立體顯示器的製作方法

2023-10-11 11:32:29 4

專利名稱：立體顯示器的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種立體顯示器。
背景技術：
隨著科技的進步與發達，人們對於物質生活以及精神層面的享受一向都只有增加而從未減少。以精神層面而言，在這科技日新月異的年代，人們希望能夠藉由顯示裝置來實現天馬行空的想像力，以達到身臨其境的效果。因此，如何使顯示裝置呈現立體的圖像或畫面，便成為現今顯示裝置技術亟欲達到的目標。 就使用外觀而言，立體顯示技術可大致分成戴眼鏡式(stereoscopic)及裸眼式(auto-stereoscopic)。其中，戴眼鏡式立體顯示共可分為濾光眼鏡(colorf ilterglasses)、偏光目艮鏡(polarizingglasses)、快門目艮鏡(shutterglasses)等方式。戴眼鏡式立體顯示的工作原理主要是利用顯示器送出具有特殊訊息的左右眼畫面，經由頭戴式眼鏡的選擇，讓左右眼分別看到左右眼畫面，以形成立體視覺。然而，戴眼鏡的不方便與不舒適，使得戴眼鏡式立體顯示未能普及於一般民生娛樂上。因此，裸眼式立體顯示器逐漸發展並成為新潮流。 裸眼式立體顯示器的種類約可分成全像式(hologr即hictype)、體積式(vol聽trictype)、成對立體影像式(parallaximages)及觀者追跡式(tracking-basedtype)。其中全像式及體積式的裸眼式立體顯示器雖然可達到理想的立體顯示效果，但是其技術難度較高，實行不易。相較之下，成對立體影像式比較接近現代平面顯示方式，也是目前商業化產品的主流。 依據成像方式來看，成對立體影像式約分為空間多任務式及時間多任務式。空
間多任務式為將顯示面板的畫素分成奇畫素及偶畫素的影像對，奇畫素影像對顯示
一眼的畫面，偶畫素影像對則顯示另一眼的畫面。並且，空間多任務式利用柱狀透鏡
(lenticularlens)或視差光柵(parallaxbarrier)來進行分光，進而將奇畫素與偶畫素顯
示的畫面分別投影至左右眼。時間多任務式則是利用背光源做為分光機制，透過具方向性
的背光源將左右眼畫面交替且分別地傳送至左右眼，以達到立體顯示效果。 由於空間多任務式使用視差光柵做為分光機制，所以在顯示立體畫面的亮度會為
顯示平面畫面時的一半，並且立體畫面的解析度亦會為平面畫面的一半。此外，柱狀透鏡與
顯示面板的對位必須十分精準。相較於空間多任務式，時間多任務式的亮度及解析度較高，
且沒有上述對位的問題。由於時間多任務式是利用時間差的方式產生左右眼的畫面差，所
以畫面顯示頻率為傳統顯示方式的二倍。 圖1為一傳統時間多任務式的立體顯示器的系統示意圖。請參照圖l，時間多任務式的立體顯示器100會依序分別顯示左眼畫面及右眼畫面，並在畫面合成後顯示立體畫
面。依據上述，形成一個立體畫面需要左眼畫面及右眼畫面，因此影像控制器iio會依據影像數據致能信號DE1接收具有左眼畫面及右眼畫面的畫面資料FD1，其中畫面的組合方式可以為左右接合(sidebyside)或上下接合(up/down)。接著，影像控制器110會將畫面數據FD1分成左眼畫面及右眼畫面，再由影像控制器110將畫面數據FD1儲存於畫框內存(framememory) 120內。 並且，影像控制器110在輸出具有左眼畫面或右眼畫面的畫面數據HD1時，會輸出水平數據致能信號HDE1以通知時序控制器(timingcontroller， TC0N) 130接收畫面數據HD1，並在畫面數據HD1傳送結束時對應的產生左眼背光信號LL或右眼背光信號LR。時序控制器130在接收畫面數據HD1後，依據畫面數據HD1輸出驅動信號SDR及顯示數據DS至顯示面板140。顯示面板140在接收驅動信號SDR、顯示數據DS以及左眼背光信號LL或右眼背光信號LR後，據此顯示左眼影像或右眼影像。依據上述，由於影像控制器110必須在一個畫面周期內處理左眼畫面及右眼畫面，因此影像控制器110的輸出畫面數據HD1的頻率須為接收畫面數據FD1的頻率的二倍，並且時序控制器130亦對應影像控制器110的輸出頻率而調整，才能準確的接收畫面數據HD1。

發明內容
本發明提供一種立體顯示器，可減少儲存畫面數據所需的容量，並且可降低影像控制器處理畫面的頻率。 本發明提出一種立體顯示器，其包括影像控制器、時序控制器及顯示面板。影像控制器接收影像數據致能信號及畫面信號，並據此產生水平數據致能信號、左眼背光信號及右眼背光信號。時序控制器依據水平數據致能信號接收左眼畫面數據或右眼畫面數據，並據此輸出多個驅動信號及多個顯示數據。顯示面板接收這些驅動信號、這些顯示數據、左眼背光信號及右眼背光信號，並據此顯示左眼畫面或右眼畫面。其中，畫面信號對應時序控制器接收左眼畫面數據或右眼畫面數據，左眼背光信號控制顯示面板的左眼光源，右眼背光信號控制顯示面板的右眼光源。 在本發明的一實施例中，立體顯示器更包括畫框內存，其耦接時序控制器及影像控制器，用以接收左眼畫面數據或右眼畫面數據，並依據影像控制器的控制傳送左眼畫面數據或右眼畫面數據至時序控制器。 在本發明的一實施例中，上述的水平數據致能信號、左眼背光信號及右眼背光信號於時序上互不重迭。 在本發明的一實施例中，上述的左眼背光信號與時序控制器接收左眼畫面數據的第一期間相距第一時間，左眼背光信號與時序控制器接收右眼畫面數據的第二期間相距第二時間，其中第一期間先於左眼背光信號，第二期間晚於左眼背光信號。 在本發明的一實施例中，上述的右眼背光信號與時序控制器接收右眼畫面數據的第三期間相距第三時間，右眼背光信號與時序控制器接收左眼畫面數據的第四期間相距第四時間，其中第三期間先於右眼背光信號，第四期間晚於右眼背光信號。 本發明另提出一種立體顯示器，其包括影像處理單元、畫框內存及顯示面板。影像處理單元接收影像數據致能信號及畫面信號，並據此產生多個驅動信號、左眼背光信號及右眼背光信號。畫框內存接收左眼畫面數據或右眼畫面數據，並依據影像處理單元的控制輸出左眼畫面數據或右眼畫面數據的多個顯示數據。顯示面板接收這些驅動信號、這些顯示數據、左眼背光信號及右眼背光信號，並據此顯示左眼畫面或右眼畫面。其中，畫面信 號對應畫框內存接收左眼畫面數據或右眼畫面數據，左眼背光信號控制顯示面板的左眼光 源，右眼背光信號控制顯示面板的右眼光源。 在本發明的一實施例中，上述的這些驅動信號、左眼背光信號及右眼背光信號於 時序上互不重迭。 在本發明的一實施例中，上述的左眼背光信號與顯示面板接收對應左眼畫面數據 的這些顯示數據的第一期間相距第一時間，左眼背光信號與顯示面板接收對應右眼畫面數 據的這些顯示數據的第二期間相距第二時間，其中第一期間先於左眼背光信號，第二期間 晚於左眼背光信號。 在本發明的一實施例中，上述的右眼背光信號與顯示面板接收對應右眼畫面數據 的這些顯示數據的第三期間相距第三時間，右眼背光信號與顯示面板接收對應左眼畫面數 據的這些顯示數據的第四期間相距第四時間，其中第三期間先於右眼背光信號，第四期間 晚於右眼背光信號。 在本發明的一實施例中，上述的第一時間及第三時間大於等於液晶反應時間。
在本發明的一實施例中，當畫面信號表示時序控制器接收平面畫面數據時，則時 序控制器依據平面畫面數據輸出這些驅動信號及這些顯示數據，並使影像控制器產生的左 眼背光信號相同於其產生的右眼背光信號。 基於上述，本發明的立體顯示器，由於畫框內存儲存單眼的畫面數據，因此本發明 的畫框內存為傳統的一半。並且，由於接收的畫面數據為單眼的畫面，因此影像控制器的畫 面輸出頻率可相同於畫面輸入的頻率。再者，由於影像控制器未直接處理畫面數據，因此可 簡化影像控制器的設計。 為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式 作詳細說明如下。


圖1為一傳統時間多任務式的立體顯示器的系統示意圖。
圖2為依據本發明一實施例的立體顯示器的系統示意圖。 圖3為圖2的影像數據致能信號DE2、畫面數據FD2及畫面信號SI的波形示意圖。
圖4為圖2的水平數據致能信號HDE2、左眼背光信號BL_L及右眼背光信號BL_R 的波形示意圖。 圖5為依據本發明另一實施例的立體顯示器的系統示意圖。
主要組件符號說明
100、200、500 :立體顯示器
110、210 :影像控制器
120、220 :畫框內存
130、230 :時序控制器
140、240 :顯示面板
301 304、401、411 :期間403、405、413、415 :時間 510 :影像處理單元 FR1、FR2 :畫框期間 DE1、DE2:影像數據致能信號 FD1、HD1、FD2、HD2 :畫面資料 HDE1、HDE2 :水平數據致能信號 LL、BL—L:左眼背光信號 LR、BL—R:右眼背光信號 SI :畫面信號 SDR :驅動信號
DS :顯示數據。
具體實施例方式
圖2為依據本發明一實施例的立體顯示器的系統示意圖。請參照圖2，立體顯示 器200包括影像控制器210，畫框內存220、時序控制器230及顯示面板240，其中立體顯示 器200是以時間多任務式來顯示立體影像。影像控制器210接收影像數據致能信號DE2及 畫面信號SI，並據此產生水平數據致能信號HDE2、左眼背光信號BL_L及右眼背光信號BL_ R。畫框內存接收具有左眼畫面數據或右眼畫面數據的畫面數據FD2，並依據影像控制器 210的控制將所儲存的畫面數據HD2輸出至時序控制器230，其中畫面數據HD2與畫面數據 FD2本質上相同，但傳輸的時間不同。 時序控制器230依據水平數據致能信號HDE2接收畫面數據HD2，並據此輸出多個 驅動信號SDR及多個顯示數據DS，其中上述驅動信號包括水平同步信號、啟動信號、極性反 轉信號、栓鎖信號、閘極頻率信號及輸出致能信號。顯示面板240接收這些驅動信號SDR、 這些顯示數據DS、左眼背光信號BL_L及右眼背光信號BL_R，並據此顯示左眼畫面或右眼畫 面。其中，顯示面板240上可配置畫素數組、驅動電路、左眼光源及右眼光源，以透過驅動電 路將顯示數據寫入畫素數組中，並且左眼光源受控於左眼背光信號BL—L於寫入左眼畫面 時提供背光，右眼光源受控於右眼背光信號BL_R於寫入右眼畫面時提供背光。
圖3為圖2的影像數據致能信號DE2、畫面數據FD2及畫面信號SI的波形示意圖。 請參照圖2及圖3，當影像數據致能信號DE2於期間301致能(在此以高準位為例)時，代表 畫面數據FD2在傳送中(如斜線區域所示)，並且畫面數據FD2會儲存於畫框內存220中。並 且，在期間301中畫面信號SI為高準位，代表畫面資料FD2為左眼畫面資料。當影像數據 致能信號DE2於期間302致能時，代表畫面數據FD2在傳送中，並且畫面數據FD2同樣會儲 存於畫框內存220中。但在期間302中畫面信號SI為低準位，則代表畫面資料FD2為右眼 畫面資料。依此，期間303所傳送的畫面數據FD2為左眼畫面數據，期間304所傳送的畫面 數據FD2為右眼畫面數據。 圖4為圖2的水平數據致能信號HDE2、左眼背光信號BL_L及右眼背光信號BL_R 的波形示意圖。請參照圖2及圖4，此假設畫框期間FR1為對應左眼畫面，畫框期間FR2為 對應右眼畫面。當畫面數據FD2儲存於畫框內存220中時，影像控制器210會輸出水平數 據致能信號HDE2，並控制畫框內存220輸出所儲存的畫面數據FD2作為畫面數據HD2。並且，水平數據致能信號HDE2、左眼背光信號BL_L及右眼背光信號BL_R於時序上互不重迭， 代表畫面數據HD2傳送的時間、左眼光源發光的時間與右眼光源發光的時間互不相同。
在期間401中，影像控制器210會輸出水平數據致能信號HDE2，同時畫框內存220 會輸出對應左眼畫面的畫面數據FD2至時序控制器230。並且，時序控制器230依據水平數 據致能信號HDE2及畫面數據FD2輸出驅動信號SDR及顯示數據DS。在畫面數據FD2輸出 結束且經時間403後，影像控制器210輸出左眼背光信號BL_L以點亮顯示面板240的左眼 光源。其中，期間403大於等於一液晶反應時間，以在顯示面板240中畫素數組的液晶皆轉 動至定位時才顯示畫面。藉此，可於畫框期間FR1顯示左眼畫面。 在期間411中，影像控制器210會輸出水平數據致能信號HDE2，同時畫框內存220 會輸出對應右眼畫面的畫面數據FD2至時序控制器230。並且，時序控制器230依據水平數 據致能信號HDE2及畫面數據FD2輸出驅動信號SDR及顯示數據DS。在畫面數據FD2輸出 結束且經時間413後，影像控制器210輸出右眼背光信號BL_R以點亮顯示面板240的右眼 光源。同樣，期間413大於等於一液晶反應時間，以在畫面就緒時才顯示畫面。藉此，可於 畫框期間FR2顯示右眼畫面。 值得一提的是，左眼背光信號BL_L與畫框期間FR2會間隔時間405，以防止在左眼 畫面切換至右眼畫面時，左眼光源的餘光造成畫面幹擾(crosstalk)的現象。而右眼背光 信號BL—R與下一個畫框期間會間隔時間415，以防止在右眼畫面切換至左眼畫面時，右眼 光源的餘光造成畫面幹擾的現象。 依據上述，由於畫框內存220為儲存左眼畫面數據或右眼畫面數據，而非具有左 眼畫面及右眼畫面的畫面數據，因此畫框內存220可為圖1的畫框內存120的一半。並且， 影像控制器210處理的畫面數據為左眼畫面數據或右眼畫面數據，因此影像控制器210的 畫面輸出頻率可與畫面輸入頻率相同。再者，影像控制器210並未直接處理畫面數據FD2， 因此影像控制器210的設計可以簡化。 再看到圖3及圖4，比較期間301及畫框期間FR1，由於畫面數據FD2在傳送時並未 預留光源發光的時間，為了使光源有發光的時間，畫面數據HD2傳輸的時間(即期間401)會 短於畫面數據FD2的傳送時間，亦即畫框內存兩側的時序並不同步。此外，若畫面數據FD2 在傳送時預留光源發光的時間，則畫面數據FD2可直接傳送至時序控制器230，並可省略畫 框內存220。 圖5為依據本發明另一實施例的立體顯示器的系統示意圖。請參照圖2及圖5，其 不同之處在於影像處理單元510，並且影像處理單元510可視為影像控制器210及時序控制 器230的整合。在本實施例中，影像處理單元510會依據影像數據致能信號DE2及畫面信 號SI產生驅動信號SDR，並且影像處理單元510會控制畫框內存220依序輸出所儲存的畫 面數據FD2的數據作為顯示數據DS。 依據上述實施例，立體顯示器500會在畫面數據完全寫入至顯示面240時，才會點 亮左眼光源右眼光源。換言之，在顯示面板240接收完對應左眼畫面數據的顯示數據DS且 經過大於等於液晶反應時間的一段時間後，影像處理單元510才會輸出左眼背光信號BL_ L。在顯示面板240接收完對應右眼畫面數據的顯示數據DS且經過大於等於液晶反應時間 的一段時間後，影像處理單元510才會輸出右眼背光信號BL_R。並且，左眼背光信號BL_ L會與下一個畫框期間保持一段時間，右眼背光信號BL_R同樣會與下一個畫框期間保持一段時間。上述可參照圖4的說明，以避免畫面顯示不完全及畫面間的幹擾。
值得一提的是，本發明實施例的立體顯示器200及500若接收到平面畫面時，可用 以顯示平面畫面。換言之，若畫面信號SI表示畫面數據FD2為一平面畫面的話，則時序控 制器230及影像處理單元510會依據畫面數據FD2輸出多個驅動信號SDR及多個顯示數 據DS，以寫入平面畫面至顯示面240。在平面畫面寫入後，影像控制器210及影像處理單元 510所產生的相同的左眼背光信號BL_L及右眼背光信號BL_R，以使左眼光源及右眼光源於 同一畫框期間同時發光，藉此平面畫面同時傳送至左右眼，進而達到顯示平面畫面的效果。 其中，顯示平面畫面的驅動方式與上述相似，在此則不再贅述。 綜上所述，本發明實施例的立體顯示器，具有下列優點。其一，由於畫框內存儲存 單眼的畫面數據，因此本發明的畫框內存為傳統的一半。其二，由於接收的畫面數據為單眼 的畫面，因此影像控制器的畫面輸出頻率可相同於畫面輸入的頻率。其三，由於影像控制器 未直接處理畫面數據，因此可簡化影像控制器的設計。其四，可將影像控制器及時序控制器 整合為一影像處理單元，以簡化電路設計。其五，若畫面數據的傳送時序保留光源發光的時 間，則可省略畫框內存。其六，本發明可透過傳送平面畫面的畫面資料且同時使左右眼光源 發光，以此顯示平面畫面。 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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明 的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
權利要求
一種立體顯示器，其特徵在於包括一影像控制器，接收一影像數據致能信號及一畫面信號，並據此產生一水平數據致能信號、一左眼背光信號及一右眼背光信號；一時序控制器，依據該水平數據致能信號接收一左眼畫面數據或一右眼畫面數據，並據此輸出多個驅動信號及多個顯示數據；以及一顯示面板，接收該些驅動信號、該些顯示數據、該左眼背光信號及該右眼背光信號，並據此顯示一左眼畫面或一右眼畫面；其中，該畫面信號對應該時序控制器接收該左眼畫面數據或該右眼畫面資料，該左眼背光信號控制該顯示面板的一左眼光源，該右眼背光信號控制該顯示面板的一右眼光源。
2. 根據權利要求1所述的立體顯示器，其特徵在於更包括一畫框內存，耦接該時序控制器及該影像控制器，用以接收該左眼畫面數據或該右眼畫面數據，並依據該影像控制器的控制傳送該左眼畫面數據或該右眼畫面數據至該時序控制器。
3. 根據權利要求l所述的立體顯示器，其特徵在於其中該水平數據致能信號、該左眼背光信號及該右眼背光信號於時序上互不重迭。
4. 根據權利要求1所述的立體顯示器，其特徵在於其中該左眼背光信號與該時序控制器接收該左眼畫面數據的一第一期間相距一第一時間，該左眼背光信號與該時序控制器接收該右眼畫面數據的一第二期間相距一第二時間，其中該第一期間先於該左眼背光信號，該第二期間晚於該左眼背光信號；其中該第一時間大於等於一液晶反應時間。
5. 根據權利要求1所述的立體顯示器，其特徵在於其中該右眼背光信號與該時序控制器接收該右眼畫面數據的一第三期間相距一第三時間，該右眼背光信號與該時序控制器接收該左眼畫面數據的一第四期間相距一第四時間，其中該第三期間先於該右眼背光信號，該第四期間晚於該右眼背光信號；其中該第三時間大於等於一液晶反應時間。
6. 根據權利要求1所述的立體顯示器，其特徵在於其中當該畫面信號表示該時序控制器接收一平面畫面數據時，則該時序控制器依據該平面畫面數據輸出該些驅動信號及該些顯示數據，並使該影像控制器產生的左眼背光信號相同於其產生的該右眼背光信號。
7. —種立體顯示器，其特徵在於包括一影像處理單元，接收一影像數據致能信號及一畫面信號，並據此產生多個驅動信號、一左眼背光信號及一右眼背光信號；一畫框內存，接收一左眼畫面數據或一右眼畫面數據，並依據該影像處理單元的控制輸出該左眼畫面資料或該右眼畫面數據的多個顯示數據；以及一顯示面板，接收該些驅動信號、該些顯示數據、該左眼背光信號及該右眼背光信號，並據此顯示一左眼畫面或一右眼畫面；其中，該畫面信號對應該畫框內存接收該左眼畫面數據或該右眼畫面資料，該左眼背光信號控制該顯示面板的一左眼光源，該右眼背光信號控制該顯示面板的一右眼光源。
8. 根據權利要求6所述的立體顯示器，其特徵在於其中該些驅動信號、該左眼背光信號及該右眼背光信號於時序上互不重迭。
9. 根據權利要求6所述的立體顯示器，其特徵在於其中該左眼背光信號與該顯示面板接收對應該左眼畫面數據的該些顯示數據的一第一期間相距一第一時間，該左眼背光信號與該顯示面板接收對應該右眼畫面數據的該些顯示數據的一第二期間相距一第二時間，其中該第一期間先於該左眼背光信號，該第二期間晚於該左眼背光信號；其中該第一時間大於等於一液晶反應時間。
10.根據權利要求6所述的立體顯示器，其特徵在於其中該右眼背光信號與該顯示面板接收對應該右眼畫面數據的該些顯示數據的一第三期間相距一第三時間，該右眼背光信號與該顯示面板接收對應該左眼畫面數據的該些顯示數據的一第四期間相距一第四時間，其中該第三期間先於該右眼背光信號，該第四期間晚於該右眼背光信號；其中該第三時間大於等於一液晶反應時間。
全文摘要
本發明涉及一種立體顯示器，其包括影像控制器、時序控制器及顯示面板。影像控制器接收影像數據致能信號及畫面信號，並據此產生水平數據致能信號、左眼背光信號及右眼背光信號。時序控制器依據水平數據致能信號接收左眼畫面數據或右眼畫面數據，並據此輸出多個驅動信號及多個顯示數據。顯示面板接收這些驅動信號、這些顯示數據、左眼背光信號及右眼背光信號，並據此顯示左眼畫面或右眼畫面。其中，畫面信號對應時序控制器接收左眼畫面數據或右眼畫面數據，左眼背光信號控制顯示面板的左眼光源，右眼背光信號控制顯示面板的右眼光源。本發明可減少儲存畫面數據所需的容量，並且可降低影像控制器處理畫面的頻率。
文檔編號H04N13/04GK101783968SQ20101013814
公開日2010年7月21日 申請日期2010年4月2日 優先權日2010年4月2日
發明者廖振伸, 朱益男, 謝詠裕 申請人:福州華映視訊有限公司;中華映管股份有限公司