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Die vorliegende Erfindung betrifft eine stereoskopische Bildanzeigevorrichtung, und insbesondere eine stereoskopische Bildanzeigevorrichtung und ein Ansteuerungsverfahren für dieselbe, die ein Flimmern minimieren können, wenn ein Zuschauer seine Position ändert.
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Gegenwärtig sind Dienste für eine schnelle Verbreitung von Information, die auf Hochgeschwindigkeits-Informationskommunikationsnetzwerken basieren, von einem einfachen „Zuhören und Sprechen”-Dienst, wie aktuelle Telefone, hin zu einem „Sehen und Höhren”-Multimediaservice basierend auf digitalen Endgeräten entwickelt worden, die für eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung von Zeichen, Stimmen und Bildern verwendet werden, und es wird erwartet, dass sie schlussendlich zu dreidimensionalen stereoskopischen Informationskommunikationsdiensten weiterentwickelt werden, die virtuelle Realitäten und stereoskopische Ansichten ermöglichen, die frei von den Begrenzungen von Zeit und Raum sind.
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Im Allgemeinen werden stereoskopische Bilder, die eine dritte Dimension (3D) anzeigen, basierend auf dem Prinzip einer stereoskopischen Betrachtung über die Augen des Zuschauers realisiert. Da die Augen des Zuschauers jedoch um etwa 65 mm voneinander beabstandet sind, also eine binokulare Parallaxe aufweisen, nehmen das linke und das rechte Auge leicht verschiedene Bilder aufgrund eines Positionsunterschieds zwischen den beiden Augen wahr. Ein solcher Bildunterschied aufgrund des Positionsunterschieds zwischen den zwei Augen wird binokulare Disparität genannt.
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Eine dreidimensionale stereoskopische Bildanzeigevorrichtung wird basierend auf der binokularen Disparität gestaltet, um zu erlauben, dass das linke Auge nur ein Bild für das linke Auge sieht, und dass das rechte Auge nur ein Bild für das rechte Auge sieht, wodurch dem Zuschauer beim Betrachten eines 3D-Bildes durch Realisierung einer binokularen Disparität geholfen wird. Insbesondere sehen das linke und das rechte Auge jeweils verschiedene zweidimensionale Bilder. Wenn die zwei verschiedenen Bilder durch die Retina zum Gehirn übertragen werden, kombiniert das Gehirn die Bilder richtig, wodurch eine Tiefenwahrnehmung und einen Realismus eines ursprünglichen 3D-Bildes erzeugt wird. Diese Fähigkeit wird herkömmlicherweise als Stereographie (Stereoskopie) bezeichnet, und eine Anzeigevorrichtung, bei der eine Stereoskopie verwendet wird, wird als stereoskopische Anzeigevorrichtung bezeichnet.
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Währenddessen können stereoskopische Anzeigevorrichtungen basieren auf Verfahren und Charakteristika in Bezug auf die Realisierung eines 3D-Bildes in stereoskopische Anzeigevorrichtungen des Brillentyps und stereoskopische Anzeigevorrichtungen des Nicht-Brillentyps unterteilt werden. Stereoskopische Anzeigevorrichtungen des Nicht-Brillentyps können basierend auf der Gestalt eines Aufbaus, der ein 3D-Bild realisiert, in Vorrichtungen des Typs mit schaltbarer Tafel und Vorrichtungen des Linsentyps unterteilt werden. Vorrichtungen des Typs mit schaltbarer Tafel sind ausgelegt, um ein 3D-Bild auf eine solche Weise zu realisieren, dass eine 3D-Tafel, die ein 2D-Bild in ein 3D-Bild wandelt, auf einer Anzeigetafel vorgesehen ist, die ein 2D-Bild emittiert. Vorrichtungen des Linsentyps realisieren ein 3D-Bild unter Verwendung eines semi-zylindrischen Linsenbogens, der an einer Anzeigetafel angehaftet ist.
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Vorrichtungen des Typs mit schaltbarer Tafel, bei denen eine schaltbare Tafel, die ein 2D-Bild in ein 3D-Bild wandelt, auf einer Anzeigetafel vorgesehen ist, die ein 2D-Bild emittiert, um eine Realisierung des 3D-Bildes sicherzustellen, können in Vorrichtungen des Typs mit schaltbarer Barriere und Vorrichtungen des Typs mit schaltbaren Flüssigkristalllinsen unterteilt werden.
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Insbesondere wird im Fall von Vorrichtungen des Typs mit schaltbarer Barriere eine Spannung selektiv an mehrere Elektroden einer schaltbaren Tafel angelegt, so dass eine Flüssigkristallschicht in einen Barrierebereich und einen Transmissionsbereich basierend auf einer Ausrichtung von Flüssigkristallmolekülen unterteilt ist. Da der Barrierebereich linke und rechte Bilder optisch trennt, kann der Zuschauer ein 3D-Bild sehen.
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Solche stereoskopische Bildanzeigevorrichtungen des Typs mit schaltbarer Barriere umfassen im Allgemeinen eine Anzeigetafel, die ein 2D-Bild emittiert, und eine schaltbare Tafel, die auf der Anzeigetafel ausgebildet ist und ein 3D-Bild auf den Empfang des 2D-Bildes von der Anzeigetafel hin emittiert.
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Da die stereoskopische Bildanzeigevorrichtung des Typs mit schaltbarer Barriere jedoch eine Barriere umfasst, die an einer festen Position ausgebildet ist, kann der Zuschauer kein 3D-Bild sehen, wenn eine Position des Zuschauers bezüglich der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung des Typs mit schaltbarer Barriere verändert wird, zum Beispiel durch eine Drehung der Vorrichtung, und dadurch von einer Standardsichtposition abweicht.
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Aus der
US 5 315 377 A ist bereits eine stereoskopische Bildanzeigevorrichtung bekannt, die eine Anzeigetafel zum Anzeigen eines Bildes und eine schaltbare Tafel zur Darstellung einer Parallaxenbarriere aufweist. Die Parallaxenbarriere wird elektrisch und programmierbar auf dem ganzen Schirm in einem 3D-Modus oder in einem Teilbereich des Schirms der Tafel in einem (2 + 3)D-Modus angezeigt.
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US 2011/0051239 A1 beschreibt eine dreidimensionale Anzeigevorrichtung mit einer Anzeigetafel zum Anzeigen eines Bildes und mit einer schaltbaren Tafel zum Darstellen von Barrierebereichen. Die schaltbare Tafel kann so angesteuert werden, dass sie in einem 2D-Modus transparent ist, und in einem 3D-Modus Barrierebereiche aufweist, um eine Parallaxenbarriere darzustellen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine stereoskopische Bildanzeigevorrichtung und ein Ansteuerungsverfahren für dieselbe anzugeben, die im Wesentlichen eines oder mehrere der Probleme aufgrund der Begrenzungen und Nachteile des Stands der Technik vermeiden und bei der insbesondere ein Flimmern minimiert wird, dass von einem Zuschauer wahrgenommen wird, der seine Position ändert.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den untergeordneten Ansprüchen angegeben.
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Eine stereoskopische Bildanzeigevorrichtung umfasst: eine Anzeigetafel, die vorgesehen ist, um ein Bild anzuzeigen; eine schaltbare Tafel, die auf der Anzeigetafel angeordnet ist und mehrere schaltbare Bereiche aufweist, wobei die schaltbare Tafel vorgesehen ist, um das Bild in ein 3D-Bild zu wandeln; eine Spannungsanlegeeinheit, die vorgesehen ist, um ein Spannung an die schaltbare Tafel auf eine solche Weise anzulegen, dass jeder schaltbare Bereich in einen Barrierebereich und einen Transmissionsbereich unterteilt ist; und eine Steuerung, die vorgesehen ist, um die Spannungsanlegeeinheit auf eine solche Weise zu steuern, dass eine Position des Barrierebereichs und eine Breite des Barrierebereichs in jedem schaltbaren Bereich eingestellt wird. Erfindungsgemäß wird also ein Barrierebereich über eine Anpassung eines Öffnungsverhältnisses eines Transmissionsbereichs innerhalb eines schaltbaren Bereichs bewegt, um ein Flimmern bei einem Positionswechsel eines Zuschauers relativ zur Anzeigetafel zu minimieren.
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Die Steuerung steuert die Spannungsanlegeeinheit, um die an die schaltbare Tafel angelegte Spannung zu ändern, so dass eine Breite des Barrierebereichs in einem schaltbaren Bereich verkleinert wird, wenn ein Zuschauer seine Position ändert.
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Hier kann ein Verhältnis des Transmissionsbereichs zu dem einen schaltbaren Bereich auf ein Maximum innerhalb eines Bereichs erhöht werden, in dem ein 3D-Übersprechen 1% oder weniger ist.
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Weiter kann die schaltbare Tafel ein erstes und ein zweites Substrat, die mit einer dazwischen liegenden Flüssigkristallschicht einander gegenüberliegend angeordnet sind, mehrere untere Elektroden, die auf den ersten Substrat ausgebildet sind, und eine obere Elektrode, die auf der gesamten Oberfläche des zweiten Substrats ausgebildet ist, umfassen.
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In einem Fall, in dem der Zuschauer seine Position für länger als eine kritische Zeitspanne nicht verändert hat, kann das Verhältnis des Transmissionsbereichs zu jedem schaltbaren Bereich reduziert werden. In diesem Fall kann das Verhältnis des Transmissionsbereichs zu jedem schaltbaren Bereich reduziert werden, um das Verhältnis gleich dem ursprünglichen Verhältnis vor der Positionsänderung des Zuschauers zu machen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Ansteuern einer stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung mit dem obigen: Verfolgen einer Position eines Zuschauers, der die stereoskopische Bildanzeigevorrichtung betrachtet; Andern einer Breite des Barrierebereichs im schaltbaren Bereich in einem Fall, in dem der Zuschauer seine Position ändert; und Reduzieren eines Verhältnisses des Transmissionsbereichs zu jedem schaltbaren Bereich in einem Fall, in dem der Zuschauer seine Position für mehr als eine kritische Zeitspanne nicht geändert hat.
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Hier wird der Schritt zum Reduzieren des Verhältnisses des Transmissionsbereichs zu jedem schaltbaren Bereich so durchgeführt, um das Verhältnis gleich dem ursprünglichen Verhältnis vor der Positionsänderung des Zuschauers zu machen.
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Der Barrierebereich des schaltbaren Bereichs weist eine erste Breite auf, wenn der Zuschauer stationär ist, und weist eine zweite Breite auf, die kleiner als die erste Breite ist, wenn der Zuschauer seine Position ändert.
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Weiter umfasst der Schritt des Änderns der Breite des Barrierebereichs: einen ersten Schritt zum Erfassen einer Positionsänderung des Zuschauers; einen zweiten Schritt des Änderns der Breite des Barrierebereichs zur zweiten Breite; und einen dritten Schritt des Versetzens des Barrierebereichs, so dass er der Positionsänderung des Zuschauers entspricht.
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Der erste Schritt kann eine Erfassung unter Verwendung einer Benutzerverfolgung (Benutzer-Tracking) umfassen.
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Der zweite Schritt und der dritte Schritt können das Einstellen einer Barrierebereichsausbildungsspannung und einer Transmissionsbereichsausbildungsspannung umfassen, die von der Spannungsanlegeeinheit an die unteren Elektroden jedes schaltbaren Bereichs angelegt werden.
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Der zweite Schritt kann das Erhöhen der Anzahl der Transmissionsbereichsausbildungsspannungen nach links und rechts umfassen, die an die unteren Elektroden angelegt werden, sodass die Anzahl der Transmissionsbereichsausbildungsspannung, die an die unteren Elektroden angelegt wird, der Änderung des Barrierebereichs von der ersten Breite zur zweiten Breite entspricht.
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Weiter kann der dritte Schritt ein Versetzen des Barrierebereichs mit der zweiten Breite entsprechend der Bewegung des Zuschauers umfassen, indem die Barrierebereichsausbildungsspannung, die an die unteren Elektroden angelegt wird, eingestellt wird.
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Weiter umfasst der Schritt zum Reduzieren des Verhältnisses des Transmissionsbereichs zu jedem schaltbaren Bereich weiter das Erfassen durch die Benutzerverfolgung, dass der Zuschauer seine Position für mehr als eine kritische Zeitspanne nicht geändert hat.
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Es ist zu verstehen, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und beabsichtigt sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung, wie sie beansprucht ist, zu bieten.
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Die angehängten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu bieten und eingefügt sind und einen Teil dieser Anmeldung bilden, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung.
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1 ist eine Schnittansicht, die eine stereoskopische Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Anlegen einer Spannung an untere Elektroden der 1 zeigt.
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3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Bewegung eines Barrierebereichs basierend auf einer Positionsänderung eines Zuschauers in der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung der 1 zeigt.
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4 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Helligkeit und einem Betrachtungswinkel zeigt, wenn eine Positionsänderung des Zuschauers wie in 3 gezeigt auftritt.
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5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Einstellung einer Breite und einer Position eines Barrierebereichs in Abhängigkeit einer Positionsänderung eines Zuschauers bei der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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6A und 6B sind Ansichten, die eine Änderung von Breiten der Barriere- und Transmissionsbereiche vor und nach einer Positionsänderung des Zuschauers in der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
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7A und 7B sind Graphen, die eine Änderung einer Helligkeit in Abhängigkeit eines Betrachtungswinkels in Bezug auf die 3 und 5 zeigen.
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8 ist ein Flussdiagramm, das ein Ansteuerungsverfahren für eine stereoskopische Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Es wird nun im Detail auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den angehängten Zeichnungen gezeigt sind.
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Nachstehend wird eine stereoskopische Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängte Zeichnung im Detail beschrieben.
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1 ist eine Schnittansicht, die eine stereoskopische Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Anlegen einer Spannung an untere Elektroden der 1 zeigt.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst die stereoskopische Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anzeigetafel 100, die vorgesehen ist, um ein Bild anzuzeigen, und eine schaltbare Tafel 200, die auf der Anzeigetafel 100 ausgebildet ist. Die schaltbare Tafel 200 dient dazu, das von der Anzeigetafel emittierte Licht in ein 3D-Bild zu wandeln, und ist in mehrere schaltbare Bereiche unterteilt, wobei jeder schaltbare Bereich in einen Barrierebereich B und einen Transmissionsbereich T unterteilt ist. Der Barrierebereich B und der Transmissionsbereich T sind abwechselnd in der schaltbaren Tafel 200 angeordnet. Es ist also ein Transmissionsbereich zwischen zwei Barrierebereichen angeordnet, und es ist ein Barrierebereich B zwischen zwei Transmissionsbereichen T in einer schaltbaren Tafel 200 angeordnet. 1 zeigt einen der schaltbaren Bereiche in der schaltbaren Tafel 200, der zwei Barrierebereiche und einen Transmissionsbereich, der die zwei Barrierebereiche trennt, umfasst. Ein schaltbarer Bereich in einer schaltbaren Tafel kann jedoch zwei Transmissionsbereiche T und einen Barrierebereich B, der die zwei Transmissionsbereiche trennt, umfassen, wie in den 5 und 6B gezeigt ist.
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In der schaltbaren Tafel 200 wiederholt sich derselbe schaltbare Bereich, so dass der Transmissionsbereich an zwei benachbarten schaltbaren Bereichen fortgesetzt wird und die Barrierebereiche an zwei benachbarten schaltbaren Bereichen getrennt sind. Hier weist jeder schaltbare Bereich eine Breite S auf. Wie viele schaltbare Bereiche eine Schalttafel umfasst kann auch von der Größe der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung abhängen.
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Jeder schaltbare Bereich führt eine Schaltfunktion basierend darauf aus, ob Spannung an die darin ausgebildeten Elektroden angelegt ist oder nicht. Insbesondere dient der Barrierebereich in jedem schaltbaren Bereich als eine Barriere, um von der Anzeigetafel 100 emittiertes Licht zu blocken. Wenn kein Barrierebereich ausgebildet ist, dient der schaltbare Bereich als ein einzelner Transmissionsbereich, der direkt ein 2D-Bild von der darunterliegenden Anzeigetafel 100 emittiert.
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Die schaltbare Tafel 200 umfasst ein erstes Substrat 200a und ein zweites Substrat 200b, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei sich eine Flüssigkristallschicht 230 zwischen ihnen befindet. Die schaltbare Tafel 200 umfasst weitere mehrere untere Elektroden 210, die auf dem ersten Substrat 200a ausgebildet sind, und eine obere Elektrode 240, die auf der gesamten Oberfläche des zweiten Substrats 200b, das dem ersten Substrat 200a gegenüber liegt, ausgebildet ist. In diesem Fall können die mehreren untere Elektroden 210, wie in 1 gezeigt ist, in zwei Gruppen unterteilt sind, und die zwei Gruppen von unteren Elektroden können in verschiedenen Schichten mit einer Isolationsschicht 220 dazwischen angeordnet sein. Je nach Erfordernis können die mehreren unteren Elektroden 210 nur in einer Gruppe fein unterteilt und auf einer einzelnen Schicht ausgebildet sein.
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Die Anzeigetafel 100 kann eine Flachtafelanzeigetafel sein, wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeigetafel, eine organische lichtemittierende Anzeigetafel, eine Plasmaanzeigetafel, eine Feldemissionsanzeigetafel, eine elektrophoretische Anzeigetafel und eine Quantendotanzeigetafel. In der auf der Anzeigetafel 100 ausgebildeten schaltbaren Tafel 200 sind die mehreren unteren Elektroden 210 mit einer Spannungsanlegeeinheit 300 verbunden, sodass Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht 230 selektiv auf einen Empfang von Spannungen von der Spannungsanlegeeinheit 300 hin ausgerichtet werden.
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Insbesondere, wenn eine Spannung selektiv an die mehreren unteren Elektroden 210 angelegt wird, ändert sich die Flüssigkristallschicht 230 eines schaltbaren Bereichs, dessen Breite einem Rasterabstand oder einem wiederkehrenden Abstandsmaß entspricht, in einen Barrierebereich und einen Transmissionsbereich entsprechend der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht 230. Die Flüssigkristallmoleküle im Barrierebereich werden ausgerichtet, um Licht von einer Hintergrundbeleuchtungseinheit (nicht gezeigt), das durch die Anzeigetafel 100 auf die schaltbare Tafel 200 gerichtet ist, zu blockieren, wobei die Flüssigkristallmoleküle im Transmissionsbereich ausgerichtet sind, um Licht durchzulassen.
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Insbesondere sind der Barrierebereich und der Transmissionsbereich keine eigentlichen Komponenten der Flüssigkristallschicht 230, und es erscheint, als ob eine Barriere in der Flüssigkristallschicht 230 ausgebildet ist, wenn Licht, das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit kommt, entsprechend der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle blockiert wird. Dementsprechend stellt die schaltbare Tafel 200 sicher, dass das von der Anzeigetafel 100 emittierte Bild in ein linkes Bild und ein rechtes Bild unterteilt wird, sodass ein 3D-Bild durch die Verwendung der Schaltfunktion der schaltbaren Tafel realisiert wird. Auf diese Weise kann ein Zuschauer das 3D-Bild sehen, da das linke Auge nur ein Bild für das linke Auge und das rechte Auge nur ein Bild für das rechte Auge wahrnimmt.
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Wenn der Zuschauer seine Position ändert und dementsprechend der Betrachtungswinkel des Zuschauers von einer bestimmten Position abweicht, wird ein Teil des 2D-Bildes, der durch die schaltbare Tafel transmittiert werden sollte, durch den Barrierebereich blockiert, was es unmöglich macht, ein 3D-Bild zu realisieren. Deshalb ist es notwendig, eine Bewegung des Zuschauers zu erfassen und eine Position des Barrierebereichs zu ändern, um sicherzustellen, dass der Zuschauer nach einer Positionsänderung hin zu einer Endposition und während der Positionsänderung kontinuierlich ein 3D-Bild sieht.
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Obwohl es nicht gezeigt ist, wird ein Verfahren, wie beispielsweise eine Benutzerverfolgung (Benutzer-Tracking), verwendet, um eine Bewegung des Zuschauers zu erfassen. Die Benutzerverfolgung ist ein Verfahren, bei dem eine Kamera, die an der Anzeigetafel 100 oder der schaltbaren Tafel 200, oder an einem System, das die Anzeigetafel 100 und die schaltbare Tafel 200 umfasst, installiert ist, eine Bewegung der Pupillen der Augen des Zuschauers oder des Kopfes des Zuschauers wahrnimmt, wodurch eine endgültige Position des Zuschauers erfasst wird.
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Wenn eine Bewegung der Pupillen erfasst wird, wenn eine Position des Zuschauers geändert wird, erfasst die Kamera Mittelpositionen der linken und der rechten Pupille und nimmt eine Änderung der Mittelpositionen wahr. Oder wenn eine Bewegung des Gesichts erfasst wird, wenn sich der Zuschauer dreht oder seinen oder ihren Kopf bewegt, nimmt die Kamera eine Bewegung des Kopfes basierend auf einem Unterschied zwischen dem Gesicht und einer Hintergrundfarbe wahr, wodurch eine endgültige Position des Zuschauers erfasst wird.
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Basierend auf der erfassten geänderten Position des Zuschauers steuert eine Steuerung 400 eine Spannungsanlegeeinheit 300, um Spannungen an die mehreren unteren Elektroden 210 auszugeben, sodass eine Position des Barrierebereichs in jedem schaltbaren Bereich entsprechend einer Anlegesequenz der Spannungen an die unteren Elektroden 210 der mit der Steuerung 400 verbundenen Spannungsanlegeeinheit 300 geändert wird. Das heißt, durch das Wahrnehmen der endgültigen Position des Zuschauers, der seine Position geändert hat und das Ändern der Sequenz der Spannung, die an die mehreren unteren Elektroden 210 angelegt wird, basierend auf dem Betrachtungswinkel des Zuschauers kann der Barrierebereich bewegt werden, um für eine Betrachtungsposition des Zuschauers passend zu sein.
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3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Bewegens des Barrierebereichs in der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung der 1 basierend auf einer Positionsänderung des Zuschauers zeigt, und 4 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Helligkeit und einem Betrachtungswinkel zeigt, wenn eine in 3 gezeigte Positionsänderung des Zuschauers auftritt. Wie in 3 gezeigt, wenn der Zuschauer das Ändern seiner Position stoppt, wird „ein Verhältnis der Breite des Transmissionsbereich zur Breite des Barrierebereichs in einem schaltbaren Bereich mit einer Breite des Rasterabstands” (nachstehend als Öffnungsverhältnis bezeichnet) fest bei etwa 37% gehalten. In einem Fall, in dem eine Positionsänderung des Zuschauers wahrgenommen wird, wird entsprechend dem angewendeten Verfahren, wie einer Benutzerverfolgung, der Barrierebereich bewegt, um einer veränderten Position des Zuschauers zum Ändern einer Betrachtungsposition zu folgen. Wenn jedoch eine Positionsänderung des Zuschauers auftritt, wie sie beispielsweise in 4 gezeigt ist, und wenn sich der Zuschauer in eine Richtung bewegt, in der sich ein Betrachtungswinkel schrittweise erhöht (also wenn der Zuschauer, der die Mitte eines Bildschirms betrachtet, seinen Kopf schrittweise dreht), ändert sich die Helligkeit schrittweise, wenn sich die Position des Zuschauers von einer ersten Position zu einer zweiten Position ändert.
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Allgemein gesprochen, je stärker sich die Helligkeit ändert, desto einfacher kann der Zuschauer eine Helligkeitsänderung visuell wahrnehmen. Diese visuelle Wahrnehmung einer Helligkeitsänderung wird als Bewegungsflimmern bezeichnet. In 4 gibt die durchgezogenen Linie eine Helligkeit an, die vom Zuschauer unter einer Betrachtungsbedingung wahrgenommen wird, in der ein Betrachtungswinkel schrittweise erhöht wird. Insbesondere wurde experimentell bestätigt, dass der Zuschauer an einer Mittelposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position ernsthaftes Bewegungsflimmern wahrnimmt, da die Mittelposition eine starke Helligkeitsänderung bezüglich der ersten Position (erste gepunktete Linie) und der zweiten Position (zweite gepunktete Linie) aufweist.
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Nachstehend wird ein Ansteuerverfahren einer stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Bezugnahme auf die 5 bis 8 beschrieben.
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Das Verfahren reduziert ein Bewegungsflimmern durch Einstellen einer Breite des Transmissionsbereichs, wenn der Benutzer seine Position ändert.
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Im Ansteuerverfahren einer stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in den 5, 6A und 8 gezeigt ist, ist in einem anfänglicher Zustand, in dem der Zuschauer stationär ist (Schritt A), eine Breite des Barrierebereichs jedes schaltbaren Bereichs durch eine erste Breite B1 angegeben (100S). In diesem Fall ist das Öffnungsverhältnis etwa 37%, also T1/S ist etwa 37%. Hier ist die Breite eines schaltbaren Bereichs S und eine Breite T1 eines Transmissionsbereiches S-B1.
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Als nächstes wird eine Position des Zuschauers, der die schaltbare Tafel betrachtet, beispielsweise über eine Benutzerverfolgung verfolgt.
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In diesem Fall, wenn erfasst wird, dass der Zuschauer seine Position ändert, wird die Breite des Barrierebereichs in jedem schaltbaren Bereich zu einer zweiten Breite B2 geändert (Schritt B der 5 und 6B) (120S). Wenn erfasst wird, dass der Zuschauer seine Position nicht ändert, verbleibt die Breite des Barrierebereichs in jedem schaltbaren Bereich bei der ersten Breite B1 (130S).
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Insbesondere wenn erfasst wird, dass der Zuschauer seine Position ändert, steuert die Steuerung die Spannungsanlegeeinheit, um eine Anlegesequenz einer Spannung an die mehreren unteren Elektroden 210 zu ändern, um die Breite des Transmissionsbereichs zu erhöhen (von der Breite T1 zur Breite T2, wobei T2 > T1). Das heißt, die an die mehreren unteren Elektroden 210, die als schaltbare Linsen bereitgestellt sind, angelegte Spannung ist in eine Barrierebereichsausbildungsspannung und eine Transmissionsbereichsausbildungsspannung klassifiziert. In diesem Fall, wenn es gewünscht ist, den Transmissionsbereich auszudehnen, ist es nötig, die Anzahl der Transmissionsbereichsausbildungsspannungen zu erhöhen. Im Schritt B der 5 ist gezeigt, dass das Öffnungsverhältnis auf etwa 50% erhöht ist, also T2/S ist 50%. Hier ist eine Breite T2 des Transmissionsbereichs S-B2. Der Grund für das Erhöhen des Öffnungsverhältnisses, wie oben beschrieben ist, ist, dass ein Helligkeitsreduktionsgrad, der von einer Änderung eines Betrachtungswinkels abhängt, reduziert wird, wenn das Öffnungsverhältnis erhöht wird.
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Als nächstes wird erfasst, ob der Zuschauer, der die schaltbare Tafel betrachtet, weiterhin seine oder ihre Position ändert, indem Benutzerverfolgung verwendet wird (140S).
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Wie in Schritt C der 5 gezeigt, wenn der Zuschauer weiterhin seine Position ändert (im Schritt C), weist der Barrierebereich weiterhin die reduzierte zweite Breite B2 (150S) auf, und der schaltbare Bereich ist basierend auf der Positionsänderung versetzt. Das heißt, das Öffnungsverhältnis wird bei etwa 50% gehalten und der Barrierebereich ist nach rechts versetzt, wie in 5 gezeigt ist. In diesem Fall bedeutet das Versetzen des Barrierebereichs das Versetzen der Spannung, die an die unteren Elektroden angelegt wird. Durch diesen Versatz werden der Barrierebereich und der Transmissionsbereich gemeinsam bewegt, während die Breite T2 des Transmissionsbereichs des Schritts B aufrecht erhalten wird. In diesem Fall führt der Versatz der an die unteren Elektroden angelegten Spannung dazu, dass der Barrierebereich mit der zweiten Breite B2 versetzt wird, um der Bewegung des Zuschauers zu entsprechen. Falls notwenig kann Schritt C weggelassen werden.
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Als nächstes wird, wenn der Zuschauer das Ändern seiner Position stoppt (in Schritt D), die Breite des Transmissionsbereichs zur ursprünglichen Breite wiederhergestellt (1555). In diesem Fall kann, um zu erfassen, ob der Zuschauer seine Positionsänderung stoppt, Benutzerverfolgung verwendet werden, um zu erfassen, dass der Zuschauer seine Position für mehr als eine kritische Zeitspanne nicht verändert hat. Beispielsweise angenommen, dass die kritische Zeitspanne einen Sekunde ist, wird geschlossen, dass der Zuschauer seine oder ihre endgültige Position erreicht hat, wenn erfasst wird, dass der Zuschauer die Position für länger als eine Sekunde nicht geändert hat.
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In der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung wird der Barrierebereich versetzt, wobei das Öffnungsverhältnis erhöht wird (also von der Breite T1 zur Breite T2), während der Zuschauer seine Position ändert, und wenn der Zuschauer seine Position für mehr als eine kritische Zeitspanne nicht geändert hat, wird die Position des Zuschauers als eine endgültige Position wahrgenommen und das Öffnungsverhältnis wird reduziert (also von der Breite T2 zur Breite T1). In diesem Fall ist das Öffnungsverhältnis, das der endgültigen Position des Zuschauers nach Ende der Positionsänderung entspricht, gleich dem Öffnungsverhältnis (also der Breite T1) eines anfänglichen Zustands vor der Positionsänderung des Zuschauers.
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Wenn der Zuschauer stationär ist, kann die Breite des Barrierebereichs in jedem schaltbaren Bereich gleich der ersten Breite B1 sein. Wenn der Zuschauer seine Position ändert, kann die Breite des Barrierebereichs in jedem schaltbaren Bereich gleich der zweiten Breite B2 sein, die kleiner als die erste Breite B1 ist.
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In anderen Worten, das Ansteuerverfahren der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite des Transmissionsbereichs erhöht wird, wenn der Zuschauer seine Position ändert, um einen Helligkeitsreduktionsgrad, der von einer Änderung eines Betrachtungswinkels abhängt, zu reduzieren, wodurch ein Bewegungsflimmern reduziert wird.
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Dementsprechend, führt die Steuerung der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Steuerung durch, wenn eine Positionsänderung eines Zuschauers wahrgenommen wird, um das Öffnungsverhältnis verglichen mit einem Zustand, in dem der Zuschauer stationär ist, zu erhöhen, um sicherzustellen, dass der Zuschauer ein hochqualitatives 3D-Bild sehen kann, auch während er seine Position ändert.
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6A und 6B sind Ansichten, die eine Änderung von Breiten des Barrierebereichs und des Transmissionsbereichs vor und nach einer Positionsänderung des Zuschauers in der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. In 6A und 6B sind ein schaltbarer Bereich, der mit R (rechte Ansicht) beginnt, und ein schaltbarere Bereich, der mit L (linke Ansicht) beginnt, zusammen gezeigt, um einen Transmissionsbereich und einen Barrierebereich vollständig zu zeigen.
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Wie in 6A gezeigt ist, behält der Transmissionsbereich im schaltbaren Bereich die Breite T1, wenn der Zuschauer stationär ist. Wenn dann eine Positionsänderung erfasst wird, wird der Transmissionsbereich nach links und rechts zur Breite T2 ausgedehnt. Die Ausdehnung des Transmissionsbereichs wird also bezüglich der Breite T1 des Transmissionsbereichs vor der Erfassung der Positionsänderung durchgeführt.
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Hier können die mehreren unteren Elektroden 210 jeweils mit der Spannungsanlegeeinheit 300 verbunden sein, sodass Spannungen individuell an die mehreren unteren Elektroden 210 angelegt werden können.
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Insbesondere sind die mehreren unteren Elektroden 210 in der schaltbaren Tafel 210 mit der Spannungsanlegeeinheit 300 verbunden, die mit der Steuerung 400 verbunden ist. Die Steuerung 400 nimmt eine Positionsänderung und eine endgültige Position des Zuschauers wahr, und ändert Spannungen, die an die mehreren unteren Elektroden 210 angelegt werden, um sicherzustellen, dass der Zuschauer ein 3D-Bild an der endgültigen Position und während einer Positionsänderung sehen kann. In diesem Fall steuert die Steuerung 400 die Spannungsanlegeeinheit 300 so, dass eine Barrierebereichsausbildungsspannung und eine Transmissionsbereichsausbildungsspannung, die an die mehreren unteren Elektroden 210 angelegt werden, eingestellt werden, um sicherzustellen, dass ein Öffnungsverhältnis bei einem stationären Zuschauer verschieden von einem Öffnungsverhältnis bei einem Zuschauer ist, der seine Position ändert. Während einer Positionsänderung wird in jedem schaltbaren Bereich die Anzahl von angelegten Transmissionsbereichsausbildungsspannungen erhöht und die Anzahl der angelegten Barrierebereichsausbildungsspannungen wird reduziert. Weiter kann an der endgültigen Position nach einer Positionsänderung eine Anlegereihenfolge der Barrierebereichsausbildungsspannung und der Transmissionsbereichsausbildungsspannung bezüglich der anfänglichen Anlegereihenfolge entsprechend dem Versatz des schaltbaren Bereichs versetzt sein.
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7A und 7B sind Graphen, die eine Helligkeitsänderung in Abhängigkeit eines Betrachtungswinkels mit Bezug auf die 3 und 5 zeigen.
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In diesem Fall tritt, wie in 7A gezeigt ist, eine schnelle Reduktion der Helligkeit an einem Punkt auf, wo eine Transmittanzkurve einer ersten Position und eine Transmittanzkurve einer zweiten Position aufeinander treffen. Dementsprechend wird eine Zone, wo die schnelle Reduktion in der Helligkeit auftritt, vom Zuschauer als Flimmern wahrgenommen, was zu einer Verschlechterung der Anzeigequalität führt.
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Die stereoskopische Bildanzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung jedoch, wie in 7B gezeigt ist, erhöht das Öffnungsverhältnis, wenn eine Bewegung des Zuschauers erfasst wird. Wenn also eine Positionsänderung des Zuschauers erfasst wird, wird das Öffnungsverhältnis erhöht, um einen Helligkeitsreduktionsgrad, der von einer Änderung eines Betrachtungswinkels abhängt, zu reduzieren, indem der Barrierebereich verkleinert und der Transmissionsbereich vergrößert wird.
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Währenddessen, je höher das Verhältnis des Transmissionsbereichs zu jedem schaltbaren Bereich ist, desto höher ist das 3D-Übersprechen. Ein 3D-Übersprechen tritt also auf, wenn ein Linksaugenbild vom rechten Auge und ein Rechtsaugenbild vom linken Auge wahrgenommen wird. Ein 3D-Übersprechen von 50% bedeutet, dass 50% der Linksaugenbilder vom rechten Auge wahrgenommen werden. Eine Erhöhung beim 3D-Übersprechen verschlechtert die Bildqualität einer stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung. Dementsprechend ist es bevorzugt, dass das Öffnungsverhältnis bis zu einem maximalen Ausmaß innerhalb eines Bereichs erhöht wird, in dem das 3D-Übersprechen 1% oder weniger ist, und zwar nur, wenn der Zuschauer seine Position ändert.
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7B zeigt einen Fall, in dem das Öffnungsverhältnis auf 50% erhöht ist. Es ist erkennen, dass ein Helligkeitsreduktionsgrad zwischen einer vorherigen Position und einer anschließenden Position reduziert ist. Dementsprechend kann der Zuschauer ein qualitativ hochwertiges Bild sehen, auch wenn der Zuschauer es während einer Positionsänderung sieht.
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Wie oben beschrieben ist, ist die stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgelegt, um das Öffnungsverhältnis zu erhöhen, um sicherzustellen, dass der Zuschauer ein 3D-Bild mit minimierter Helligkeitsreduktion sehen kann, während er seinen Position ändert. Auf diese Weise ist ein Helligkeitsreduktionsgrad reduziert, wodurch ein Bewegungsflimmern minimiert und eine Anzeigequalität erhöht ist.
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Währenddessen, obwohl das Öffnungsverhältnis oben mit etwa 37% beschrieben ist, wenn keine Positionsänderung auftritt, und mit 50%, wenn eine Positionsänderung auftritt, ist das Öffnungsverhältnis nicht hierauf begrenzt. Das Öffnungsverhältnis ist entsprechend eines Ausmaßes der schaltbaren Tafel, eines Elektrodenintervalls, und der Anzahl der in der schaltbaren Tafel bereitgestellten Elektroden veränderbar.
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Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, wird bei der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung und dem Ansteuerverfahren für dieselbe gemäß der vorliegenden Erfindung ein Barrierebereich beispielsweise über Benutzerverfolgung geändert, wenn ein Zuschauer seine Position ändert, um sicherzustellen, dass der Zuschauer ein qualitativ hochwertiges 3D-Bild sehen kann, auch wenn der Zuschauer seine Position ändert. Weiter ist es möglich, dass der Zuschauer eine geringere Helligkeitsänderung wahrnimmt, in dem ein Öffnungsverhältnis eines Transmissionsbereichs zum Barrierebereichs in einem schaltbaren Bereich erhöht wird. Im Ergebnis ist es möglich, ein sogenanntes Bewegungsflimmern zu verhindern.
