TWI716799B - Motion blur effect adjustment method and display system capable of adjusting a motion blur effect - Google Patents
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本發明描述一種調整動態模糊效果的方法及具有調整動態模糊效果能力的顯示系統,尤指一種依據眼球位置追蹤訊息,動態地調整動態模糊效果的方法及其顯示系統。 The present invention describes a method for adjusting the dynamic blur effect and a display system with the ability to adjust the dynamic blur effect, in particular to a method for dynamically adjusting the dynamic blur effect based on eyeball position tracking information and a display system thereof.
隨著科技日新月異,各種高階的顯示器或是螢幕也被廣泛地應用於日常生活中,例如電競專用的專業顯示器或是家庭劇院專用的專業顯示器。由於使用者對於視覺體驗的要求越來越高,因此許多高階顯示器具有動態不模糊(Moving Picture Response Time,MPRT)的功能。MPRT功能可以改善因影像中的物件快速移位,而造成動態殘影效果(Image Sticking Effect)的問題。 With the rapid development of technology, various high-end displays or screens are also widely used in daily life, such as professional monitors for gaming or home theaters. As users have higher and higher requirements for visual experience, many high-end displays have the function of moving picture response time (MPRT). The MPRT function can improve the image sticking effect caused by the rapid displacement of objects in the image.
一般利用MPRT功能改善動態殘影效果的方法描述於下。顯示器的液晶分子在畫面更新時會變成暫態。暫態的液晶分子容易觸發動態殘影效果。當動態殘影效果發生時,使用者會觀察到物件產生動態模糊(Motion Blur)現象,因此會嚴重影響視覺體驗品質。為了降低動態模糊現象,在顯示器中,背光開啟的時間與液晶分子為暫態的時間可以設定為不重疊。換句話說,背光開啟的時間落在垂直同步訊號的空白區間(Blanking Interval)。然而,當空白區間很窄時, 背光開啟的時間也會不足,而導致顯示器的亮度偏暗。 The general method of using MPRT function to improve the dynamic afterimage effect is described below. The liquid crystal molecules of the display become transient when the screen is updated. The transient liquid crystal molecules can easily trigger the dynamic afterimage effect. When the dynamic afterimage effect occurs, the user will observe that the object produces a motion blur (Motion Blur) phenomenon, which will seriously affect the quality of the visual experience. In order to reduce the dynamic blur phenomenon, in the display, the time when the backlight is turned on and the time when the liquid crystal molecules are in a transient state can be set to not overlap. In other words, the time when the backlight is turned on falls within the blanking interval of the vertical synchronization signal (Blanking Interval). However, when the blank interval is very narrow, The time for the backlight to turn on will also be insufficient, resulting in a darker display brightness.
另一種改善動態模糊現象的方式為將顯示器的顯示面板區分為好區(無動態模糊效果)以及壞區(有動態模糊效果存在)。壞區的位置可被設定在顯示面板的垂直邊緣區域。背光開啟的時間落在垂直同步訊號的空白區間以及對應於壞區的畫素主動區間。壞區可佔顯示面板面積的20%,而好區可佔顯示面板面積的80%。換句話說,在顯示器中,背光開啟的時間與液晶分子為暫態的時間設定為部分重疊。然而,雖然背光開啟的時間變大而導致顯示器的亮度變高,但壞區仍有較為嚴重的動態模糊效果。因此,當使用者的視覺焦點移動至於壞區時,將有不良的視覺體驗。 Another way to improve the motion blur phenomenon is to divide the display panel of the display into a good area (no motion blur effect) and a bad area (with motion blur effect). The location of the bad area can be set in the vertical edge area of the display panel. The time when the backlight is turned on falls in the blank interval of the vertical synchronization signal and the pixel active interval corresponding to the bad area. The bad area can account for 20% of the display panel area, and the good area can account for 80% of the display panel area. In other words, in the display, the time when the backlight is turned on and the time when the liquid crystal molecules are transient are set to partially overlap. However, although the time the backlight is turned on becomes longer and the brightness of the display becomes higher, the bad area still has a serious dynamic blur effect. Therefore, when the user's visual focus moves to the bad zone, there will be a bad visual experience.
本發明一實施例提出一種調整動態模糊效果的方法。調整動態模糊效果的方法包含將顯示面板區分為至少兩個區域,利用影像擷取裝置追蹤眼球位置,以產生眼球位置追蹤訊息,依據眼球位置追蹤訊息,取得至少兩個區域中之對應眼球位置之視野範圍的第一區域,降低第一區域的動態模糊效果,及調整第一區域之外的第二區域的動態模糊效果。 An embodiment of the present invention provides a method for adjusting the dynamic blur effect. The method of adjusting the motion blur effect includes dividing the display panel into at least two areas, tracking the eyeball position using an image capture device to generate eyeball position tracking information, and obtaining the corresponding eyeball position in the at least two areas according to the eyeball position tracking information The first area of the field of view reduces the motion blur effect of the first area, and adjusts the motion blur effect of the second area outside the first area.
本發明另一實施例提出一種具有調整動態模糊效果能力的顯示系統。具有調整動態模糊效果能力的顯示系統包含顯示面板、影像擷取裝置、控制裝置、處理器、背光裝置及動態模糊控制單元。顯示面板用以顯示影像。影像擷取裝置用以追蹤眼球位置,以產生眼球位置追蹤訊息。處理器耦接於控制裝置,用以依據眼球位置追蹤訊息,取得至少兩個區域中之對應眼球位置之視野範圍的第一區域。背光裝置用以根據背光驅動電流產生背光訊號。動態模糊控制單元耦接於處理器及顯示面板,用以產生背光驅動電流以控制背光裝置,並用動態不模糊的功能改善顯示面板的動態殘影現象。處理器透過動態模糊控 制單元降低第一區域的動態模糊效果,並調整第一區域之外的第二區域的動態模糊效果。 Another embodiment of the present invention provides a display system capable of adjusting the dynamic blur effect. The display system with the ability to adjust the motion blur effect includes a display panel, an image capture device, a control device, a processor, a backlight device, and a motion blur control unit. The display panel is used for displaying images. The image capturing device is used to track the eyeball position to generate eyeball position tracking information. The processor is coupled to the control device for obtaining the first area of the field of view corresponding to the eyeball position among the at least two areas according to the eyeball position tracking information. The backlight device is used for generating a backlight signal according to the backlight driving current. The dynamic blur control unit is coupled to the processor and the display panel to generate a backlight driving current to control the backlight device, and use the dynamic non-blur function to improve the dynamic image retention of the display panel. The processor uses dynamic fuzzy control The control unit reduces the motion blur effect of the first area, and adjusts the motion blur effect of the second area outside the first area.
100:顯示系統 100: display system
10:顯示面板 10: Display panel
11:影像擷取裝置 11: Image capture device
12:控制裝置 12: Control device
13:處理器 13: processor
14:背光裝置 14: Backlight device
15:動態模糊控制單元 15: Dynamic fuzzy control unit
10a:上區域 10a: Upper area
10b:中區域 10b: Middle area
10c:下區域 10c: Lower area
X、Y及Z:垂直畫素數量 X, Y and Z: the number of vertical pixels
R1:第一區域 R1: First zone
R2:第二區域 R2: second area
Vsync:垂直同步訊號 Vsync: vertical sync signal
BL、BL1、BL2至BLM:背光驅動電流 BL, BL 1 , BL 2 to BL M : backlight drive current
T1:第一時間區間 T1: the first time interval
T2:第二時間區間 T2: second time interval
F1:前廊區 F1: Front porch area
BP:後廊區 BP: Back porch area
BLK:空白區間 BLK: blank interval
ACT:畫素主動區間 ACT: Pixel active interval
F:畫面幀週期 F: picture frame period
E1、E2、E3、E4:致能區間 E1, E2, E3, E4: enabling interval
FT1:第一翻轉時間 FT1: First rollover time
FT2:第二翻轉時間 FT2: Second rollover time
R3:第三區域 R3: Third region
F1至FN:畫面幀 F1 to FN: Picture frame
T3:第三時間區間 T3: The third time interval
T4:第四時間區間 T4: The fourth time interval
T5:第五時間區間 T5: fifth time interval
S111至S115:步驟 S111 to S115: steps
第1圖係為本發明之具有調整動態模糊效果能力的顯示系統之實施例的方塊圖。 Figure 1 is a block diagram of an embodiment of the display system capable of adjusting the dynamic blur effect of the present invention.
第2圖係為第1圖之顯示系統中,將顯示面板區分為多個區域之示意圖。 Fig. 2 is a schematic diagram of the display panel divided into multiple areas in the display system of Fig. 1.
第3圖係為第1圖之顯示系統中,當視野範圍之第一區域在下區域時,垂直同步訊號與背光驅動電流之第一種關係之示意圖。 FIG. 3 is a schematic diagram of the first relationship between the vertical synchronization signal and the backlight driving current in the display system of FIG. 1, when the first area of the field of view is in the lower area.
第4圖係為第1圖之顯示系統中,當視野範圍在第一區域時,垂直同步訊號與背光驅動電流之第二種關係之示意圖。 Figure 4 is a schematic diagram of the second relationship between the vertical synchronization signal and the backlight drive current in the display system of Figure 1, when the field of view is in the first area.
第5圖係為第1圖之顯示系統中,當視野範圍在第一區域時,垂直同步訊號與背光驅動電流之第三種關係之示意圖。 FIG. 5 is a schematic diagram of the third relationship between the vertical synchronization signal and the backlight driving current in the display system of FIG. 1, when the field of view is in the first area.
第6圖係為第1圖之顯示系統中,視野範圍之第一區域在中區域之示意圖。 Figure 6 is a schematic diagram of the first area of the field of view in the middle area of the display system in Figure 1.
第7圖係為第1圖之顯示系統中,當視野範圍之第一區域在中區域時,垂直同步訊號與背光驅動電流之第四種關係之示意圖。 Fig. 7 is a schematic diagram of the fourth relationship between the vertical synchronization signal and the backlight driving current in the display system of Fig. 1, when the first area of the field of view is in the middle area.
第8圖係為第1圖之顯示系統中,視野範圍由第一區域移動至第三區域之示意圖。 Fig. 8 is a schematic diagram of the field of view moving from the first area to the third area in the display system of Fig. 1.
第9圖係為第1圖之顯示系統中,當視野範圍由第一區域移動至第三區域時,垂直同步訊號的畫面幀與視野範圍之對應的時間區間的示意圖。 Fig. 9 is a schematic diagram of the corresponding time interval between the frame of the vertical synchronization signal and the field of view when the field of view is moved from the first area to the third area in the display system of Fig. 1.
第10圖係為第1圖之顯示系統中,當視野範圍由第一區域移動至第三區域時,背光驅動電流之高準位電流的波形之位置偏移的示意圖。 FIG. 10 is a schematic diagram of the position shift of the waveform of the high-level current of the backlight driving current when the field of view is moved from the first area to the third area in the display system of FIG.
第11圖係為第1圖之顯示系統執行調整動態模糊效果的方法之流程圖。 Figure 11 is a flow chart of the method for adjusting the motion blur effect performed by the display system of Figure 1.
第1圖係為本發明之具有調整動態模糊效果能力的顯示系統100之實施例的方塊圖。顯示系統100包含顯示面板10、影像擷取裝置11、控制裝置12、處理器13、背光裝置14及動態模糊控制單元15。顯示面板10用以顯示影像。顯示面板10可為任何形式的顯示面板,例如液晶顯示器(Liquid-Crystal Display,LCD)的顯示面板、有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,OLED)顯示器的顯示面板或是主動矩陣有機發光二極體(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode,AMOLED)顯示器的顯示面板。影像擷取裝置11用以追蹤眼球位置,以產生眼球位置追蹤訊息。影像擷取裝置11可為相機或錄影機,可以追蹤人類單眼或是雙眼位置的能力。舉例而言,影像擷取裝置11可以依據人眼的瞳孔位置,持續地產生包含眼球位置對應的垂直軸(Vertical Axis)座標、縱軸(Longitudinal Axis)座標及橫軸(Lateral Axis)座標的眼球位置追蹤訊息。控制裝置12耦接於影像擷取裝置11,用以虛擬地區分顯示面板10為至少兩個區域,及接收眼球位置追蹤訊息。在此,控制裝置12可沿著垂直軸向,將顯示面板10虛擬地區分為至少兩個區域。例如將顯示面板10虛擬地區分為三個垂直畫素數量相同的區域。然而本發明並不限定每一個區域的尺寸。每一個區域的尺寸也可由使用者自行定義。處理器13耦接於控制裝置12,用以依據眼球位置追蹤訊息,取得至少兩個區域中之眼球位置對應之視野範圍的第一區域。處理器13可為任何種類的處理裝置,例如微處理器、處理晶片(Scaler)或是中央處理器等等。於此說明,由於人眼的視野範圍有限,因此視野範圍的熱區(Hot Zone)或專注區域並無法涵蓋全螢幕。換句話說,依據影像擷取裝置11追蹤眼球位置的結果,處理器13可以估測人眼目前在顯示面板10上的專注區域,以強化專注區域的影像畫質。背光裝置14用以根據背光驅動電流產生背光訊號。背光裝置14可為任何種類的發光元件,例如白熾燈泡、發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)、冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)等等。背光裝置14所產生的背光訊號,
可以透過顯示面板10傳至人眼。因此,人眼可以看到顯示面板10上之發光的影像。動態模糊控制單元15耦接於處理器13及顯示面板10,用以產生背光驅動電流以控制背光裝置14。動態模糊控制單元15可用動態不模糊(Moving Picture Response Time,MPRT)的功能改善顯示面板10的動態殘影現象。並且,處理器13可透過動態模糊控制單元15降低第一區域的動態模糊效果,並調整第一區域之外的第二區域的動態模糊效果。換句話說,顯示系統100可以動態地將使用者於顯示面板10上的專注區域(第一區域)之畫質提升(動態模糊效果降低)。並且,在非專注區域(第二區域)上調整動態模糊效果,以使顯示面板10之平均畫面亮度能夠符合需求。因此,顯示系統100可以顯示同時滿足低動態模糊效果以及符合平均亮度需求的動態影像。顯示系統100調整動態模糊效果的方法之細節將描述於後文。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the
第2圖係為顯示系統100中,將顯示面板10區分為多個區域之示意圖。為了簡化描述,顯示面板10將分為三個區域進行說明。處理器13可以將顯示面板10虛擬地區分為上區域10a、中區域10b以及下區域10c。上區域10a對應的垂直畫素數量為X。中區域10b對應的垂直畫素數量為Y。下區域10c對應的垂直畫素數量為Z。X、Y、Z可為相同或不相同的正整數。舉例而言,當顯示面板10的解析度為2560×1440畫素。顯示面板10垂直畫素的總數量為1440。上區域10a對應的垂直畫素數量X可為480。因此,上區域10a對應的垂直畫素之索引Xi之範圍可為0≦Xi<480。中區域10b對應的垂直畫素數量Y可為480。因此,中區域10b對應的垂直畫素之索引Yi之範圍可為480≦Yi<960。下區域10c對應的垂直畫素數量Z可為480。因此,下區域10c對應的垂直畫素之索引Zi之範圍可為960≦Zi<1440。第一區域R1為人眼的視野範圍。在此,第一區域R1可對應下區域10c。然而,第一區域R1之尺寸也可以依據使用者的設定而調整。例如視野比較寬廣的使用者(如電競選手),可以將第一區域R1的尺寸加大。如此,第一區域R1可
對應中區域10b以及下區域10c。第二區域R2為在第一區域R1之外的一部分區域。例如,在第2圖中,當第一區域R1對應下區域10c時,第二區域R2可設定對應於上區域10a。第二區域R2可視為人眼之非專注區域。
FIG. 2 is a schematic diagram of the
第3圖係為顯示系統100中,當視野範圍之第一區域R1在下區域10c時,垂直同步訊號Vsync與背光驅動電流BL之第一種關係之示意圖。顯示面板10之第一區域R1對應垂直同步訊號Vsync於畫素主動區間ACT內之第一時間區間T1。顯示面板10之第二區域R2對應垂直同步訊號Vsync於畫素主動區間ACT內之第二時間區間T2。第一時間區間T1與第二時間區間T2不重疊。於此,垂直同步訊號Vsync可為週期性的訊號。垂直同步訊號Vsync包含畫素主動區間ACT以及空白區間BLK。空白區間BLK可被區分為前廊區(Front Porch)FP以及後廊區(Back Porch)BP。畫面幀週期F的時間長度等於前廊區FP、畫素主動區間ACT及後廊區BP之時間長度總和。換句話說,垂直同步訊號Vsync之畫素主動區間ACT與空白區間BLK的時間長度總和是畫面幀週期F。當視野範圍之第一區域R1在下區域10c時,處理器13可以控制動態模糊控制單元15,將背光驅動電流BL在垂直同步訊號Vsync之第一時間區間T1內設定為低準位電流,以暫時關閉背光裝置14。由於背光裝置14在第一時間區間T1內暫時關閉,因此視野範圍之第一區域R1的畫素暫態現象將被隱藏。換句話說,在顯示面板10中,對應視野範圍之第一區域R1的下區域10c之動態模糊效果可被降低。視野範圍之第一區域R1的畫質將會提升。並且,處理器13可以控制動態模糊控制單元15,以將背光驅動電流BL在垂直同步訊號Vsync之第二時間區間T2及空白區間BLK的一部份設定為高準位電流。如第3圖所示,垂直同步訊號Vsync於致能區間E1可為高準位電流。換句話說,背光裝置14在致能區間E1內為開啟。應當理解的是,背光裝置14開啟的致能區間E1與部分的畫素主動區間ACT重疊。然而,重疊的部分(第二時間區間T2)對應於人眼的非專注區域(第二區域R2)。因此,對於使用者而言,雖然非專注區
域的畫素為暫態,視覺體驗品質並不會因此而降低。並且,背光裝置14開啟的時間越長(致能區間E1越長),表示顯示面板10能支援的平均畫面亮度越亮。換句話說,顯示系統100可以同時滿足優良的視覺體驗以及提供符合平均亮度需求的顯示影像。
FIG. 3 is a schematic diagram of the first relationship between the vertical synchronization signal Vsync and the backlight driving current BL in the
第4圖係為顯示系統100中,當視野範圍在第一區域R1時,垂直同步訊號Vsync與背光驅動電流BL之第二種關係之示意圖。如前述提及,處理器13可以控制動態模糊控制單元15,將背光驅動電流BL在垂直同步訊號Vsync之第一時間區間T1內設定為低準位電流,以暫時關閉背光裝置14。並且,處理器13可以控制動態模糊控制單元15,以將背光驅動電流BL在垂直同步訊號Vsync之空白區間BLK(或其一部分)及一部分的第二時間區間T2設定為高準位電流。換句話說,在第4圖中,背光裝置14在致能區間E2內是開啟狀態。並且,第4圖與第3圖之差異性在於,背光裝置14之致能區間E2與垂直同步訊號Vsync之畫素主動區間ACT的重疊部分非侷限於第二區域R2(上區域10a)對應的第二時間區間T2。更一般性地說,背光裝置14之致能區間E2與垂直同步訊號Vsync之畫素主動區間ACT的重疊部分可以小於第二時間區間T2、等於第二時間區間T2、或大於第二時間區間T2。換句話說,任何滿足背光驅動電流BL在垂直同步訊號Vsync之第一時間區間T1內設定為低準位電流(關閉背光)的技術調整都屬於本發明所揭露的範疇。
FIG. 4 is a schematic diagram of the second relationship between the vertical synchronization signal Vsync and the backlight driving current BL in the
第5圖係為顯示系統100中,當視野範圍在第一區域R1時,垂直同步訊號Vsync與背光驅動電流BL之第三種關係之示意圖。於此,處理器13也可以控制動態模糊控制單元15,以將背光驅動電流BL僅在垂直同步訊號Vsync之空白區間BLK設定為高準位電流。換句話說,在第5圖中,背光裝置14在致能區間E3內是開啟狀態。應理解的是,由於背光裝置14的致能區間E3是在垂直同步訊號Vsync之空白區間BLK內,因此垂直同步訊號Vsync之整個畫素主動區間ACT的
動態模糊效果都不明顯。換句話說,在背光裝置14僅在垂直同步訊號Vsync之空白區間BLK內開啟時,無論視野範圍在第一區域R1、由第一區域R1移動至第二區域R2、或是在顯示面板10的任何區域,可視的動態模糊效果都不明顯。然而,如此一來,背光裝置14的開啟時間長度就會受到空白區間BLK的限制,因此適用於較低的平均亮度需求模式。
FIG. 5 is a schematic diagram of the third relationship between the vertical synchronization signal Vsync and the backlight driving current BL in the
第6圖係為顯示系統100中,視野範圍之第一區域R1在中區域10b之示意圖。如第6圖所示,使用者的視野範圍之第一區域R1也可以移動至顯示面板10的中區域10b。當第一區域R1對應中區域10b時,第二區域R2可以對應上區域10a或是下區域10c。第二區域R2為在第一區域R1之外的一部分區域。然而,較為優選的第二區域R2可設定為對應上區域10a。第一區域R1可為人眼之專注區域,第二區域R2可視為人眼之非專注區域。在視野範圍之第一區域R1在中區域10b時,背光驅動電流BL的調整以及設定細節將於後文詳述。
FIG. 6 is a schematic diagram of the first area R1 of the field of view in the middle area 10b in the
第7圖係為顯示系統100中,當視野範圍之第一區域R1在中區域10b時,垂直同步訊號Vsync與背光驅動電流BL之第四種關係之示意圖。顯示面板10之第一區域R1對應垂直同步訊號Vsync於畫素主動區間ACT內之第一時間區間T1。顯示面板10之第二區域R2對應垂直同步訊號Vsync於畫素主動區間ACT內之第二時間區間T2。第一時間區間T1與第二時間區間T2不重疊。應當理解的是,垂直同步訊號Vsync於畫素主動區間ACT之升緣部分對應顯示面板10內之畫素由穩態轉為暫態的第一翻轉時間FT1。垂直同步訊號Vsync於畫素主動區間ACT之降緣部分對應顯示面板10內之畫素由暫態轉為穩態的第二翻轉時間FT2。換句話說,在第一翻轉時間FT1以及第二翻轉時間FT2之內的畫素並不是完全穩定的。並且,第二翻轉時間FT2大於第一翻轉時間FT1。當視野範圍之第一區域R1在中區域10b(靠近顯示面板10在垂直軸上中央區域)時,處理器13可控制動態模糊控制單元15,以將背光驅動電流BL對應垂直同步訊號Vsync之升緣部分之一段
時間區間內設定為高準位電流。舉例而言,背光驅動電流BL可以在致能區間E4內被設定為高準位電流。因此,背光裝置14在致能區間E4內是開啟狀態。並且,致能區間E4與空白區間BLK的一部份以及垂直同步訊號Vsync對應升緣的畫素主動區間ACT的一部份重疊。在第7圖中,由於第二翻轉時間FT2大於第一翻轉時間FT1,因此將致能區間E4設定於與第一翻轉時間FT1部分重疊,會優於將致能區間E4設定於與第二翻轉時間FT2部分重疊。原因為,背光裝置14在開啟的致能區間E4內,畫素不穩定的可視時間較短。因此,對於視野範圍較為寬廣的人而言,顯示面板10在邊緣之處的動態模糊效果會比較不明顯。
FIG. 7 is a schematic diagram of the fourth relationship between the vertical synchronization signal Vsync and the backlight driving current BL in the
第8圖係為顯示系統100中,視野範圍由第一區域R1移動至第三區域R3之示意圖。第一區域R1對應顯示面板10的下區域10c。第三區域R3對應顯示面板10的上區域10a。人眼的視野範圍會隨著時間移動。處理器13透過影像擷取裝置11及控制裝置12取得對應眼球位置之視野範圍的第一區域R1之一段時間後,若視野範圍開始移動,處理器13可持續地追蹤視野範圍(例如由第一區域R1移動至第三區域R3)。如前述提及,影像擷取裝置11可以追蹤眼球位置。因此,影像擷取裝置11也可以偵測對應的移動路徑。為了優化使用者的視覺體驗,在第8圖中,當視野範圍由第一區域R1移動至第三區域R3時,處理器13也可以透過動態模糊控制單元15,將顯示面板10之被降低的動態模糊效果(利用前述提及之降低動態模糊效果的方法),由第一區R1域偏移至第三區域R3。並且,第一區域R1及第三區域R3是兩個不同的區域。顯示系統100將被降低的動態模糊效果之範圍偏移的方式將於後文詳述。
FIG. 8 is a schematic diagram of the field of view moving from the first area R1 to the third area R3 in the
第9圖係為顯示系統100中,當視野範圍由第一區域R1移動至第三區域R3時,垂直同步訊號Vsync的畫面幀F1至FN與視野範圍之對應的時間區間的示意圖。如前述,人眼的視野範圍會隨時間移動。因此,顯示面板10在顯示不同畫面幀時,視野範圍的移動位置也會不同。為了簡化描述,視野範圍移動的
模式將以垂直的線性移動模式進行說明。在第9圖中,垂直同步訊號Vsync於第一畫面幀F1的時刻,視野範圍位於第一區域R1(下區域10c)。垂直同步訊號Vsync於第二畫面幀F2的時刻,視野範圍逐漸由第一區域R1朝著第三區域R3移動。依此類推,垂直同步訊號Vsync於第N畫面幀FN的時刻,視野範圍位於第三區域R3(上區域10a)。換句話說,在N個畫面幀的時間長度內,視野範圍可由第一區域R1移動至第三區域R3。N為正整數。
FIG. 9 is a schematic diagram of the corresponding time interval between the frame F1 to FN of the vertical synchronization signal Vsync and the field of view when the field of view is moved from the first area R1 to the third area R3 in the
第10圖係為顯示系統100中,當視野範圍之第一區域R1移動至第三區域R3時,背光驅動電流之高準位電流的波形之位置偏移的示意圖。由於顯示系統100的設計為讓視野範圍之畫面的動態模糊效果降低,因此背光驅動電流BL可依據視野範圍的移動而調整。在第10圖中,背光驅動電流BL1於第四時間區間T4內被設定為高準位電流(初始設定)。如前述,高準位電流於第四時間區間T4內要避開視野範圍之第一區域R1所對應的第一時間區間T1。然而,隨著視野範圍逐漸由第一區域R1移動至第三區域R3,處理器13可以控制動態模糊控制單元15,將高準位電流的波形由第四時間區間T4偏移至第五時間區間T5。第四時間區間T4與第一區域R1對應的第一時間區間T1不重疊,且第五時間區間T5與第三區域R3對應的第三時間區間T3不重疊。例如,背光驅動電流中的高準位電流的波形,可以經過M次的移動,由第四時間區間T4偏移至第五時間區間T5,說明如下。高準位電流的波形在第四時間區間T4對應的位置為Xa(時間軸上的位置)。高準位電流的波形在第五時間區間T5對應的位置為Xb。移動次數M為正整數。因此,高準位電流的波形之單次移動的偏移量D可被推導為:D=(Xb-Xa)/M
FIG. 10 is a schematic diagram of the position shift of the waveform of the high-level current of the backlight driving current when the first area R1 of the field of view moves to the third area R3 in the
因此,高準位電流的波形在第一次移動的總偏移量為D。高準位電流的波形在第二次移動的總偏移量為2×D。依此類推,高準位電流的波形在第M次移動的總偏移量為M×D。經過M次移動後,高準位電流的波形位置可表示為: Xa+(M×D)=Xa+M×(Xb-Xa)/M=Xb Therefore, the total offset of the high-level current waveform in the first movement is D. The total offset of the high-level current waveform in the second movement is 2×D. By analogy, the total offset of the high-level current waveform in the M-th movement is M×D. After M moves, the waveform position of the high-level current can be expressed as: Xa+(M×D)=Xa+M×(Xb-Xa)/M=Xb
換句話說,處理器13可以控制動態模糊控制單元15,利用線性偏移函式,將高準位電流的波形由第四時間區間T4逐漸偏移至第五時間區間T5。由於背光裝置14開啟背光的時間範圍可為漸進式的偏移,故顯示面板10所顯示的亮度也將會平緩地調整,可有效避免畫面閃爍的不討喜現象。
In other words, the
並且,本發明將背光驅動電流之高準位電流的波形偏移之方式非侷限於上述的參數。舉例而言,當高準位電流的波形由位置Xa移動至特定位置Xc時,處理器13可以使用M’次移動的程序以及單次移動的偏移量D’以執行偏移程序,且滿足Xc=Xa+(M’×D’)的線性偏移函式。並且,移動次數M’以及單次移動的偏移量D’也可依據實際的狀況調整。
In addition, the method of shifting the waveform of the high-level current of the backlight driving current in the present invention is not limited to the above-mentioned parameters. For example, when the waveform of the high-level current moves from the position Xa to the specific position Xc, the
第11圖係為顯示系統100執行調整動態模糊效果的方法之流程圖。調整動態模糊效果的方法包含步驟S111至步驟S115。任何合理的技術變更都屬於本發明所揭露的範疇。步驟S111至步驟S115描述於下。
FIG. 11 is a flowchart of the method for adjusting the motion blur effect performed by the
步驟S111:將顯示面板10區分為至少兩個區域;步驟S112:利用影像擷取裝置11追蹤眼球位置,以產生眼球位置追蹤訊息;步驟S113:依據眼球位置追蹤訊息,取得至少兩個區域中之眼球位置之對應視野範圍的第一區域R1;步驟S114:降低第一區域R1的動態模糊效果;步驟S115:調整第一區域R1之外的第二區域R2的動態模糊效果。
Step S111: Divide the
步驟S111至步驟S115的細節已於前文中詳述,故於此將不再贅述。在顯示系統100中,用於驅動背光裝置14的背光驅動電流並無限制。處理器13虛擬地將顯示面板10區分為至少兩個區域後,將使用者眼睛之視野範圍的專注區域之動態模糊效果降低或是消除。顯示系統100也會持續不斷地對眼球位置進行
追蹤,以動態地設定顯示面板10需要調降動態模糊效果的區域。因此,使用者的視覺體驗將獲得提升。
The details of step S111 to step S115 have been described in detail above, so they will not be repeated here. In the
綜上所述,本發明描述一種調整動態模糊效果的方法及具有調整動態模糊效果能力的顯示系統。顯示系統利用影像擷取裝置擷取眼球位置,並獲得視野範圍。接著,顯示系統可利用調整背光驅動電流,將視野範圍內的動態模糊效果降低。並且,顯示系統也可以持續不斷地對眼球位置進行追蹤以更新視野範圍,並即時調降視野範圍內的動態模糊效果。因此,對於使用者而言,視野範圍移動至螢幕的任何區域,都可以看到高畫質的影像。因此,本發明的顯示系統可以增加使用者的視覺體驗品質。 In summary, the present invention describes a method for adjusting the dynamic blur effect and a display system capable of adjusting the dynamic blur effect. The display system uses an image capture device to capture the eyeball position and obtain the field of view. Then, the display system can adjust the backlight drive current to reduce the dynamic blur effect in the field of view. Moreover, the display system can also continuously track the eyeball position to update the field of view, and instantly reduce the dynamic blur effect in the field of view. Therefore, for the user, when the field of view moves to any area of the screen, high-quality images can be seen. Therefore, the display system of the present invention can increase the quality of the user's visual experience.
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。 The foregoing descriptions are only preferred embodiments of the present invention, and all equivalent changes and modifications made in accordance with the scope of the patent application of the present invention shall fall within the scope of the present invention.
10:顯示面板 10: Display panel
10a:上區域 10a: Upper area
10b:中區域 10b: Middle area
10c:下區域 10c: Lower area
X、Y及Z:垂直畫素數量 X, Y and Z: the number of vertical pixels
R1:第一區域 R1: First zone
R2:第二區域 R2: second area
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TW108100614A TWI716799B (en) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | Motion blur effect adjustment method and display system capable of adjusting a motion blur effect |
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Citations (3)
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TW201821864A (en) * | 2016-09-23 | 2018-06-16 | 聯詠科技股份有限公司 | Method for reducing motion blur and head mounted display apparatus |
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