TW201415086A - 立體畫面顯示方法及立體顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種立體畫面顯示方法，該方法包含有提供一用以顯示一畫面之顯示面板，該顯示面板具有一像素間距；提供一視差屏障，該視差屏障與該顯示面板具有一第一距離，且該視差屏障具有一第一視差柵欄區域至一第N視差柵欄區域，而該第一視差柵欄區域至該第N視差柵欄區域分別具有一第一柵距至一第N柵距。該立體畫面顯示方法更包含提供該顯示面板與一使用者之第二距離，以及根據該第二距離於該視差屏障中選取一合適之視差柵欄區域或調整該第一距離。
Description
本發明係關於一種立體畫面顯示方法以及立體顯示裝置，特別是一種可滿足不同視距(viewing distance)要求之立體畫面顯示方法以及立體顯示裝置。
立體畫面顯示技術，係藉由提供觀賞者左右兩眼不同的影像資訊，使觀賞者大腦在合成左右兩眼所視影像時，可對所視物產生不同的層次感受及深度等知覺，進而產生立體感。
習知立體顯示裝置可分為被動立體顯示裝置及自動立體顯示裝置：使用被動立體顯示裝置時，使用者須配戴如偏光眼鏡或快門眼鏡之類的觀看輔助物；而使用自動立體顯示裝置時，使用者則無須配戴輔助物而能直接獲得立體影像。一般而言，自動立體顯示裝置中係以視差屏障(parallax barrier)為較常用之技術。
請參閱第1圖，第1圖為一習知採用視差屏障之立體顯示裝置之光線行進示意圖。如第1圖所示，立體顯示裝置100包含一液晶顯示面板(liquid crystal display,LCD panel)110、一視差屏障120，其中液晶顯示面板110係用以顯示左眼畫面L與右眼畫面R；而視差屏障120如一光柵，則包含複數個重複排列的遮光區122與透光區
124，用以將左眼畫面L與右眼畫面R分開，使得觀賞者的左眼與右眼可分開觀賞到左眼畫面L與右眼畫面R，進而產生立體影像。
值得注意的是，液晶顯示面板110中左眼畫面L與右眼畫面R具有相同的像素間距130(pixel pitch)，而像素間距130係一預設且無法變更之數值。此外，視差屏障120中的遮光區122與透光區124具有相同的柵距(barrier pitch)132，且柵距132係根據視差屏障120與液晶顯示面板110的距離134、觀賞者至液晶顯示面板110之預定距離，即預定視距(viewing distance)136、以及觀賞者兩眼至兩眼中心之距離138所推算而製作，且為一固定之數值。如第1圖所示，當觀賞者處於上述預定視距136時，即可觀賞到最佳的立體畫面；然而當觀賞者離開預定視距136時，則無法觀賞到立體畫面。
換句話說，習知採用視差屏障的立體顯示裝置僅能提供一種固定範圍的預定視距，當觀賞者因空間限制必需縮短或增加實際視距時，習知立體顯示裝置即無法提供立體畫面，而造成採用視差屏障的立體顯示裝置在使用上的一大限制。
因此，本發明係於此提供一種可提供不同視距，進而滿足不同空間需求的立體畫面顯示方法以及立體顯示裝置。
根據本發明所提供之申請專利範圍，係提供一種立體畫面顯示方法，該方法包含有提供一用以顯示一畫面之顯示面板，該顯示面板具有一像素間距；提供一視差屏障，該視差屏障與該顯示面板具有一第一距離，且該視差屏障具有一第一視差柵欄區域至一第N視差柵欄區域，而該第一視差柵欄區域至該第N視差柵欄區域分別具
有一第一柵距至一第N柵距。該立體畫面顯示方法更包含提供該顯示面板與一使用者之一第二距離，以及根據該第二距離於該視差屏障中選取一合適之視差柵欄區域。
根據本發明所提供之申請專利範圍，另提供一種立體顯示裝置，用以顯示上述立體畫面顯示方法，該立體顯示裝置包含一用以顯示一畫面之顯示面板、一與該顯示面板具有一第一距離之視差屏障、一用以提供該顯示面板與一使用者之一第二距離之偵測與計算元件、以及一視差屏障調整裝置。其中該視差屏障更具有一第一視差柵欄區域至一第N視差柵欄區域，且該第一視差柵欄區域至該第N視差柵欄區域分別具有一第一柵距至一第N柵距；而該視差屏障調整裝置係用以選取該視差屏障中之該第一視差柵欄區域至該第N視差柵欄區域其中之一。
根據本發明所提供之申請專利範圍，更提供一種立體畫面顯示方法，該方法包含提供一用以顯示一畫面之顯示面板，且該顯示面板具有一像素間距；提供一視差屏障，該視差屏障與該顯示面板具有一第一距離；提供該顯示面板與一使用者之第二距離與該使用者之雙眼至兩眼中心之一第三距離；以及根據該第二距離與該第三距離調整該第一距離。
根據本發明所提供之申請專利範圍，另提供一種立體顯示裝置，用以顯示上述立體畫面顯示方法，該立體顯示裝置包含一用以顯示一畫面之顯示面板、至少一與該顯示面板具有一可調式第一距離之視差屏障、一用以提供該顯示面板與一使用者之一第二距離之偵測與計算元件、以及一用以調整該可調式第一距離之視差屏障距
離調整裝置。
根據本發明所提供之立體畫面顯示方法及立體顯示裝置，係藉由提供具有不同柵距的視差柵欄區域，或藉由提供不同的視差屏障與顯示面板間的距離，以獲得不同的視距。也就是說，當觀賞者因空間要求增加或減少實際視距時，本發明所提供之立體畫面顯示方法及立體顯示裝置仍可提供一觀賞者要求之高品質立體畫面。
100‧‧‧立體顯示裝置
110‧‧‧液晶顯示面板
120‧‧‧視差屏障
122‧‧‧遮光區
124‧‧‧透光區
130‧‧‧像素間距
132‧‧‧柵距
134‧‧‧視差屏障與液晶顯示面板之距離
136‧‧‧預定視距
138‧‧‧觀賞者兩眼至兩眼中心之距離
L‧‧‧左眼畫面
R‧‧‧右眼畫面
200‧‧‧立體顯示裝置
210‧‧‧顯示面板
220‧‧‧視差屏障
2201...220N‧‧‧第一視差柵欄區域...第N視差柵欄區域
2221...222N‧‧‧遮光區
2241...224N‧‧‧透光區
230‧‧‧偵測與計算元件
232‧‧‧測距儀
234‧‧‧影像元件
240‧‧‧視差屏障調整裝置
242‧‧‧捲軸
244‧‧‧旋轉式步進馬達
g‧‧‧第一距離
z‧‧‧第二距離
e‧‧‧第三距離
b i ‧‧‧理想柵距
i‧‧‧像素間距
2201...220N‧‧‧第一視差柵欄區域...第N視差柵欄區域
b1...bn‧‧‧第一柵距...第N柵距
300‧‧‧立體顯示裝置
310‧‧‧顯示面板
320‧‧‧視差屏障
322‧‧‧遮光區
324‧‧‧透光區
330‧‧‧偵測與計算元件
332‧‧‧測距儀
334‧‧‧影像元件
340‧‧‧視差屏障距離調整裝置
342‧‧‧伸縮套管
344‧‧‧步進馬達
346‧‧‧軌道
g a ‧‧‧可調式第一距離
g i ‧‧‧理想第一距離
第1圖為一習知採用視差屏障之立體顯示裝置之光線行進示意圖。
第2圖為本發明之一第一較佳實施例所提供之立體畫面顯示方法及立體顯示裝置之示意圖。
第3圖與第4圖為第一較佳實施例之不同實施狀態中光線行進之示意圖。
第5圖為第一較佳實施例之一變化型之示意圖。
第6圖為本發明之一第二較佳實施例所提供之立體畫面顯示方法及立體顯示裝置之示意圖。
第7圖與第8圖為第二較佳實施例之不同實施狀態中光線行進之示意圖。
第9圖與第10圖則為第6圖中視差屏障之部分示意圖。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範
圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。
請參閱第2圖至第5圖，其中第2圖為本發明之一第一較佳實施例所提供之立體畫面顯示方法及立體顯示裝置之示意圖、第3圖與第4圖為本較佳實施例之不同實施狀態中光線行進之示意圖、第5圖則為本較佳實施例之一變化型之示意圖。首先請參閱第2圖至第4圖所示，本較佳實施例所提供之立體顯示裝置200包含有一顯示面板210，用以顯示一畫面，其中顯示面板210可為例如一液晶顯示面板，並可搭配一背光模組(圖未示)，但不限於此而可為其他各種類型之顯示面板。而在本較佳實施例中，該畫面又可分為左眼畫面L與右眼畫面R(示於第3圖與第4圖)，且相鄰之左眼畫面L與右眼畫面R分別具有一像素間距(pixel pitch)i。立體顯示裝置200更包含一視差屏障(parallax barrier)220，視差屏障220與顯示面板210間具有一第一距離g，且視差屏障220具有一第一視差柵欄區域2201至一第N視差柵欄區域220N，而第一視差柵欄區域2201具有複數個遮光區2221與透光區2241，以此類推第N視差柵欄區域220N亦具有複數個遮光區222N與透光區224N。第一視差柵欄區域2201的遮光區2221與透光區2241分別具有一第一柵距b1，以此類推第N視差柵欄區域220N的遮光區222N與透光區224N亦分別具有一第N柵距bn。換句話說，第一視差柵欄區域2201具有由遮光區2221與透光區2241構成的條狀柵欄圖案，且各條狀柵欄圖案之間隔距離相等，皆為第一柵距b1，同理第N視差柵欄區域220N亦具有由遮光區222N與透光區224N構成的條狀柵欄圖案，且各條狀柵欄圖案之間隔距離相等，皆為第N柵距bn，而第一柵距b1至第N柵距bn皆不相等。
另外值得注意的是，在本較佳實施例中，視差屏障220係設置於顯示面板210之前；但本發明亦不以此為限，例如可將視差屏障220設置於顯示面板210之後，即設置於顯示面板210與背光模組之間。
請參閱第2圖至第4圖。本較佳實施例所提供之立體顯示裝置200更包含一偵測與計算元件230，用以提供顯示面板210與一使用者間之一第二距離z，亦即所謂的視距。而偵測與計算元件230至少包含一運算電路(圖未示)與一測距儀232，另可選擇性地包含一影像元件234。測距儀232可為一紅外線測距儀或一雷射測距儀，但不限於此，用以偵測使用者與顯示面板210間之第二距離z。此外，立體顯示裝置200更具有一視差屏障調整裝置240，視差屏障調整裝置240可包含一捲軸242與一旋轉式步進馬達244。且視差屏障調整裝置240可如第2圖所示設置於立體顯示裝置200之上下側；亦可如第5圖所示，設置於立體顯示裝置200之左右側。
本較佳實施例所提供之立體畫面顯示方法，係在提供上述顯示面板210與視差屏障220後，利用偵測與計算元件230的測距儀232偵測並提供顯示面板210與使用者間之第二距離z，而運算電路則接收測距儀232偵測到的第二距離Z並根據下列關係式(1)計算而獲得一理想柵距b i ：
由於像素間距i與第一距離g為預設且固定之距離，因此根據關係式(1)可知柵距b與第二距離z具有相對應的密切關係。換句話說，本較佳實施例之偵測與計算元件230係用以根據不同的第二距離z計算出適合該視距的理想柵距b i 。
舉例來說，如第3圖與第4圖所示，在本較佳實施例中，顯示面板210之像素間距i係為0.1毫米(millimeter，以下簡稱為mm)；而顯示面板210與視差屏障220間的第一距離g則為1.15mm，且如前所述，像素間距i與第一距離g係為固定之距離。當偵測與計算元件230偵測到使用者與顯示面板210間的第二距離z分別為不同的距離時，即可根據上述關係式(1)計算並得到一理想柵距b i ，如表格一所示：
而根據不同第二距離z所得到的不同理想柵距b i ，視差屏障調整裝置240可根據此一理想柵距b i 利用旋轉式步進馬達244與捲軸242以旋轉帶動的方式調整視差屏障220。如第3圖所示，當第二距離z為750mm時，旋轉式步進馬達244即於視差屏障220中的第一視差柵欄區域2201至第N視差柵欄區域220N中選取一合適的視差柵欄區域，例如視差柵欄區域2201，其柵距b1等於0.1996933mm，與理想柵距b i 相同，因此可讓使用者在該視距獲得立體影像。另外，如第4圖所示，當第二距離z為400mm時，旋轉式步進馬達244即於視差屏障220中的第一視差柵欄區域2201至第N視差柵欄區域220N中選取合適的視差柵欄區域，如視差柵欄區域2203，其柵距b3等於0.199425mm，係與理想柵距b i 相同，因此可讓使用者在該視距仍獲得立體影像。
根據本第一較佳實施例所提供之立體畫面顯示方法以及立體顯示裝置，係藉由提供具有不同柵距的視差柵欄區域以獲得不同的視距：當觀賞者因空間要求增加或減少實際視距時，本發明所提供之立體畫面顯示方法及立體顯示裝置係可藉由偵測與計算元件230偵測使用者與顯示面板210之第二距離z(即視距)，並計算得出理想柵距b i ，而視差屏障調整裝置240即可根據偵測與計算元件230所得出理想柵距b i 以旋轉帶動的方式調整視差屏障220，以於視差屏障220中的第一視差柵欄區域2201至第N視差柵欄區域220N中選取一合適的視差柵欄區域，即於第一柵距b1至第N柵距bn中選取與理想柵距b i 相同者。簡單地說，當觀賞者因空間要求增加或減少實際視距時，本第一較佳實施例所提供之立體畫面顯示方法以及立體顯示裝置仍可提供一觀賞者要求之高品質立體畫面。
接下來請參閱第6圖至第10圖，其中第6圖為本發明之一第二較佳實施例所提供之立體畫面顯示方法及立體顯示裝置之示意圖，第7圖與第8圖為本較佳實施例之不同實施狀態中光線行進之示意圖，第9圖與第10圖則為第6圖中視差屏障之部分示意圖。如第6圖所示，本較佳實施例所提供之立體顯示裝置300包含有一顯示面板310與一背光模組(圖未示)。顯示面板310係用以顯示一畫面，而在本較佳實施例中，該畫面又可分為左眼畫面L與右眼畫面R(示於第7圖與第8圖)，且左眼畫面L與右眼畫面R分別具有一像素間距i。立體顯示裝置300更包含一視差屏障320，視差屏障320具有一由複數個遮光區322與透光區324(示於第7圖與第8圖)構成的條狀柵欄圖案，且其與顯示面板310間具有一可調式第一距離g a 。另外值得注意的是，在本較佳實施例中，視差屏障320係設置於顯示面板310之前；
但本發明亦不限於將視差屏障320設置於顯示面板310之後，即設置於顯示面板310與背光模組之間。
請繼續參閱第6圖。本較佳實施例所提供之立體顯示裝置300更包含一偵測與計算元件330，用以提供顯示面板310與一使用者之一第二距離z，亦即所謂的視距。而偵測與計算元件330至少包含一運算電路(圖未示)、一測距儀332與一影像元件334。測距儀332可為一紅外線測距儀或一雷射測距儀，但不限於此；影像元件334則可為一感光耦合元件，但亦不限於此。測距儀332用以偵測使用者與顯示面板310間之第二距離z；而影像元件334則用以偵測使用者之雙眼至兩眼中心之一第三距離e。另外，在本較佳實施例中觀賞者雙眼至兩眼中心之第三距離e為一偵測值，但亦可為一預設值。
本較佳實施例所提供之立體畫面顯示方法，係在提供上述顯示面板310與視差屏障320後，利用偵測與計算元件330的測距儀332與影像元件334偵測並提供顯示面板310與使用者間之第二距離z以及使用者雙眼至兩眼中心之第三距離e，而運算電路則接收測距儀332與影像元件334偵測到的第二距離z與第三距離e，並根據下列關係式(2)計算而獲得一理想第一距離g i ：
根據關係式(2)可知，由於像素間距i為預設且固定之距離，因此第一距離g與第二距離z及第三距離e具有相對應的密切關係。換句話說，本較佳實施例之偵測與計算元件330係用以根據不同的第二距離z與第三距離e計算出適合該視距的理想第一距離g i 。
如第7圖與第8圖所示，在本較佳實施例中，顯示面板310之像素間距i為0.1mm，而偵測與計算元件330偵測並提供顯示面板310與使用者之間的第二距離z以及使用者雙眼至兩眼中心之第三距離e。舉例來說，在本較佳實施例中，第三距離e可為75mm或50mm。而當偵測與計算元件330偵測到使用者與顯示面板310間的第二距離z分別為不同的距離時，即根據上述關係式(2)計算並得到一理想第一距離g i ，如表格二所示：
另外值得注意的是，本發明所提供之立體顯示裝置300更具有一視差屏障距離調整裝置340(示於第9圖與第10圖)。根據不同第二距離z與第三距離e，偵測與計算元件330係得到不同的理想第一距離gi，而視差屏障距離調整裝置340可根據偵測與計算元件330所得出之理想第一距離g i 的數值前後移動視差屏障320，使視差屏障320與顯示面板310之間的可調式第一距離g a 等於理想第一距
離g i，並使身處不同第二距離z的使用者能獲得立體影像。如第7圖所示，當偵測到的第二距離z為750mm而第三距離e為75mm時，如第9圖與第10圖所示的視差屏障調整裝置340即調整可調式第一距離g a ，使可調式第一距離g a 等於理想第一距離g i ：0.998668mm，因此可讓使用者在該視距獲得立體影像。另外，如第8圖所示，當偵測到的第二距離z為400mm而第三距離e為50mm時，如第9圖與第10圖所示的視差屏障調整裝置340即調整可調式第一距離g a ，使可調式第一距離g a 等於理想第一距離g i ：0.798403mm，因此可讓使用者在該視距仍可獲得立體影像。
請參閱第9圖與第10圖。立體顯示裝置300之視差屏障距離調整裝置340係可如第9圖所示，為一伸縮套管342。在裝設立體顯示裝置300時，工作人員係根據偵測與計算元件330所得之理想第一距離g i 調整伸縮套管342，使得可調式第一距離g a 等於理想第一距離g i 。另外視差屏障距離調整裝置340亦可如第10圖所示，為一步進馬達344與軌道346，而視差屏障320即設置於軌道346上，且與步進馬達344連接。在每次開啟立體顯示裝置300時，都利用偵測與計算元件330偵測第二距離z與第三距離e，並計算獲得理想第一距離g i ，隨後藉由步進馬達344調整設置於軌道346上的視差屏障320，使視差屏障320與顯示面板310間的可調式第一距離g a 等於該次計算獲得的理想第一距離g i ，因此當使用者處於與前次使用狀態不同的第二距離e時，仍然可獲得立體影像。
根據本第二較佳實施例所提供之立體畫面顯示方法以及立體顯示裝置，係藉由提供不同的視差屏障與顯示面板之間的第一距離g，以獲得不同的視距：當觀賞者因空間要求增加或減少實際視
距時，本發明所提供之立體畫面顯示方法及立體顯示裝置係可藉由偵測與計算元件330偵測使用者與顯示面板310之第二距離z，並計算得出理想第一距離g i ，而視差屏障調整裝置340即可根據偵測與計算元件330所得出理想第一距離g i 調整視差屏障320與顯示面板310之間實際的可調式第一距離g a 。簡單地說，當觀賞者因空間要求增加或減少實際視距時，本第二較佳實施例所提供之立體畫面顯示方法以及立體顯示裝置仍可提供一觀賞者要求之高品質立體畫面。
綜上所述，根據本發明所提供之立體畫面顯示方法及立體顯示裝置，係藉由提供具有不同柵距的視差柵欄區域，或藉由提供不同的視差屏障與顯示面板間的距離，以獲得不同的視距。也就是說，當觀賞者因空間要求增加或減少實際視距時，本發明所提供之立體畫面顯示方法及立體顯示裝置仍可提供一觀賞者要求之高品質立體畫面。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
300‧‧‧立體顯示裝置
310‧‧‧顯示面板
320‧‧‧視差屏障
330‧‧‧偵測與計算元件
332‧‧‧測距儀
334‧‧‧影像元件
ga‧‧‧可調式第一距離
Claims (4)
- 一種立體畫面顯示方法，包含有：提供一顯示面板，用以顯示一畫面，且該顯示面板具有一像素間距；提供一視差屏障，該視差屏障與該顯示面板具有一第一距離；提供該顯示面板與一使用者之一第二距離與該使用者之雙眼至雙眼中心之一第三距離；以及根據該第二距離與該第三距離調整該第一距離，其中根據該第二距離與該第三距離調整該第一距離之步驟係符合下列關係式：
- 一種立體顯示裝置，包含：一顯示面板，用以顯示一畫面，且該顯示面板具有一像素間距；一視差屏障，該視差屏障與該顯示面板具有一可調式第一距離；一偵測與計算元件，用以提供該顯示面板與一使用者之一第二距離與該使用者之雙眼至兩眼中心之一第三距離；以及一視差屏障距離調整裝置，用以調整該可調式第一距離。
- 如申請專利範圍第2項所述之立體顯示裝置，其中該偵測與計算元件至少包含一影像元件與一測距儀。
- 如申請專利範圍第2項所述之立體顯示裝置，其中該視差屏障距 離調整裝置包含一伸縮套管，或一步進馬達與一軌道。
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| TW102143050A TW201415086A (zh) | 2010-08-03 | 2010-08-03 | 立體畫面顯示方法及立體顯示裝置 |
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| TW102143050A TW201415086A (zh) | 2010-08-03 | 2010-08-03 | 立體畫面顯示方法及立體顯示裝置 |
Publications (1)
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|---|---|
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