CN102957925B - 用来调整立体影像显示的方法及其立体影像显示模块 - Google Patents

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Abstract

一种用来调整一立体影像显示模块的立体影像显示的方法。此立体影像显示模块包含一感测单元、一显示单元以及一有源遮障光栅板。有源遮障光栅板是设置于显示单元的一侧且其上形成有交错排列的多个狭缝以及多个遮障。此方法包含显示单元播放一立体影像、感测单元检测立体影像显示模块的一倾斜角度，以及立体影像显示模块根据此倾斜角度调整该多个狭缝以及该多个遮障的相对关系。

Description

用来调整立体影像显示的方法及其立体影像显示模块
技术领域
本发明关于一种立体影像显示调整方法及其立体影像显示模块，尤指一种根据不同倾斜角度调整立体影像显示模块的立体影像显示的方法及其立体影像显示模块。
背景技术
一般而言，立体影像的工作原理即是将左眼所看到的影像和右眼所看到的影像分别传送到左眼及右眼，通过左右眼视角的角度差异，而使得左右眼所接收到的影像在使用者的脑中迭合为具有景深以及层次感的立体影像。
然而，在使用者若是通过视差遮障方法的显示原理来观看立体影像，若是立体影像显示器发生偏转倾斜，则就会导致使用者从原有视角会观看到鬼影(ghost images)或是相反影像的问题，从而影响此种方式所能提供给使用者的立体视觉感受。
发明内容
因此，本发明提供一种根据不同倾斜角度调整立体影像显示模块的立体影像显示的方法及其立体影像显示模块，以解决上述的问题。
本发明的一方面提供一种用来调整一立体影像显示模块的立体影像显示的方法。此立体影像显示模块包含一感测单元、一显示单元以及一有源遮障光栅板。有源遮障光栅板是设置于显示单元的一侧且其上形成有交错排列的多个狭缝以及多个遮障。此方法包含显示单元播放一立体影像、感测单元检测立体影像显示模块的一倾斜角度，以及立体影像显示模块根据倾斜角度调整狭缝以及遮障的相对关系。
本发明的另一方面提供一种具有立体影像显示调整功能的立体影像显示模块，其包含一立体影像显示装置、一感测单元以及一运算控制单元。此立体影像显示装置包含一显示单元以及一有源遮障光栅板。显示单元用来播放一立体影像。有源遮障光栅板设置于显示单元的一侧且其上形成有交错排列的多个狭缝以及多个遮障。感测单元设置于立体影像显示装置上，用来检测立体影像显示装置的一倾斜角度。运算控制单元电连接于立体影像显示装置以及感测单元，用来根据倾斜角度调整该等狭缝与该等遮障的相对关系。
综上所述，本发明所提供的立体影像显示模块可确保使用者即使在立体影像显示装置出现偏转倾斜时，仍然可以顺利地观看到正确的影像，而不需额外进行手动调整立体影像显示装置的倾斜角度，或是改变使用者自身相对立体影像显示装置的观看角度的操作。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的立体影像显示模块的功能方块图。
图2为图1的立体影像显示装置播放立体影像的部分简示图。
图3为本发明的一实施例利用图1的立体影像显示模块调整立体显示装置的立体影像显示的流程图。
图4为图2的立体影像显示装置偏转一倾斜角度的部分简示图。
图5为图4的立体影像显示装置调整狭缝以及遮障的相对关系后的部分简示图。
[主要元件标号说明]
100    立体影像显示模块        102    感测单元
104    立体影像显示装置        106    运算控制单元
108    显示单元                110    有源遮障光栅板
112    狭缝                    114    遮障
步骤300、302、304
具体实施方式
请参阅图1，其为根据本发明一实施例的一立体影像显示模块100的功能方块图。由图1可知，立体影像显示模块100包含感测单元102、立体影像显示装置104及运算控制单元106。感测单元102是设置于立体影像显示装置104上，感测单元102用来检测立体影像显示装置104的倾斜角度，在此实施例中，感测单元102可为一加速度计(gravity sensor)，其用来检测立体影像显示装置104的加速度变化，以检测出立体影像显示装置104的倾斜角度。
请同时参阅图1以及图2，图2为图1的立体影像显示装置104播放立体影像的部分简示图，立体影像显示装置104包含显示单元108以及有源遮障光栅板110。显示单元108可为一液晶显示器(但不以此为限)，用以进行立体影像的播放。如图2所示，显示单元108所播放的立体影像可由交错排列的多个第一影像R以及多个第二影像L所组成，其中第一影像R可为投射至使用者右眼的右眼影像，第二影像L相对应地为投射至使用者左眼的左眼影像。有源遮障光栅板110是设置于显示单元108的一侧且其上形成有交错排列的多个狭缝(slit)112以及多个遮障(barrier)114。运算控制单元106电连接于立体影像显示装置102以及感测单元104，其可为一硬件、一软件或一固件，用以根据感测单元102所检测出的立体影像显示装置104的倾斜角度，调整狭缝112以及遮障114的相对关系。更详细地说，运算控制单元106根据感测单元102所检测出的立体影像显示装置104的倾斜角度，计算出一相对应的视角偏转角度，且根据其所计算出的视角偏转角度调整狭缝112以及遮障114的相对关系。
请参阅图3，其为本发明的一实施例利用图1的立体影像显示模块100调整立体影像显示装置104的立体影像显示的方法的流程图，此方法包含下列步骤。
步骤300：显示单元108播放一立体影像；
步骤302：感测单元102检测立体影像显示装置104的一倾斜角度；
步骤304：运算控制单元106根据倾斜角度调整有源遮障光栅板110的狭缝112以及遮障114的相对关系。
为求简洁说明，以下是以使用者的右眼(于图2中以O代表右眼观看位置)的视角观点来针对上述步骤，并就有源遮障光栅板110上其中的一组的狭缝112以及遮障114的相对关系的调整进行详细的描述，至于针对使用者的左眼视角观点的说明以及其它组的狭缝112以及遮障114的相对关系的调整，其是可以此类推，故于此不再赘述。
请同时参阅图1至图5，图4为图2的立体影像显示装置104偏转一倾斜角度α的部分简示图，图5为图4的立体影像显示装置104于调整狭缝112以及遮障114的相对关系后的部分简示图。显示单元108播放立体影像(步骤300)。若在观看立体影像的过程中，立体影像显示模块100处于会使立体影像显示装置104出现偏转倾斜的使用环境下，例如使用者在行驶中的火车上使用立体影像显示模块100观看立体影像，则使用者会因有源遮障光栅板110上的狭缝112以及遮障114会同时偏转倾斜的缘故而无法看到正确的影像，举例来说，若是立体影像显示装置104偏转倾斜角度α而从如图2所示的位置偏转至如图4所示的位置，则如图4所示，在不调整有源遮障光栅板110的狭缝112以及遮障114的相对关系的情况下，使用者的右眼(即观看位置O)从原有视角θ沿着射线l看去，就会无法观看到已产生偏转的第一影像R。此时，为了让使用者可继续观看到正确的影像，感测单元102就会针对立体影像显示装置104的加速度变化进行检测，而判断出立体影像显示装置104目前系偏转倾斜角度α(步骤302)，并接着将其所检测到的倾斜角度α传送至运算控制单元106。藉此，运算控制单元106即可根据倾斜角度α，调整有源遮障光栅板110的狭缝112以及遮障114的相对关系。
更详细地说，感测单元102检测到立体影像显示装置104是偏转倾斜角度α并传送至运算控制单元106以进行几何运算，以计算出对应立体影像的一视角偏转角度Δθ。以下针对视角偏转角度Δθ的计算进行说明。由图4可知，使用者的右眼观看位置O与原本未产生偏转的显示单元108的距离被设定为d，相邻第一影像R的间距被设定为i，正对使用者右眼的第一影像R所在的位置O’被设定为坐标原点(即坐标为(0，0))，在此设定下，即可得出如图4所示的第一影像R在立体影像显示装置104未偏转前的位置坐标为(i，0)，而第一影像R在立体影像显示装置104偏转倾斜角度α后的位置坐标为(icosα，isinα)。如此一来，在此实施例中，运算控制单元106就可以根据下列关系式计算出视角偏转角度Δθ。
Δθ＝tan-1(θ)-tan-1(θ’)
    ＝tan-1(i/d)-tan-1[(icosα)/(d+isinα)]
运算控制单元106计算出视角偏转角度Δθ后，即可根据其所计算而得的视角偏转角度Δθ调整有源遮障光栅板110的狭缝112以及遮障114的相对关系。举例来说，运算控制单元106是以改变狭缝112以及遮障114的宽度比例的方式来进行调整，在此实施例中，运算控制单元106是以如图5所示地缩短遮障114的宽度以使狭缝112的宽度相对应地增加的方式来进行调整，藉以使狭缝112以及遮障114的宽度比例可从如图4所示的比例关系变更成如图5所示的比例关系。至于视角偏转角度Δθ与狭缝112以及遮障114的宽度比例间的对应关系，其是可经由已知数学几何运算(如三角函数等)推导而得，故于此不再赘述。
如此一来，通过上述有源遮障光栅板110的狭缝112以及遮障114的宽度比例的调整改变，使用者经由狭缝112以及遮障114以观看到影像的视角就可以从如图4所示的视角θ而修正为如图5所示的视角θ’，藉此，在不需手动调整立体影像显示模块100的倾斜角度或是改变使用者自身相对立体影像显示模块100的观看角度的情况下，使用者即可改由视角θ’沿着射线l’，顺利地观看到正确的影像。需注意的是，上述针对有源遮障光栅板110的狭缝112以及遮障114的相对关系的调整是可不限于上述实施例所提及的改变狭缝112以及遮障114的宽度比例的方式，其亦可采用其它具有相同视角修正功效的调整设计，例如运算控制单元106可改采用偏移有源遮障光栅板110上的各个狭缝112与遮障114的相对位置的方式来进行调整等。
另外，上述有源遮障光栅板110针对狭缝112以及遮障114的相对关系的控制方式常见于先前技术中，如美国专利公开号20060126177，其使用控制单元根据图像信号控制有源遮障光栅板上的多个液晶单元相对应地变为透明以形成透光狭缝或变为不透明以形成不透光遮障，从而达到改变有源遮障光栅板上的狭缝与遮障的相对关系(如排列方式、宽度比例等)的效果。举例来说，若是立体影像显示模块100采用美国专利公开号20060126177所揭露的控制设计，则有源遮障光栅板110可包含多个液晶单元(未显示于图式中)，藉此，运算控制单元106就可以利用控制该等液晶单元的透光度的方式，在有源遮障光栅板110上形成交错排列的狭缝112以及遮障114，以及进一步地根据视角偏转角度调整狭缝112以及遮障114的相对关系。简言之，只要是利用感测单元检测立体显示装置的倾斜角度，并据以调整有源遮障光栅板上的狭缝以及遮障的相对关系的设计，均属于本发明的保护范畴。
综上所述，本发明所提供的立体影像显示模块是利用感测单元检测立体显示装置的倾斜角度以及运算控制单元根据倾斜角度调整有源遮障光栅板上的狭缝以及遮障的相对关系的设计，以确保使用者即使在立体影像显示装置出现偏转倾斜时，仍然可以顺利地观看到正确的影像，而不需额外进行手动调整立体影像显示装置的倾斜角度，或是改变使用者自身相对立体影像显示装置的观看角度的操作。如此一来，本发明所提供的立体影像显示模块即可有效地解决因立体影像显示装置发生偏转倾斜而让使用者看到鬼影或是相反影像的问题，从而进一步地改善立体影像显示装置所提供给使用者的立体视觉感受。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (12)

1.一种用来调整一立体影像显示模块的立体影像显示的方法，该立体影像显示模块包含一感测单元、一显示单元以及一有源遮障光栅板，该有源遮障光栅板是设置于该显示单元的一侧且其上形成有交错排列的多个狭缝以及多个遮障，该方法包含：
该显示单元播放一立体影像；
该感测单元检测该立体影像显示模块的一倾斜角度；以及
该立体影像显示模块根据该倾斜角度调整该多个狭缝以及该多个遮障的相对关系,
其中该立体影像显示模块根据该倾斜角度调整该多个狭缝以及该多个遮障的相对关系包含：
该立体影像显示模块根据该倾斜角度计算出对应该立体影像的一视角偏转角度,以及
该立体影像显示模块根据该视角偏转角度调整该多个狭缝以及该多个遮障的相对关系,
其中该立体影像包含交错排列的多个第一影像以及多个第二影像，该立体影像显示模块根据该倾斜角度计算出对应该立体影像的该视角偏转角度包含：
根据相邻第一影像的间距、该显示单元与一观看位置的距离，以及该倾斜角度计算出该视角偏转角度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中根据相邻第一影像的间距、该显示单元与该观看位置的距离，以及该倾斜角度计算出该视角偏转角度包含：
该立体影像显示模块根据下列关系式计算出该视角偏转角度：
该视角偏转角度＝tan-1(相邻第一影像的间距/该显示单元与该观看位置的距离)-tan-1{[相邻第一影像的间距*cos(该倾斜角度)]/[该显示单元与该观看位置的距离+相邻第一影像的间距*sin(该倾斜角度)]}。
3.根据权利要求1所述的方法，其中该立体影像显示模块根据该视角偏转角度调整该多个狭缝以及该多个遮障的相对关系包含：
该立体影像显示模块根据该视角偏转角度调整该多个狭缝以及该多个遮障的宽度比例。
4.根据权利要求3所述的方法，其中该有源遮障光栅板包含多个液晶单元，该立体影像显示模块根据该视角偏转角度调整该多个狭缝以及该多个遮障的宽度比例包含：
以控制该多个液晶单元的透光度的方式，在该有源遮障光栅板上形成该多个狭缝以及该多个遮障，以及调整该多个狭缝以及该多个遮障的宽度比例。
5.根据权利要求1所述的方法，其中该有源遮障光栅板包含多个液晶单元，该立体影像显示模块根据该倾斜角度调整该多个狭缝以及该多个遮障的相对关系包含：
以控制该多个液晶单元的透光度的方式，在该有源遮障光栅板上形成该多个狭缝以及该多个遮障，以及调整该多个狭缝以及该多个遮障的相对关系。
6.根据权利要求1所述的方法，其中该感测单元检测该立体影像显示模块的该倾斜角度包含：
以感测该立体影像显示模块的加速度变化的方式检测该立体影像显示模块的该倾斜角度。
7.一种具有立体影像显示调整功能的立体影像显示模块，其包含：
一立体影像显示装置，其包含：
一显示单元，用来播放一立体影像；以及
一有源遮障光栅板，其设置于该显示单元的一侧且其上形成有交错排列的多个狭缝以及多个遮障；
一感测单元，其设置于该立体影像显示装置上，用来检测该立体影像显示装置的一倾斜角度；以及
一运算控制单元，其电连接于该立体影像显示装置以及该感测单元，用来根据该倾斜角度调整该多个狭缝与该多个遮障的相对关系，
其中该运算控制单元用来根据该倾斜角度计算出对应该立体影像的一视角偏转角度以及根据该视角偏转角度调整该多个狭缝以及该多个遮障的宽度比例，
其中该立体影像包含交错排列的多个第一影像以及多个第二影像，该运算控制单元用来根据相邻第一影像的间距、该显示单元与一观看位置的距离，以及该倾斜角度计算出该视角偏转角度。
8.根据权利要求7所述的立体影像显示模块，其中该运算控制单元用来根据下列关系式计算出该视角偏转角度：
该视角偏转角度＝tan-1(相邻第一影像的间距/该显示单元与该观看位置的距离)-tan-1{[相邻第一影像的间距*cos(该倾斜角度)]/[该显示单元与该观看位置的距离+相邻第一影像的间距*sin(该倾斜角度)]}。
9.根据权利要求7所述的立体影像显示模块，其中该有源遮障光栅板包含多个液晶单元，该运算控制单元用来控制该多个液晶单元的透光度，以在该有源遮障光栅板上形成该多个狭缝以及该多个遮障，以及调整该多个狭缝以及该多个遮障的宽度比例。
10.根据权利要求7所述的立体影像显示模块，其中该有源遮障光栅板包含多个液晶单元，该运算控制单元用来控制该多个液晶单元的透光度，以在该有源遮障光栅板上形成该多个狭缝以及该多个遮障，以及调整该多个狭缝以及该多个遮障的相对关系。
11.根据权利要求7所述的立体影像显示模块，其中该感测单元包含一加速度计，其用来感测该立体影像显示装置的加速度变化，以检测出该立体影像显示装置的该倾斜角度。
12.根据权利要求7所述的立体影像显示模块，其中该显示单元为一液晶显示器。
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