功能的同时，兼顾到使用者使用上的顺畅度。
发明内容
本发明的目的之一就是在提供一种影像防窥方法，其可在保护显示数据的同时，提供较佳的边缘显示质量。
本发明提出一种影像防窥方法，其先确认显示系统中的防窥影像显示区域与正常影像显示区域的所在位置，之后在处理一帧影像时，把将在防窥影像显示区域中显示的第一影像数据以窄视角模式处理而得窄视角驱动数据，并把将在正常影像显示区域中显示的第二影像数据以宽视角模式处理而得宽视角驱动数据。最后，在防窥影像显示区域中以所得的窄视角驱动数据进行显示操作，并在正常影像显示区域中以所得的宽视角驱动数据进行显示操作。
本发明因为只在部分的位置采用影像防窥保护，而在其它位置则采用正常方式进行显示，因此除了有影像防窥保护之处的影像之外，其它的地方都是正常影像，自然不会造成使用者在观看影像时受到意料之外的影响。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1为使用者观看显示装置的角度与影像受到防窥机制影响的示意图；
图2为根据本发明一实施例的影像防窥方法的施行步骤流程图；
图3为根据本发明一实施例于进行影像处理时的施行步骤流程图；
图4为实施本发明的影像防窥方法时所具体采用的显示屏的一种实施例的内部次像素架构图；
图5为广视角模式下的像素区域驱动亮度示意图；
图6为窄视角模式下的像素区域驱动亮度示意图；
图7A为图6中第二区域604的全视角亮度分布示意图；
图7B为图6中第一区域602的全视角亮度分布示意图；
图8A～8F为四格方格之防窥图案在不同视角下的亮度示意图。
【主要组件符号说明】
10：显示装置             40：次像素
410：第一像素电极        412：第一部分
414：第二部分            420：第二像素电极
422：第三部分            424：第四部分
500：显示面板        602：第一区域
604：第二区域
C1、C2：显示区域     K1、K2：视角方向
S200～S220、S300～S322：本发明各实施例的施行步骤
具体实施方式
请参照图2，其为根据本发明一实施例的影像防窥方法的施行步骤流程图。此影像防窥方法可被使用在包含有显示屏的显示系统中。此显示系统可以是单独的一个显示屏，或者是一个可以独立运作的显示装置，也或者是同时包含显示屏与外接到显示屏以提供显示数据的计算机主机所组成的多组件系统。
在本实施例中，首先必须确认防窥影像显示区域的所在位置与正常影像显示区域的所在位置(步骤S200)。而在确认了这两类显示区域的所在位置之后，就可以在处理影像的时候，把将显示在防窥影像显示区域中的影像数据与将显示在正常影像显示区域中的影像数据做不同方式的处理，以得到相对应的驱动数据(步骤S210)。在得到经过步骤S210处理而得的驱动数据之后，显示系统就可以根据这些驱动数据而分别在对应的显示区域中做对应的显示驱动操作(步骤S220)。
更具体地说，所谓的防窥影像显示区域表示的是在这个显示区域中所显示的信息是希望能有防窥效果的；而相对的，正常影像显示区域表示的就是在这个显示区域中所显示的信息是以一般的方式显示，并不需要做防窥保护。为了设计上能够有足够的弹性，可以在各类显示系统中安装特定的判断机制，例如是计算机主机中的常驻程序或是一些与硬件结合的固件程序等，并藉由这些判断机制来检查一些特殊情况以判断各区域所涵盖的显示位置。这些特殊情况例如是特定的字型、执行特定的程序或者是有特殊控制字符串存在的指令等等。
举例来说，一旦显示系统发现有一些影像数据是要以某一种预设字型来显示的时候，就可以把这些使用预设字型来进行显示的影像数据所占据的显示区域设定为防窥影像显示区域。或者，当显示系统发现有某个预设程序开始执行，就可以把经由执行这个预设程序而开启的窗口的内部区域都设定为防窥影像显示区域。显示屏上的其它显示区域可以被直接设定为正常影像显示区域，或者是利用其它条件来进行正常影像显示区域的判断。相对地，也可以是把发生前述特殊情况的区域定义为正常影像显示区域，而把其它显示区域设定为防窥影像显示区域，或者是利用其它条件来进行防窥影像显示区域的判断。
如果是以简单便利为考虑，可以考虑把显示屏虚拟区隔为几个固定的区块。如此一来，可以直接把一部分的区块设定为防窥影像显示区域，而其它的区块则直接设定为正常影像显示区域。
在确认了防窥影像显示区域以及正常影像显示区域的所在位置之后，就可以开始进行对应的影像处理。必须说明的是，可以在每次、每帧、每隔一段时间、每次开机、输入特定指令或制造的时候进行一次显示区域的类型判断，这并不妨碍后续的影像处理程序。
在影像处理的时候，会把即将在防窥影像显示区域中显示的影像数据(后称第一影像数据)以窄视角模式处理而得到对应的窄视角驱动数据，并把即将在正常影像显示区域中显示的影像数据(后称第二影像数据)以宽视角模式处理而得到对应的宽视角驱动数据。
请参照图3，其为根据本发明一实施例于进行影像处理时的施行步骤流程图。如图所示，在先前所述的步骤S200确认各类型显示区域的位置之后，会依照所要处理的影像数据所处的位置来决定这个影像数据的处理方式。而在本实施例中，则是利用判断这个影像数据是否为第一影像数据而达到这个目的(步骤S300)。假若步骤S300中的判断为是，则表示这个影像数据会被显示在防窥影像显示区域中，因此就藉由查找事先准备好的查找表(后称第一查找表)而找出对应的电压驱动值(后称第一驱动电压值)(步骤S310)，并把所查找到的第一电压值输出为前述的窄视角驱动数据(步骤S312)。相反的，假若步骤S300中的判断为否，则表示这个影像数据会被显示在正常影像显示区域中，此时就必须藉由查找事先准备好的另外一个查找表(后称第二查找表)而找出对应的电压驱动值(后称第二驱动电压值)(步骤S320)，并把所查找到的第一电压值输出为前述的宽视角驱动数据(步骤S322)。
此处的第一查找表与第二查找表的内容应分别按照窄视角模式与宽视角模式的显示需求而建置，且因此，第一查找表与第二查找表的内容也就不会完全相同。
为了更清楚地解释相关内容，以下将参照图4进行说明。
请参照图4，其为实施本发明的影像防窥方法时所具体采用的显示屏的一种实施例的内部像素架构图。如图所示为显示屏中的一个子像素40的架构。一般的显示屏是三个子像素分别代表三原色而组成一个像素，并且以多个像素排成矩阵型态而成为显示屏中的显示组件。这些组成结构乃熟悉此技术领域者所通知，在此不多加赘述。
在本实施例中，一个子像素40包含一个第一像素电极区410与一个第二像素电极区420，实心的箭头代表液晶的倾倒方向，而空心的箭头K1与K2则分别代表垂直向下与垂直向上的视角方向。如图所示，一个子像素40在视角方向K1与视角方向K2的光通量会相当。但是单就第一像素电极区410来看，因为第一部分412在设计上选用比第二部分414更大的面积，所以在只点亮第一像素电极区410的时候，视角方向K1的光通量会大于视角方向K2的光通量。相对地，单就第二像素电极区420来看，因为第三部分422在设计上选用比第四部分424更大的面积，所以在只点亮第二像素电极区420的时候，视角方向K1的光通量会小于视角方向K2的光通量。换言之，此时的垂直透光度不平衡系由各视角区的结构中提供视角方向K1光通量的区域与提供视角方向K2光通量的区域大小不同所致。
接下来将配合图5与图6来详细说明本发明实际的驱动方式与配合使用的显示面板内部架构。其中，图5为广视角模式下的像素区域驱动亮度示意图，而图6则为窄视角模式下的像素区域驱动亮度示意图。如图5与图6所示，在显示面板500中包含了多个如图4所示的子像素40，且每一个子像素40包含了一个第一像素电极区410与一个第二像素电极区420，其中第一像素电极区410与第二像素电极区420之视角方向K1与K2的向量以不对等的方式来做设计，且显示面板500中的子像素40排列成如图5与图6所示般的矩阵型态。在图6所示的实施例中，全部子像素40中的第一像素电极区410的驱动电压约略等于或小于第二像素电极区420的驱动电压，以维持良好的宽视角特性。
相对的，由图6所示的实施例可以看出，在窄视角模式时，显示面板500会至少区分为第一区域602与第二区域604。在第一区域602内会让第一像素电极区410的驱动电压小于第二像素电极区420；在第二区域604内的所有次像素40会让第一像素电极区410的驱动电压约略小或等于第二像素电极区420的驱动电压，且此时第二区域604内的第一像素电极区410与第二像素电极区420的电压配比不等于第一区域602中第一像素电极区410与第二像素电极区420的电压配比。最后，该些划分的区域在不同的电压配比下，会调整成在正视的状况下具有相同的亮度。但因为驱动电压的关系，该些区域在其它视角会产生不同的亮度分布，其各视角分布关系如图7A与7B所示。其中，图7B为图6中第一区域602的全视角亮度分布示意图，图7A为图6中第二区域604的全视角亮度分布示意图。在正视的亮度皆相同的情形下，图7A在大视角的亮度皆较图7B来得亮，若以简单的四格方格之防窥图案来示意最后的亮度差异，则其结果如图8A～8F所示。
以下将针对其使用情形详加讨论其驱动方式，但此处仅举例说明，在实际应用上可以是其它的设计架构，例如是水平不对称设计架构，或是像素全对称的设计架构，并不以此为限。
因此，考虑以下几种状况：
1.在整个正常影像显示区域中，将所有的第一像素电极区的驱动电压小于或等于第二像素电极区的驱动电压做为广视角驱动方式；而在整个防窥影像显示区域中，以不同的电压驱动配比来驱动第一区域与第二区域中的次像素做为窄视角驱动方式。如此，则在防窥影像显示区域中可以达成窄视角模式的显示效果，且在正常影像显示区域中可以达成宽视角模式的显示效果。但是因为透光量的不同，将在正视显示屏时造成窄视角区域与宽视角区域彼此之间亮度不均的现象。
2.在整个正常影像显示区域中，让所有的第一像素电极区的驱动电压小于第二像素电极区的驱动电压做为窄视角的驱动方式之一；而在部份防窥影像显示区域中，则以前述划分小区域并以两种不同的电压配比产生亮暗反差的方式为窄视角的驱动方式之二进行驱动。运用在整个影像显示区域中的两种防窥驱动方式具体分别为：(a)在屏幕边缘的区域点亮所有次像素中的第二像素电极区，关闭第一像素电极区，以及(b)在屏幕中央地区再画分小区域，并分别以不同的驱动电压配比点亮次像素中第一像素电极区与第二像素电极区。如此，在全部的影像显示区域中可以达成窄视角模式的显示效果，且在屏幕中央的部份可以具有较佳的防窥效果，在此同时，由于窄视角驱动方式一与窄视角驱动方式二的影像显示区域都拥有同样的最高显示亮度(等同于点亮第二像素电极区，关闭第一像素电极区)，因此整个画面的亮度会比使用前一种方式更为平均。
而在实际运用的时候，前述各实施例所提供的方法还可以进一步搭配头像追踪系统(Head Tracking System)或人眼追踪系统(Eye Tracking System)，藉由实时侦测特定标的(通常是人眼或头像)与显示系统之间的相对位置，并根据所侦测到的相对位置，配合所使用的像素视角区的不同设计，进一步决定如何对于在防窥影像显示区域中显示的影像数据进行适当的补偿，避免因为无法直视防窥影像显示区域而让正常使用者受到意想不到的干扰。
综上所述，本发明只在部分的位置采用影像防窥保护，而在其它位置则采用正常方式进行显示，因此除了有影像防窥保护之处的影像之外，其它的地方都是正常影像，自然不会造成使用者在观看影像时受到意料之外的影响。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此领域的技术人员，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，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (6)

1.一种影像防窥方法，适用于一显示系统中，其特征在于，该影像防窥方法包括：
确认该显示系统中的一防窥影像显示区域的所在位置；
确认该显示系统中的一正常影像显示区域的所在位置；
在处理一帧影像时，把将在该防窥影像显示区域中显示的一第一影像数据以窄视角模式处理而得一窄视角驱动数据，并把将在该正常影像显示区域中显示的一第二影像数据以宽视角模式处理而得一宽视角驱动数据；其中，该处理一帧影像的步骤进一步包括：
从一第一查找表中找出对应于该第一影像数据的一第一驱动电压值；
从一第二查找表中找出对应于该第二影像数据的一第二驱动电压值；
以该第一驱动电压值为该窄视角驱动数据；以及
以该第二驱动电压值为该宽视角驱动数据，
其中，该第一查找表与该第二查找表的内容分别按照该窄视角模式与该宽视角模式的显示需求而建置，且该第一查找表与该第二查找表的内容不完全相同；以及
在该防窥影像显示区域中以该窄视角驱动数据进行显示操作，并在该正常影像显示区域中以该宽视角驱动数据进行显示操作。
2.如权利要求1所述的影像防窥方法，其特征在于，确认该显示系统中的该防窥影像显示区域的所在位置，是将以一预设字型显示的影像数据所占据的显示区域设定为该防窥影像显示区域。
3.如权利要求1所述的影像防窥方法，其特征在于，确认该显示系统中的该防窥影像显示区域的所在位置，是将由一预设程序所开启的窗口内部区域设定为该防窥影像显示区域。
4.如权利要求1所述的影像防窥方法，其特征在于，确认该显示系统中的该防窥影像显示区域的所在位置，是将该显示系统的显示屏上的固定区块设定为该防窥影像显示区域。
5.如权利要求1所述的影像防窥方法，其特征在于，该防窥影像显示区域具有两种防窥驱动方式：在屏幕边缘的区域点亮所有次像素中的第二像素电极区，关闭第一像素电极区；以及在屏幕中央地区再画分小区域，并分别以不同的驱动电压配比点亮次像素中第一像素电极区与第二像素电极区。
6.如权利要求1所述的影像防窥方法，其特征在于，更包括：
判断一特定标的与该显示系统之间的一相对位置；以及
根据该相对位置决定如何补偿该第一影像数据。
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