CN1358032A

CN1358032A - 可产生立体感的视频信号显示系统

Info

Publication number: CN1358032A
Application number: CN 00136233
Authority: CN
Inventors: 林明彦
Original assignee: AIPEIKE SCIENCE AND TECHNOLOGY CO Ltd
Current assignee: AIPEIKE SCIENCE AND TECHNOLOGY CO Ltd
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2002-07-10

Abstract

一种可产生立体感的视频信号显示系统,包括:一视频信号显示器、一视频偏光处理器、一视频信号滤光器、一视频信号同步器及一电子液晶偏光眼镜;电子液晶偏光眼镜设有一对左、右液晶偏光器,用以接收一极化偏光且强度衰减的视频信号及一左右液晶偏光器的驱动信号;利用局部视觉空间快门处理的光学方式,使快门开关的光学作用只局限在显示器屏幕的范围,显示器屏幕以外的背景光源不发生快门的开关作用。本系统可有效消除闪烁现象。

Description

可产生立体感的视频信号显示系统

本发明涉及一种显示系统，特别是一种可产生立体感的视频信号显示系统。

现有的电子液晶快门眼镜，在低频扫描频率的条件下，会造成全视觉空间的闪烁现象。

利用家用电视的传统显示器及立体电子液晶快门眼镜，在观赏立体画面时，会产生所谓的“闪烁现象”。造成“闪烁现象”的主要原因，在于立体眼镜上的电子液晶快门是针对观看者的全视觉空间做透光与遮蔽的光学处理，在画面扫描频率不够高时，会使显示器屏幕以外的背景光源，也随着电子液晶快门低速变化的开与关，而产生强烈的闪烁现象。

如图1所示，其是针对现有立体电子液晶快门眼镜在低频下所产生的闪烁现象的示意图。一般利用立体电子液晶快门眼镜1在观赏立体画面时，根据“连续交替扫描”方式，将左路的立体视频信号L与右路立体视频信号R，连续交替扫描在一个显示器的屏幕9上，并利用同步且交替变化地开关左电子液晶快门2及右电子液晶快门3，达到产生立体效果的作用。然而，电子液晶快门是针对显示器的屏幕9以及所有背景光源8仅起到透光与遮光的作用，亦即当左路的立体视频信号L被扫描出现在显示器的屏幕9上时，使左电子液晶快门2打开、且使右电子液晶快门3关闭，因此，观看者的左眼5可观看到由左路视频信号L产生的画面11及左背景视频信号产生的背景10，而右眼6则无法看到任何视频画面7；另外，当右路视频信号R被扫描出现在显示器的屏幕9上时，则右电子液晶快门3为开启状态、且左电子液晶快门2为关闭状态，因此，观看者的右眼6可观看到右路视频信号R产生的画面15及右背景视频信号产生的背景14，这时左眼5则无法看到任何视频画面7。因此，对于观看者的左右眼而言，在低频的视频扫描频率下，除了屏幕的光源会造成闪烁外，屏幕以外的背景光源更造成强烈的闪烁。因此，纵使立体电子液晶快门眼镜已存在多年，因闪烁问题一直无法有效克服，更不能配合低频扫描的电视机，提供舒适的立体视频的观赏背景。

本发明的目的在于提供一种可去除因扫描频频过低造成闪烁现象的可产生立体感的视频信号显示系统。

为达到上述目的，本发明采取如下技术措施：

本发明是通过一个显示器、一个视频偏光处理器、一个视频滤光器、一个视频同步器及一个电子液晶偏光眼镜，配合现有的低频连续交替扫描的方式，以观看立体画面时，先利用偏光的光学方式，将能产生闪烁的范围局限在显示器的屏幕上，使其成为视觉空间中的一小部分，并另使用一个视频滤光器，适度降低该局部闪烁的强度，即使是在频率为60Hz的低频扫描频率下，亦可有效地消除闪烁现象。

本发明采用如下具体结构：

本发明的一种可产生立体感的视频信号显示系统，包括：

一个视频信号显示器，用以输出一立体视频信号及一画面扫描的同步信号，该同步信号可为有线方式或无线方式之一传送；

一个视频偏光处理器，其接收视频信号显示器输出的立体视频信号，并将其极化偏光后输出；

一个视频信号滤光器，其接收视频偏光处理器输出的视频信号，并将其作一定的强度衰减后输出；

一个视频信号同步器，其接收视频信号显示器输出的画面扫描同步信号，并输出一组左右液晶偏光器的驱动信号；

一个电子液晶偏光眼镜，其设有一对左、右液晶偏光器，用以接收视频信号滤光器输出的一极化偏光且强度衰减的视频信号及视频信号同步器输出的一左右液晶偏光器的驱动信号，根据该驱动信号分别设定左、右液晶偏光器的偏光作用状态；

利用局部视觉空间快门处理的光学方式，使快门开关的光学作用只局限在显示器屏幕的范围上，亦即使显示器屏幕以外的背景光源不发生快门开关的光学作用。

其中，所述电子液晶偏光眼镜上的液晶偏光器包括：

两个用以封装液晶分子层的导电透明玻璃，并可接受一外部电压信号；

一个液晶分子层，相应于外部电压信号对具极化偏光的视频信号起光学作用，在无外部电压信号时将极化偏光视频信号的偏光方向旋转90度后输出，而在有外部电压信号时则不改变极化偏光的视频信号的偏光方向并输出；

一个线性偏光片，对已极化偏光的视频信号进行滤除或穿透的光学作用。

其中，所述视频偏光处理器为一个线性偏光片。

其中，所述视频信号滤光器及视频信号同步器设在所述电子液晶偏光眼镜的镜框内。

与现有技术相比，本发明具有如下效果：

本发明的具有立体感的视频信号显示系统，为针对利用如电视、监视器、液晶监视器、等离子体显示器、投影机等显示器，做为立体显像的显示器时，在不改变显示器原有的扫描频率的条件下，针对现有的立体电子液晶快门眼镜所产生的闪烁现象加以改进，本发明提出一种“局部视觉空间快门处理”的光学方式，是对于快门开关的光学作用，由原有的全视觉空间的范围缩小并局限在显示器屏幕的范围，亦即使显示器屏幕以外的背景光源不发生快门开关的光学作用，因此，对于观看者的视网膜而言，所察觉到的视频画面中，只有显示器屏幕上的立体画面会造成闪烁，而其他背景光源所产生的背景部分则不产生闪烁。另外，再针对发生闪烁的视频画面，做适当的亮度衰减，即可去除因扫描频频过低所造成的闪烁现象。

结合附图及实施例对本发明的结构特征详细说明如下：

附图说明：

图1：现有立体电子液晶快门眼镜在低频下动作时产生闪烁现象的示意图；

图2：本发明的“局部视觉空间快门处理”的光学原理的示意图；

图3：本发明的一种立体视频显示系统的电路及光路框图；

图4A：本发明的液晶偏光器在遮蔽状态时光学作用的示意图；

图4B：本发明的液晶偏光器在穿透状态时光学作用的示意图。

本发明一种立体视频信号显示系统，其是利用“局部视觉空间快门处理”的光学方式，透过一个显示器屏幕、一个视频偏光处理器、一个视频滤光器、一个视频同步器及一个电子液晶偏光眼镜，达到去除闪烁现象的目的。以下，先说明本发明的“局部视觉空间快门处理”的光学原理，再结合一个实施例加以说明。

如图2所示，其为本发明的“局部视觉空间快门处理”的光学原理的示意图；为便于说明，有关于极化偏光部分皆以线性垂直偏光为例进行说明。对于观赏者左右眼的视觉空间而言，可察觉到的光源来源，可分成显示器的屏幕29光源及该屏幕以外的背景光源28。首先，先对显示器的屏幕29光源作极化偏光处理，使得由屏幕所投射出来的左右路视频信号L、R皆成为垂直偏光的光源，之后再利用一个可控制偏光方向的偏光眼镜21，使眼镜的左、右偏光器22、23，可根据视频的扫描显示时间，作同步偏光状态的设定，使只对显示器的屏幕29的光源起到快门的开关作用，而对屏幕以外背景光源28则不起快门的开关作用。亦即，当左路立体视频信号L被扫描出现在显示器的屏幕29上时，经过线性垂直偏光的处理，使左路立体视频信号L成为垂直偏光的光源，同时，使左偏光镜片22的偏光状态为垂直偏光，因此，可使左路立体视频信号L及背景光源28通过；另外，使右偏光镜片23的偏光状态为水平偏光，只允许背景光源28通过，但却滤去左路立体视频信号L，因此观看者的左眼25可观看到左路立体视频信号L及左背景视频信号30，而右眼6则看到右背景视频信号31，但无法看到左路立体视频信号L；另外，当右路立体视频信号R被扫描出现在显示器的屏幕29上时，经过线性垂直偏光的处理，使右路立体视频信号R成为垂直偏光的光源，同时使右偏光镜片23的偏光状态为垂直偏光，因此可使右路立体视频信号R及背景光源28通过；另外，使左偏光镜片22的偏光状态为水平偏光，只允许背景光源28通过，但却滤掉右路立体视频信号R，因此，观看者的右眼26可观看到右路立体视频信号R及右背景视频信号31，而左眼25则看到左背景视频信号30但却无法看到右路立体视频信号R。

如图3所示，其为本发明的一种立体视频显示系统实施例的电路及光路框图；本实施例包括有一个显示器41、一个视频偏光处理器42、一个视频信号滤光器43、一个视频同步器44及一个电子液晶偏光眼镜45。显示器41用以输出立体视频信号46及一个画面扫描的同步信号47，画面扫描的同步信号47可以有线方式或无线方式传送，视频偏光处理器42接收立体视频信号46，并将其极化偏光后输出一个立体视频信号48，视频信号滤光器43接收经极化偏光的立体视频信号48，并进行适度的强度衰减后，输出一个强度衰减的视频信号49，视频同步器44接收画面扫描的同步信号47，并输出一组用于驱动左右液晶偏光器的驱动信号50，电子液晶偏光眼镜上设有有一对左、右液晶偏光器51、52，用于接收该极化偏光且强度衰减的视频信号49及左右液晶偏光器的驱动信号50，并根据驱动信号50分别设定左、右的液晶偏光器51、52的偏光状态，使视频信号49只可通过左液晶偏光器51或右液晶偏光器52。

如图4A、4B所示，其分别为本发明的液晶偏光器在遮蔽状态及穿透状态时光学作用的示意图；该液晶偏光器主要是由两个导电透明玻璃60、62、一个液晶分子层61、一个偏光轴为垂直方向的线性偏光片63组成；两导电透明玻璃60、62主要用以封装保护液晶分子层，并可接受一外部电压信号。对于已垂直极化偏光的视频信号49，该液晶偏光器可根据驱动信号50产生遮蔽或穿透的光学作用，另外，对于自然光则只产生穿透作用而无遮蔽作用。图4A用于说明当驱动信号50为零电位时，液晶偏光器可被设定成为遮光状态，即对于已垂直极化偏光的视频信号49，可直接穿透导电玻璃60成为具垂直偏光的视频信号64，经无外加电压的液晶分子层61的作用后，该视频信号64的偏光方向被旋转90度成为具水平偏光的视频信号65，其可直接穿透导电玻璃62成为具水平偏光的视频信号66，视频信号66再经偏光轴为垂直方向的线性偏光片63的作用后，可完全被滤除，成为遮蔽状态67。图4B用于说明当驱动信号50不为零电位时，液晶偏光器可被设定成为穿透状态，即对于已垂直极化偏光的视频信号49，其可直接穿透导电玻璃60成为具垂直偏光的视频信号64，经有外加电压的液晶分子层61的作用后，该视频信号的偏光方向仍维持垂直方向，成为具垂直偏光的视频信号68，视频信号68可直接穿透导电玻璃62成为具垂直偏光的视频信号69，该视频信号69再经偏光轴为垂直方向的线性偏光片63的作用后，可完全通过，成为具垂直偏光的视频信号70所形成的画面。

Claims

1、一种可产生立体感的视频信号显示系统，包括：

一个视频信号显示器，用以输出一立体视频信号及一画面扫描的同步信号，同步信号可为有线方式或无线方式之一传送；

其特征在于：利用局部视觉空间快门处理的光学方式，使快门开关的光学作用只局限在显示器屏幕的范围上，亦即使显示器屏幕以外的背景光源不发生快门开关的光学作用。

2、根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述电子液晶偏光眼镜上的液晶偏光器包括：

3、根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述视频偏光处理器为一个线性偏光片。

4、根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述视频信号滤光器及视频信号同步器设在所述电子液晶偏光眼镜的镜框内。