TW201209791A - Two mode image displaying apparatus and adjustment method of image brightness - Google Patents

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201209791 w*"vvAvfW 34375tw£doc/n 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種顯示裝置及亮度調整方法，且特 別是有關於一種雙模式影像顯示裝置及影像亮度調整方 法。 【先前技術】 隨著顯示技術不斷地演進，越來越逼真、越來越具臨 場感、越來越生動且越來越細敏的顯示效果不斷地推陳出 新’以為使用者帶來新鮮、生動且極具震憾的視覺體驗。 近年來’立體顯示技術更有從劇院推廣至一般家庭生活之 趨勢’因此立體顯示器或立體電視更是國際間各大顯示器 製造商所競相研發的主題。 以傳統之立體顯示技術來觀賞立體影片時，使用者須 配戴特製的眼鏡以過濾左眼影像及右眼影像，以使左眼僅 觀察到左眼影像’而右眼僅觀察到右眼影像，進而讓使用 者在大腦中產生具立體感的視覺6然而，配戴此 眼鏡常會產生一些不便之處。舉例而言，對於平時即配戴 近視眼鏡或遠視眼鏡的使用者，額外再配戴此特製眼鏡常 因鼻梁及耳根需貞荷兩支眼鏡的重量而產生不適感，且近 視或遠視眼鏡與此㈣眼_尺寸f因無法適#地搭配， 而使得此特製眼鏡常有配戴不正及容易脫落的情形。 ° 因此，裸眼式立體顯示技術便被發展出來，以 善戴眼鏡式立贿示技術的缺點。習知㈣式立體顯示器 201209791 rji77^20TW 34375twf.doc/n 主要是採用視差光柵或柱狀透鏡膜來分離左眼影像光束與 右眼影像光束。如此一來，即使使用者不配戴特製眼鏡， 左眼亦僅會觀查到左眼影像，右眼亦僅會觀查到右眼影 像’進而使左眼影像與右眼影像在使用者的大腦中產生立 體視覺。 【發明内容】

本發明之一實施例提出一種雙模式影像顯示裝置，包 括一光源、一影像分離單元 '一顯示單元及一控制單元。 光源適於提供一光束。影像分離單元配置於光束的傳遞路 径上。影像分離早元適於切換成包括一三維模式區域及一 二維模式區域，光源適於切換成包括一對應至=增 域的第-區域及-對應至二維模式區域的第二^模f 區域具有一第一平均亮度，第二區域具有一第二平均亮 度’且第-平均亮度不料第二平均亮度。顯示單元配置 於光束的傳遞路徑上。顯示單元適於在—三維影像區域令 顯不-三料彡像’且雜在―二料彡像㈣中顯示一 影像。三維影像區域對應於三維模式區域，且二维景區 域對應於二維模式區域。㈣單㈣性連接至光源^ 分離單減顯林I㈣單元透過 域^ 二維影像區域之邊界及第—區域與第二區域之邊 其中之-的〶度來執行—邊界亮度補償， 二 像顯示裝置所提供的一二維輸出影像 輸 交界亮度差異。 像的 .r\V 34375twf.doc/n 201209791 包括實施聰出—種影像亮度難方法，其 及-顯示阜-。一光源提供一光束至一影像分離單元 單元包括一^雄H 影像分離單元’以使影像分離 干單元在：式區域與一二維模式區域。再者，使顯 域中顯示一三維影像，並在-二維 维模让域Γ——維影像，其中三維影像區域對應於三 域具有一第一平均亮度，且使光源的-模式區域Ϊ第-’其中第—區域對應於三維 界及第，與第舆 像:離"的rf來，一邊界亮度補償’以降低光源、影 -维輪::像的==輸出之_二維― 例，並 【實施方式】 ^ 1林發明之—實闕之魏式影像㈣裝置 繪為=微位相差單元的正視圖13 模切a中,第域、第二區域、三維模式區域、二維 應二：像區域及二維影像區域的正視圖及其對 而圖4綠示圖1中之控制單元所執行之影像亮度 201209791 χ i^^w20TW 34375twf.doc/n. 調整》請參照圖1至圖4，本實施例之雙模式影像顯示裝 置100包括一光源110、一影像分離單元15〇、一顯示單元 160及一控制單元170。光源11〇適於提供一光束112。在 本實施例中，光源no例如為一偏振光源，而光束112例 如為一偏振光束。舉例而言，光束112例如為一具有一第 ' 偏振方向D1的線偏振光束。 影像分離單元150配置於光束112的傳遞路徑上。在 本實施例中，影像分離單元150包括一液晶面板12〇、一 • 微位相差單元130及一偏光膜140。在本實施例中，液晶 面板120包括一主動元件陣列基板122、一液晶層124 ^ 一對向基板126，其中液晶層124配置於主動元件陣列基 板122與對向基板126之間。在本實施例中，微位相差單 元130具有A區域延遲材料與B區域延遲材料區域延 遲材料例如可產生λ/2之相位延遲量（即二分之一波長的 相位延遲量，其中λ代表波長），而Β區域延遲材料例如 可產生〇λ的相位延遲量（即無相位延遲）。 • 此外，顯示單元160配置於光束112的傳遞路徑上。 在本實施例中，顯示單元160例如為一液晶面板，其包括 一主動元件陣列基板162、一液晶層164及一對向基板 166,其中液晶層164配置於主動元件陣列基板162與對向 基板166之間。主動元件陣列基板162例如是薄膜電晶體 陣列基板（thin film transistor substrate )，而對向基板例如 為彩色濾光基板（color filter substrate )。在本實施例中， B區域延遲材料的延伸方向相對於顯示單元16〇的晝素陣 201209791 * “〜fW 34375twf.doc/n 單==== 沿著平行及垂直於微位相差單元130的邊緣

離早元15G雜域成包括—三賴式區域 、裔2 -維模式區域M2。在本實施例中，控制單元17〇 適於傳送料m駐影像分料元15G，⑽影像分離單 2 150切換成包括二維模式區域奶與二維模式區域μ]。 牛列而5，二維模式區域M1内的液晶層124可切換至不 =生相位延遲$的狀態（即產生W的相位延遲量）。此 時，來自光源110的光束112在通過液晶面板12〇之位於 二維模式區域Ml的部分後’其偏振方向沒有改變，仍為 =一偏振方向D卜接著，當光束112通過三維模式區域 Ml中的A區域相位延遲材料後，由於A區域具有λ/2之 相位延遲量’因此光束的偏振方向會由第-偏振方向D1 轉變為第二偏振方向D2，其中第二偏振方向D2與第一偏 振=向D1貫質上垂直。在本實施例中，偏光膜140適於 阻擋具有第二偏振方向D2的光，且適於讓具有第一偏振 方向D1的光通過。因此，當光束112通過三維模式區域 Ml中的A區域相位延遲材料後’會被偏光膜丨4〇阻擋。 8 201209791 oiyyuuiOTW 34375twf.doc/n 另-方面，當光束112通過三維模式區域M1中的b區域 相位延遲材料後’由於B區域不具有相位延遲量，因此光 束112的偏振方向仍會維持在第一偏振方向〇卜如此一 來，光束112便能夠接著通過偏光膜14〇而傳遞至顯示 元 160。 ‘ 由於通過二維模式區域Ml中的a區域延遲材料之光 束112會被偏光膜140阻擋而無法傳遞至顯示單元16〇， 而通過二維模式區域Ml中的B區域延遲材料之光束112 會穿透偏光膜140而順利傳遞至顯示單元16〇，因此三維 模式區域Ml便能形成視差光栅的效果。 顯示單元160適於在一三維影像區域1^1中顯示一三 維影像，而三維模式區域M1所形成的視差光柵的效果即 能夠讓使用者的左眼與右眼分別觀察到不同的左眼晝面與 右眼晝面，進而在大腦中產生立體視覺。三維影像區*N1 對應於二維模式區域Ml，在本實施例中，三維影像區域 N1例如是正對三維模式區域mi。 二維模式區域M2内的液晶層124可切換至產生入/4 的相位延遲量的狀態。在本實施例中，控制單元17〇適於 傳送控制訊號至影像分離單元15〇,以將二維模式區域M2 内的液晶層124切換至產生λ/4的相位延遲量的狀態。此 時’來自光源110的光束112在通過液晶面板120之位於 二維模式區域M2的部分後，其偏振狀態會從線偏振狀態 轉換成圓偏振狀態。接著，當光束U2通過二維模式區域 M2中的Α區域延遲材料後，由於a區域具有λ/2之相位 34375twf.doc/n 201209791

---------iW 延遲量，因此光束的偏振方向會由圖1所示的圓偏振狀態 轉換為方向相反的另一種圓偏振狀態。接著，具有另一種 圓偏振狀態的光束112會有部分通過偏光臈140，並轉換 成具有第一偏振方向D1的線偏振光束112而傳遞至顯示 單元160。另一方面，當光束112通過二維模式區域m2 中的B區域延遲材料後，由於B區域不具有相位延遲量， 因此光束112的偏振狀態仍會維持在原本的圓偏振狀態。 接著’具有圓偏振狀態的光束112便會有部分通過偏光膜 140而轉換成具有第一偏振方向D1的線偏振光束U2並傳 遞至顯示單元160。由於無論通過二維模式區域M2中的a 區域或B區域的光束皆會有部分能夠抵達顯示單元16〇， 因此二維模式區域M2不會形成視差光柵的效果，而僅類 似於一般的透光區。 顯示單元160適於在一二維影像區域N2中顯示一二 維，像，而二維模式區域M2的非光柵式透光效果即能使 顯示單元160的二維影像同時傳遞至使用者左眼與右眼， 並在使用者的大腦巾形成非立體之平面視覺。二維影像區 域N2對應於一維模式區域M2,在本實施例中，二維景多像 區域N2例如正對二維模式區域Μ?。 …ί本實施例中’影像分離單元150配置於光源11〇與 二單το 160之間。然而’在其他實施例巾，亦可以是顯 160配置於光源11〇與影像分離單元150之間，而 伯命!況下之雙模式影像顯示裝置仍能夠同時顯示二維影 像與二維影像。 201209791 r3i^uu20TW 34375twf.doc/n 光源110適於切換成包括一對應至三維模式區域M1 的第一區域P1及一對應至二維模式區域M2的第二區域 P2。在本實施例中，控制單元170適於傳送控制訊號至光 源110’以將光源11〇切換成包括第一區域ρι與第二區域 P2。第一區域P1具有一第一平均亮度Βι (請參照圖/°)， 第二區域P2具有一第二平均亮度’且第一平均亮度^ 不等於第二平均亮度B2。在本實施例中，第一平均亮度 大於第二平均亮度。在圖4中，直線段S1代表第一 鮝 區域pl的驅動亮度，而曲線T1為觀察第一區域^與第 一區域P1周圍所感受到的光強度，其類似於朗伯分佈 (Lambertian distribution)。此外，直線段 §2 代表第二區 域P2的驅動亮度。 在本實施例中，光源110包括自發光元件陣列，亦即 包括複數個呈陣列排列之自發光元件114 (如圖3所繪 示）。此外，在本實施例中，自發光元件陣列例如為一晝 素化自發光元件陣列。晝素化例如是代表每一自發光元件 φ 114的尺寸與大小近似或等於顯示單元wo中之畫素酌大 小，而這些自發光元件114例如是正對顯示單元16〇中的 晝素。然而，在其他實施例中，自發光元件陣列亦可以是 非晝素化自發光元件陣列，亦即自發光元件的尺寸較顯示 單元160中的晝素大。再者，自發光元件陣列例如是發光 二極體陣列（light emitting diode array, LED array )、有機 發光一極體陣列（organic light emitting diode array，OLED array)或電漿顯示單元陣列（plasma display unit array)。 34375twf.doc/n

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----- .iW 备光源110採用自發光元件陣列時，其所產生的亮度 在微觀上不會像直線段S1與直線段S2那樣平滑而連續， 但直線段S1與直線段S2是絲表示巨觀上的效果。由於 人眼所觀察到的亮度較接近於巨觀±的絲，故在此說明 書中均以直線段來表示第一區域M1與第二區域M2在巨 觀上的免度。 當光束112通過影像分離單元15〇後，

區域奶會阻擋較多的光，因此三維模式區域 會下降，即在二維模式區域M1中的整個直線段§1與曲線 Y往下平移至直線段S1，與曲線T1，的位置，而在^模 =區域M2中的直線段S2與曲線T1的位置則維持大致不 變。在本實施例中，控制單元17〇電性連接至光源ιι〇， =對第-平均亮度Bl與第二平均亮度&作適當的調 正，以使光束112在通過影像分離單元15〇後，直線段§1， 與直線段S2大致上維持在同一水平線上。 又

，外，控制單元no電性連接至影像分離單元15〇及 ^不早it⑽。㈣單元17α透過娜三維影像 ^維影賴域Ν2之邊界及第—區域ρι與第二區域ρ, 之邊界之至少其中之一的亮度來執一 』 降低雙模式影像顯示裝置_所提供的 維輸出影像較界亮度差異。 娜Κ象與 在本實施例中’控制單元170透過調整三維 /、祖而5在本貫％例中，控制單元170所執行之邊 12 201209791 rjiyyw20TW 34375twf.doc/n 界亮度補償包括調降顯示單元l6〇所顯示的二維影像之 近三維影像的邊緣之灰階，例如調降成曲線Tl*所代表之 灰階^其中曲線Τ1*與錄T1上下麵。在本實施例令， 控制早το 17G藉由伽馬值大於丨之伽馬轉換來調降 像之鄰近三維影像的邊緣之灰階，亦㈣ 降^ T1*所代表之灰階。 ’啤或 伽馬轉換之公式如下： J = low_out + (high_out - low_〇ut): N gamma jj- lowin ,high_in-l〇w_in 而伽馬轉換之曲線圖如圖5A至圖5C所緣示，其 =是繪不伽馬值（gamma)小於i時的轉換曲線，圖诏 =不:馬值_ i時的轉換曲線，而圖冗繪示伽馬值 二時=換曲線。1〇w_in代表待進行伽馬轉換的最低 輸入值’ hlgh_in代表待進行伽馬轉換的最高輸入值， ==馬值’ low一。ut代表進行伽馬轉換後的最低 =，hlgh_0ut代表進行伽馬轉換後的最高輸出 代表欲進行伽馬轉換的輸人值，而：代表輸人值ς在進行 伽馬轉換後所得到的輸出值。 祕Λ/Γ^本實關中」第—區域P1的面積小於三維模式區 - 的面積，而二維模式區域Ml的面積實質上等於= 區域N1的面積。此外，控制單元no所執ί之Ϊ ^度補f包括調升三維影像之鄰近二維影像的邊緣之灰 二’例如疋將灰階G調升成曲線T1，*所代表之灰階，其中 曲線ΤΓ*與曲線T1，上下顛倒。在本實·中，控制單元 13 34375twf.doc/n 201209791 170是藉由伽馬值小於丨之伽馬轉換來晰三維影 近二維影像的邊緣之灰階。 由於曲線T1*與曲線T1Jl下顛倒，且曲線^，❿曲 線T1’上下顛倒，因此當光束112在通過影像分離單元… 與顯不早70 160之後，曲線T1*會對曲線τ 曲線Τ1’作補償，因此雙模式影像顯 維輸出影像(位於圖4所示之三維影像區域N1 中的影像）之亮度會變得與二維輸㈣彡像（位 之二維影像區域N2中的影像）之亮度較為-致，且在三 =輸出影像與二維輸出影像的邊界（請參 ^ 2域m與二維影像區之邊界）亦 者感到不適的亮度差異。 m使用 區域=施元17〇適於動態調整三維模式 調域的位置與大小，且適於對應 旦:傻F祕品P1、第二區域P2、三維影像區域N1盘二維 :模:=:=;、:::=式_、與二 :像::維輪嶋的位置與大 === 時雔模切= 維模式區域M1的大小亦可以變化成0，此 維裝置僅顯示二維輸出影像，而不顯示三 一方面，二維模式區_的大小亦可以 像，而殘顯示裝置僅顯示三維輸出影 -唯掇輸出影像。另外’三維模式區域Μ卜 〜隹模式區域Μ2、第—區域P1、第二區域Ρ2、三維影像 14 201209791 r^i^w20TW 34375twf.doc/n 二維影像區域自的數量亦可視需求變化， ^可為多個。舉例而言，三維模式區域⑷的數量可以 =二個或多個。此外，二維模式區域M2的數量亦可以 疋有一個或多個。第—區域P卜第二區域P2、三維歸 ，域^與一維影像區域N2喊量則與三維模式區域Ml 及一，隹模式區域M2的數量對應。

診林發此另_實_之雙赋縣顯示裝置 所執行之影像亮度調整。請參照圖6，本實施 切像齡裝置朗1所㈣之雙模式影像顯示 ^ ㈣者的差異如頂述。在本實施例中， ΐί」之第一區域Ρ1’之面積大於三維模式區域Ml，因 MlWU2通過域分離單元15G後，第·"'模式區域 si，H近第二模式區域M2的邊緣不會產生較直線段 之：後T1，、線（即不會產生如圖4之位於直線段S1，兩側 -如此來，控制單元170便可以調降二維 近1維，的邊緣之灰階’即調成曲線Tla*所代 維疋f由伽馬值大於1之伽馬轉換來調降二 "^ 二維影像的邊緣之灰階，而可以不須調升三 鄰像的邊緣之灰階。這樣亦能夠使雙； ϋ與傻τ日、置提供梵度較為一致的三維輸出影像與二維 出影像與二維輸出影像的邊界之亮度 的控又—實施例之雙模式影像顯示裝置 ^ 仃之影像亮度調整。請參照圖7，本實施 15 34375twf.doc/n 201209791 , i w 例之雙模式影賴稀置_ i所料之魏式影像顯示 裝置則類似’而兩者的差異如下所述。在本實施例中， 控制單元170藉由調整光源11〇之第一區域ρι與第二區 域之邊界的亮度來執行邊界亮度補償 。具體而言，在 ，例卜㈣單疋17Q所執行之邊界亮度補償包括使 第二區域P2之靠近第-區域P1之邊緣的亮度（例如直線 U1所代表的受度）略低於第二平均亮度B2，且使第一 區域P1之靠近第二區域P2之邊緣的亮度（例如直線段 ?所代表的亮度）略高於第二平均亮度此處所指的 亮度為光源11G的驅動亮度，而非觀察絲11()所咸受到 的光強度。由於控制單元17〇命令光源11〇作預先的亮度 補償’因此當光束112通過影像分離單元15〇後，便會產 生均，的且三維模式區域M1與二維模式區域M2亮度一 致的亮度分佈。此外，三維模式區域M1與二維模式區域 M2的邊界亮度差異亦可被有效降低，如圖7從上面數下 來第二個座標圖所示。 _由於光束112在通過影像分離單元15〇後即可產土均 勻的亮度分佈，因此顯示單元16〇的灰階可以不用作調 整，如圖7從上面數下來的第三個座標圖所示。在此情況 下’雙模式影像顯置最終所顯示的三維輸丨影像與二 維輸出影像的亮度亦較為一致，且兩者之邊界的亮度差異 亦可被有效降低，如圖7最下面的座標圖所繪示。又、 一本發明之雙模式影像顯示裝置所採用的影像分離單 元並不限定為圖1所緣示的影像分離單幻50。在本發明 201209791 r^ iyyuu20TW 34375twf.doc/n 之其他實施例中’亦可採用其他任何可產生二維影像效果 與二維影像效果的影像分離單元。以下舉出二個實施例來 說明其他種類之景>像分離單元，但本發明不以此為限。 圖8為本發明之再一實施例之雙模式影像顯示裝置的 顯不單元之晝素陣列及影像分離單元之剖面示意圖。請參 照圖8，本實施例之雙模式影像顯示裝置與圖丨的雙模式 影像顯示裝置類似，而兩者的差異在於影像分離單元的種 類與配置位置不同。在本實施例申，光束112先通過顯示 參 單元160的晝素陣列168後，再通過影像分離單元150b。 此外，在本實施例中，影像分離單元15〇b包括一偏光膜 14〇、一第一透光基板1521)、一第二透光基板15牝、多個 凹透鏡156b及一含有多個液晶分子159b的液晶層158b。 凹透鏡156b配置於第一透光基板152b與第二透光基板 154b之間。而液晶層158b填入凹透鏡156b與第一透光基 板152b之間所形成的空間中。光束112在通過偏光膜140 後會具有第一偏振方向D1。在本實施例中，在三維模式區 • 域M1”中之第一透光基板l52b與第二逸光基板154b不被 施加電壓’因此液晶分子159b呈平躺狀態’且其延伸方向 平行於第一偏振方向D1。由於液晶分子159b在其延伸方 向與垂直於延伸方向的方向（即垂直於第一偏振方向D1 且平行於第一透光基板152b的方向）上之折射率不同，且 在延伸方向上的折射率大於凹透鏡156b的折射率，因此光 束112會先被會聚而後發散。凹透鏡156b例如為柱狀凹透 鏡’因此三維模式區域ΜΓ中之影像分離單元150b可配 17 201209791^ 34375twf.doc/n 視為能產生三維影像效果的柱狀透鏡膜，以分離傳遞至使 用者右眼的右眼影像與傳遞至使用者左眼的左眼影像，而 達成三維視覺效果。 另一方面’二維模式區域M2”中之第一透光基板152b 與第二透光基板154b之間則被施以一電壓差，以使液晶分 子159b呈直立狀態（即液晶分子159b約略垂直於第一透 光基板152b)。由於液晶分子159b之垂直於延伸方向的 方向上之折射率大致與凹透鏡156b相等，因此在二維模式 區域M2”中的液晶層158b與凹透鏡156b的界面大致上不 鲁 會產生折射效果。如此一來，光束112則不會被會聚與發 散’因此在二維模式區域M2”中的影像分離單元i5〇b之 效果類似於一透光板。如此一來，光束112在通過二維模 式區域M2”後便產生沒有立體感之二維影像。 圖9為本發明之另一實施例之雙模式影像顯示裝置的 剖面示意圖。請參照圖9，本實施例之雙模式影像顯示裝 置100c類似於圖1之雙模式影像顯示裝置100,而兩者的 差異在於影像顯示單元與控制單元的控制方法。在本實施 例中，影像分離單元150c的液晶層120c包括高分子分散 鲁 液晶（polymer dispersed liquid crystal，PDLC )或高分子網 路結構液晶（polymer network liquid crystal，PNLC),因 此’當液晶層120c的兩側被施加電壓差時，液晶層12〇c 會呈、/¾濁狀而具有光散射的效果。然而，當液晶層12〇c 的兩側不被施加電壓差時，液晶層120c則呈清澈狀而具有 透明效果。 ~ 18 201209791 u iuvw20TW 34375tw£doc/n 在本實施例中，三維模式區域Ml中的液晶層i20c 不被施加電壓’因此三維模式區域Ml中穿透A區域相位 延遲材料的光束112之偏振方向則會從第一偏振方向D1 轉變為第二偏振方向D2’而使得光束112在穿透清澈的液 晶層120c後被偏光膜140阻擋。另一方面，三維模式區域 Ml中穿透B區域相位延遲材料112的光束112之偏振方 向會維持為第一偏振方向D1’而使得光束U2在穿透清澈 的液晶層120c後接著穿透偏光膜140。如此一來，三維模 ® 式區域Ml中的影像分離單元15〇c便能夠產生類似視差光 栅的效果。另一方面，在二維模式區域M2中的液晶層i2〇c 則被施加電壓差’而形成混濁狀態。如此一來，在二維模 式區域M2中，無論是穿透A區域相位延遲材料或B區域 相位延遲材料之光束112在穿透呈混濁狀態的液晶層丨2 〇 c 後，皆會因液晶層120c的光散射作用而變得不具偏振特 性，在圖9中以「X」符號表示不具偏振特性。如此一來， 为光束112(即光束中112具有第一偏振方向di的部分） Φ 便能鞞接者穿透偏光膜I40，而使在二維模式區域M2中 的影像分離單元150c具有類似於中性密度濾光片（neutral density filter，DNF)的效果，即整面部分透光的效果。 由於二維模式區域M2中呈混濁狀的液晶層12〇c之散 射作用會造成光束112的亮度衰減，且通過呈混濁狀液晶 層120c且不具偏振方向的光束112在通過偏光膜14〇後亮 度又會約略衰減一半，因此來自光源11〇的光束112在通 過二維模式區域M2後之亮度衰減程度會大於在通過三維 201209791 * 八343 75twf.doc/n 模j區域Mi狀隸城程度，吨私細 之實施例相反。因此，本實施例之控制單元 :、圖1 調整及邊界亮度補償亦需不同於圖4之實施例。行的亮度 圖10繪示圖9中之控制單元所執行之赘 整。請參照圖9與圖1G，在本實施例中，第二冗度調 b2’大於第-平均亮度Bl’ ’且控制單元17Ge所^ 亮度補償包括調升二維影像之鄰近三維影像的 $ 階’亦即將灰階由G調升於所代麵灰階二 曲線Tie*與曲線Tle上下顛倒，因此曲線姑 償曲線Tic。在本實施例中，控制單元，藉由伽馬值= =之伽馬轉換來調升二維影像之鄰近三維影像的邊緣之 此外，在本實關中’㈣單元me村調降 影像之灰階’例如由G調降成G，，如此一來，直線段Slc* 便可用以補償直線段Sle。經由上述邊緣亮度補償後，雙 ，式影像顯示t置lGGe便能夠有效降低二維輸出影像= 三維輸出影像之交界亮度差異，而提供整體亮度均句的^ 出景>像。然而，在另一實施例中，若第一平均亮度Βι，與 第二平均亮度b2，經過適當調整，而使得直線段Slc與直 ，段S2c大致在同一水平線上，則控制單元可以不用調降 二維影像之灰階，而使三維影像之灰階維持在G。 圖11為本發明之一實施例之影像亮度調整方法的流 程圖。請參照圖1與圖u，本實施例之影像亮度調整方法 適用於圖1之雙模式影像顯示裝置1〇〇及其他實施例之雙 20 201209791 r jiy^w>20TW 34375twf.doc/n 模式影像顯示裝置，而以下以雙模式影像顯示裝置i〇〇 例進行說明。本實施例之影像亮度調整方法包括^ V110、步驟V120、步驟Vl3〇、步驟V140及步驟vi5〇。

步驟V110為利用光源110提供光束112至影像分離單元 150及顯示單元160。步驟νΐ2〇為使光源11〇切換出第一 區域P1與第二區域P2,其中光源11〇的第一區域Η且 第-平均亮度&，且第二區域p2具有第二平均亮度b、。 步驟V13G為切換影像分離單元15()，錢影像分離單元 150包括三„維模式區M1域與二維模式區域M2。步驟V140 為使顯示單元160在三維影像區域N1中顯示三 並在：維影像區細中顯示二維影像。步驟；于 邊界亮度师，而邊界亮度補償之細節請參照圖〗之實^ 例中有關控制單元170所執行之邊界亮度補償。步驟vu〇 〜V140之其他細節亦可參照圖1之實施例所述之細節，在 此不再重述。 在圖11中，步驟V11〇〜vl5()為依序執行。然而， 在其他貫施财，步驟V11()〜V15G亦可啸用其他任何 可能的順序來執行，或部分步驟亦可同時執行。舉例而古， 、V13〇、之順序可採用6種可能的排列順 序之其中任一種。此外，步驟V120、V130、V140亦可實 質上同時執行或者三者之其中兩者同時執行”戈者，步驟 ::30、Vl4〇、vl5〇亦可同時執行。或者，步驟 VI10與步驟Vl2〇可同時執行。 此外，步驟V110〜V150亦可適用於上述其他實施 21 34375twf.doc/n 201209791 ί重;詳細之細節請參照上述其他實施例之細節，在此不 之二法可提供亮度較為一致 影像與三出影像’且可有效降低二維輸出 察到較為自然^、舒1的畫^亮度差異，而使使用者能夠觀 综上所述’由於本發明實一 =像亮度調整方法採用邊^ == 而讓與三維輸出影像的亮度較為-致，進 】用者月"夠觀察到自然、舒適的影像晝面。 本發= 實酬麟如·"，鮮歸用以限定 本發明之精^屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離 發明範圍内’當可作些許之更動與潤飾，故本 '、護觀圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 面示^為本發明之一實施例之雙模式影像顯示裝置的剖 圖2為圖1中之微位相差單元的正視圖。 域、：:：，1中之第一區域、第二區域、三維模式區 圖及其對應=域、三維影像區域及二維影像區域的正視 圖4綠示圖1中之控制單元所執行之影像亮度調整。 22 201209791 roiyyW20TW 34375twf.doc/n 圖5A至圖5C繪示伽馬轉換曲線e 圖6繪示本發明之另一實施例之雙模式影 的控制單元所執行之影像亮度調整。 •'不、置 圖7繪示本發明之又一實施例之雙模式影 的控制單元所執行之影像亮度調整。 ♦’不裝置 圖8為本發明之再一實施例之雙模式影像顯 顯示單元之晝素_及影像分離單元之麻的 圖9為本發明之另一實施例之雙模式影像顯示 剖面示意圖。 、叩 圖10繪示圖9中之控制單元所執行之影像亮度調整。 圖11為本發明之一實施例之影像亮度調整方法的流 程圖。 【主要元件符號說明】 100、100c :雙模式影像顯示裝置 110 :光源 • 112:光束 114:自發光元件 120 ·液晶面板 120c、124、158b、164 :液晶層 122、162 :主動元件陣列基板 126、166 :對向基板 130 :微位相差單元 140 :偏光膜 i W 34375twf.doc/n 150、150b、150c :影像分離單元 152b :第一透光基板 154b :第二透光基板 156b :凹透鏡 159b :液晶分子 160 :顯示單元 168 :晝素陣列 170、170c :控制單元 A、B :區域

Bi、B〗’：第一平均亮度 B2、B2’ ：第二平均亮度 D1 :第一偏振方向 D2 :第二偏振方向 G、G’ ：灰階 Μ卜ΜΓ :三維模式區域 M2、M2” ：二維模式區域 Ν1 :三維影像區域 Ν2 :二維影像區域 Ρ1 ··第一區域 Ρ2 :第二區域 S卜 SI，、Sl，a、Sic、Sic*、S2、S2c、m、U2 :直 線段 ΤΙ、ΤΙ*、ΤΓ、ΤΓ*、Tla*、Tic、Tic* :曲線 V110〜V150 :步驟 24

Claims (1)

1. 201209791 roiywu20TW 34375twf.doc/n 七、申請專利範圓： h 一種雙模式影像顯示裝置，包括： 一光源，適於提供一光束； 一影像分離單元，配置於該光束的傳遞路徑上，其中 該影像分料元適於切誠包括—三賴式區域及一二維 ，式區域’該切、適於切換成包括—對應至該三維模式區 ^的第-區域及-對應至該二維模式區域的第二區域，該 域具有—第—平均亮度，該第二11域具有—第二平 :m，—平均亮度不等於該第二平均亮度； 顯不單70 ’配置於該光束的傳遞路徑上 r元適於在—三維影縣域中顯示—三維影像，且適3 維:Ϊ區域中顯示一二維影像’該三維影像區域對 ΐ區且該二維影像區域對應於該二維模 該顯示f制早紐連接至該辆、、該影像分離單元及 兮：唯旦中該控制單元透過調整該三維影像區域與 域:邊;:該第一區域與該第二區域之邊界 出影=1=2:提供的-三維輸出影像與-二維輪 2.如申請專利範圍第丨 ί:其中該第-平均亮度大於==== 行之該邊界亮Α觸包 == 該二維影像的邊緣之灰階。 …冢之鄰近 25 34375twf.doc/n 201209791, 置，jl巾帛2項舰之雙模战像顯示裝 置其中該控制卓_由伽馬值大於 = 該二維影像之鄰近該三維影像的邊緣之^馬轉換來满降 4·如申請專利範圍第2項所述之 二=第2域的面積小於該三維模式== 像之鄰近該二維影像的邊緣之灰階。 彳·隹衫 置，第2獅述之賴式影像顯示裝 勺儿度大於該第一平均亮度，且該护^丨 包括調升該二維影像之= 置，6帛所述之雙料雜顯示裝 該二替^ Γ藉馬值小於1之伽馬轉換來調升 “，准景/像之樹該三維影像的邊緣之衣階。 置，6賴狀賴絲像顯示震 、^控制早7L調降該三維影像之灰階。 置，其範㈣1項所狀频絲像顯示裝 二區域^ i料元所執行之該邊界亮度補償包括使該第 r:域之錢該第—區域之邊_亮度略低於該第二平均 =該域之靠近該第二區域之邊緣的亮度略 26 201209791 r^xy^uu20TW 34375twf.doc/n ίο.如申請專利翻第〗項所述之雙模 置，其中該光源包括自發光元件陣列。 豕硕不裝 置 置 光_ 置 11·如申請專利制第1G項所述之雙 其中該自發光元件陣列為一畫素化自發==裳 12.如申請專利制第1G項所述之雙模式影 其中該自發光元件陣列包括發光二極 ^ -極體陣列或電漿顯示單元陣列。 有機發 曇 如申請專利範圍第！項所述之雙模式影像顯 八中該影像分離單元包括高分子分散、 路結構液晶。 卞刀敢液SS或向分子網 K如申請專利範圍第！項所述 控制單元適於動態調整該三維模== 維模式區域的位置盘大，丨、，B、 該第二區域、今-^旦。對應調整該第一區域、 大小。 "二“像區域與該二維影像11域的位置與 15.-種影像亮度_整方法，包括·· 單元利用-光源提供—光束至—影像分離單元及—顯示 切換該影像分離單元 維模式區域與—二維Hi使該影像分離單元包括一三 像，顯= 單元在—三維影像區域中顯示一：_ 1冢並在一二維影像區域 -，.隹衫 2區域對應於該三維模式二二:二:三， 於該二維模式區域； 场且該-維影像區域軋 27 ^ 34375twf.doc/n 201209791 使該光源的一第一區域具有一第一平均亮度，且使該 光源的-第二區域具有一第二平均亮度，其中該第一區域 對應於該三賴式區域，該第二輯對應於該三維模式區 域’且該第一平均亮度不等於該第二平均亮度；以及 透過調整該三維影像區域無二料彡像區域之邊界 及該/第-區域與該第二區域之邊界之至少其中之一的亮度 來執行if界免度補償，以降低該光源、該影像分離單元 及該顯示單元整體所輸出之—三維輸出影像與-二維輸出 影像的交界亮度差異。 =如巾請專利範圍第15項所述之影像亮度調整方 其产補平均减大於該第二平均亮度，且該邊界 l括調降該二維影像之鄰近該三維影像的邊緣之 法贫利㈣第16項所述之影像亮度調整方 :步二維影像之鄰近該三維影像的邊緣之灰階 ==藉由伽馬值大於i之伽馬轉換來調降該二維影 像之鄰近該三維影像的邊緣之灰階。 法，月气利範圍$16項所述之影像亮度調整方 且第4域的面積小於該三維模式區域的面積， 的Ϊ緣之g補償包括調升該三維影像之鄰近該二維影像 法，圍帛18項所述之影像亮度調整方 的步二維影像之鄰近該二維影像的邊緣之灰階 ,匕括藉由馬值小於1之伽馬轉換來調升該三維影 28 201209791 r^iyyuuiOTW 34375twf.doc/n 像之鄰近該二維影像的邊緣之灰階。 2〇·如申請專利範圍第15項所述之影像亮度調整方 法，其中該第二平均亮度大於該第一平均亮度，且該邊界 7C度補償包括調升該二維影像之鄰近該三維影像的邊緣之 灰階。 、21.如申請專利範圍第2〇項所述之影像亮度調整方 法，其中調升該二維影像之鄰近該三維影像的邊緣之灰階 之步驟包括藉由伽馬值小於丨之伽馬轉換來調升該二維影 像之鄰近該三維影像的邊緣之灰階。 、22·如申請專利範圍帛2〇項所述之影像亮度調整方 法，更包括調降該三維影像之灰階。 23·如中請專利範圍第15項所述之影像亮度調整方 中該邊界亮度補償包括使該第二區域之靠近該第一 邊緣的亮度略低於該第二平均亮度，且使該第一區 靠近該第二區域之邊緣的亮度略高於該第二平均亮

   請專職_ 項騎之影像亮度調整方 位置^動㈣整該三維模式區域與該二維模式區域的 維影像區域與該二維影像區域的位置與大^£域、該三 29