TW201301855A - 立體顯示系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種立體顯示系統。一快門眼鏡根據一射頻信號來控制一左眼快門及一右眼快門的一切換頻率。一顯示裝置根據一更新頻率，交替地顯示左眼影像以及右眼影像。一發射模組偵測上述更新頻率，以及當偵測到上述更新頻率變化時，上述發射模組提供上述射頻信號至上述快門眼鏡，其中上述射頻信號包括變化後之上述更新頻率。

Description

立體顯示系統及其方法

本發明係有關於一種立體顯示系統，且特別有關於一種使用快門眼鏡之立體顯示系統。

立體(三維，3D)影像主要係根據通過人類的眼睛的立體視覺之原理而形成的。由兩眼之間的距離所產生的雙眼視差(binocular parallax)可視為是引起立體效果的最重要因素。

一般而言，立體顯示裝置會將左眼影像及右眼影像分別顯示於使用者之左眼及右眼，來達到立體的效果。例如，立體顯示裝置會依照時間順序，交替地顯示左眼影像及右眼影像。於是，使用者可配戴特殊眼鏡來觀看到立體影像。特殊眼鏡可分為主動式眼鏡(active glasses)以及被動式眼鏡(passive glasses)。主動式眼鏡一般又稱為快門眼鏡(shutter glasses)。由於快門眼鏡的殘影少，故較常被使用。根據來自立體顯示裝置之定時信號，快門眼鏡可控制左眼快門以及右眼快門的打開與關閉，使得左眼影像只輸入至使用者之左眼，而右眼影像只輸入至使用者之右眼。更明確地說，當立體顯示裝置顯示右眼影像時，快門眼鏡的右眼快門會開啟而左眼快門會開啟。反之，當立體顯示裝置顯示左眼影像時，快門眼鏡的左眼快門會開啟而右眼快門會開啟。

然而，若立體顯示裝置頻繁地發送定時信號至快門眼鏡，則對快門眼鏡而言容易造成耗電，因而降低電池的使用壽命。反之，若立體顯示裝置降低發送定時信號的頻率，則可能造成立體顯示裝置與快門眼鏡之間不同步而產生干擾(crosstalk)的現象。例如，使用者會同時觀看到左眼影像以及右眼影像。

本發明提供一種立體顯示系統。上述立體顯示系統包括：一快門眼鏡，包括一左眼快門及一右眼快門，用以根據一射頻信號，來控制上述左眼快門及上述右眼快門的一切換頻率；一顯示裝置，用以根據一更新頻率，交替地顯示左眼影像以及右眼影像；以及一發射模組，用以偵測上述更新頻率，以及當偵測到上述更新頻率變化時，提供上述射頻信號至上述快門眼鏡，其中上述射頻信號包括變化後之上述更新頻率。

再者，本發明提供另一種立體顯示系統，包括：一快門眼鏡，包括一左眼快門及一右眼快門，用以根據一射頻信號，來控制上述左眼快門及上述右眼快門的一切換頻率；一圖形處理器，用以根據一視頻信號而提供一更新頻率、一左眼資料及一右眼資料；一發射模組，用以根據上述更新頻率而提供上述射頻信號；以及一面板模組，用以根據上述更新頻率、上述左眼資料及上述右眼資料，交替地顯示左眼影像以及右眼影像，並提供上述更新頻率至上述發射模組。

再者，本發明提供另一種立體顯示系統，包括：一快門眼鏡，包括一左眼快門及一右眼快門，用以根據一射頻信號，來控制上述左眼快門及上述右眼快門的一切換頻率；一處理模組，用以根據一視頻信號而提供一更新頻率、一左眼資料及一右眼資料；一面板模組，用以根據上述更新頻率、上述左眼資料及上述右眼資料，交替地顯示左眼影像以及右眼影像；以及一發射模組，用以根據上述更新頻率而提供上述射頻信號。

再者，本發明提供另一種立體顯示系統，包括：一快門眼鏡，包括一左眼快門及一右眼快門，用以根據一射頻信號，來控制上述左眼及右眼快門的一切換頻率；一顯示裝置，用以根據一更新頻率、一左眼資料及一右眼資料，交替地顯示左眼影像以及右眼影像；一影像轉換器，耦接於上述顯示裝置，用以根據一視頻信號而提供上述更新頻率、上述左眼資料及上述右眼資料至上述顯示裝置；以及一發射模組，用以根據上述更新頻率而提供上述射頻信號。

再者，本發明提供一種立體顯示方法，適用於一立體顯示系統。首先，根據一更新頻率、一左眼資料以及一右眼資料，交替地顯示左眼影像以及右眼影像於上述立體顯示系統之一顯示裝置。接著，偵測上述更新頻率，以及當偵測到上述更新頻率變化時，提供一射頻信號至上述立體顯示系統之一快門眼鏡，其中上述快門眼鏡係根據上述射頻信號來控制一左眼快門及一右眼快門的一切換頻率，以及上述射頻信號包括變化後之上述更新頻率。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

實施例：

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之立體顯示系統100。立體顯示系統100包括電腦110以及快門眼鏡150。電腦110包括圖形處理器(graphics processor，GPU)120、面板模組130以及發射模組140。圖形處理器120可根據欲顯示之視頻信號S_video而提供更新頻率SF、左眼資料SL及右眼資料SR至面板模組130，其中視頻信號S_video係由硬碟、光碟機、記憶體或是外接裝置(例如多媒體播放器)所提供。接著，面板模組130會根據更新頻率SF、左眼資料SL及右眼資料SR，交替地顯示左眼影像以及右眼影像，以供快門眼鏡150的使用者觀看。舉例來說，若電腦110欲以每秒120張(即更新頻率SF為120 Hz)的速率來顯示立體影像，則面板模組130會根據左眼資料SL及右眼資料SR，以每秒120張(120Hz)的速度來將左眼畫面與右眼畫面交替更新。同時地，面板模組130亦會提供更新頻率SF至發射模組140。接著，發射模組140會傳送射頻信號RF至快門眼鏡150，其中射頻信號RF包括更新頻率SF之頻率值等資訊。快門眼鏡150包括接收模組160、快門控制器170、左眼快門180以及右眼快門190。當接收到來自發射模組140之射頻信號RF時，接收模組160可從射頻信號RF中得到面板模組130的目前更新頻率SF，並提供更新頻率SF至快門控制器170。接著，快門控制器170可根據目前之更新頻率SF而得到切換頻率SW，以便控制左眼快門180以及右眼快門190的開啟與關閉操作。例如，若更新頻率SF為120Hz，則切換頻率SW為60 Hz。在此實施例中，電腦110僅需將目前的更新頻率SF通知快門眼鏡150，快門眼鏡150便可自動地產生/計數切換頻率SW。因此，發射模組140可定時將來自面板模組130之更新頻率SF傳送至快門眼鏡150。在一實施例中，發射模組140可進一步對更新頻率SF進行偵測。當偵測到更新頻率SF有變化時，例如在電腦110內震盪器的頻率飄移(frequency drift)會導致更新頻率SF的頻率值改變，則發射模組140會將變化後之更新頻率SF(例如118Hz)傳送至快門眼鏡150。於是，快門眼鏡150便可根據變化後之更新頻率SF，來重新產生切換頻率SW(例如59 Hz)，以便左眼快門180以及右眼快門190的開啟與關閉操作能同步於面板模組130所顯示之左眼畫面以及右眼畫面。

第2圖係顯示根據本發明另一實施例所述之立體顯示系統200。立體顯示系統200包括電腦210、轉接器(dongle)260以及快門眼鏡150。電腦210包括圖形處理器220與面板模組230。相較於第1圖之電腦110，電腦210並未包括發射模組240在內。在立體顯示系統200中，發射模組240係設置於轉接器260內。轉接器260為一外接式裝置，其係透過一連接介面250而耦接於電腦210，其中連接介面250符合一特定傳輸標準，例如通用串列匯流排(universal serial bus，USB)、PS/2、高清晰度多媒體介面(high definition multimedia interface，HDMI)、快速週邊組件互連(peripheral component interconnect express，PCI express)微型卡、電力於外部序列先進技術附件(power over external serial advanced technology attachment，eSATAp)、IEEE 1394、安全數位(secure digital，SD)卡或是其他連接器等。因此，當轉接器260連接至電腦210時，面板模組230可將更新頻率SF傳送至轉接器260內的發射模組240。接著，發射模組240會傳送具有更新頻率SF等資訊的射頻信號RF至快門眼鏡150。於是，快門眼鏡150的快門開啟與關閉操作便可同步於面板模組230的更新頻率SF。如先前所描述，發射模組240可進一步對更新頻率SF進行偵測。一旦偵測到更新頻率SF有變化時，發射模組240會將變化後之更新頻率SF傳送至快門眼鏡150。於是，快門眼鏡150便可根據變化後之更新頻率SF，來重新產生切換頻率SW。

第3圖係顯示根據本發明另一實施例所述之立體顯示系統300。立體顯示系統300包括電視310以及快門眼鏡150。電腦310包括處理模組320、面板模組330以及發射模組340。處理模組320包括縮放控制器350以及低電壓差動信號介面360，縮放控制器350可根據欲顯示之視頻信號S_video而執行影像縮放控制，以便低電壓差動信號介面360能產生符合低電壓差動信號傳輸規格的更新頻率SF、左眼資料SL及右眼資料SR至面板模組330。同樣地，面板模組330會根據更新頻率SF、左眼資料SL及右眼資料SR，交替地顯示左眼影像以及右眼影像，以供快門眼鏡150的使用者觀看。此外，面板模組330會提供更新頻率SF至發射模組340。接著，發射模組340會傳送射頻信號RF至快門眼鏡150，以便將目前之更新頻率SF通知快門眼鏡150。於是，快門眼鏡150可根據接收到的更新頻率SF，來調整快門的切換頻率SW。值得注意的是，縮放控制器350以及低電壓差動信號介面360亦可提供更新頻率SF至發射模組340。如先前所描述，發射模組340可進一步對更新頻率SF進行偵測。一旦偵測到更新頻率SF有變化，發射模組340會將變化後之更新頻率SF傳送至快門眼鏡150。於是，快門眼鏡150便可根據變化後之更新頻率SF，來重新產生切換頻率SW。此外，在另一實施例中，發射模組340可設置在外接轉接器中，而外接轉接器係透過一特定傳輸標準之連接介面而耦接於電視310。

第4圖係顯示根據本發明另一實施例所述之立體顯示系統400。立體顯示系統400包括影像轉換器410、顯示器430以及快門眼鏡150。在第4圖中，顯示器430可以是電視、電腦等顯示裝置，而影像轉換器410係外接於顯示器430。影像轉換器410包括轉換模組420以及發射模組440。在影像轉換器410中，無論視頻信號S_video為2D或是3D之影像資料，轉換模組420可將視頻信號S_video轉換成具有3D影像資料的左眼資料SL及右眼資料SR，並提供更新頻率SF、左眼資料SL及右眼資料SR至顯示器430。此外，轉換模組420亦提供更新頻率SF至發射模組440。接著，發射模組440會傳送射頻信號RF至快門眼鏡150，以便將更新頻率SF傳送至快門眼鏡150。於是，快門眼鏡150可根據接收到的更新頻率SF，來調整快門的切換頻率SW。因此，當顯示器430根據更新頻率SF、左眼資料SL及右眼資料SR交替地顯示左眼畫面以及右眼畫面時，快門眼鏡150可同步地控制快門的開啟與關閉操作。一般而言，使用者在觀看3D影像時，必須配戴著與顯示器相同製造商之快門眼鏡。然而，在此實施例中，透過外接於顯示器430的影像轉換器410來發送更新頻率SF至快門眼鏡150，可讓使用者配戴快門眼鏡150來觀看其他製造商所製造的顯示器430，即快門眼鏡150以及顯示器430可由不同製造商所提供。如先前所描述，發射模組440可進一步對更新頻率SF進行偵測。當偵測到更新頻率SF有變化時，發射模組440會將變化後之更新頻率SF傳送至快門眼鏡150。於是，快門眼鏡150便可根據變化後之更新頻率SF，來重新產生切換頻率SW。此外，在另一實施例中，發射模組440可設置在外接轉接器中，而外接轉接器係透過一特定傳輸標準之連接介面而耦接於影像轉換器410。

第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之立體顯示方法，適用於一立體顯示系統，例如先前所描述之立體顯示系統100、200、300或400。首先，在步驟S502，根據更新頻率、左眼資料以及右眼資料，交替地顯示左眼影像以及右眼影像於該立體顯示系統之一顯示裝置，例如先前所描述之面板模組或顯示器。接著，該立體顯示系統之一發射模組會對更新頻率進行偵測(步驟S504)。接著，當偵測到更新頻率有變化時，該發射模組會提供射頻信號至該立體顯示系統之一快門眼鏡(步驟S506)。該快門眼鏡係根據來自發射模組之射頻信號而控制左眼快門及右眼快門的切換頻率。值得注意的是，來自發射模組之射頻信號包括變化後之更新頻率。於是，快門眼鏡便可根據變化後之更新頻率來重新產生切換頻率，以便左眼快門以及右眼快門的開啟與關閉操作能同步於顯示裝置所顯示之左眼畫面以及右眼畫面。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300、400．．．立體顯示系統

110、210．．．電腦

120、220．．．圖形處理器

130、230、330．．．面板模組

140、240、340、440．．．發射模組

150．．．快門眼鏡

160．．．接收模組

170．．．快門控制器

180．．．左眼快門

190．．．右眼快門

250．．．連接介面

260．．．外接式轉接器

310．．．電視

320．．．處理模組

350．．．縮放控制器

360．．．低電壓差動信號介面

410．．．影像轉換器

420．．．轉換模組

430．．．顯示器

RF．．．射頻信號

SF．．．更新頻率

SL．．．左眼資料

SR．．．右眼資料

S_video．．．視頻信號

SW．．．切換頻率

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之立體顯示系統；

第2圖係顯示根據本發明另一實施例所述之立體顯示系統；

第3圖係顯示根據本發明另一實施例所述之立體顯示系統；

第4圖係顯示根據本發明另一實施例所述之立體顯示系統；以及

第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之立體顯示方法。

100．．．立體顯示系統

110．．．電腦

120．．．圖形處理器

130．．．面板模組

140．．．發射模組

150．．．快門眼鏡

160．．．接收模組

170．．．快門控制器

180．．．左眼快門

190．．．右眼快門

RF．．．射頻信號

SF．．．更新頻率

SL．．．左眼資料

SR．．．右眼資料

S_video．．．視頻信號

SW．．．切換頻率

Claims (35)

1. 一種立體顯示系統，包括：一快門眼鏡，包括一左眼快門及一右眼快門，用以根據一射頻信號，來控制上述左眼快門及上述右眼快門的一切換頻率；一顯示裝置，用以根據一更新頻率，交替地顯示左眼影像以及右眼影像；以及一發射模組，用以偵測上述更新頻率，以及當偵測到上述更新頻率變化時，提供上述射頻信號至上述快門眼鏡，其中上述射頻信號包括變化後之上述更新頻率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中上述快門眼鏡更包括：一接收模組，用以接收上述射頻信號，並由上述射頻信號得到上述更新頻率；以及一快門控制器，用以根據上述更新頻率，得到上述切換頻率。
3. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中上述顯示裝置包括：一處理模組，用以提供上述更新頻率、一左眼資料及一右眼資料；以及一面板模組，用以根據上述更新頻率、上述左眼資料及上述右眼資料，顯示上述左眼影像以及上述右眼影像。
4. 如申請專利範圍第3項所述之立體顯示系統，其中上述面板模組更提供上述更新頻率至上述發射模組。
5. 如申請專利範圍第3項所述之立體顯示系統，其中上述處理模組更提供上述更新頻率至上述發射模組。
6. 如申請專利範圍第3項所述之立體顯示系統，其中上述顯示裝置為一電腦，以及上述處理模組為一圖形處理器。
7. 如申請專利範圍第3項所述之立體顯示系統，其中上述顯示裝置為一電視，以及上述處理模組包括一縮放控制器以及一低電壓差動信號介面。
8. 申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，更包括：一影像轉換器，耦接於上述顯示裝置，用以接收一視頻信號，並根據上述視頻信號而提供一左眼資料、一右眼資料以及上述更新頻率至上述顯示裝置，以便顯示上述左眼影像以及上述右眼影像。
9. 申請專利範圍第8項所述之立體顯示系統，其中上述影像轉換器更提供上述更新頻率至上述發射模組。
10. 如申請專利範圍第8項所述之立體顯示系統，其中上述發射模組係設置於上述影像轉換器中。
11. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中上述發射模組係設置於上述顯示裝置中。
12. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中上述發射模組係設置於一外接式轉接器，以及上述外接式轉接器係經由符合一特定傳輸標準之連接介面而耦接於上述顯示裝置。
13. 一種立體顯示系統，包括：一快門眼鏡，包括一左眼快門及一右眼快門，用以根據一射頻信號，來控制上述左眼快門及上述右眼快門的一切換頻率；一圖形處理器，用以根據一視頻信號而提供一更新頻率、一左眼資料及一右眼資料；一發射模組，用以根據上述更新頻率而提供上述射頻信號；以及一面板模組，用以根據上述更新頻率、上述左眼資料及上述右眼資料，交替地顯示左眼影像以及右眼影像，並提供上述更新頻率至上述發射模組。
14. 如申請專利範圍第13項所述之立體顯示系統，其中上述圖形處理器以及上述面板模組是設置在一電腦內。
15. 如申請專利範圍第14項所述之立體顯示系統，其中上述發射模組係設置於上述電腦中。
16. 如申請專利範圍第14項所述之立體顯示系統，其中上述發射模組係設置於一外接式轉接器，以及上述外接式轉接器係經由符合一特定傳輸標準之連接介面而耦接於上述電腦。
17. 一種立體顯示系統，包括：一快門眼鏡，包括一左眼快門及一右眼快門，用以根據一射頻信號，來控制上述左眼快門及上述右眼快門的一切換頻率；一處理模組，用以根據一視頻信號而提供一更新頻率、一左眼資料及一右眼資料；一面板模組，用以根據上述更新頻率、上述左眼資料及上述右眼資料，交替地顯示左眼影像以及右眼影像；以及一發射模組，用以根據上述更新頻率而提供上述射頻信號。
18. 如申請專利範圍第17項所述之立體顯示系統，其中上述面板模組更提供上述更新頻率至上述發射模組。
19. 如申請專利範圍第17項所述之立體顯示系統，其中上述處理模組更提供上述更新頻率至上述發射模組，以及上述處理模組包括一縮放控制器以及一低電壓差動信號介面。
20. 如申請專利範圍第17項所述之立體顯示系統，其中上述處理模組以及上述面板模組是設置在一電視內。
21. 如申請專利範圍第20項所述之立體顯示系統，其中上述發射模組係設置於上述電視中。
22. 如申請專利範圍第20項所述之立體顯示系統，其中上述發射模組係設置於一外接式轉接器，以及上述外接式轉接器係經由符合一特定傳輸標準之連接介面而耦接於上述電視。
23. 一種立體顯示系統，包括：一快門眼鏡，包括一左眼快門及一右眼快門，用以根據一射頻信號，來控制上述左眼及右眼快門的一切換頻率；一顯示裝置，用以根據一更新頻率、一左眼資料及一右眼資料，交替地顯示左眼影像以及右眼影像；一影像轉換器，耦接於上述顯示裝置，用以根據一視頻信號而提供上述更新頻率、上述左眼資料及上述右眼資料至上述顯示裝置；以及一發射模組，用以根據上述更新頻率而提供上述射頻信號。
24. 如申請專利範圍第23項所述之立體顯示系統，其中上述發射模組係設置於上述影像轉換器中。
25. 如申請專利範圍第23項所述之立體顯示系統，其中上述發射模組係設置於一外接式轉接器，以及上述外接式轉接器係經由符合一特定傳輸標準之連接介面而耦接於上述影像轉換器。
26. 一種立體顯示方法，適用於一立體顯示系統，包括：根據一更新頻率、一左眼資料以及一右眼資料，交替地顯示左眼影像以及右眼影像於上述立體顯示系統之一顯示裝置；偵測上述更新頻率；以及當偵測到上述更新頻率變化時，提供一射頻信號至上述立體顯示系統之一快門眼鏡，其中上述快門眼鏡係根據上述射頻信號來控制一左眼快門及一右眼快門的一切換頻率，以及上述射頻信號包括變化後之上述更新頻率。
27. 如申請專利範圍第26項所述之立體顯示方法，其中上述顯示裝置包括：一處理模組，用以提供上述更新頻率、上述左眼資料及上述右眼資料；以及一面板模組，用以根據上述更新頻率、上述左眼資料及上述右眼資料，顯示上述左眼影像以及上述右眼影像。
28. 如申請專利範圍第27項所述之立體顯示方法，其中上述面板模組或上述處理模組更提供上述更新頻率至一發射模組，以便上述發射模組對上述更新頻率進行偵測而提供上述射頻信號。
29. 如申請專利範圍第28項所述之立體顯示方法，其中上述發射模組係設置於上述顯示裝置中。
30. 如申請專利範圍第28項所述之立體顯示方法，其中上述發射模組係設置於一外接式轉接器，以及上述外接式轉接器係經由符合一特定傳輸標準之連接介面而耦接於上述顯示裝置。
31. 如申請專利範圍第27項所述之立體顯示方法，其中上述顯示裝置為一電腦，以及上述處理模組為一圖形處理器。
32. 如申請專利範圍第27項所述之立體顯示方法，其中上述顯示裝置為一電視，以及上述處理模組包括一縮放控制器以及一低電壓差動信號介面。
33. 如申請專利範圍第26項所述之立體顯示方法，更包括：根據一視頻信號，藉由耦接於上述顯示裝置之一影像轉換器來提供上述左眼資料、上述右眼資料以及上述更新頻率。
34. 如申請專利範圍第33項所述之立體顯示方法，其中上述影像轉換器更提供上述更新頻率至一發射模組，以便上述發射模組對上述更新頻率進行偵測而提供上述射頻信號。
35. 如申請專利範圍第34項所述之立體顯示方法，其中上述發射模組係設置於上述影像轉換器中。