TWI830146B - 裸眼式立體顯示系統及其顯示方法 - Google Patents

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Abstract

一種裸眼式立體顯示系統，包括顯示器、光學元件以及控制器。顯示器適於發出多個影像光束，且包括多個顯示區域。每一顯示區域包括多個第一子顯示區域以及第二子顯示區域。影像光束經過光學元件進行光線配置後再投射出裸眼式立體顯示系統。控制器與顯示器電性連接。控制器控制顯示器，使第一子顯示區域所產生的影像光束的光強度小於第二子顯示區域所產生的影像光束的光強度。一種裸眼式立體顯示系統的顯示方法亦被提出。

Description

裸眼式立體顯示系統及其顯示方法
本發明是有關於一種顯示系統及其顯示方法，且特別是有關於一種裸眼式立體顯示系統及其顯示方法。
近年來，顯示面板研發概念朝向“自然視覺”的立體顯示系統，也就是裸眼式立體顯示系統。裸眼式立體顯示系統在市場上具有多種應用，例如遠距手術等智慧醫療顯示系統。而醫療的應用有影像品質良好的要求。然而，目前市場上的裸眼式立體顯示系統存在影像串擾(crosstalk)的問題，使呈現出的影像在細節上無法達到良好的要求。
本發明提供一種裸眼式立體顯示系統及其顯示方法，其能有效減少串擾的問題。
本發明的一實施例提供一種裸眼式立體顯示系統，其包括顯示器、光學元件以及控制器。顯示器適於發出多個影像光束， 且包括多個顯示區域。每一顯示區域包括多個第一子顯示區域以及第二子顯示區域。影像光束經過光學元件進行光線配置後再投射出裸眼式立體顯示系統。控制器與顯示器電性連接。控制器控制顯示器，使第一子顯示區域所產生的影像光束的光強度小於第二子顯示區域所產生的影像光束的光強度。
本發明的一實施例提供一種裸眼式立體顯示系統的顯示方法，其包括以下步驟。利用顯示器發出多個影像光束，其中顯示器包括多個顯示區域，且每一顯示區域包括多個第一子顯示區域以及第二子顯示區域。利用控制器控制顯示器，使第一子顯示區域所產生的影像光束的光強度小於第二子顯示區域所產生的影像光束的光強度。
基於上述，在本發明的一實施例的裸眼式立體顯示系統或其顯示方法中，由於第一子顯示區域所產生的影像光束的光強度小於第二子顯示區域所產生的影像光束的光強度，因此，在顯示區域的邊緣之間的串擾問題有效被改善，使裸眼式立體顯示系統或其顯示方法可提供較佳品質的立體影像。
10:裸眼式立體顯示系統
100:顯示器
200:光學元件
300:控制器
E、E’:眼睛
DR、DR’:顯示區域
DR1:第一子顯示區域
DR2:第二子顯示區
IB、IB’:影像光束
S100、S120:步驟
W1、W2:寬度
圖1是根據本發明的一實施例的裸眼式立體顯示系統的示意圖。
圖2是根據本發明的一實施例的裸眼式立體顯示系統在第一 子顯示區域與第二子顯示區的光強度相對於視角的示意圖。
圖3是根據本發明的一實施例的裸眼式立體顯示系統的顯示方法的流程圖。
圖1是根據本發明的一實施例的裸眼式立體顯示系統的示意圖。請參考圖1，本發明的一實施例提供一種裸眼式立體顯示系統10，其包括顯示器100、光學元件200以及控制器300。在本實施例中，顯示器100例如是薄膜電晶體液晶顯示器(Thin film transistor Liquid Crystal Display,TFT-LCD)或有機發光二極體顯示器(Organic Light-Emitting Diode Display,OLED Display)，但本發明不以此為限。顯示器100適於發出多個影像光束IB、IB’，且包括多個顯示區域DR、DR’。其中，影像光束IB、IB’可為紅光光束、綠光光束、藍光光束或其他色光光束或其組合。而且，影像光束IB、IB’的中心之間的距離，在系統設計之最佳觀看距離(optical viewing distance,OVD)下，約等於觀看者的瞳距(interpupillary distance,IPD)，即眼睛E、E’的中心之間的距離。
在本實施例中，影像光束IB、IB’穿過光學元件200後再投射出裸眼式立體顯示系統10而傳遞至觀看者的眼睛E、E’。在圖1中，相鄰的顯示區域DR’、DR所發出的影像光束IB、IB’分別對應觀看者的其中一個眼睛E、E’。其中，影像光束IB、IB’之間存在具有視差的影像資訊差異，使觀看者接收後產生立體視覺。
在一實施例中，光學元件200可為微透鏡陣列或視差屏障(Parallax Barriers)，其中圖1示意了光學元件200為微透鏡陣列。當光學元件200選擇為微透鏡陣列時，影像光束IB、IB’透過微透鏡的折射角度的不同而分別傳遞至眼睛E、E’。其中，微透鏡陣列中的每一微透鏡例如是柱狀微透鏡。當光學元件200選擇為視差屏障時，視差屏障使眼鏡E、E’分別只能看到來自顯示區域DR’、DR的影像光束IB、IB’。
圖2是根據本發明的一實施例的裸眼式立體顯示系統在第一子顯示區域與第二子顯示區的光強度相對於視角的示意圖。請同時參考圖1與圖2，在本實施例中，每一顯示區域DR包括多個第一子顯示區域DR1以及第二子顯示區域DR2。控制器300與顯示器100電性連接。控制器300控制顯示器100，使第一子顯示區域DR1所產生的影像光束IB’的光強度小於第二子顯示區域DR2所產生的影像光束IB的光強度。
在本實施中，第一子顯示區域DR1位於第二子顯示區域DR2外圍，第二子顯示區域DR2位於每一顯示區域DR的中心區域，且第一子顯示區域DR1的寬度W1小於第二子顯示區域DR2的寬度W2。其中，第一子顯示區域DR1的數量為偶數。
此外，當第一子顯示區域DR1的數量越多時，裸眼式立體顯示系統10改善串擾問題的效果越佳，但其也增加控制器300的計算負擔。因此，在一較佳的實施例中，第一子顯示區域DR1的數量落在落在1至5的範圍內。或者，第二子顯示區域DR2的 寬度W2與第一子顯示區域DR1的寬度W1之間的比值落在1.0至10的範圍內。
在一實施例中，控制器300例如是包括中央處理單元(central processing unit,CPU)、微處理器(microprocessor)、數位訊號處理器(digital signal processor,DSP)、可程式化控制器、可程式化邏輯裝置(programmable logic device,PLD)或其他類似裝置或這些裝置的組合，本發明並不加以限制。此外，在一實施例中，控制器300的各功能可被實作為多個程式碼。這些程式碼會被儲存在一個記憶單元中，由控制器300來執行這些程式碼。或者，在一實施例中，控制器300的各功能可被實作為一或多個電路。本發明並不限制用軟體或硬體的方式來實作控制器300的各功能。
基於上述，在本發明的一實施例中，裸眼式立體顯示系統10的顯示器100包括多個顯示區域DR、DR’。每一顯示區域DR包括多個第一子顯示區域DR1以及第二子顯示區域DR2。其中，控制器300控制顯示器100，使第一子顯示區域DR1所產生的影像光束IB’的光強度小於第二子顯示區域DR2所產生的影像光束IB的光強度。因此，在顯示區域DR、DR’的邊緣之間的串擾問題有效被改善，使裸眼式立體顯示系統10的立體影像品質較佳。
圖3是根據本發明的一實施例的裸眼式立體顯示系統的顯示方法的流程圖。請參考圖3，本發明的一實施例提供一種裸眼式立體顯示系統的顯示方法，其包括以下步驟。步驟S100，利用 顯示器100發出多個影像光束IB。步驟S120，利用控制器300控制顯示器100，使第一子顯示區域所產生的影像光束IB’的光強度小於第二子顯示區域DR2所產生的影像光束IB的光強度。
綜上所述，在本發明的一實施例的裸眼式立體顯示系統或其顯示方法中，顯示器包括多個顯示區域。每一顯示區域包括多個第一子顯示區域以及第二子顯示區域。由於第一子顯示區域所產生的影像光束的光強度小於第二子顯示區域所產生的影像光束的光強度，因此，在顯示區域的邊緣之間的串擾問題有效被改善，使裸眼式立體顯示系統或其顯示方法可提供較佳品質的立體影像。
DR:顯示區域
DR1:第一子顯示區域
DR2:第二子顯示區
W1、W2:寬度

Claims (16)

  1. 一種裸眼式立體顯示系統，包括： 一顯示器，適於發出多個影像光束，且包括多個顯示區域，其中每一顯示區域包括多個第一子顯示區域以及一第二子顯示區域； 一光學元件，其中該些影像光束經過該光學元件進行光線配置後再投射出該裸眼式立體顯示系統；以及 一控制器，與該顯示器電性連接， 其中該控制器控制該顯示器，使該第一子顯示區域所產生的影像光束的光強度小於該第二子顯示區域所產生的影像光束的光強度。
  2. 如請求項1所述的裸眼式立體顯示系統，其中該些第一子顯示區域位於該第二子顯示區域外圍。
  3. 如請求項1所述的裸眼式立體顯示系統，其中該第二子顯示區域位於該每一顯示區域的中心區域。
  4. 如請求項1所述的裸眼式立體顯示系統，其中該些第一子顯示區域的數量為偶數。
  5. 如請求項1所述的裸眼式立體顯示系統，其中該些第一子顯示區域的寬度小於該第二子顯示區域的寬度。
  6. 如請求項1所述的裸眼式立體顯示系統，其中該第二子顯示區域的寬度與該些第一子顯示區域的寬度之間的比值落在1.0至10的範圍內。
  7. 如請求項1所述的裸眼式立體顯示系統，其中該些第一子顯示區域的數量落在落在1至5的範圍內。
  8. 如請求項1所述的裸眼式立體顯示系統，其中該光學元件為微透鏡陣列。
  9. 一種裸眼式立體顯示系統的顯示方法，包括： 利用一顯示器發出多個影像光束，其中該顯示器包括多個顯示區域，且每一顯示區域包括多個第一子顯示區域以及一第二子顯示區域；以及 利用一控制器控制該顯示器，使該第一子顯示區域所產生的影像光束的光強度小於該第二子顯示區域所產生的影像光束的光強度。
  10. 如請求項9所述的裸眼式立體顯示系統的顯示方法，其中該些第一子顯示區域位於該第二子顯示區域外圍。
  11. 如請求項9所述的裸眼式立體顯示系統的顯示方法，其中該第二子顯示區域位於該每一顯示區域的中心區域。
  12. 如請求項9所述的裸眼式立體顯示系統的顯示方法，其中該些第一子顯示區域的數量為偶數。
  13. 如請求項9所述的裸眼式立體顯示系統的顯示方法，其中該些第一子顯示區域的寬度小於該第二子顯示區域的寬度。
  14. 如請求項9所述的裸眼式立體顯示系統的顯示方法，其中該第二子顯示區域的寬度與該些第一子顯示區域的寬度之間的比值落在1.0至10的範圍內。
  15. 如請求項9所述的裸眼式立體顯示系統的顯示方法，其中該些第一子顯示區域的數量落在落在1至5的範圍內。
  16. 如請求項9所述的裸眼式立體顯示系統的顯示方法，其中該光學元件為微透鏡陣列。
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