TW201217834A - Auto-stereoscopic 3D display and display method thereof - Google Patents

Description

201217834 AU1007036 35883twf.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立體顯示技術，且特別是有關於 一種裸眼式立體顯示器及其顯示方法。 【先前技術】 平行遮蔽立體視覺（parallax stereogram)指的是可使 人眼看到立體影像（3D image)。此方法是將給左眼及右 眼看的各別影像依垂直畫素線切割，接著再彼此依照奇偶 重新排列融合成新的影像，並於觀賞時在此融合影像的前 面加上一片視差遮障（parallaxbarrier)，藉以利用平行光 栅條紋的遮蔽效果，而使左右眼只能分別看到融合圖形中 的左眼影像及右眼影像，從而在大腦中形成一「立體」的 影像，而此即為「視差遮障法」。 一般而言，現今顯示器大部分都還是以顯示平面影像 (2D miage)為主，而非顯示立體影像。所以目前可顯示 立體影像的液晶顯示^在設計時就都 =像之間的可切換性。而目前已有人提出利用=層;; ‘、、切4、式的視差遮障（亦即液晶掃描式遮障（ 廿非田g )的液晶顯不11 ’且此液晶掃描式遮障 ^非用於顯示晝面，其僅用於切換二維或三維顯像晝面而 匕0 顯示’當具有液晶掃描式遮障的液晶顯示器在 W a面時，此液晶掃描式遮障崎有液晶分子 3 201217834 Αυιυυ/036 35883twf.doc/n 皆處於I透光的狀態。但是’當具有液晶掃描式遮障的液 晶顯不器在顯不三維影像晝面時，則液晶掃描式遮障的所 有液晶分子便會提供多個垂直相間之狹縫與遮障的切換， 亦即：液晶掃描式遮障的所有液晶分子會對應地在、 時間點而於可透光與不可透光的狀態進行切換。 由此可知，液晶掃描式遮障便可如同前述之視差遮 一般，形成透光狹縫與不透光遮障垂直相間的光拇條纹。 如此一來，即可讓人眼感受到三維立體影像。然而，且 液，描式遮障設計的液晶顯示器非常容易_晶掃“ 遮障與液晶顯示器無法完美的貼合而使得垂直相 狹縫與不透光稱間產生漏光（lightleakage)的現象。九 _立更清楚來說，圖1!會示為傳統液晶掃描式遮障的切換 ^以液晶掃描式遮障具有四個區域 切二= 故說明。理想上’在第一時間u，液晶掃描 R3為不透光麟’峨㈣描式遮障 與R4為透絲縫。與此同時，分縣左右眼看 ^左3影像即可透過透光狹縫R2與R4透射出來。緊接 ϋ t時間t2，液晶掃描式遮障的區域R1與R3轉為 逾产。而液晶掃描式遮障的區域R2與R4轉為不透光 透！㈣此同時’分別給左右眼看的左右眼影像即可透過 透先狹縫R1與R3透射出來。 的产在液晶掃描式遮障與液晶顯示器無法完美貼合 二兄下（亦即在貼合上的偏差），液晶掃 兩相鄰區域（亦㈣光狹縫與不透光遮障，縣 201217834 AU1007036 35883twf.d〇c/n 【發明内容】 有馨於此，本發明提出一種裸眼式立體顯示 以有效地解決先前技術所述及的問題。 °八可 本發明提供一種裸眼式立體顯示器，其包括顯 與掃描式遮障。顯示模組用以顯示一平面 而挺、' 遮障貼附於顯示模組上，用以協同於顯示模組所顯示^ 面影像而提供多個垂直相間之狹縫與遮障的切換 左右眼產生視差以感受到-立體影像，其逆 障之間具有-怪遮蔽區域。 _與遮 於^發明^實施财，顯相組可以為液晶顯示模

組（LCD module)或為有機發光二極體顯示模組 D display module )。 於本發明的-實施例中，每—狹縫與遮障之間的 形成掃描式遮障的遮障節距（barrierpitch) 〇 於本發明的-實施例中，掃描式遮障可以為—液晶掃 描式遮障（LC scanning barrier ) 〇 於本發明的一實施例中，掃描式遮障可以包括多個以 矩陣方式排列的非齡晝素，其巾這些非顯示晝 劃分成多個群組。—” 201217834 auiuu/u36 35883twf.doc/n 於本發明的一實施例中，所述多個群組可以包括第一 子群組、第二子群組，以及第三子群組。其中，第三子群 組位於第一子群組與第二子群組之間；第一子群組與第二 子群組分職聽[鶴訊餘與帛二购訊號組而提 供所述多個垂直相間之狹縫與遮障的切換；以及第三子群 組反應於第二驅動訊號組而形成|一狹縫與遮障之間且 有的恆遮蔽區域。 ~ 。於本發明的施例中，顯示模組更包括顯示模組控 制器’掃描式遮障更包括切換遮蔽控制器；以及顯示模組 控制器可以提供—同步訊號給切換遮蔽控制器，藉以致使 ==控制器產生所述第一至第三驅動訊號組，從而控 制掃描式遮障與顯示模組同步顯示。 本發明另提供-種裸眼式立體顯示方法，其包括 ^平面影像；以及協同於所述平面影像而提供多個垂直相 ^狹縫與遮障的切換，並且致使每—狹縫與遮障之間且 =值輕區域’從而讓左右眼產生視差喊受到一立體 於上述’本發明主要是在液晶掃描式遮障所提供之 直相間之狹縫與遮障的切換間產生恆遮蔽區域:、如 兩相鄰區域(亦即透光狹縫與不透光 障:i:題生=現象的可能，從而免除液晶掃描式遮 、曰曰‘、、|不器在無法完美貼合的情況下影響到所顯示之 貼合的容3dm式遮障與液晶顯示器進行 的今料差度㈤晴e) ’ μ更可以有效地避免 201217834 AU1007036 35883twf.doc/n 三維立體影像之品質的可能。 應瞭解的是，上述-般描述及以下具體實施方式僅為 例示性及_性的，其並;^能_本發明所欲主張之範圍。 【實施方式】 現將詳細參考本發明之實施例，並在附圖中說明所述 實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中 使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。

圖2繪示為本發明一實施例之裸眼式立體顯示器2〇 的不意圖。請參照圖2，裸眼式立體顯示器2〇包括有顯示 模組（display module)2〇1 與掃描式遮障（scanning barrier) 203。其中，顯示模組2〇1可以為液晶顯示模組（lcd m〇dUle)或者為有機發光二極體顯示模組（OLED display module) ) 201，另外，掃描式遮障2〇3可以為液晶掃描式 遮障（LC Scanningbarrier，以下改稱掃描式遮障2〇3為液 晶掃描式遮障203)。 〇 .於本實施例中，顯示模組201基本上包含有顯示面板 (display pand，未繪示）、閘極驅動裝置（gate 未、’會示）、源極驅動裝置（source driving device， 未、’曰示）以及顯示模組控制器（m〇(juie contr〇uer ) (例如為時序控制器（timing controller，T-con ))。而 且’顯不模組201更可以選擇性地包括背光模組（backlight module ’未繪示）。亦即：當顯示模組2〇1為液晶顯示模 組時’則必然包括有背光模組，但是當顯示模組2〇1為有 7 201217834 AU1007036 35883twf.doc/n 機發光二極體顯示模組時，則必然不需包括有背光模組。 一般而言，顯示模組控制器205會反應於所輪入的影 像讯唬（inputted image signal) Img而控制閘極驅動裝置 與源極驅動裝置的運作（〇perati〇n)，藉以驅動顯示面板 内的各顯示晝素（display pixels，未緣示）。再加上，背 光模組所提供的背光源（backlight source)或者有機發光 二極體（OLED)的自發光特性，顯示模組2〇1將顯示一 平面影像（2D image )。 另一方面，液晶掃描式遮障203貼附於顯示模組2〇1 上，用以協同（coordinate with)於顯示模組2〇1所顯示的 平面影像而提供多個垂直相間之（透光）狹縫（slit)與（不 透光）遮障（barrier )的切換，從而讓左右眼（left and dght eyes) LE、RE產生視差以感受到立體影像。 此外’每一狹縫與遮障之間都具有一恆遮蔽區域（c〇nstant opacity area)，而且每一（透光）狹縫與（不透光）遮障 之間的寬度形成液晶掃描式遮障203的一個遮障節距 (barrier pitch)(容後再詳述）。 更/月楚來說，顯示模組控制器205可以提供一同步訊 號（synchronization Signai ) SYNC給切換遮障控制器 (switching barrier controller) 207 (其可視為液晶掃描^ 遮障203的一部分）。如此一來，液晶掃描式遮障2〇3即 可受切換遮障控制器207的控制，而協同於顯示模組2〇1 所顯示的平面影像以提供多個垂直相間之（透光）狹縫與 (不透光）遮障的切換。 〜 8 201217834 AU1007036 35883twf.doc/n 另一方面，液晶掃描式遮障2〇3更包括多個以矩陣方 式排列的非顯不晝素（non-display pixels) pB，例如圖3 所不之12*4個非顯示晝素pB，但並不限制於此。其中， 這些非顯示畫素PB可以被劃分成多個群組，例如包括第一 至第二子群組，但並不限制於此。於本實施例中，第二子 群組可以位於第一子群組與第二子群組之間；且第一子群 組與第二子群組分別反應於切換遮障控制器2〇7所產生的 φ 第一驅動訊號組與第二驅動訊號組而提供所述多個垂直相 間之（透光）狹縫與（不透光）遮障的切換；而第三子群 組反應於切換遮障控制器207所產生的第三驅動訊號組而 形成每一（透光）狹縫與（不透光）遮障之間所具有的恆 遮蔽區域。換言之，一旦顯示模組控制器2〇5提供同步訊 號給切換遮蔽控制器207,就會致使切換遮蔽控制器2〇7 產生第一至第二驅動訊號組，從而控制液晶掃描式 203與顯示模組2〇1同步顯示。 在此條件下，三個非顯示晝素pB的寬度形成了液晶 鲁掃描式遮障203的一個遮障節距（barrierpitch)，且其可 以等同於先前技術圖1所示之寬度W。另外，第一至第三 子群組的非顯示畫素Ρβ之寬度可以不相同 。較佳地，第一 與第二子群組的非顯示晝素PB之寬度為相同，且可以大於 第—子群組的非顯示晝素Ρβ之寬度，一切端視實際設計需 求而論。 於圖3之12*4個非顯示晝素ΡΒ中，第(3i+i)行（非 員示）晝素可以為第一子群組；第(3丨+2)行（非顯示）晝 201217834 AU1007036 35883twf.doc/n 素可以為第二子群組；以及第（3i+3)行（非顯示）晝素可 以為第二子群組。其中，i為正整數。如此一來，第(3i+1) 行與第（3H3)行（非顯示）晝素即可以反應於切換遮障控 制器207所產生的第一驅動訊號組與第二驅動訊號組而提 供所述多個垂直相間之（透光）狹縫與（不透光）遮障的 切換；另外，第（3i+2)行（非顯示）晝素即可以反應於切 換遮障控制器207所產生的第三驅動訊號組而形成每一 (透光）狹縫與（不透光）遮障之間所具有的恆遮蔽區域。 、更清楚來說，圖4繪示為本發明一實施例之液晶掃描 式遮障的切換示意圖。請合併參照圖2〜圖4，在第一時間 tl，液晶掃描式遮障203的區域ri與R3為不透光遮障， 而液晶掃描式遮障203的區域R2與R4為透光狹縫。與此 同時’分別給左右眼看的左右眼影像即可透過透光狹縫R2 與R4透射出來。緊接著，在第二時間t2，液晶掃描式遮 障203的區域R1與尺3轉為透光狹縫，而液晶掃描式遮障 203的區域R2與R4轉為不透光遮障。與此同時，分別給 左右眼看的左右眼影像即可透過透光狹縫1〇與&3透射出 來。 在圖4中可以清楚地看出，無論是在第一時間ti還是 在第二時間t2，每-（透光）狹縫與（不透光）遮障之間 都具有值賴區域CB。以至於，在液晶掃描式遮障2〇3 與,4示模組201無法完美貼合的情況下（亦即在貼合上的 偏差）’液晶掃描式遮障2〇3之任兩相鄰區域（亦 狭縫與不透光遮障）間也比較不會產生漏光的現象。 201217834 AU1007036 35883twf.doc/n 換s之，本實施例就是透過這些恆遮蔽區域以提 升液晶掃描式遮障203與顯示模組201進行貼合的容許誤 差度（tolerance)，且每一恆遮蔽區域CB的寬度（亦即 圖3中第(3ι+2)行（非顯示）晝素的寬度）可依實際設計 需求而決定其最佳的範圍（在不影響所顯示之三維立體影 像的條件下）。如此-來’即可有效地避免液晶掃指式遮 障203之任兩相鄰區域（亦即透光狹縫與不透光遮障）間 φ 產生漏光之現象的可能，進而免除液晶掃描式遮障203與 顯示模組201在無法完美貼合的情況下影響到所顯示之^ 維立體影像之品質的可能。 在此值得一提的是，本實施例之液晶掃描式遮障2〇3 中的所有非顯示晝素PB更可以依據裸眼式立體顯示器2〇 之視角（view)的數篁而被劃分成多個群組。因此，一旦 裸眼式立體顯示器20之視角的數量被設定後，即可對液晶 掃描式遮障203中的所有非顯示畫素Pb進行縱方向 (vertical direction)與橫方向（horizontaldirecti〇n)的分 鲁區（可視實際設計需求來決定如何對所有非顯示晝素Pb ，行縱方向與橫方向的分區），藉以使得裸眼式立體顯示 器20具有多視角（multi-view )的功能。 基於上述實施例的内容，圖5繪示為本發明一實施例 之裸眼式立體顯示方法的流程圖。請參照圖5，本實施例 之裸眼式立體顯示方法包括·顯示一平面影像（步驟 S5〇i);以及協同於所述平面影像而提供多個垂直相間之 狹縫與遮障的切換，並且致使每一狹縫與遮障之間具有一 11 201217834 AU1007036 35883twf.doc/n :=域’從而讓左右眼產生視差以感受到立趙影像(步 综上所述，本發明主要是在液晶掃描式遮障所提供 多個垂直相間之狹縫與遮障的切換間產生怪遮蔽區域 此來，不但可以提升液晶掃描式遮障與液晶顯示器 貼合的容許誤差度⑽職e)，而且更可以^ ; 液晶掃描式遮障之任兩相鄰區域（亦即透光狹縫盘不也^ 間產生漏光之現㈣可能，從而免除液晶婦描2 P 早與液晶顯示器在無法完美貼合的情況 = 三維立體影像之品質的可能。 】所顯不之 本發發明已以實補揭露如上，然其並非用以限定 =之域中具有通常知識者，在不脫離 發明，當:作些許之更動與潤部，故本 ^之保4乾圍當視後附之申請專利範 =圍來輔助專利文件搜尋之用，並非用 【圖式簡單說明】 下面的所附圖式是本發明的說明 本發明的示例實_，所_式魏二。、厂會示了 本發明的原理。 凡a㈢的撝述一起說明 圖1綠示為傳驗晶掃描式新的㈣示意圖。 12 201217834 AU1007036 35883twf.doc/n 圖2繪示為本發明一實施例之裸眼式立體顯示器 意圖。 ϋ ’、 圖3繪示為本發明一實施例之液晶掃描式遮障的示竞 圖。 一 圖4繪示為本發明一實施例之液晶掃描式遮障的切換 示意圖。 ' 圖5繪示為本發明一實施例之裸眼式立體顯示方法的 流程圖。 【主要元件符號說明】 R1〜R4 ··液晶掃描式遮障的區域（透光狹縫盥不透光 遮障） 20 :裸眼式立體顯示器 201 :顯示模組

2〇3 :(液晶）掃描式遮障 205 :顯示模組控制器 207 :切換遮障控制器 Ρβ :非顯示畫素 LE、RE :左右眼 SYNC :同步訊號 Img :所輸入的影像訊號 CB .怪遮蔽區域 B·液晶掃描式遮障之任兩相鄰區域間 S501〜S503 :本發明一實施例之裸眼； 的流程圖各步冑 AJL動不万法 13

Claims (1)

1. 201217834 Λυιυυ/036 35883twf.doc/n 七、申請專利範圍： 1·一種裸眼式立體顯示器，包括： 二，示模組，用以顯示—平面影像；以及 顧-二婦描式遮障，貼附於該顯示模組上，用以協同於該 盥=二所顯不的該平面影像而提供多個垂直相間之狹縫 i，u換’從而讓左右眼產生視差以感受到一立體影 母一該些狹縫與遮障之間具有一恆遮蔽區域。 t中ϋ申料利範㈣1項所述之裸眼式立體顯示器， :”心、、員不模組為一液晶顯示模組（LCDm 有機發光二極體顯示模組（0LEDdisplay_ule))成為 3^中請專利範圍第1項所述之裸眼式立體顯示器， :間的寬度形成該掃描式遮障的 其中^請圍第3項所述之裸眼式立體顯示器， 其中忿liir:4項所述之裸眼式立體顯示器， 畫素=:=列_示畫素，其中該些非顯示 其中第5項所狀㈣示器， 一第一子群組； 一第二子群組；以及 201217834 AU1007036 35883twf.doc/n 一第三子群組，位於該第一子群組與該第二子群組之 間， 其中’该第-子群組與該第二子群址分別反應於一第 一驅動§孔谠組與一第二驅動訊號組而提供該些垂直相間之 狹縫與遮障的切換；以及 該第三子群組反應於一第三驅動訊號組而形成每一 該些狹縫與遮障之間所具有的該恆遮蔽區域。 • 7.如申請專利範圍第6項所述之裸眼式立體顯示器， 其中： 該顯示模組包括一顯示模組控制器； 該掃描式遮障更包括一切換遮蔽控制器；以及 該顯不模組控制器提供一同步訊號給該切換遮蔽控 制器，藉以致使該切換遮蔽控制器產生該第一該第三 動訊號組，從而控制該掃描式遮障與該顯示模組同步顯示。 8.—種裸眼式立體顯示方法，包括： • 顯示一平面影像；以及 協同於該平面影像而提供多個垂直相間之狹縫與遮 障的切換，並且致使每一該些狹縫與遮障之間具有一恆遮 蔽區域，從而讓左右眼產生視差以感受到一立體影像。 15