TW574824B

TW574824B - Stereoscopic picture separation for phosphor lag reduction in PDP

Info

Publication number: TW574824B
Application number: TW91112280A
Authority: TW
Inventors: Sebastien Weitbruch; Alexa Floury
Original assignee: Thomson Licensing Sa
Priority date: 2001-06-23
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-02-01
Also published as: DE60201224T2; JP4267264B2; DE60201224D1; CN1394084A; JP2003070025A; EP1271965A1; CN1209932C; KR20030001248A; KR100914806B1; US6977629B2; ES2229062T3; US20020196199A1

Description

574824 五、發明說明（1) 本發明係關於顯示設備上立體顯示用視頻（圖）框處理方法和裝置，尤指具有複數發光元件之電漿顯示面板 (PDP)。在各情況下，其中之一或以上屬於視頻框之圖素，其中各視頻框含有左、右圖像，而視頻框的時間期限分成複數副場，其間可以相當於用在亮度控制的副場電碼字之小脈波，為光射/發光而活化發光元件。背景從人員視覺系統（HVS)的3D感受，是基於眼睛並列定位。各眼從稍微不同角度觀看同樣面積。二分開影像送至腦部，按照第1圖處理。當二影像同時到達腦後部，即聯合成一圖像。心智把二影像組合，配上相似性，加上小異，隶後捕捉到二維度（3 D)立體圖像。以立體視像，η v s所見物象一如三度空間維度（寬度、高度、深度）中，亚增加深，的感受，使立體視像豐富而特殊。此、立體圖像會提局腦中銳度的印象。 <署i r ?科技中’3D影像是借助二部錄影照相機，炎列 δ又置類似人眼而產生。主要是基於複雜軟體之並:，口蹤(二效光的傳播)產生人為立i圖像。说 J :為左、，像。若左、右影像是按照第2圖從影Πί: ’ 前面的同步化快門系統，容許右

π二二f右眼，反之疋左眼，即可觀看到立體視快fE I，在與顯示器配合的眼鏡内，不是同時而二為眼；；蔽一眼然後另一眼，與影像顯；同步。，、、、琢序」此法避免彩色立體圖觀賞時造成#

574824 五、發明說明（2) 視網膜敵對（另一法是基於與二色圖像關聯的二色眼鏡-- _ 各色與一眼有關，造成單色立體視像，此極古老方法可追溯至1 858年）。然而，此法會引起其他不適，例如引進二影像間之時間視差，或可能由於磷殘跡，在影像間可能有「幻影」。大多數眼鏡快門系統使用LCD，以偏光作業。目前使用L C D的眼鏡具有良好切換速度，和替代性透鏡的合理消光。如今市面上可得之電光偏光快門，只透射30%不偏極輸入光（而非完美偏光鏡的50%)，如此會降低許多影像亮度。有些眼鏡快門是接線到監視器，其餘則利用紅外線以無線控制。在電漿螢幕上顯示立體圖像，在設計選擇上並非簡單事，因為每圖框週期需要顯示二不同圖像，若不願接受大幅降低圖框重複頻率，則對此技術是一項新的挑戰。 PDP利用矩陣陣列的放電電池，只能「開」或「關」。一如灰度是由光射的類比控制加以表現的CRT或LCD， PDP是利用調變每圖框的光脈波數（持續脈波）控制灰度。眼睛可在相當於眼睛時間反應的期間，整合此時間調變。為進行灰度績效，電漿顯示常分成副亮光期，稱為副場，各相當於輸入視頻圖像資料之一位光。例如，若提供8位元發光位階，在此情況下，各位階可由下列位元組合表示： 1-2-4-8-1 6-32-64- 128 為實施此項以PDP技術寫碼，圖框週期可分成8亮光週

574824 五、發明說明（3) 期（稱為副場），各相當於1位元。位元π 2 π的光脈波數為位元η 1π之倍數，依此類推。以此8副場，可經由副場組合建立2 5 6灰度。為澄清起見，副場可定義如下：副場是以電池接續進行下述的時間週期： 1. 書寫/定址期，此時電池不是帶入高電壓的激發狀態，便是留在低電壓的中性狀態； 2. 持續期，此時以短電壓脈波進行氣體放電，引起相對應的短期亮光脈波。當然，只有先前已激發的電池會產生亮光脈波。在中性狀態的電池内不會有氣體放電。 3. 抹除期，此時電池的電荷淬滅。在某些專用電漿驅動計劃中（Pioneer倡議的漸進寫碼 )，定址或抹除期未出現在各副場内。反而是在一組副場之前或之後，進行選擇性定址/抹除。實施立體顯示的簡單方法，是基於使用LCD快門眼鏡，以及副場分成左（L )、右（R )副場組，與LCD快門眼鏡的啟、閉同步。此法又一優點是，改變副場編碼過程，即容易產生同樣顯示2 D和3 D圖像。為了以下說明，假設PDP可以60赫模式（16. 67ms框週）顯示每框2 0副場。此外，又假設快門眼鏡的暫時反應需時一定址週期。顯示，此等數值全部只當例子。第3圖表示按照上述假設的光射計劃。例如對各左、右影像指定1 0個副場。副場上面數字表示相對副場權值。

574824 五、發明說明（4) 副場權值總和等 -- 頻技術中，輪入RGB資粗ΐ 可能最高的8位元值。在視 (SDTV)。副場的—貝枓子疋8位元數，足供標準TV品質其遠較抹除期A 址期如第3圖所示，但未見抹除期，因品質俱佳。為小。以10副場電碼而言，左、右影像二者發明概看的體左眼看的“"昜’和純由右眼材料顯示遲滯效庫月b :如1"匕’因為綠色和紅色發光，而右眼用快門關閉時，左眼也會接受於a =接二，X，部份。反之，左眼用快門關閉時，也會 :2樣情況。磷遲滞效應強到足以 ^㈣左' 右資訊。第4圖表示此項遲滞問題，其中γ 衫像是在緊接右圖騰之後出現在PDP上。在第4圖所示實施例内，左眼可看到來自先前右影像顯示之發光較低的幻影 ’因視頻位階，此幻影會強到足夠全然抑制立體視像。第5圖表示此效應在電漿電池之位階。紅色和綠色電池顯示有些餘光，即有一些時間遲延才關掉。意即右影像在關掉後，白點有後光度（來自紅色和綠色電池的餘光）。由於右眼關掉的同時，左眼開啟，右影像的後亮度只有左眼看得到，故失去立體效應（比較第4圖）。在左影像顯示後，而且左眼用快門關閉後，右眼會發生同樣效應。左眼效應不如右眼嚴重，只要框週比第5圖所示稍長，並在結束時含有一種遮沒期。其必要之理由是，對於非標準視頻源，視頻線會受到顫動，並確定全部副場均配合顫動視頻

574824 五、發明說明（5) 線，全部副場所用時間量，比標準視頻線稍短。來自VCR 、視頻遊樂器之視頻信號，會顯示此類顫動。有鑑於此，本發明之目的，在於提供一種方法和裝置，雖然使用磷元素於顯示，可以立體顯示。按照本發明，此目的是依據申請專利範圍第1或5項之 ‘ 方法，和申請專利範圍第6或1 0項之裝置加以解決。本發明方法係基於副場之專用再組織。由本申請人另 ' 一歐洲專利申請案0 1 1 0 3 1 8 5 . 3，已知構想中，為了原有左，圖像和原有右圖像的相對應圖素，決定副場電碼字，對稱為共用副場的許多副場具有一致的輸入。此項想法是基於觀察到在左、右圖像中大部份相對應圖像元件之立體視像 φ 中，有重大相信性。除共用副場外，左、右圖像有專用左、右副場。共用副場可組成在一起，並位於專用左副場組和專用右副場組間之框週内。左、右眼用的快門開啟期間，在共用副場定位期間内重疊。此舉可在左、右圖像内產生更多光脈波，使立體圖像更為明亮。在本案另一具體例 ^ 中，組群副場可以交織方式配置，以減少時間視差問題。為減少有效磷遲滯效應，如今本發明第一具體的一般 -構想在於重複共用副場組，最好減少副場權值，把共用副場定位在專用右副場組後和專用左副場組後。以此副場配置，可以確保右眼所見左圖像的幻影是源自共用副場組，其光總之歸因於双眼。反之，同樣保持右圖像的幻影。在鲁立體顯示情況下，宜減少磷遲滯效應，不引進閃爍。立體顯示用視頻圖框之相對應處理裝置，如申請專利

第10頁 574824 五、發明說明（6) 範圍第6項所請求。本發明變通概念是基於對左、右副場只用一些副場，把副場定位在左、右圖像之相對應場期開始處，故在各場期結束時，留下相對大遮沒期，其中電池不受活化供光射。如此可確在遮沒期之前的副場内活化的電池餘光，基本上落在隨後的遮沒期内。在遮沒期後，由一快門切換到另一快門，因此抑制或至少大為減少幻影。立體顯示用視頻圖框之相對應處理裝置，如申請專利範圍第1 0項所請求。圖式簡單說明

本發明具體例如附圖所示，詳述如下。附圖中：第1圖表示立體視像之原理；第2圖表示具有順序場編碼的立體顯示原理；第3圖表示立體圖框之副場編碼計劃；第4圖表示有磷遲滯效應之立體圖像例；第5圖表示磷遲滯效應的原理計劃；第6圖表示本發明第一具體例之副場組織；第7圖表示使用第6圖副場組織時的磷遲滞效應之原理計劃；第8圖表示以具體例說明本發明副場編寫過程；第9圖表示本發明裝置電路實施用之方塊圖；

第1 0圖表示本發明第二具體例之副場組織。較佳具體例之詳細說明本發明較佳具體例參見第6 -1 0圖加以說明。

第11頁 574824 五、發明說明（7) 本發明第一具體例即是基於專用共用副場編碼，具有立體圖像分隔，一如上述。專用共用副場編碼原理，已在本申請人的前案EP 01103185.3說明。為了本案内容之目的，在表達上亦可參見前案。此構想背後的基本理念是應三個影像代替二個：取代左、右影像，考慮到使用三個影像，即專用右影像、專用左影像，和共用影像。此構想是基於事實上二原有圖像，係由同一景的二視圖，有許多相似性。一對右（R )和左（L )影像轉化成三圖像 :即專用右（R’）、專用左（L’），和共用（C’）。此項轉化如下：

對於螢幕的各圖素： (C’）= comm( ( L)，( R)) (R，）= (R) - (C，） (L，）= (L) - (C，）其中comm( ( L )，（ R ))是（R)和（L)視頻值的共用部份。副場編碼為三個影像而為，得副場組織，其中並置專用左圖像、共用圖像、專用右圖像的副場。左、右眼用快門的開啟期間，在共用圖像副場期間重疊。

從認知如果共用副場期間被作動的電池在專用左、右影像副場期間進行餘光（因為來自共用副場的光總會被双眼看見）並無問題開始，本發明基本原理在於重複共用副場’並將一共用副場組配置在專用左圖像的副場組後，而第二共用副場組配置在專用右圖像的副場組後。第6圖表示基於此原理的實施例，具有四組份（（R’），（ L’）和二

第12頁 574824 五、發明說明（8) (C’））顯示器。此實施例於框週内有20副場。第3圖内所示立體效果主要基於專用左、右副場。因此，在專用左副場至右眼期間被作動之電池餘光，會破壞立體效果，反之亦然。所以’專用左副場、專用右副場、共用副場，係按照第6圖配置。如前所述，右影像至左影像的共用副場之後發光，不影响立體效果，因為此等共用副場與右影像者一致，本身對右眼提供同樣後發光。第7圖表示如此組態之所得磷遲滯效應。

易言之，專用右影像之副場在第一共用副場上遲滯並無問題，因為此等共用副場由右眼看到。當快門眼鏡轉至左眼，共用副場在專用左副場上遲滯也沒有問題，因為此等共用副場是在專用左副場後重複，故亦可由左眼看到。就專用左副場可進行同樣觀察。此外，在左方的共用副場，會在次一圖框的右方遲滯，並非嚴重問題。在此共用部份期間產生的光，總是由双眼看見，而在次一圖框内重複此光，會引起運動物像後面有某種色痕，但不會破壞立體效應。此相當於傳統的磷遲滯效應。此外，在共用副場期間產生的光強度，總會由於重複而降低。其次，由左、右影像編碼類似圖素之例，可借助第8 圖說明。下列數值剛好為一實施例，而原理同樣用於不同值的編碼。

專用共用編碼的原理，是基於二影像間使用共同數值。在本情況下，最大容許值為4 0。若二值之一小於4 0，則較小值等於共用值。

第13頁 574824 五、發明說明（9) 在實施例中，所研究的圖素具有下列R，G，B值：在右影像：R:2 0 7，G:186，BH37，在左影像：R:52， G : 1 9 , Β··137。若選用之共用值為40，則可寫成右圖素： R : 2 0 7 = 40 + 1 6 7 G:18 6 = 19 +16 7 Β:137= 40 + 97 左圖素：

R : 5 2 = 40 + 1 2 G: 19= 19+0 Β:137= 40 + 97 黑體字代表此實施例中之共用部份。對專用值取5副場電碼具有如下權值：12-33-52-70-88，而對共用值取5 副場電碼36-2 9-2 1 - 1 4-5，三個波道紅、綠、藍的編碼如下：對於紅波道：共用值40，專用右值167，專用左值 12 〇對於綠波道：共用值19，專用右值167，專用左值0。對於藍波道：共用值40，專用右值97，專用左值97。因此，紅波道的編碼是：

共用值：40=5+14+21 專用右值：167=1 2 +33+52+70 專用左值：12 = 12

第14頁 574824 五、發明說明（ίο) 第8圖表示全部r:個油；音中，共用和專用部份之值可的Λ碼過程。在圖示實施例例中，可能必須接受若干^碼而無損。在其他實施其次最”應最好；：Π;”。當然’在此情況下’ ，專：：ί把5程視頻位階從〇...255以共用副場編碼並更好是界定共用部份的最大值，少-副場。以此措施共：:二，用至為敏銳的較低視頻範圍。旦’疋眼更之立：η ΐ τ提供沒有太多磷遲滞效應，亦無閃爍 -"，、不，1及良好灰度畫像之可接受視頻品質。所用ΐ外，t此編碼可應用於立體顯示及遭受磷衰減時間所用之一切顯示（即LCD，LCDS等）。第9圖說明上述本發明可能之電路實施。輸入右（R)和左（L)圖像，送到脫伽瑪 J塊:輸出則送到圖像分隔單位2，…輸心方和鬼/圖：產 =個圖像L，，C，，R，。三個圖像送到副場編碼器3，得三，剐場電碼 SF(R’），SF(C，），SF(L，）。電漿控 ^ ^ =模式（2D或3D被作動，50赫或60赫模式），以 ^使田像分隔演算2活化或失活，並以信號c〇D選 I = 馬〇、异。此方塊產生全部電漿控制信號：持續、抹除，又產生快門眼鏡5全部所需同步-、ν田、和CSF的電碼，係逐一輪入並轉化早位6，其中信號資料頂部和資料底部係串h

574824 五、發明說明（11) 面板7的頂部和底部驅動器而產生。共用副場CSF所用電碼，兩度供至串聯並聯轉化單位6，故框週用的完整電碼字確立如第8圖所示。最後，說明本發明極為簡單之另一具體例。由於紅色和綠色的磷元素關掉費時，要有時間讓紅色和綠色磷元素關掉，以免破壞立體效果。假如，顧及上述每框有2 0副場之編碼。對各眼，即各影像，指定1 0副場。原理如下：若有時間讓磷在各影像間關掉，則不會有任何磷遲滯效應防止立體效果。因此，例如，可用時間只有一半用於各左、右影像的編碼（例如每影像只有5副場），故磷在其餘時間會有餘光。第1 0圖表示此編碼原理。此項解決方式當然相對於灰度畫像，有降低視頻品質的缺點。顫動技術得以改進不良灰度畫像，也應可用於此具體例。有關此技術之詳情，可參見本申請人又一歐洲專利申請案0 0 2 5 0 0 9 9. 9號。幸虧由副場編碼達成之顫動，可人為產生圖像上更多位階。但一旦只用到5副場來編碼1影像，品質仍遠較1 0副場編碼為低。此為首先呈現的解決方式稍為優異之一項理由。

Claims

574824 六、申請專利範圍 1 · 一種顯示設備上示設備具有複數發光元視頻框之圖素，其中各視頻框的（圖）框週（期）元件可作動，以相當於波光射，又其中為了相碼字，對於稱為共用副入，而各圖像的其餘副特徵為，一圖像之專用，配置在同樣圖像的共 2 ·如申請專利範圍分成左圖像用之左週期 3 ·如申請專利範圍場按下列順序配置：專、專用右副場（SRSF)和副場（SRSF)、共用副場副場（CSF)者。 4·如申請專利範圍右快門，在右週期當中是在左週期當中開啟者 5 · —種顯示設備上示設備具有複數發光元視頻框之圖素，其中各視頻框的框週至少部份立體顯示用視頻框處理方法，該顯件，在各情況下其一或以上相當於視頻框包含左（L )、右（R )圖像，而分成複數副場（SF )，在此期間發光亮度控制所用之副場電碼字的小脈對應圖素，決定左、右圖像副場電場（CSF)的許多副場具有一致的輸場稱為專用副場（SRSF，SLSF)，其副場（SRSF, SLSF)相對於呈現順序用副場（CSF)之前者。第1項之方法，其中視頻框的框週，和右圖像用之右週期者。第2項之方法，其中一框週内的副用左副場（SLSF)、共用副場（CSF) 共用副場（CSF)，或依序為專用右 (CSF)、專用左副場（SLSF)和共用第2項之方法，其中快門眼鏡（5 )的開啟，而快門眼鏡（5 )的左快門，〇立體顯示用視頻框處理方法，該顯件，在各情況下其一或以上相當於視頻框包含左（L )、右（R )圖像，而分成複數副場（SF )，在此期間發光

574824 六、申請專利範圍場（SLSF)和共用副場（CSF)者。 9·如申請專利範圍第7項之穿置，立中快門p俨3 利用控制機構（4)控制，A由=裒置兵T厌門眼鏡（5)疋週期之間開啟，而，/門眼的快士門眼鏡（5)的右快門是在右者。、門眼鏡的左快門是在左週期之間開啟 f J1Ϊ ^ Σ设備上立體顯示用視頻框處理設備，該顯 ί光元件’*各情況下其-或以上相當於素，，、中各視頻框包含左圖像，含數Μ P7稱（，_4) 便把視頻框的框週至少分成複字S ΐ二ΐ光70件可以相當於亮度控制所用副場電碼二上射而作動’其特徵為，控制機構⑷分別 1 ^ ^ # 圖像（R)把框週分成至少一左週期和至少之.，、’，]左圖像（L)之副場（SF )配置在至少一左週期之起初=將右圖像（R)之副場（SF )配置在至少一右週期光；；未；；ΪΪ期結束時，留有預定量時間

第20頁