TW201312162A - ３ｄ／２ｄ切換式顯示系統、接收眼鏡及其顯示方法 - Google Patents

Abstract

一種3D/2D切換式顯示系統，包含一顯示裝置及一接收眼鏡。顯示裝置顯示一具有一第一偏振角度之第一影像光束，以及一具有一第二偏振角度之第二影像光束。接收眼鏡包括一眼鏡本體及一設置於眼鏡本體的調整接收模組，眼鏡本體具有一第一鏡片及一第二鏡片，調整接收模組分別控制第一鏡片與第二鏡片所接收的偏振角度；調整接收模組調整第一鏡片接收第一影像光束及第二影像光束其中之一，第二鏡片接收第一影像光束及第二影像光束其中另一，以得到一3維立體影像，或是使第一鏡片與第二鏡片同步接收第一影像光束或第二影像光束，而得到一2維影像。

Description

3D/2D切換式顯示系統、接收眼鏡及其顯示方法

本發明是有關於一種顯示系統，特別是指一種3D/2D切換式顯示系統。

人之雙眼位於同一側，因而能同時透過雙眼觀看單一物體，又由於雙眼之間存在一定之間距，因此，雙眼觀看單一物體的角度將有所差異，此時，透過大腦融合左、右眼之視網膜的影像之後，便能觀測出物體遠近之立體影像，此即為雙眼視差(binocular disparity)。

參閱圖1，現有的液晶電視即利用雙眼視差之原理而發展出3D顯示技術。常見的顯示技術是透過顯示面板9具有複數用於顯示左眼圖像之左眼圖像區域91與右眼圖像之右眼圖像區域92，該等左眼圖像區域91與右眼圖像區域92彼此相間隔，透過顯示面板9設置左眼圖像及右眼圖像各一對應的偏振態，且搭配一偏光的接收眼鏡，即可令左、右眼分別接收相分離的左眼圖像及右眼圖像。

舉例來說，顯示面板9奇數行的像素93透過發射一第一偏振態的影像光束顯示左眼圖像，偶數行的像素93發射一第二偏振態的影像光束顯示右眼圖像，進而使左眼圖像與右眼圖像分別具有不同之偏振態，透過左眼為左旋偏光片及右眼為右旋偏光片之接收眼鏡即可讓使用者之左眼只觀看左眼圖像，右眼只觀看右眼圖像，以便得到物體遠近之立體影像。

這樣設計的缺點在於：當顯示面板在3D模式下，裸眼的使用者只能觀看到有重影的模糊畫面，也就是說，每個觀看的使用者皆須配戴接收眼鏡觀看3D影像而無法觀賞2D影像，且長期觀看下來，配戴接收眼鏡觀看3D影像的收看方式將造成使用者的不適及疲勞。

因此，勢必需要發展一個能解決前述問題之顯示技術及裝置。

因此，本發明之目的，即在提供一種3D/2D切換式接收眼鏡。

於是，本發明3D/2D切換式接收眼鏡，包含一眼鏡本體及一調整接收模組。該眼鏡本體包括一第一鏡片及一第二鏡片。調整接收模組設置於該眼鏡本體，且分別控制該第一鏡片與該第二鏡片所接收之影像光束的偏振角度，使得該第一鏡片接收一具有一第一偏振角度之第一影像光束及一具有一第二偏振角度之第二影像光束其中之一，該第二鏡片接收該第一影像光束及該第二影像光束其中另一，以得到一3維立體影像，或是使該第一鏡片與該第二鏡片同步接收該第一影像光束或該第二影像光束，而得到一2維影像。

較佳地，該眼鏡本體具有一供該第一鏡片轉動定位的第一鏡片框及一供該第二鏡片轉動定位的第二鏡片框，該第一鏡片具有一第一定位件，該第二鏡片具有一第二定位件，該調整接收模組具有分別形成於該眼鏡本體的該第一 鏡片框的一第一定位結構及一第二定位結構，以及形成於該第二鏡片框的一第三定位結構及一第四定位結構，當該第一鏡片的該第一定位件與該第一鏡片框的該第一定位結構及該第二定位結構其中之一相卡合，且該第二鏡片的該第二定位件與該第二鏡片框的該第三定位結構及該第四定位結構其中之一相卡合，即得到該3維立體影像，或者是該第一鏡片的該第一定位件與該第一鏡片框的該第一定位結構及該第二定位結構其中另一相卡合，且該第二鏡片的該第二定位件與該第二鏡片框的該第三定位結構及該第四定位結構其中另一相卡合，即得到該2維立體影像，當該第一定位件或該第二定位件為一凸塊，該第一定位結構、該第二定位結構、該第三定位結構或該第四定位結構為一定位凹槽，或者，當該第一定位件或該第二定位件為該定位凹槽，該第一定位結構、該第二定位結構、該第三定位結構或該第四定位結構為該凸塊。

較佳地，3D/2D切換式接收眼鏡還包含一設置於該第一鏡片的第一相位差膜片，以及一設置於該第二鏡片的第二相位差膜片，該調整接收模組透過轉動該第一鏡片或該第二鏡片，而改變該第一鏡片或該第二鏡片所接收的偏振角度。

較佳地，該調整接收模組具有一轉動該第一鏡片或該第二鏡片的馬達。

本發明之再一目的在於提供一種3D/2D切換式顯示系統。本發明3D/2D切換式顯示系統包含一顯示裝置及一接 收眼鏡。該顯示裝置同步顯示一具有一第一偏振角度之第一影像光束，以及一具有一第二偏振角度之第二影像光束，透過該第一影像光束與該第二影像光束顯示一3維立體影像。該接收眼鏡包括一眼鏡本體及一設置於該眼鏡本體的調整接收模組，該眼鏡本體具有一第一鏡片及一第二鏡片，該調整接收模組分別控制該第一鏡片與該第二鏡片所接收的偏振角度；該調整接收模組調整該第一鏡片接收該第一影像光束及該第二影像光束其中之一，該第二鏡片接收該第一影像光束及該第二影像光束其中另一，以得到一3維立體影像，或是使該第一鏡片與該第二鏡片同步接收該第一影像光束或該第二影像光束，而得到一2維影像。

本發明之另一目的在於提供一3D/2D切換式顯示方法，適合由一顯示裝置及一接收眼鏡使用，並包含以下步驟：(a)該顯示裝置輸出二具不同偏振角度的影像光束；(b)根據不同的模式設定，該接收眼鏡的左右兩鏡片分別接收不同的影像光束，以得到該3維立體影像，或是左右兩鏡片同步接收同一影像光束，以得到一2維影像。

較佳地，該第一偏振角度與該第二偏振角度相差90度。

本發明之功效在於收看同一顯示裝置的狀況下，使用者只需透過轉動自身配戴之眼鏡本體的第一鏡片或第二鏡片即可切換3D或2D的收看模式，藉此，提升收看模式的多元性及便利性。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2、圖3與圖4，本發明3D/2D切換式顯示系統100之第一較佳實施例包含一顯示裝置2及一接收眼鏡3。本實施例中，顯示裝置2為一3D電視，且包括複數用於顯示左眼圖像之左眼像素單元21與右眼圖像之右眼像素單元22。更仔細地說，顯示裝置2的奇數行像素單元即為右眼像素單元21，顯示代表右眼圖像的第一影像光束，每一第一影像光束為線性偏振(Linear Polarization)光且具有一第一偏振角度，顯示裝置2的偶數行像素單元即為左眼像素單元22顯示代表左眼圖像的第二影像光束，每一第二影像光束亦為線性偏振光並具有一第二偏振角度，顯示裝置2透過第一影像光束及第二影像光束顯示一3D立體影像。

進一步說明的是，當代表右眼圖像的第一影像光束的第一偏振角度為θ°時，則第二影像光束的第二偏振角度為90+θ°，也就是說，第一偏振角度與第二偏振角度相差90°。

接收眼鏡3包括一眼鏡本體31及一設置於眼鏡本體31的調整接收模組32。眼鏡本體31具有一第一鏡片33及一第二鏡片34，第一鏡片33與第二鏡片34分別具有一偏光 膜331、341(如圖8與圖9所示)，用以接收對應之偏振角度的影像光束。本實施例中，第一鏡片33的偏光膜331對應第一影像光束的第一偏振角度θ°，而第二鏡片34的偏光膜341則對應第二影像光束的第二偏振角度90+θ°，因此，透過第一鏡片33接收第一影像光束，以及第二鏡片34接收第二影像光束，即可得到顯示裝置顯示的3D立體影像。眼鏡本體31具有一供第一鏡片33轉動定位的第一鏡片框35及一供第二鏡片34轉動定位的第二鏡片框36，第一鏡片33具有一第一定位件332，第二鏡片34具有一第二定位件342。

調整接收模組32具有一轉動第一鏡片33或第二鏡片34的馬達325與分別形成於眼鏡本體31的第一鏡片框35的一第一定位結構321及一第二定位結構322，以及形成於第二鏡片框36的一第三定位結構323及一第四定位結構324。進一步說明的是，第一定位結構321與第二定位結構322位於第一鏡片框35的位置相差90度，第三定位結構323與第四定位結構324位於第二鏡片框36的位置亦相差90度。當第一鏡片33的第一定位件332與第一鏡片框35的第一定位結構321及第二定位結構322其中之一相卡合，且第二鏡片34的第二定位件342與調整接收模組32的第三定位結構323及第四定位結構324其中之一相卡合，接收眼鏡3即得到3維立體影像，或者是第一鏡片33的第一定位件332調整接收模組32的第一定位結構321及第二定位結構322其中另一相卡合，且第二鏡片34的第二定位 件342與調整接收模組32的第三定位結構323及第四定位結構324其中另一相卡合，即得到2維立體影像。本實施例中，第一鏡片框35及第二鏡片框36為了供第一鏡片33或第二鏡片34轉動到特定位置之後，能達到定位的效果，可分別設計供第一鏡片33或第二鏡片34轉動的轉動軌道(圖未示)，待第一鏡片33或第二鏡片34轉動到特定位置時，調整接收模組32再移動或推動第一鏡片33或第二鏡片34，使第一定位件332或第二定位件分別定位於第一定位結構321、第二定位結構322、第三定位結構323或第四定位結構324。當第一定位件332或第二定位件342為一凸塊，第一定位結構321、第二定位結構322、第三定位結構323或第四定位結構324為一定位凹槽，或者，當第一定位件332或第二定位件342為定位凹槽，第一定位結構321、第二定位結構322、第三定位結構323或第四定位結構324為凸塊。當然，不以前述之內容作為本發明之限制。

當使用者欲觀賞3D立體影像時，可透過使用模式一：藉由接收眼鏡3的第一鏡片33與第二鏡片34分別接收對應之第一偏振角度θ°的第一影像光束與第二偏振角度90+θ°的第二影像光束，如此一來，即可滿足使用者3D影像之接收。

配合參閱圖5，在同樣觀賞3D影像的狀況下，使用者亦可透過使用模式二：透過調整接收模組32將第一鏡片33與第二鏡片34分別轉動90度，此時，第一鏡片33將接收第二偏振角度90+θ°的第二影像光束，第二鏡片34接收第 一偏振角度θ°的第一影像光束，在不須調整顯示裝置2播放設定的狀況下即可使左、右眼觀看的畫面進行互換。

配合參閱圖6，若家中有其他成員在同一顯示裝置2下需觀賞2D影像時，可運用使用模式三：其只需透過調整接收模組32將第二鏡片34轉動90度，使第二鏡片34的偏光膜341匹配第一鏡片33之偏光膜331的偏振角度，第一鏡片33與第二鏡片34將同步接收第一偏振角度θ°的第一影像光束，也就是說，使用者的雙眼將只接收使用模式一中右眼所觀看之影像，如此一來，即可透過播放3D影像的顯示裝置2滿足2D影像之接收。

配合參閱圖7，同樣地，家中其他成員亦可藉由使用模式四收看2D影像，使用模式四：透過調整接收模組32將第一鏡片33轉動90度，使第一鏡片33的偏光膜331匹配第二鏡片34之偏光膜341的偏振角度，此時，第一鏡片33與第二鏡片34將同步接收第二偏振角度90+θ°的第二影像光束，讓使用者的雙眼將只接收使用模式一中左眼所觀看之影像，進而滿足2D影像之接收。

本發明3D/2D切換式顯示系統100透過接收眼鏡3之第一鏡片33、第二鏡片34與調整接收模組32的搭配設計不僅可滿足單一使用者進行2D影像與3D立體影像之切換，以便在長時間觀賞顯示裝置2，降低觀賞3D影像所帶來的不適與疲勞，還可滿足家中不同成員同時透過單一的顯示裝置2與多組接收眼鏡3之搭配以觀賞3D立體影像或2D影像之需求。

參閱圖3及圖8，本發明3D/2D切換式顯示系統100之第二較佳實施例與第一較佳實施例的差異在於：顯示裝置2的每一第一影像光束與第二影像光束分別為一圓偏振(Circular Polarization)光，接收眼鏡3還包括設置於眼鏡本體31的一第一相位差膜片37(如圖8所示)，以及一第二相位差膜片38(如圖9所示)。接收眼鏡3分別透過第一相位差膜片37或第二相位差膜片38將圓偏振的每一第一影像光束與第二影像光束分別轉換成線性偏振光之後，再藉由如第一實施例中之四種使用模式即可收看顯示裝置2所播放之3D立體影像或2D影像。

綜上所述，本發明3D/2D切換式顯示系統100透過接收眼鏡3之第一鏡片33、第二鏡片34、第一鏡片33之偏光膜331、第二鏡片34的偏光膜341、第一相位差膜片37、第二相位差膜片38與調整接收模組32的搭配設計，不僅可在不需變更顯示裝置2之播放設定的狀況下進行3D立體影像或2D影像的切換，還可配合顯示裝置2是圓偏振或線性偏振之影像光束的設計，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

100‧‧‧3D/2D切換式顯示系統

2‧‧‧顯示裝置

21‧‧‧左眼像素單元

22‧‧‧右眼像素單元

3‧‧‧接收眼鏡

31‧‧‧眼鏡本體

32‧‧‧調整接收模組

321‧‧‧第一定位結構

322‧‧‧第二定位結構

323‧‧‧第三定位結構

324‧‧‧第四定位結構

325‧‧‧馬達

33‧‧‧第一鏡片

331、341‧‧‧偏光膜

332‧‧‧第一定位件

34‧‧‧第二鏡片

342‧‧‧第二定位件

35‧‧‧第一鏡片框

36‧‧‧第二鏡片框

37‧‧‧第一相位差膜片

38‧‧‧第二相位差膜片

圖1是一立體示意圖，說明習知一種液晶電視； 圖2是一正視示意圖，說明本發明3D/2D切換式顯示系統之第一較佳實施例；圖3是一俯視示意圖，說明本實施例之接收眼鏡3的設計；圖4到圖7分別是一使用狀態示意圖，說明本實施例之3D立體影像或2D影像的切換；及圖8到圖9分別是一剖面示意圖，本發明3D/2D切換式顯示系統之第二較佳實施例。

100‧‧‧3D/2D切換式顯示系統

3‧‧‧接收眼鏡

31‧‧‧眼鏡本體

32‧‧‧調整接收模組

321‧‧‧第一定位結構

322‧‧‧第二定位結構

323‧‧‧第三定位結構

324‧‧‧第四定位結構

325‧‧‧馬達

33‧‧‧第一鏡片

332‧‧‧第一定位件

34‧‧‧第二鏡片

342‧‧‧第二定位件

35‧‧‧第一鏡片框

36‧‧‧第二鏡片框

Claims (10)

1. 一種3D/2D切換式接收眼鏡，包含：一眼鏡本體，包括一第一鏡片及一第二鏡片；及一調整接收模組，設置於該眼鏡本體，且分別控制該第一鏡片與該第二鏡片所接收之影像光束的偏振角度，使得該第一鏡片接收一具有一第一偏振角度之第一影像光束及一具有一第二偏振角度之第二影像光束其中之一，該第二鏡片接收該第一影像光束及該第二影像光束其中另一，以得到一3維立體影像，或是使該第一鏡片與該第二鏡片同步接收該第一影像光束或該第二影像光束，而得到一2維影像。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之3D/2D切換式接收眼鏡，其中，該眼鏡本體具有一供該第一鏡片轉動定位的第一鏡片框及一供該第二鏡片轉動定位的第二鏡片框，該第一鏡片具有一第一定位件，該第二鏡片具有一第二定位件，該調整接收模組具有分別形成於該眼鏡本體的該第一鏡片框的一第一定位結構及一第二定位結構，以及形成於該第二鏡片框的一第三定位結構及一第四定位結構，當該第一鏡片的該第一定位件與該第一鏡片框的該第一定位結構及該第二定位結構其中之一相卡合，且該第二鏡片的該第二定位件與該第二鏡片框的該第三定位結構及該第四定位結構其中之一相卡合，而得到該3維立體影像，或者是該第一鏡片的該第一定位件與該第一鏡片框的該第一定位結構及該第二定位結構其中另一相 卡合，且該第二鏡片的該第二定位件與該第二鏡片框的該第三定位結構及該第四定位結構其中另一相卡合，而得到該2維立體影像，當該第一定位件或該第二定位件為一凸塊，該第一定位結構、該第二定位結構、該第三定位結構或該第四定位結構為一定位凹槽，或者，當該第一定位件或該第二定位件為該定位凹槽，該第一定位結構、該第二定位結構、該第三定位結構或該第四定位結構為該凸塊。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之3D/2D切換式接收眼鏡，還包含一設置於該第一鏡片的第一相位差膜片，以及一設置於該第二鏡片的第二相位差膜片，該調整接收模組透過轉動該第一鏡片或該第二鏡片，而改變該第一鏡片或該第二鏡片所接收的偏振角度。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之3D/2D切換式接收眼鏡，其中，該調整接收模組具有一轉動該第一鏡片或該第二鏡片的馬達。
5. 一種3D/2D切換式顯示系統，包含：一顯示裝置，同步顯示一具有一第一偏振角度之第一影像光束，以及一具有一第二偏振角度之第二影像光束，透過該第一影像光束與該第二影像光束顯示一3維立體影像；及一接收眼鏡，包括一眼鏡本體及一設置於該眼鏡本體的調整接收模組，該眼鏡本體具有一第一鏡片及一第二鏡片，該調整接收模組分別控制該第一鏡片與該第二 鏡片所接收的偏振角度；該調整接收模組調整該第一鏡片接收該第一影像光束及該第二影像光束其中之一，該第二鏡片接收該第一影像光束及該第二影像光束其中另一，以得到一3維立體影像，或是使該第一鏡片與該第二鏡片同步接收該第一影像光束或該第二影像光束，而得到一2維影像。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之3D/2D切換式顯示系統，其中，該眼鏡本體具有一供該第一鏡片轉動定位的第一鏡片框及一供該第二鏡片轉動定位的第二鏡片框，該第一鏡片具有一第一定位件，該第二鏡片具有一第二定位件，該調整接收模組具有分別形成於該眼鏡本體的該第一鏡片框的一第一定位結構及一第二定位結構，以及形成於該第二鏡片框的一第三定位結構及一第四定位結構，當該第一鏡片的該第一定位件與該第一鏡片框的該第一定位結構及該第二定位結構其中之一相卡合，且該第二鏡片的該第二定位件與該調整接收模組的該第三定位結構及該第四定位結構其中之一相卡合，而得到該3維立體影像，或者是該第一鏡片的該第一定位件與該第一鏡片框的該第一定位結構及該第二定位結構其中另一相卡合，且該第二鏡片的該第二定位件與該調整接收模組的該第三定位結構及該第四定位結構其中另一相卡合，而得到該2維立體影像，當該第一定位件或該第二定位件為一凸塊，該第一定位結構、該第二定位結構、該第三定位結構或該第四定位結構為一定位凹槽，或者， 當該第一定位件或該第二定位件為該定位凹槽，該第一定位結構、該第二定位結構、該第三定位結構或該第四定位結構為該凸塊。
7. 依據申請專利範圍第5項所述之3D/2D切換式顯示系統，其中，該接收眼鏡還包括一設置於該第一鏡片的第一相位差膜片，以及一設置於該第二鏡片的第二相位差膜片，該調整接收模組透過轉動該第一鏡片或該第二鏡片，而改變該第一鏡片或該第二鏡片所接收的偏振角度。
8. 依據申請專利範圍第5項所述之3D/2D切換式顯示系統，其中，該調整接收模組具有一轉動該第一鏡片或該第二鏡片的馬達。
9. 一種3D/2D切換式顯示方法，適合由一顯示裝置及一接收眼鏡使用，並包含以下步驟：(a)該顯示裝置輸出二具不同偏振角度的影像光束；(b)根據不同的模式設定，該接收眼鏡的左右兩鏡片分別接收不同的影像光束，以得到該3維立體影像，或是左右兩鏡片同步接收同一影像光束，以得到一2維影像。
10. 依據申請專利範圍第9項所述之3D/2D切換式顯示方法，其中，該第一偏振角度與該第二偏振角度相差90度。