TWI429948B - 裸眼式立體顯示器及其顯示方法 - Google Patents
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Description
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。
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(parallax barrier),藉以利用平行光柵條紋的遮蔽效果,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 image)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器在設計時就都會考量二維影像及三維影像之間的可切換性。而目前已有人提出利用液晶層作為可切換式的視差遮障(亦即液晶掃描式遮障(LC scanning barrier))的液晶顯示器,且此液晶掃描式遮障並非用於顯示畫面,其僅用於切換二維或三維顯像畫面而已。
更清楚來說,當具有液晶掃描式遮障的液晶顯示器在顯示二維影像畫面時,此液晶掃描式遮障的所有液晶分子
皆處於可透光的狀態。但是,當具有液晶掃描式遮障的液晶顯示器在顯示三維影像畫面時,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不同的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障一般,形成透光狹縫與不透光遮障垂直相間的光柵條紋。如此一來,即可讓人眼感受到三維立體影像。然而,具有液晶掃描式遮障設計的液晶顯示器非常容易因液晶掃描式遮障與液晶顯示器無法完美的貼合而使得垂直相間之透光狹縫與不透光遮障間產生漏光(light leakage)的現象。
更清楚來說,圖1繪示為傳統液晶掃描式遮障的切換示意圖。請參照圖1,以液晶掃描式遮障具有四個區域R1~R4為例來做說明。理想上,在第一時間t1,液晶掃描式遮障的區域R1與R3為不透光遮障,而液晶掃描式遮障的區域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,液晶掃描式遮障的區域R1與R3轉為透光狹縫,而液晶掃描式遮障的區域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R1與R3透射出來。
但是,在液晶掃描式遮障與液晶顯示器無法完美貼合的情況下(亦即在貼合上的偏差),液晶掃描式遮障之任兩相鄰區域(亦即透光狹縫與不透光遮障,且每一狹縫與
遮障之間的寬度形成液晶掃描式遮障的遮障節距(barrier pitch)W)間B就有可能會產生漏光的現象。如此一來,將會大大地影響到液晶顯示器在顯示三維立體影像的品質。
有鑒於此,本發明提出一種裸眼式立體顯示器,其可以有效地解決先前技術所述及的問題。
本發明提供一種裸眼式立體顯示器,其包括顯示模組與掃描式遮障。顯示模組用以顯示一平面影像;而掃描式遮障貼附於顯示模組上,用以協同於顯示模組所顯示的平面影像而提供多個垂直相間之狹縫與遮障的切換,從而讓左右眼產生視差以感受到一立體影像,其中每一狹縫與遮障之間具有一恆遮蔽區域。
於本發明的一實施例中,顯示模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(OLED display module)。
於本發明的一實施例中,每一狹縫與遮障之間的寬度形成掃描式遮障的遮障節距(barrier pitch)。
於本發明的一實施例中,掃描式遮障可以為一液晶掃描式遮障(LC scanning barrier)。
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顯示畫素,其中這些非顯示畫素可以被劃分成多個群組。
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別反應於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狹縫與遮障的切換;以及第三子群組反應於第三驅動訊號組而形成每一狹縫與遮障之間所具有的恆遮蔽區域。
於本發明的一實施例中,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一同步訊號給切換遮蔽控制器,藉以致使切換遮蔽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。
本發明另提供一種裸眼式立體顯示方法,其包括顯示一平面影像;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恆遮蔽區域,從而讓左右眼產生視差以感受到一立體影像。
基於上述,本發明主要是在液晶掃描式遮障所提供之多個垂直相間之狹縫與遮障的切換間產生恆遮蔽區域。如此一來,不但可以提升液晶掃描式遮障與液晶顯示器進行貼合的容許誤差度(tolerance),而且更可以有效地避免液晶掃描式遮障之任兩相鄰區域(亦即透光狹縫與不透光遮障)間產生漏光之現象的可能,從而免除液晶掃描式遮障與液晶顯示器在無法完美貼合的情況下影響到所顯示之
三維立體影像之品質的可能。
應瞭解的是,上述一般描述及以下具體實施方式僅為例示性及闡釋性的,其並不能限制本發明所欲主張之範圍。
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20的示意圖。請參照圖2,裸眼式立體顯示器20包括有顯示模組(display module)201與掃描式遮障(scanning barrier)203。其中,顯示模組201可以為液晶顯示模組(LCD module)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203可以為液晶掃描式遮障(LC scanning barrier,以下改稱掃描式遮障203為液晶掃描式遮障203)。
於本實施例中,顯示模組201基本上包含有顯示面板(display panel,未繪示)、閘極驅動裝置(gate driving device,未繪示)、源極驅動裝置(source driving device,未繪示),以及顯示模組控制器(display module controller)205(例如為時序控制器(timing controller,T-con))。而且,顯示模組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201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201為有
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會反應於所輸入的影像訊號(inputted image signal)Img而控制閘極驅動裝置與源極驅動裝置的運作(operation),藉以驅動顯示面板內的各顯示畫素(display pixels,未繪示)。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201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201上,用以協同(coordinate with)於顯示模組201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 right eyes)LE、RE產生視差以感受到立體影像(3D image)。此外,每一狹縫與遮障之間都具有一恆遮蔽區域(constant 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)。
更清楚來說,顯示模組控制器205可以提供一同步訊號(synchronization signal)SYNC給切換遮障控制器(switching barrier controller)207(其可視為液晶掃描式遮障203的一部分)。如此一來,液晶掃描式遮障203即可受切換遮障控制器207的控制,而協同於顯示模組201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。
另一方面,液晶掃描式遮障203更包括多個以矩陣方式排列的非顯示畫素(non-display pixels)PB,例如圖3所示之12*4個非顯示畫素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,例如包括第一至第三子群組,但並不限制於此。於本實施例中,第三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;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205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207產生第一至第三驅動訊號組,從而控制液晶掃描式遮障203與顯示模組201同步顯示。
在此條件下,三個非顯示畫素PB的寬度形成了液晶掃描式遮障203的一個遮障節距(barrier pitch),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PB之寬度可以不相同。較佳地,第一與第二子群組的非顯示畫素PB之寬度為相同,且可以大於第三子群組的非顯示畫素PB之寬度,一切端視實際設計需求而論。
於圖3之12*4個非顯示畫素PB中,第(3i+1)行(非顯示)畫素可以為第一子群組;第(3i+2)行(非顯示)畫
素可以為第三子群組;以及第(3i+3)行(非顯示)畫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(3i+3)行(非顯示)畫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)畫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t1,液晶掃描式遮障203的區域R1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R3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R1與R3透射出來。
在圖4中可以清楚地看出,無論是在第一時間t1還是在第二時間t2,每一(透光)狹縫與(不透光)遮障之間都具有恆遮蔽區域CB。以至於,在液晶掃描式遮障203與顯示模組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203之任兩相鄰區域(亦即透光狹縫與不透光遮障)間也比較不會產生漏光的現象。
換言之,本實施例就是透過這些恆遮蔽區域CB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(3i+2)行(非顯示)畫素的寬度)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)。如此一來,即可有效地避免液晶掃描式遮障203之任兩相鄰區域(亦即透光狹縫與不透光遮障)間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三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203中的所有非顯示畫素PB更可以依據裸眼式立體顯示器20之視角(view)的數量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(horizontal direction)的分區(可視實際設計需求來決定如何對所有非顯示畫素PB進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。
基於上述實施例的內容,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S501);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
恆遮蔽區域,從而讓左右眼產生視差以感受到立體影像(步驟S503)。
綜上所述,本發明主要是在液晶掃描式遮障所提供之多個垂直相間之狹縫與遮障的切換間產生恆遮蔽區域。如此一來,不但可以提升液晶掃描式遮障與液晶顯示器進行貼合的容許誤差度(tolerance),而且更可以有效地避免液晶掃描式遮障之任兩相鄰區域(亦即透光狹縫與不透光遮障)間產生漏光之現象的可能,從而免除液晶掃描式遮障與液晶顯示器在無法完美貼合的情況下影響到所顯示之三維立體影像之品質的可能。
雖然本發明已以實施例揭露如上,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,故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。另外,本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外,摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用,並非用來限制本發明之權利範圍。
R1~R4‧‧‧液晶掃描式遮障的區域(透光狹縫與不透光遮障)
20‧‧‧裸眼式立體顯示器
201‧‧‧顯示模組
203‧‧‧(液晶)掃描式遮障
205‧‧‧顯示模組控制器
207‧‧‧切換遮障控制器
PB‧‧‧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‧‧‧恆遮蔽區域
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式立體顯示方法的流程圖各步驟
下面的所附圖式是本發明的說明書的一部分,繪示了本發明的示例實施例,所附圖式與說明書的描述一起說明本發明的原理。
圖1繪示為傳統液晶掃描式遮障的切換示意圖。
圖2繪示為本發明一實施例之裸眼式立體顯示器的示意圖。
圖3繪示為本發明一實施例之液晶掃描式遮障的示意圖。
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。
本發明一實施例之裸眼式立體顯示方法的流程圖各步驟
Claims (8)
- 一種裸眼式立體顯示器,包括:一顯示模組,用以顯示一平面影像;以及一掃描式遮障,貼附於該顯示模組上,用以協同於該顯示模組所顯示的該平面影像而提供多個垂直相間之狹縫與遮障的切換,從而讓左右眼產生視差以感受到一立體影像,其中每一該些狹縫與遮障之間具有一恆遮蔽區域,該掃描式遮障分別反應於多組驅動訊號組而提供該些狹縫與遮障的切換並形成該恆遮蔽區域於每一該些狹縫與遮障之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之裸眼式立體顯示器,其中該顯示模組為一液晶顯示模組(LCD module)或為一有機發光二極體顯示模組(OLED display module)。
- 如申請專利範圍第1項所述之裸眼式立體顯示器,其中每一該些狹縫與遮障之間的寬度形成該掃描式遮障的一遮障節距(barrier pitch)。
- 如申請專利範圍第3項所述之裸眼式立體顯示器,其中該掃描式遮障為一液晶掃描式遮障(LC scanning barrier)。
- 如申請專利範圍第4項所述之裸眼式立體顯示器,其中該掃描式遮障包括:多個以矩陣方式排列的非顯示畫素,其中該些非顯示畫素被劃分成多個群組。
- 如申請專利範圍第5項所述之裸眼式立體顯示器, 其中該些群組包括:一第一子群組;一第二子群組;以及一第三子群組,位於該第一子群組與該第二子群組之間,其中,該第一子群組與該第二子群組分別反應於一第一驅動訊號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。
- 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;以及該顯示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至該第三驅動訊號組,從而控制該掃描式遮障與該顯示模組同步顯示。
- 一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,其中該些狹縫與遮障的切換以及該恆遮蔽區域的形成是分別反應於多組驅動訊號組而進行。
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