立體影像顯示裝置及其方法

专利摘要:
本發明係提供一種立體影像顯示裝置，包括：一共同狀態產生器，用以接收具有至少一立體影像資訊，以產生一左眼影像、一右眼影像、一共同子影像及所對應的一狀態訊號，其中該共同子影像係為該左眼影像及該右眼影像之共同部分；以及一主動控光層，依據該狀態訊號，對於該左眼影像及該右眼影像及該共同子影像分別處於一第一狀態、一第二狀態及一第三狀態。
公开号:TW201301859A
申请号:TW100123007
申请日:2011-06-30
公开日:2013-01-01
发明作者:Chueh-Pin Ko
申请人:Acer Inc；
IPC主号:H04N13-00

专利说明:
立體影像顯示裝置及其方法
本發明係屬於立體影像顯示技術，特別是有關於使用一共同狀態之立體影像顯示裝置及方法。
3D立體視覺的產生是當人類兩眼觀看物體時會有些微的差異，此亦稱為視差(parallax)，人腦會解讀雙眼的視差並判斷物體遠近以產生立體視覺。在這個基礎之下發展出各式各樣的3D立體顯示技術，主要分為眼鏡與裸視兩大類型。當使用者需要佩戴特製眼鏡以觀賞3D立體影片時，依據其運作模式可分為為主動式及被動式。
被動式3D立體眼鏡亦可分為紅藍濾色片式3D立體眼鏡以及被動偏光式3D立體眼鏡。被動偏光式3D立體眼鏡的左眼鏡片及右眼鏡片上均具有一偏光片，以過濾原本朝不同方向震動的光線，阻隔與偏光膜方向垂直的光線，並讓與偏光膜方向相同的光線通過。使用被動偏光式3D立體眼鏡亦需搭配對應的偏光式立體影像顯示裝置，偏光式立體影像顯示裝置，例如LCD，可使用兩片液晶面板各自顯示垂直及水平偏光畫面，但此種方式成本較高，一般常用的做法是在螢幕表面配置奇偶交錯排列的垂直及水平偏光片，分別使用畫面一半的像素透過相位延遲單元(patterned retarder)的相位延遲設計讓奇/偶數線不同以進行偏光產生3D效果，此方式之成本較低，但左眼及右眼看到的畫面解析度(水平或垂直解析度)僅有一半，如第1圖所示，其中在液晶面板101之前安置了主動偏光層(active polarizer)102及相位延遲單元103，在3D偏光眼鏡104之左眼以逆時針圓偏振之方式接收到僅有偶數線之左眼影像，3D偏光眼鏡104之右眼以順時針圓偏振之方式接收到僅有奇數線之右眼影像。
主動快門式的3D電視系統可應用於電漿電視、LCD或DLP背投影電視等等，而且需搭配對應的快門眼鏡(shutter glasses)與播放之電視訊號進行同步，才能正確地觀賞到對應的3D畫面，且快門眼鏡之價格相對較高。當使用主動偏光式3D電視所觀賞3D影片，對於左眼及右眼來說，每張畫面均具有完整的解析度，然而因為左眼影像及右眼影像輪流播流之緣故，所能觀賞到的畫面更新率(frame rate)僅有原本影像的一半，而且快門眼鏡之切換亦會造成閃爍。
傳統3D立體影像或其他相關技術概念皆把立體影像視為獨立的左眼/右眼影像訊號與獨立的左眼/右眼影像之顯示方式來呈現3D立體視覺。這樣的做法雖簡單，但會造成快門眼鏡閃爍，或是偏光眼鏡所觀看到的解析度減低的問題，因為所有的設計概念均是基於僅顯示兩種狀態：左眼影像及右眼影像。
有鑑於此，本發明提供一種立體影像顯示裝置，包括：一共同狀態產生器，用以接收具有至少一立體影像資訊，以產生一左眼影像、一右眼影像、一共同子影像及所對應的一狀態訊號，其中該共同子影像係為該左眼影像及該右眼影像之共同部分；以及一主動控光層，依據該狀態訊號，對於該左眼影像及該右眼影像及該共同子影像分別處於一第一狀態、一第二狀態及一第三狀態。
本發明更提供一種立體影像顯示方法，包括：接收一立體影像資訊；依據該立體影像資訊，產生一左眼影像、一右眼影像及一共同子影像，其中該左眼影像、該右眼影像及該共同子影像係分別對應於具有一第一狀態、一第二狀態及一第三狀態之一狀態訊號；以及依據預定之一影像播放順序，於一立體影像顯示裝置上播放左眼影像、右眼影像及共同子影像，並依據該狀態訊號，以控制立體影像顯示裝置中之一主動控光層。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
因傳統3D立體影像之相關技術僅定義左眼影像及右眼影像，然而實際上人類雙眼在觀察物體時，兩眼影像僅有些微的差異，換句話說，兩眼影像中會有許多物體看起來是相同的，本發明在此提出一「共同子影像」之概念，並基於此概念以改良現有之各種主動/被動偏光式的3D立體影像顯示系統。第2A圖係顯示依據本發明一實施例之共同狀態產生器201的示意圖，其中立體影像資訊可為任何具有3D資訊的來源，例如：2D影片經過適當處理後所產生的3D影片(例如是2D影像與對應的深度影像)，或是由3D立體照像設備所擷取的3D影片(已具有左眼/右眼影像)，亦可為藍光(Blu-ray)格式中具有3D資訊之MVC格式的檔案，或是2D影像加上對應的深度資訊以呈現3D立體資訊之來源。共同狀態產生器201所輸出之立體影像包括左眼影像、右眼影像及共同子影像。狀態訊號包括狀態1、2、3，其中狀態1、2、3係分別定義為左眼影像、右眼影像及共同子影像，左眼影像及右眼影像中的共同部分，此稱為共同子影像，其目的在於可讓共同子影像之內容能夠同時呈現於觀眾的雙眼，並可提升3D畫面之畫質、亮度及解析度，亦可以避免觀眾在觀賞3D影片時因畫面閃爍所產生的疲勞。
當立體影像資訊經過共同狀態產生器201時，可獲得左眼影像、右眼影像或共同子影像所構成的立體影像，以及對應的狀態訊號。第2B及2C圖係顯示依據本發明另一實施例之共同狀態產生器201之示意圖。如第2B圖所示，若共同狀態產生器201所接收之立體影像資訊為3D立體攝影機所拍攝之左眼影像及右眼影像，則共同狀態產生器201判斷左眼影像與右眼影像是否相同，若是，則輸出的狀態訊號為狀態3，若否，則輸出的狀態訊號為狀態1(左眼影像)或狀態2(右眼影像)。如第2C圖所示，若共同狀態產生器201所接收之立體影像資訊為多視角之資訊或2D影像加上深度影像之資訊，則共同狀態產生器201則判斷其所產生的左眼影像及右眼影像是否相同，若是，則輸出的狀態訊號為狀態3，若否，則輸出的狀態訊號為狀態1(左眼影像)或狀態2(右眼影像)。在一實施例中，共同狀態產生器201可以是個人電腦的所執行的軟體、顯示器中的縮放器(scalar)、面板中的時序控制器(T-CON)或是播放器的韌體(firmware)，但本發明不限於此。共同狀態產生器201所產生之立體影像，可為其所接收之立體影像資訊經過旁通(bypass)或是由習知的3D格式轉換技術所產生。
共同狀態產生器201可針對不同的立體影像資訊來源進行不同之處理，但其目的均是找出左眼影像(狀態1)與右眼影像(狀態2)之共同部分。第3A、3B、3C、3D圖係顯示依據本發明一實施例之共同狀態產生器之演算法的示意圖。在一實施例中，如第3A圖所示，共同狀態產生器201可計算每一影像對中的左眼/右眼影像是否相近，例如：左眼影像301與右眼影像302之像素灰階值的相減結果的絕對值小於10，或是左眼/右眼影像之像素灰階值小於5，亦或左眼/右眼影像之像素的色差(DeltaE)小於1時，共同狀態產生器201判斷此影像對中的左右眼影像具有一狀態3的像素。在另一實施例中，如第3B圖所示，共同狀態產生器201可針對每兩張連續的左眼影像及右眼影像(亦即前後影像，例如左眼影像303及右眼影像304，或右眼影像304及左眼影像305)，計算其是否為相近影像，例如：前後影像之像素灰階值的相減結果的絕對值小於10，或是前後影像之像素的灰階值小於5，亦或是前後影像之像素的色差(DeltaE)小於1時，共同狀態產生器201判斷此前後影像具有一狀態3的像素。在又一實施例中，共同狀態產生器201更可針對連續數張影像之間的灰階值變化進行計算，以得知所計算的連續影像之間是否存在狀態3之共同影像，如第3C圖所示，影像306與307之像素的灰階值變化為3，影像307與308之像素的灰階值變化為6，則共同狀態產生器可統計該連續3張影像之間的灰階值變化之一加總值小於預定值(例如10)，以判斷影像306之該像素係為狀態3。如第3D圖所示，影像309與310之像素的灰階值變化為6，影像310與311之像素的灰階值變化為6，則共同狀態產生器可統計該連續3張影像之間的灰階值變化之一加總值大於預定值(例如10)，以判斷影像309之該像素係為狀態1之影像。依上述方式可計算出具有狀態3之完整的共同子影像，其中各像素之狀態值亦可替換為區塊狀態值，意即使用多個像素的區塊，並用一代表值來代替該區塊的狀態，如第3E、3F圖所示為過半法，以狀態數量過半者為主，亦或是如第3G圖所示，以區塊中心之狀態值為主，亦或是如第3H圖，當區塊中有一狀態值為1，則該區塊之狀態值則為1。綜上所述，共同子影像中僅有狀態3之像素或區塊。
若共同狀態產生器201所接收之立體影像資訊係為2D影像加上深度資訊或是藍光光碟中3D內容的MVC格式，其中2D影像與對應的深度資訊係可利用深度攝影機所產生，在此實施例中，可將2D影像與深度資訊(或MVC格式)利用習知技術(例如：藍光播放器或PC)將其轉換為以左右眼為基礎的立體影像，並透過特定的演算法(介紹於後)，以轉換為立體影像及對應的狀態資訊。在一實施例中，共同狀態產生器201將深度影像中特定深度值的區域定義為狀態3，舉例來說，一般左眼影像與右眼影像對於呈現於螢幕平面上在一特定深度的景物，所看到的影像幾乎沒有差異，因此可將深度影像中特定深度值或特定深度範圍的區域定義為狀態3，而其餘的區域則視左眼或右眼影像以定義為狀態1或狀態2。舉例來說，若在深度影像中使用灰階值0至255表示不同深度，則上述可定義為狀態3之特定深度範圍可為灰階值0至10、120至135或233至255，其餘之灰階值則視其為左眼影像或右眼影像以定義為狀態1或狀態2。
前述實施例係說明整張左眼影像或右眼影像為狀態3之情況，於又一實施例中，共同狀態產生器201更可計算左眼影像及右眼影像的交集部分，亦即共同子影像，擴增的立體影像可用下列函式表示：
Frame{L,R}→Frame{L*,S,R*}
& property(Frame)=StateX,wherein X=1~3
其中左眼影像係對應狀態1，右眼影像係對應狀態2，共同子影像係對應狀態3，其中共同狀態產生器亦會輸出各個影像對應的狀態訊號，以進一步控制3D顯示器之面板及主動控光層。在一實施例中，以左眼影像為例，L*可為純左眼影像、左眼影像或最佳化左眼影像，其中左眼影像為進行3D立體影像處理後所得到的左眼影像，「純左眼影像」表示僅出現於左眼影像之部分物體之子影像，最佳化左眼影像表示針對不同場景使用影像處理強化後以取得較佳視覺效果的左眼影像。共同子影像可用下列函式表示：
S=(L*∩R*)
其中S表示共同子影像，L*可為純左眼影像、左眼影像或最佳化左眼影像，R*可為純右眼影像、右眼影像或最佳化右眼影像，且L*與R*係為配對關係，例如L*為最佳化左眼影像，R*需為最佳化右眼影像。對於L*與R*的交集的部分之外，意即共同子影像S之外的區域，可補償黑色畫面、白色畫面或其他可改善影像畫質之影像，例如包含特定比例(例如：共同子影像在畫面的比例小於50%)或是針對左眼/右眼影像進行優化的影像。如第4A及4B圖所示，本發明可用不同方式計算L*、R*以及所對應的共同子影像S，其中第4A圖中之L*及R*分別為左眼影像及右眼影像，第4B圖中之L*及R*分別為純左眼影像及純右眼影像。
在另一實施例中，本發明可分別針對狀態1、2、3之左眼影像、右眼影像及共同子影像進行微調，例如共同狀態產生器201使用影像設定檔(profile)A調高狀態1、2的對比與飽和度，並降低其整體亮度；共同狀態產生器201使用影像設定檔B以調高狀態3的亮度，其流程請參考第4圖，在步驟S410，共同狀態產生器201判斷若該張影像為狀態3，則使用影像設定檔B，否則使用影像設定檔A，意即利用影像之狀態屬性的偵測結果，對應地將影像套用至不同的影像設定檔，以影像處理改變左眼影像、右眼影像及共同子影像的像素值，其中影像設定檔A及影像設定檔B所進行之影像處理包括調整於狀態1～3的左眼影像/右眼影像/共同子影像中所對應區域之亮度、對比、Gamma、飽和度及膚色之至少一者，但本發明不限於此。
第5圖係顯示依據本發明一實施例之立體影像顯示裝置500之方塊圖。立體影像顯示裝置500包括共同狀態產生器201、影像控制器501、狀態控制器502、顯示面板520及主動控光層530，當共同狀態產生器201計算出每張左眼影像、右眼影像及共同子影像後，並輸出立體影像，並可藉由一影像控制器501以控制立體影像中之左眼影像、右眼影像及共同子影像的影像播放順序，並將立體影像輸出至顯示面板520。另外，更藉由一狀態控制器502以控制立體影像顯示裝置500中的部分元件(例如：主動控光層530)，以針對立體影像的不同狀態進行對應的控制，其細節將於後述實施例中介紹。在一實施例中，共同狀態產生器201、影像控制器501及狀態控制器502所組成之影像時序控制器510可以是個人電腦的所執行的軟體、顯示器中的縮放器(scalar)、顯示面板中的時序控制器(T-CON)或是播放器的韌體(firmware)，但本發明不限於此。
在一實施例中，如第6A圖所示，若左眼影像及右眼影像之畫面頻率均為60Hz(NTSC格式)，當使用本發明之主動式快門眼鏡時，本發明之立體影像顯示裝置所播放之影像順序可為L*→S→R*→S，意即在每張左眼影像及右眼影像之後插入一張共同子影像，此時立體影像顯示裝置之畫面顯示頻率需為240Hz，此以NTSC格式為例，若以PAL格式，則需要200Hz的畫面顯示頻率，以便在同時間內顯示2倍資料量的輸出影像。在另一實施例中，如第6B圖所示，立體影像顯示裝置所播放之影像順序亦可為L*→S→R*，意即僅在左眼影像之後及右眼影像之前插入一張共同子影像，此時立體影像顯示裝置的畫面顯示頻率需為180Hz，此以NTSC格式為例，若以PAL格式，則需要150Hz的畫面顯示頻率，以便在同時間內顯示1.5倍資料量的輸出影像。在前述實施例中，原本快門眼鏡對於狀態1及狀態2之影像之操作方式為右眼鏡片關閉及左眼鏡片關閉(意即左眼鏡片開啟及右眼鏡片開啟)，然而針對狀態3之影像來說，快門眼鏡具有一「兩眼同開」之狀態，意即左眼鏡片及右眼鏡片同時開啟，以讓雙眼能同時觀察到共同子影像，藉以增進畫面品質。
在又一實施例中，如第6C圖所示，本發明之立體影像顯示裝置500中之主動控光層530播放影像順序可為L*→S→R*→S，或者是L*→S→R，其中主動控光層530係依據狀態訊號，對於該左眼影像及該右眼影像及該共同子影像分別處於一第一狀態、一第二狀態及一第三狀態，其中主動控光層530可為一主動偏光層、主動透鏡或主動光指向層。在另一實施例中，當使用偏光眼鏡搭配主動偏光層時，立體影像顯示裝置500播放影像之順序可為L*→S→R*→S，或者是L*→S→R，在立體影像顯示裝置500中具有一狀態控制器502，以控制主動偏光層，當接收到狀態3之訊號時，狀態控制器502係控制主動偏光層介於左右之間的中間偏光角度送出影像訊號，此時偏光眼鏡之雙眼可同時觀察到狀態3之共同子影像。
在又一實施例中，如第6D圖所示，當立體影像顯示裝置500使用裸視立體影像技術(如視差屏障式(parallax barriers)/主動透鏡(Active lenses)/指向性背光(direct backlight)等)時，在裸視立體影像顯示裝置中的左眼影像(狀態1)及右眼影像(狀態2)即為原本之操作模式，而狀態3之共同子影像則應用於裸視立體影像顯示裝置之2D模式。更詳細而言，在一實施例中，對於使用視差屏障的3D裸視顯示器，狀態控制器即為視差屏障的控制器，當其接收到狀態3之訊號時，狀態控制器會控制視差屏障，以切換至2D觀賞模式並送出2D觀賞之訊號。在另一實施例中，對於使用主動透鏡的3D裸視顯示器，狀態控制器502即為主動透鏡的控制器，當接收到狀態1之訊號時，狀態控制器502會控制透鏡角度以透過狀態1的主動透鏡射向左眼(意即僅有左眼影像呈現)，當接收到狀態2之訊號時，狀態控制器502會控制透鏡角度以讓光線透過狀態2的主動透鏡射向右眼(意即僅有右眼影像呈現)，當接收到狀態3之訊號時，則狀態控制器502會控制主動透鏡的透鏡角度以讓光線同時射向左眼及右眼(意即左眼影像及右眼影像同時呈現)，以讓裸視立體影像顯示裝置切換至2D觀賞模式並送出2D觀賞之訊號。在又一實施例中，對於使用指向性背光的3D裸視顯示器，狀態控制器502即為指向性背光模組(亦稱為主動光指向層)的控制器，當其接收到狀態1、2之狀態訊號時，狀態控制器502會分別開啟指向性背光模組中的左區背光模組及右區背光模組，以讓人眼分別接收到左眼影像及右眼影像，此即為指向性背光模組之3D模式。當其接收到狀態3之訊號時，則狀態控制器502會控制指向性背光模組中的左區背光模組及右區背光模組同時開啟，以讓裸視立體影像顯示裝置切換至2D觀賞模式並送出2D觀賞之訊號，以讓兩眼同時接收到左眼影像及右眼影像。前述實施例僅為本發明於不同立體影像顯示裝置之應用方式，當不能以此限定本發明。
本發明中之狀態3的共同子影像之訊號需搭配對應的立體影像顯示裝置，而立體影像顯示裝置可使用LCD、電漿或OLED等顯示技術，LCD顯示器可搭配一主動偏光層(active polarizer)，而非偏光型的顯示器(例如電漿或OLED)，需搭配後偏光片。在3D LCD顯示器中的主動偏光層，即為具有改變偏光方向的液晶旋轉層，在主動偏光層的前後會置有相位延遲單元與偏光單元，如第1圖所示，本發明中的主動偏光層之目的在於純左眼影像僅有左眼能觀察到，純右眼影像僅有右眼能觀察到，共同子影像或是左右眼影像相同，則兩眼均能觀察到。相位延遲單元係將線偏振延遲為圓偏振，以改善使用者觀賞立體影像顯示裝置時的視角。後偏光層係負責避免光學性的漏光以造成左右眼影像訊號的串擾(crosstalk)。此外，主動偏光層之設計必須與面板原生的偏光性以及3D眼鏡搭配。圓偏光或線偏光之3D眼鏡係為習知技術，在此不多做說明。於另一實施例中，上述視差屏障、主動透鏡、指向性背光模組或主動偏光層可通稱為「主動控光層」，依據狀態訊號以分別透過不同方式控制光線以顯示左眼影像於左眼、右眼影像於右眼、以及共同子影像於雙眼，以達到3D效果。
在一實施例中，主動偏光層係透過電壓訊號的控制以讓主動偏光層有不同的偏光角度，傳統的主動偏光層對應左眼影像及右眼影像僅有狀態1及狀態2兩種情況，例如偏轉45度及135度。本發明之主動偏光層則有一對應共同子影像之狀態3，如第7A圖所示，使用線偏振之3D眼鏡搭配本發明之具有主動偏光層的立體影像顯示裝置，可得知主動偏光層於狀態3時偏轉90度，以讓兩眼同時觀察到共同子影像。本發明之主動偏光層的偏轉角度與電壓之關係式如第7B、7C圖所示，當電壓(V)為5伏特時，主動偏光層之偏轉角度(T)為135度，其對應左眼影像之狀態1，當電壓為0伏特時，主動偏光層之偏光角度為45度，其對應右眼影像之狀態2，當電壓為2.6伏特時，主動偏光層之偏轉角度為90度，其對應共同子影像之狀態3。綜上所述，主動偏光層可利用三種不同的結構設計，以形成主動式偏光立體影像顯示裝置，第一種為僅改變偏光方向的液晶單元，第二種為增加前相位延遲單元，第三種為增加後偏光單元(通常LCD面板已有)。
在一實施例中，以LCD液晶螢幕為例，本發明之主動偏光層之不同狀態的驅動順序需與液晶螢幕面板之驅動順序相同，方能正確地控制使用者所觀賞到的影像。另一方面，本發明之主動偏光層之更新頻率，亦需與液晶螢幕面板之更新頻率相同。請參考第8圖，狀態信號801、802、803分別為狀態1、狀態2、狀態3之控制訊號，狀態信號801、802及803係用以控制主動偏光層以偏轉至對應狀態1、2、3之角度(例如45度、135度及90度)。因為液晶螢幕對於不同畫面，達到畫面穩定的時間不一，因此本發明之狀態信號801、802、803之前後間距可以不一致(詳述於後)，其目的在於讓液晶螢幕所呈現的畫面到達穩定時間的長度皆相等，因此，可利用縮短或加大間距的方式來調整狀態信號801、802及803。
當加入狀態3之控制訊號於主動控光層(例如：主動偏光層、主動透鏡或主動光指向層)或液晶螢幕面板時，需考慮到在不同狀態間的轉換時間的不同，有可能造成部分3D效果的不一致。目前已有習知技術可部分解決上述問題，例如在LCD面板上使用過驅動方式(overdrive)或是延長保持時間(hold time)之方式來進行處理，其中延長保持時間之方式包括對於垂直空白區間(vertical blanking interval,VBI)、水平空白區間(horizontal blanking interval,HBI)及作用時間(active time)的增減，以及內插次圖像(sub-frame)的方式。第9圖係顯示一LCD TN Normal White面板在不同狀態之間轉換所需時間之數值表，其中狀態1、2、3分別對應灰階值255、0及128。由第9圖中可得知面板在不同狀態之間的轉換時間經由過驅動方式後可以大幅縮短，其中在影像順序1為L*→S→R*→L*→S→R*時，並無狀態2至狀態3，以及狀態3至狀態1之轉換過程，在影像順序2為L*→S→R*→S→L*→S時，並無狀態2至狀態1之轉換過程。
在一實施例中，若本發明之立體影像顯示裝置以L*→S→R*→L*→S→R*之順序播放影像，意即以180Hz的頻率播放影像時，狀態信號803為原本在固定時間間隔下之狀態3之狀態信號預定傳送的時間，因為狀態之間切換需要轉換時間，因此主動控光層(例如：主動偏光層、主動透鏡或主動光指向層)的狀態訊號必須比液晶面板的狀態訊號更提早送達。若本發明之立體影像顯示裝置以L*→S→R*→S→L*→S之順序播放影像，則需以240Hz的頻率播放影像。舉例來說，若使用於具有主動偏光層之OLED或電漿之立體影像顯示裝置時，則僅需在該張影像所對應的像素發光之前將主動偏光層偏轉至定位，並在發光結束後在偏轉至下一個定位即可。在此種設計下，立體影像顯示裝置面板之更新頻率亦可大於或等於主動式偏光層的更新頻率。於另一實施例中，若立體影像顯示裝置之面板係可切割為一或多個子顯示區，則在更新控制信號時可針對全部的子顯示區或各個子顯示區進行更新。
於另一實施例中，如第10A圖所示，本發明之狀態控制器502更包括一狀態延遲器503，其具有一時序延遲查找表(time-delay lookup table)，依據時序延遲查找表，狀態延遲器503可針對不同狀態之間的轉換時間及狀態，讓狀態訊號進行對應的延遲，以使主動控光層(例如：主動偏光層、主動透鏡或主動光指向層)與顯示器面板可同時且準確地配合以顯示對應的影像。狀態延遲器503所執行之流程如第10B圖所示，在步驟S1010，狀態延遲器503檢查所接收到之狀態訊號。在步驟S1020，狀態延遲器503偵測狀態訊號中的狀態改變。在步驟S1030，狀態延遲器503由時序延遲查找表中讀出對應於狀態改變之延遲時間。在步驟S1040，狀態延遲器503依據所讀出之延遲時間，對狀態訊號進行對應之延遲，並輸出狀態控制訊號，其中狀態控制訊號即為經過校正的狀態訊號。在一實施例中，主動控光層可為一主動偏光層、一主動透鏡、或一主動光指向層，透過本發明所提出之時間延遲或時序校正之方法以進行調整，以便讓左眼影像、右眼影像及共同子影像對應於狀態1、狀態2及狀態3之狀態訊號能準確地與顯示面板之時序相符，以正確地輸出影像。
第11圖係顯示依據本發明一實施例之立體影像顯示方法之流程圖。在步驟S1110，共同狀態產生器201接收至少一左眼影像及至少一右眼影像，其中該左眼影像係對應於一第一狀態，該右眼影像係對應於一第二狀態。在步驟S1120，共同狀態產生器201依據該左眼影像及該右眼影像，產生一共同子影像，其中該共同子影像係對應於一第三狀態。在步驟S1130，影像控制器501依據預定之一影像播放順序，於一立體影像顯示裝置上播放左眼影像、右眼影像及共同子影像，狀態控制器502並依據第一狀態、第二狀態及第三狀態，以控制立體影像顯示裝置中之主動控光層，其中主動控光層對於左眼影像、右眼影像及共同子影像係分別處於狀態1、狀態2及狀態3。若主動控光層為一主動偏光層，則主動偏光層係控制對應於左眼影像、右眼影像及共同子影像之一偏光角度。在此實施例中，該主動偏光層對應於該左眼影像具有一第一偏光角度，對應於該右眼影像具有一第二偏光角度，當立體影像顯示裝置中播放該共同子影像時，該主動偏光層之該偏光角度係介於該第一偏光角度及該第二偏光角度之間。若主動控光層為一主動透鏡，於第一狀態時，僅左眼影像可透過主動透鏡呈現，於第二狀態時，僅右眼影像可透過主動透鏡呈現，且於第三狀態時，左眼影像及右眼影像同時透過主動透鏡呈現。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
101．．．液晶面板
102．．．主動偏光層
103．．．相位延遲單元
104．．．圓偏光眼鏡
201．．．共同狀態產生器
301、303、305．．．左眼影像
302、304．．．右眼影像
306、307、308、309、310、311．．．影像
500．．．立體影像顯示裝置
501．．．影像控制器
502．．．狀態控制器
503．．．狀態延遲器
510．．．影像時序控制單元
520．．．顯示面板
530．．．主動控光層
801、802、803．．．狀態訊號
第1圖係顯示一傳統3D液晶顯示裝置及偏光眼鏡之示意圖。
第2A圖係顯示依據本發明一實施例之共同狀態產生器的示意圖。
第2B、2C圖係顯示依據本發明另一實施例之共同狀態產生器針對不同影像來源進行狀態判斷的示意圖。
第3A、3B圖係顯示依據本發明一實施例之共同狀態產生器計算相同影像之示意圖。
第3C、3D圖係顯示依據本發明一實施例之共同狀態產生器計算連續影像之間是否為相同影像的示意圖。
第3E、3F、3G、3H圖係顯示依據本發明一實施例之使用不同區塊以表示共同狀態之示意圖。
第4A~4C圖係顯示依據本發明一實施例之共同狀態產生器針對不同影像使用不同影像設定檔之流程圖。
第5圖係顯示依據本發明一實施例之立體影像顯示裝置500之方塊圖。
第6A、6B圖係顯示依據本發明一實施例之立體影像顯示裝置搭配快門眼鏡之影像播放順序之示意圖。
第6C圖係顯示依據本發明另一實施例之立體影像顯示裝置搭配偏光眼鏡之影像播放順序之示意圖。
第6D圖係顯示依據本發明另一實施例之裸視立體影像顯示裝置之影像播放順序之示意圖。
第7A圖係顯示依據本發明一實施例之立體影像顯示裝置中之主動偏光層與所搭配之偏光眼影之示意圖。
第7B圖係顯示依據本發明一實施例之立體影像顯示裝置中之主動偏光層的電壓與偏光角度之關係圖。
第7C圖係顯示依據本發明一實施例之立體影像顯示裝置中之主動偏光層對應不同狀態之偏光角度及電壓之關係表。
第8圖係顯示依據本發明一實施例之影像播放順序及其對應的狀態控制訊號與時序之示意圖。
第9圖係顯示依據本發明一實施例之液晶螢幕面板之狀態轉換時間的比較表。
第10A圖係顯示依據本發明一實施例之狀態延遲器的方塊圖。
第10B圖係顯示依據本發明一實施例之狀態延遲器之運作的流程圖。
第11圖係顯示依據本發明一實施例之立體影像顯示方法之流程圖。
500．．．立體影像顯示裝置
201．．．共同狀態控制器
501．．．影像控制器
502．．．狀態控制器
510．．．影像時序控制單元
520．．．顯示面板
530．．．主動控光層

权利要求:
Claims (16)
[1] 一種立體影像顯示裝置，包括：一共同狀態產生器，用以接收一立體影像資訊，並據以產生一左眼影像、一右眼影像、一共同子影像及所對應的一狀態訊號，其中該共同子影像係為該左眼影像及該右眼影像之共同部分；一顯示面板，用以依據一預定播放順序來播放該左眼影像、該共同子影像及該右眼影像；以及一主動控光層，當該顯示面板分別播放該左眼影像、該右眼影像及該共同子影像時，該主動控光層會依據該狀態訊號而分別處於一第一狀態、一第二狀態及一第三狀態。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之立體影像顯示裝置，其中該預定播放順序為該左眼影像、該共同子影像、該右眼影像及該共同子影像，或是該左眼影像、該共同子影像及該右眼影像。
[3] 如申請專利範圍第1項所述之立體影像顯示裝置，更包括一偏光眼鏡，其中當該顯示面板播放該左眼影像時，僅該偏光眼鏡之左眼鏡片可觀賞對應於該第一偏轉角度之該左眼影像；當該顯示面板播放該右眼影像時，僅該偏光眼鏡之右眼鏡片可觀賞對應於該第二偏轉角度之該右眼影像；以及當該顯示面板播放該共同子影像時，該偏光眼鏡之左眼鏡片及右眼鏡片均可觀賞到該共同子影像。
[4] 如申請專利範圍第1項所述之立體影像顯示裝置，其中該主動控光層係為一主動偏光層(active polarizer)，該主動偏光層於該第一狀態、該第二狀態及該第三狀態分別具有一第一偏轉角度、一第二偏轉角度及一第三偏轉角度，其中該第三偏轉角度係介於該第一偏轉角度及該第二偏轉角度之間。
[5] 如申請專利範圍第4項所述之立體影像顯示裝置，更包括一狀態延遲器，用以依據該顯示面板對應該左眼影像、該右眼影像及該共同子影像之一畫面轉換特性，調整該狀態訊號之一延遲時間以便讓該主動偏光層進行對應之偏轉的時間與該顯示面板播放該左眼影像、該右眼影像及該共同子影像之時間一致。
[6] 如申請專利範圍第5項所述之立體影像顯示裝置，其中該狀態延遲器更包括一延遲時間查找表以記錄在該主動偏光層及該顯示面板中該狀態訊號於該左眼影像、該右眼影像及該共同子影像之間進行切換時之該延遲時間。
[7] 如申請專利範圍第1項所述之立體影像顯示裝置，其中該主動控光層係為一主動光指向層，且該主動光指向層更包括一左區背光模組及一右區背光模組，且該主動光指向層於該第一狀態及該第二狀態時，僅分別開啟該左區背光模組及該右區背光模組，該主動光指向層於該第三狀態時，同時開啟該左區背光模組及該右區背光模組。
[8] 如申請專利範圍第1項所述之立體影像顯示裝置，其中該主動控光層係為一主動透鏡，於該第一狀態時，僅該左眼影像可透過該主動透鏡呈現，於該第二狀態時，僅該右眼影像可透過該主動透鏡呈現，且於該第三狀態時，該左眼影像及該右眼影像同時透過該主動透鏡呈現。
[9] 如申請專利範圍第1項所述之立體影像顯示裝置，其中該共同狀態產生器更對該左眼影像及該右眼影像使用一第一影像設定檔，並對該共同子影像使用一第二影像設定檔。
[10] 一種立體影像顯示方法，包括：接收一立體影像資訊，並據以產生一左眼影像、一右眼影像及一共同子影像，其中該左眼影像、該右眼影像及該共同子影像係分別對應於具有一第一狀態、一第二狀態及一第三狀態之一狀態訊號，且該共同子影像係為該左眼影像及該右眼影像之共同部分；以及依據一預定播放順序，於一立體影像顯示裝置的一顯示面板上播放該左眼影像、該右眼影像及該共同子影像；依據該狀態訊號，以控制該立體影像顯示裝置中之一主動控光層。
[11] 如申請專利範圍第10項所述之立體影像顯示方法，其中該預定播放順序為該左眼影像、該共同子影像及該右眼影像，或是該左眼影像、該共同子影像、該右眼影像及該共同子影像。
[12] 如申請專利範圍第10項所述之立體影像顯示方法，其中該3D顯示裝置更包括一偏光眼鏡，且該立體影像顯示方法更包括：當該顯示面板播放該左眼影像時，控制僅該偏光眼鏡之左眼鏡片可觀賞對應於該第一偏轉角度之該左眼影像；當該顯示面板播放該右眼影像時，控制僅該偏光眼鏡之右眼鏡片可觀賞對應於該第二偏轉角度之該右眼影像；以及當該顯示面板播放該共同子影像時，控制該偏光眼鏡之左眼鏡片及右眼鏡片均可觀賞到該共同子影像。
[13] 如申請專利範圍第10項所述之立體影像顯示方法，其中該主動控光層係為一主動偏光層，且該立體影像顯示方法更包括：控制該主動控光層於該第一狀態、該第二狀態及該第三狀態分別具有一第一偏轉角度、一第二偏轉角度及一第三偏轉角度，其中該第三偏轉角度係介於該第一偏轉角度及該第二偏轉角度之間。
[14] 如申請專利範圍第10項所述之立體影像顯示方法，其中該主動控光層係為一主動光指向層，該主動光指向層更包括一左區背光模組及一右區背光模組，且該立體影像顯示方法更包括：於該第一狀態時，控制該主動光指向層僅開啟該左區背光模組；於該第二狀態時，控制該主動光指向層僅開啟該右區背光模組；以及於該第三狀態時，控制該主動光指向層同時開啟該左區背光模組及該右區背光模組。
[15] 如申請專利範圍第10項所述之立體影像顯示方法，其中該主動控光層係為一主動透鏡，且該立體影像顯示方法更包括：於該第一狀態時，控制僅該左眼影像由該主動透鏡呈現；於該第二狀態時，控制僅該右眼影像由該主動透鏡呈現；以及於該第三狀態時，控制該左眼影像及該右眼影像同時透過該主動透鏡呈現。
[16] 如申請專利範圍第10項所述之立體影像顯示方法，更包括：對該左眼影像及該右眼影像使用一第一影像設定檔，並對該共同子影像使用一第二影像設定檔。

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