CN102104787B - 图像显示设备、图像显示观看***和图像显示方法 - Google Patents

图像显示设备、图像显示观看***和图像显示方法 Download PDF

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Abstract

一种图像显示设备，包括：显示面板，其周期性地显示不同图像；快门控制部分，其关于用于观看图像的眼镜，与显示面板的周期性显示同步地，生成用于驱动右眼的快门和左眼的快门的定时信号，所述眼镜提供有右眼的快门和左眼的快门；背光，其包括对应于显示面板的显示区域的大小的光导板和光源，所述光源提供在光导板的两个相对侧面上，并且从显示面板的后侧照射显示面板；以及背光控制部分，其在快门的打开时段期间使得提供在两个相对侧面上的各个光源在不同定时闪烁。

Description

图像显示设备、图像显示观看***和图像显示方法
技术领域
本发明涉及图像显示设备、图像显示观看***和图像显示方法。
背景技术
近来，如例如日本专利No.3701355中描述的技术已经成为已知的，其以时分方式在单个屏幕上显示多个视频图像，并且使用具有快门的一幅眼镜，该快门与显示的图像的定时同步，以便分开多个视频图像并单独地辨认它们。如日本专利申请公开No.JP-A-61-227498中描述的技术也是已知的，其使得可能通过利用前述技术来显示分别对应于左眼和右眼的视差图像，创建立体显示。
发明内容
这两种技术在硬件方面基本相同，并且它们唯一的不同在于它们显示的视频内容和快门的操作。即，如果分别对应于左眼和右眼的快门以相同相位打开和关闭，则可以选择性地显示多个视频图像，并且如果快门以相反相位打开和关闭，使得两个图像用作视差图像，则可以显示立体图像。
顺带提及，在如液晶显示器的保持型(hold-type)显示设备的情况下，因为通常从屏幕的上部顺序地重写屏幕，所以当在屏幕内执行扫描的同时在一幅眼镜中提供的各快门打开时，出现这样的问题：重写前后的两个图像看起来好像它们是重叠的。
在日本专利申请公开No.JP-A-2009-152897中描述了一种用于在称为消隐时段的时间段内打开快门的方法，该消隐时段发生在屏幕内的扫描完成后，在下一屏幕的扫描开始前。然而，在该方法中，关于屏幕的下部，快门在扫描后立即打开。因为在实际的液晶显示器中液晶的响应速度有限，所以在屏幕的下部中显示没有完全变为新的屏幕。结果，快门在之前屏幕仍然保留的状态下打开，并且出现这样的问题：特别是在屏幕的下部中，右和左图像以混合方式显示。
此外，在日本专利申请公开No.JP-A-2009-25436中提出：应当通过例如如正常两倍快来驱动液晶显示器，两次写相同屏幕，并且快门应当在第二扫描时段内打开。然而，在该情况下，必须如正常两倍快来操作液晶显示器，并且由于例如帧存储器等的增加，显著的成本增加变得不可避免。
考虑前述问题，期望提供一种新颖和改进的图像显示设备、图像显示观看***和图像显示方法，其能够在保持简单结构的同时，可靠地防止多个周期性显示的图像被以混合方式视觉感知。
根据本发明的实施例，提供了一种图像显示设备，包括：显示面板，其周期性地显示多个不同图像；快门控制部分，其关于用于观看图像的眼镜，与显示面板的周期性显示同步地，生成用于驱动右眼的快门和左眼的快门的定时信号，所述眼镜提供有右眼的快门和左眼的快门；背光，其包括对应于显示面板的显示区域的大小的光导板和光源，所述光源提供在光导板的两个相对侧面上，并且从显示面板的后侧照射显示面板；以及背光控制部分，其在快门的打开时段期间使得提供在两个相对侧面上的各个光源在不同定时闪烁。
在该配置中，在其上提供光源的两个侧面是与显示面板的扫描方向相对的两个侧面。
在该配置中，在快门的打开时段期间，在两个侧面上提供的光源在分开的定时分别闪烁一次，并且在各自的光源的点亮(lighting)时段之间存在两个光源都关闭的时段。
在该配置中，在与扫描方向上的两个侧面之一的距离为两个侧面之间的距离的四分之一的点处，在只有提供在两个侧面之一上的光源点亮时获得的亮度，等于或大于在提供在两个侧面中的另一个上的光源点亮时获得的亮度的四倍高。
在该配置中，在快门的打开时段期间，快门控制部分生成用于在背光打开时的定时之前打开快门的定时信号。
根据本发明的另一实施例，提供了一种图像显示观看***，包括图像显示设备和立体图像观看眼镜。该图像显示设备包括：显示面板，其周期性地显示多个不同图像，快门控制部分，其关于用于观看图像的眼镜，与显示面板的周期性显示同步地，生成用于驱动右眼的快门和左眼的快门的定时信号，所述眼镜提供有右眼的快门和左眼的快门，背光，其包括对应于显示面板的显示区域的大小的光导板和光源，所述光源提供在光导板的两个相对侧面上，并且从显示面板的后侧照射显示面板，以及背光控制部分，其在快门的打开时段期间使得提供在两个相对侧面上的各个光源在不同定时闪烁。该立体图像观看眼镜提供有右眼的快门和左眼的快门，并且基于所述定时信号打开和关闭右眼的快门和左眼的快门。
在该配置中，用于观看图像的眼镜的快门分别安排在观看者的右眼和左眼的前方；以及响应于从图像显示设备周期性输出的右眼的图像和左眼的图像之间的切换，打开和关闭所述快门以使得右眼的图像入射在右眼上，并且使得左眼的图像入射在左眼上。
在该配置中，用于观看图像的眼镜的快门分别安排在观看者的右眼和左眼的前方，并且响应于从图像显示设备周期性输出的多个不同图像之间的切换，打开和关闭所述快门以使得图像之一入射在右眼和左眼两者上。
根据本发明的另一实施例，提供了一种图像显示方法，包括以下步骤：周期性地显示多个不同图像；关于用于观看图像的眼镜，与显示面板的周期性显示同步地，生成用于驱动右眼的快门和左眼的快门的定时信号，所述眼镜提供有右眼的快门和左眼的快门；以及在快门的打开时段期间，使得提供在背光的光导板的两个相对侧面上的各个光源在不同定时闪烁，所述背光提供有具有对应于显示面板的显示区域的大小的光导板和光源，所述光源提供在光导板的两个相对侧面上。
根据本发明的上述实施例，可能在保持简单结构的同时，可靠地防止多个周期性显示的图像被以混合方式视觉感知。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的立体图像显示观看***的配置的示意图；
图2是示出图像显示设备的配置的方块图；
图3是示出液晶面板及其***部分的配置的示意图；
图4是图示与根据第一实施例的***有关的驱动原理的示意图；
图5是示出其中在快门打开时段S2期间、亮度在屏幕的上部和下部开始增加和减少的、各个操作示例的示意图；
图6是示出图像的重写定时、液晶快门的打开和关闭状态、用于屏幕的上部的光源的点亮状态和用于屏幕下部的光源的点亮状态的时序图；
图7示出用于观看的眼镜的快门透射率的时间改变，垂直轴表示透射率，并且水平轴表示时间；
图8是示出快门打开时段S2在较早方向上扩展、并且液晶快门从实际上早于定时t7的定时t10打开的示例的示意图；
图9是示出背光的扫描点亮的配置示例的示意图；
图10是示出当使用图9所示的背光时、快门和背光的控制方法的示意图；
图11是示出当上下光源都点亮时、当只有上光源点亮时、和当只有下光源点亮时，亮度(垂直轴)分别关于屏幕上向上和向下方向的位置(水平轴)的特性图；以及
图12是示出为多个用户提供不同视频图像的***(双视图)的示意图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，基本上具有相同功能和结构的结构元件用相同参考标号表示，并且省略这些结构元件的重复说明。
注意，将按照下面的顺序进行描述。
1.第一实施例
(1)***配置示例
(2)图像显示设备的配置示例
(3)背光的配置示例
(4)图像写入和背光驱动的示例
(5)当驱动背光时抵消各个颜色的响应速度的差的示例
(6)关于快门和背光的控制的时序图
2.第二实施例(减少由快门响应的延迟导致的影响的配置示例)
3.第三实施例(背光的扫描点亮的示例)
4.第四实施例(对于周期性地显示多个不同图像的***的应用)
1.第一实施例
(1)***配置示例
图1是示出根据本发明实施例的立体图像显示观看***的配置的示意图。如图1所示，根据本实施例的立体图像显示观看***包括由液晶显示器(LCD)形成的图像显示设备100和用于观看显示的图像的眼镜200。
图像显示设备100是例如时分型的立体图像显示设备，并且以非常短的间隔在全屏上交替显示左眼图像和右眼图像。此外，图像显示设备100与左眼图像和右眼图像的显示间隔同步地，分开提供图像到左眼和右眼。图像显示设备100例如对每一场交替显示右眼的视差图像(右眼图像R)和左眼的视差图像(左眼图像L)。用于观看显示的图像的眼镜(以下也称为观看眼镜200)包括在对应于透镜的部分处的一对液晶快门200a和200b。
图像显示设备100包括红外光发送部分，并且观看眼镜200包括红外光接收部分。在立体显示的情况下，图像显示设备100以时分方式显示右眼的视差图像和左眼的视差图像。为了防止用户察觉任何闪烁(屏幕上的闪烁)，优选以等于或大于60Hz的频率设置一幅图像的显示时段。在立体显示的情况下，因为交替显示左和右视频图像，所以优选以等于或大于至少120Hz的频率设置一幅图像的显示时段。在本实施例中，以120Hz的频率交替显示左眼图像L和右眼图像R。
液晶快门200a和200b与对图像显示设备100的每一场执行的图像切换同步地，交替执行打开和关闭操作。更具体地，在右眼图像R显示在图像显示设备100上的场中，左眼的液晶快门200b关闭，并且右眼的液晶快门200a打开。另一方面，在显示左眼图像L的场中，执行与上述操作相反的操作。以此方式，图像显示设备100以非常短的间隔在全屏上交替显示左眼图像L和右眼图像R。同时，图像显示设备100与左眼图像L和右眼图像R的显示间隔同步地，分开提供图像到左眼和右眼。
利用上述操作，只有右眼图像R入射到佩戴观看眼镜200观看图像显示设备100的用户的右眼，并且只有左眼图像L入射到用户的左眼。结果，在观看者(用户)的眼睛内，右眼和左眼的图像同步，并且在图像显示设备100上显示的图像被立体感知。
此外，图像显示设备100还可以显示正常的二维图像。在该情况下，不执行右眼图像R和左眼图像L之间的切换。此外，用户可以视觉感知二维图像而不用佩戴观看眼镜200。
(2)图像显示设备的配置示例
接着，将描述图像显示设备100的配置。图2是示出图像显示设备100的配置的方块图。如图2所示，图像显示设备100提供有视频信号控制部分120、快门控制部分122、发射器124、定时控制部分126、背光控制部分128、栅极驱动器130、数据驱动器132和液晶显示面板134。背光(表面光源)136安排在液晶显示面板134的后侧。
液晶显示面板134包括液晶层、相互面对的透明电极、滤色镜等，其中液晶层***在相互面对的透明电极之间。此外，背光136利用具有好的持续特性等的发光二极管(LED)形成。
将用于显示右眼图像R和左眼图像L的视频信号输入视频信号控制部分120。视频信号控制部分120交替地输出右眼视频信号和左眼视频信号，以便在液晶显示面板134上交替地显示右眼图像R和左眼图像L。
从视频信号控制部分120输出的右眼视频信号和左眼视频信号输入到定时控制部分126。定时控制部分126将输入的右眼视频信号和左眼视频信号转换为要输入到液晶显示面板134的信号，并且生成要用于栅极驱动器130和数据驱动器132的操作的脉冲信号。
通过定时控制部分126转换的信号输入分别输入栅极驱动器130和数据驱动器132。栅极驱动器130和数据驱动器132接收通过定时控制部分126生成的脉冲信号，并且使得液晶显示面板134的每个像素基于输入的脉冲信号发光。结果，视频图像显示在液晶显示面板134上。
此外，视频信号控制部分120发送定时信号(栅极开始脉冲)到快门控制部分122。该定时信号指示右眼视频信号和左眼视频信号之间的切换定时。基于从视频信号控制部分120发送的定时信号，快门控制部分122将使得发射器124发光的驱动信号发送到发射器124。这里，使得发射器124发光的驱动信号是包括液晶快门200a和200b的打开和关闭定时的信号，并且快门控制部分122基于通过视频信号控制部分120发送的定时信号，控制液晶快门200a和200b的打开和关闭定时。基于从快门控制部分122发送的驱动信号，发射器124向观看眼镜200发送指示左和右液晶快门200a和200b的打开和关闭定时的光学信号(红外信号)。
尽管省略了细节，但是用于观看显示的图像的眼镜200提供有接收光学信号的传感器。当观看眼镜200的传感器接收光学信号时，观看眼镜200与液晶快门200a和200b的打开和关闭定时同步地，交替执行液晶快门200a的打开和关闭操作以及液晶快门200b的打开和关闭操作，该打开和关闭定时由光学信号指示。
此外，快门控制部分122将指示左和右视频图像之间的切换定时的定时信号发送到背光控制部分128。背光控制部分128输出控制信号使得背光136基于输入的定时信号发光。背光136基于从背光控制部分128输入的控制信号发光。
注意，在本实施例中，尽管液晶快门200a和200b的打开和关闭定时由图像显示设备100的快门控制部分122来确定，但是液晶快门200a和200b的打开和关闭定时可以在观看眼镜200侧控制，而图像显示设备100只发送左和右视频图像之间的切换定时到观看眼镜200。
(3)背光的配置示例
图3是示出液晶面板及其***部分的配置的示意图。如图3所示，背光136位于液晶显示面板134的后侧。背光136包括光源150a和150b、光导板152和光片(opticalsheet)154。如图3所示，光源150a位于光导板152上面，并且光源150a从光导板152的上端面照射光导板152。另一方面，光源150b位于光导板152的下面，并且光源150从光导板152的下端面照射光导板152。优选使用快速响应LED作为光源150a和150b，但是光源150a和150b不限于快速响应LED。
光导板152由如丙烯酸树脂的透明树脂形成，并且光导板152的剖面表面在屏幕的上下端较厚，而朝向屏幕的中间部分变薄。光导板152的该结构增强了从光源150a和150b发射的光的耦合效率。通过使用该类型的光导板152，当在屏幕的上部提供的光源150a点亮时，例如，只有屏幕的上半强烈发光，并且光没有明显到达屏幕的下半。以类似方式，当在屏幕的下部提供的光源150b点亮时，例如，只有屏幕的下半强烈发光，并且光没有明显到达屏幕的上半。因此，通过分别执行上和下光源150a和150b的切换操作，可以使得背光136的发光表面在屏幕的上半区域或屏幕的下半区域。通过使用该类型的结构，发光区域可以划分为上半和下半区域，而只使用一片光导板152。结果，当使用其中划分发光区域的结构时，可以最小化制造成本。
注意，在本实施例中，尽管基于光导板152的形状将背光136的发光区域划分为上半和下半区域，但是可以使用其它方法，只要它们可以将发光区域划分为屏幕的上半和下半。例如，其它方法包括但不限于使用应用到光导板152的印刷图案和印刷密度的调整的方法、其中在光导板152的表面上创建微观形状并且在表面内控制微观形状的形状或密度的方法、其中安排两片光导板同时将其划分为屏幕的上半和下半的方法、以及其中将两片光导板在各层中堆叠在一起的方法。
提供光片154来将光引导朝向观看者(光从光导板152发射到液晶显示面板134的该侧)，使得改进光利用效率。然而，也可以使用未提供光片154的配置。
图3所示的红外光发送设备是对应于图2所示的发射器124的结构元件。红外光发送设备用于与屏幕的切换同步地、发送驱动观看眼镜200的液晶快门200a和200b的信号。红外光发送设备使得可能通过发送特定模式(例如，基于向液晶显示面板134发送的垂直同步信号)的信号，自由地操作液晶快门200a和200b。
观看眼镜200中提供的红外光接收设备，接收由图像显示设备100中提供的红外光发送设备发送的红外光，并且发送信息到用于驱动液晶快门200a和200b的电路。
注意，在本实施例中，尽管红外光用于图像显示设备100和观看眼镜200之间的通信，但是可以使用例如任何选择的无线或有线通信，只要屏幕的切换操作和液晶快门200a和200b的操作同步。
液晶快门200a和200b是例如通过由具有正交排列的极化轴的极化板包夹的扭曲向列液晶，并且当将电压施加到在液晶两侧安排的透明电极时，液晶快门200a和200b设为关闭状态(没有光透射的状态)。此外，当没有电压施加到透明电极时，液晶快门200a和200b配置为处于打开状态(正常为白色)。在本实施例中，尽管液晶快门200a和200b用作观看眼镜200中提供的快门，但是快门不限于液晶快门200a和200b。观看眼镜200中提供的快门可以是例如机械快门，只要快门可以控制光透射和拦截。
(4)图像写入和背光驱动的示例
接着，参考图4，将描述根据本实施例的***的驱动原理。在图4中，水平轴表示时间，并且垂直轴表示在向上和向下方向上的液晶显示面板134的屏幕内的位置。图4是当在屏幕上交替显示白色显示和黑色显示时图示各个部分的操作的示意图。这里，例如假设白色显示是左眼图像L，并且黑色显示是右眼图像R。
定时t1表示当屏幕开始从白色显示重写到黑色显示时新的帧时段的开始，并且是屏幕的最上一行开始改变为黑色显示时的定时。例如，当在立体显示中将一只眼的视频图像设为60Hz时，这里描述的一帧时段是对于两眼总共1/120Hz＝8.3ms。
定时t2表示在朝向屏幕的底侧逐行顺序执行扫描后、扫描屏幕的最底部一行时的定时。在图4的情况下，在定时t2的定时，尽管屏幕的上半已经达到最终的黑色显示，但是屏幕的下半处于从白色显示变为黑色显示的状态，因此示出其中液晶处于响应中间的显示。
定时t3表示一帧时段的结束，并且它是定时t2之后的消隐时段已经经过的定时。此外，定时t3是下一帧时段开始的定时。
在液晶显示面板134的显示屏幕的较宽区域处于白色显示或黑色显示期间，液晶快门200a和200b通常处于打开状态。在图4所示的示例中，在例如白色显示(左眼图像L)的情况下，例如时段S1对应于打开状态。当在图4所示的快门打开时段S1期间打开左眼的液晶快门200b时，尽管屏幕的中间部分已经重写为最终的目标颜色，即白色显示，但是屏幕的上部正开始变为下一右眼图像R(黑色显示)，并且屏幕的下部正显示其中前一右眼图像R(黑色显示)处于变为左眼图像L(白色显示)的中间的图像。结果，在时段S1期间，尽管在屏幕的中部获得好的左眼图像L，但是在屏幕的上部和下部，显示处于改变为下一帧的中间的图像或处于从前一帧改变的中间的图像。
因此，在本实施例中，通过在液晶快门200a和200b的打开时段期间控制屏幕的上部和下部的背光136的点亮，使得可能在全部屏幕上获得好的图像。更具体地，当液晶的响应完成时，点亮背光136，并且在液晶处于响应中间时到下一屏幕的转换时段中，背光136关闭。以此方式，因为在该时段期间背光136关闭，所以用户不能视觉地感知液晶处于响应中间的屏幕上显示的图像，并且用户只能感知液晶响应完成的图像。结果，可能显著地改进显示质量。
下面更详细地描述，图4中的快门打开时段S2示出根据本实施例的背光136的点亮控制方法。在图4所示的快门打开时段S2期间，点区域表示当背光136关闭(关)时的时段，并且剩余区域(白色背景区域)是背光136点亮时的时段。在屏幕的上部中，尽管背光136从快门打开时段S2开始点亮，但是在屏幕开始重写为下一帧的图像(右眼图像R)时的定时(定时t5)，背光136关闭。
此时，如参考图3描述的，因为光源150a大部分照射在屏幕的上半，所以可能通过控制用于屏幕的上部的光源150a的点亮状态，来专门控制屏幕的上部(屏幕的上半)的点亮和关闭。更具体地，在快门打开时段S2的开始点亮光源150a，并且在定时t5及以后关闭光源150a。以此方式，可能在快门打开时段S2期间控制屏幕的上部的背光136的点亮状态。
然后，通过在定时t5及以后关闭光源150a，其中屏幕处于重写中间(当液晶处于响应中间时的转换时段)的状态不显示在屏幕的上部，并且处于重写中间的图像不被用户视觉感知。因此，可能获得好的显示质量。
另一方面，在屏幕的下部中，背光136在快门打开时段S2的开始关闭，并且背光136在全部屏幕的重写完成时(定时t6)点亮。此外，在该情况下，因为用于屏幕的下部的光源150b大部分照射在屏幕的下半，所以可能通过控制用于屏幕的下部的光源150b的点亮状态，在快门打开时段S2期间控制屏幕的下部(屏幕的下半)的点亮和关闭。
因此，通过经由控制屏幕的下部中的光源150b的点亮和关闭，在定时t6及之前在屏幕的下部中关闭光源150b，其中屏幕处于重写中间(当液晶处于响应中间时的转换时段)的状态也不显示在屏幕的下部。因此，处于重写中间的图像不被用户视觉感知，并且可能获得好的显示质量。如上所述，通过在屏幕的上部和下部中控制背光136的点亮和关闭，在全部屏幕上获得好的显示质量变为可能。
注意，尽管上面参考图4描述了当显示左眼图像L(白色图像)时的液晶快门200b的打开时段S2、以及在该时段期间背光136的点亮和关闭，但是，关于显示右眼图像R(黑色图像)时的液晶快门200a的打开时段、以及在该时段期间背光136的控制，也执行类似操作。以此方式，可能改进左和右视频图像两者的显示质量。
(5)当驱动背光时抵消各个颜色的响应速度的差的示例
当执行如图4所示的背光136的驱动时，在屏幕的上部中，因为背光136在定时t5关闭，所以只有当背光136的亮度开始减少时的定时包括在快门打开时段S2中。此外，在屏幕的下部中，因为背光136在定时t6点亮，所以只有背光136的亮度开始增加时的定时包括在快门打开时段S2中。在该情况下，如果当背光136的亮度开始增加以及当其开始减少时，各个RGB颜色的响应速度相等，则用户的左眼或右眼视觉感知的色彩不从图像的原始色彩改变。另一方面，如果基于光源150a和150b的荧光材料的特性等、当背光136的亮度开始增加以及当其开始减少时，各个RGB颜色的响应速度不同，则假设色彩改变。因此，如图5所示，在屏幕的上部和下部中，与亮度增加或亮度减少相反的操作可以分别包括在快门打开时段S2中。
在图5所示的示例中，控制背光136的点亮和关闭，使得在屏幕的上部中，亮度开始增加的定时(定时t7)和亮度开始减少的定时(t5)都包括在快门打开时段S2中。更具体地，关于屏幕的上部，将背光136保持关闭直到紧接在快门打开时段S2的开始之后(紧接在液晶快门200b打开之后)，并且背光136在定时t7(即，紧接在快门打开时段S2的开始之后)点亮。此后，以与图4所示相似的方式，在定时t5关闭背光136。
此外，在屏幕的下部中，控制背光136的点亮和关闭，使得亮度开始增加的定时(定时t6)和亮度开始减少的定时(t8)包括在快门打开时段S2中。更具体地，关于屏幕的下部，以与图4所示的类似的方式在定时t6点亮背光136之后，紧接在快门打开时段S2结束之前(紧接在液晶快门200b关闭之前)关闭背光136。
以此方式，关于屏幕的上部和屏幕的下部两者，亮度增加的开始和亮度减少的开始两者都包括在快门打开时段S2中，结果，即时各个RGB颜色的响应速度不相等，也可能防止用户视觉感知色彩的改变。
(6)关于快门和背光的控制的时序图
图6是时序图，示出图像显示设备100中的左眼图像L和右眼图像R的重写定时(栅极开始脉冲)、液晶快门200a(眼镜R)和液晶快门200b(眼镜L)的打开和关闭状态、用于屏幕上部的背光136的光源150a(BL上)的点亮状态和用于屏幕下部的背光136的光源150b(BL下)的点亮状态。
在图6中，当栅极开始脉冲变为高时的定时对应于图4和图5中所示的定时t1，并且在该定时，下一帧的图像开始写入屏幕的上部。此外，在眼镜R信号变为高的时段期间液晶快门200a打开，并且在眼镜L信号变为高的时段期间液晶快门200b打开。此外，在BL上变为高时的时段期间屏幕的上部的光源150a点亮，并且在BL下变为低时的时段期间屏幕的下部的光源150b点亮。
在图6中，在栅极开始脉冲变为高时的定时交替写入左眼图像L和右眼图像R，并且与该定时同步地，交替打开液晶快门200a和200b。此时，在栅极开始脉冲变为高的定时或之前，液晶快门200a和200b打开。
在图6所示的示例中，执行控制，使得以类似于图5所示的方式，将背光点亮时的定时和背光关闭时的定时都包括在快门打开时段中。以类似于图4和图5所示的方式，作为示例，下面描述在左眼图像L的显示时段期间的左眼的液晶快门200b的打开时段S2。在打开液晶快门200b的时段S2期间，首先，在定时t7和定时t5之间的时段期间点亮用于屏幕的上部的光源150a，使得屏幕的上半的背光136发光。此后，在定时t6和定时t8之间的时段期间点亮用于屏幕的下部的光源150b，使得屏幕的下半的背光136发光。以此方式，变得可能实现图5所示的驱动。
此外，在图6的示例中，在其中液晶快门200a和200b都关闭的间隔期间，使得用于屏幕的上部和下部的光源150a和150b都在类似定时发光预定时段，以便维持液晶显示面板134的表面温度。以此方式，可能防止液晶显示面板134的温度下降，结果，可能防止液晶的响应速度由于下降的温度而变慢。另一方面，从电功率节省的观点来看，可能通过在液晶快门200a和200b都关闭时的间隔期间关闭背光136来最小化电功耗。
如上所述，根据本实施例，通过在快门打开时段期间打开和关闭背光136，当液晶处于响应中间时的时段期间显示的图像，在全部屏幕上不被用户视觉感知，结果，变得可能使用低成本***提供与完成的液晶响应一致的图像。此外，只利用一片形成光导板152，并且可能通过控制上和下光源150a和150b，来控制用于屏幕的上部和下部的背光136的点亮和关闭。结果，可能最小化制造成本。此外，通过在快门打开时段S2期间执行背光136的点亮和关闭操作至少一次，可能抑制由于光源150a和150b的颜色导致的响应速度变化。结果，可能产生一致显示。
2.第二实施例
当例如如正常白色模式的液晶用作观看眼镜200的液晶快门200a和200b时，液晶快门花费相对长的时间来响应和从关闭状态转换到打开状态，并且透射率波形变为如图7所示。图7描述透射率的时间改变，垂直轴表示透射率，并且水平轴表示时间。如图7所示，如果液晶快门200a和200b在定时t11开始打开，则透射率根据液晶的响应特性逐渐增加，并且符合预定响应延迟到达100％。此后，液晶快门200a和200b在定时t12关闭。
如上所述，当液晶快门200a和200b开始打开时，透射率低，并且随着时间经过透射率逐渐增加。结果，获得如图7所示的透射率的改变的特性波形。当该类型的快门与上述背光136结合使用时，因为液晶快门200b在快门打开时段S2开始时的定时开始打开，所以在屏幕的上部中，在有效发光时段期间快门透射率变低。另一方面，在屏幕的下部中，因为在背光136点亮时的定时t6之前液晶快门200b已经完全打开，所以透射率已经达到接近100％。因此，关于屏幕的下部，避免了在有效发光时段期间的快门透射率的降低，该快门透射率的降低由图7所示的特性导致。结果，假设在屏幕的上部中到达用户眼睛的亮度，与屏幕下部中到达用户眼睛的亮度相比变低。
因此，在本示例中，如图8所示，液晶快门200b的快门打开时段在较早的方向扩展，并且液晶快门200b在定时t7足够远之前的定时t10打开。以此方式，在透射率随着液晶快门200b开始打开而逐渐增加时的转换时段期间，在屏幕的上部和下部两者中背光136关闭。通过以此方式控制背光136和液晶快门200a和200b，即使在屏幕的上部中，也可能在完全打开液晶快门200b之后获得高透射率的状态下实际显示图像，结果，可能避免由于液晶的响应特性导致的亮度变低。注意，尽管在图8中关于左眼的液晶快门200b给出描述，但是对右眼的液晶快门200a执行类似的控制。
如上所述，根据第二实施例，通过在较早方向上进一步扩展液晶快门200a和200b的打开时段，并且在该扩展时段期间关闭背光136，在液晶快门200a和200b的打开时段期间可以改进屏幕的亮度。
3.第三实施例
尽管在上面的示例中将显示屏幕划分为两个部分，即，屏幕的上部和下部，并且分别对于屏幕的上部和下部控制背光136的点亮和关闭定时，但是显示屏幕可以划分为多于两个部分，并且可以从屏幕的上部连续地扫描点亮背光136，扫描点亮在液晶显示面板134完成响应时的定时开始。图9是示出用于背光136的扫描点亮的配置示例的示意图。在该情况下，使用所谓的直接型背光136，其中多个光源160直接安排在屏幕下面，如图9所示。在图9所示的背光136中，为了禁止光导板152局部发光，在光导板152的前表面上提供扩散板。当使用这种直接型背光136时，因为不仅可以将屏幕划分为屏幕的上半和下半，而且还可以将屏幕划分为垂直方向上的多个部分，变得可能执行更详细的控制。
图10是示出使用图9所示的背光136时、快门200a和200b以及背光136的控制方法的示意图。在图9和图10所示的示例中，因为在垂直方向上安排四个光源160，所以将背光136的发光区域划分为屏幕上的四个部分。因此，在液晶快门200b的打开时段S2期间，四个光源160从顶部光源开始(T1、T2、T3和T4)连续闪烁，使得用户只能看见屏幕最稳定时的瞬间。
通过执行这种扫描点亮，变得可能只在显示液晶处于响应中间的图像的区域中关闭背光136，并且可能可靠地抑制其中由于背光136关闭导致的、具有完成的液晶响应的图像没有被用户视觉感知的情况。因此，在打开时段S2期间，变得可能最小化由关闭背光136导致的亮度的降低。
注意，在上面描述中，尽管使用直接型背光136给出描述，但只要在将屏幕划分为多个区域的情况下可以控制点亮状态，配置不限于具有直接型背光的配置。该类型的背光可以利用例如在屏幕内安排的多个小的边缘光型背光、以及利用直接型背光形成。
如上所述，根据第三实施例，通过将屏幕划分为多个区域，可能执行更精确的控制，并且变得可能在快门打开时段期间只在液晶还没有响应的区域中关闭背光136。结果，可能改进在快门打开时段期间由用户视觉感知的屏幕的亮度。
图11是示出当光源150a和150b都点亮(上下点亮)时、当只有光源150a点亮(上点亮)时和当只有光源150b点亮(下点亮)时、亮度(垂直轴)分别关于屏幕上向上和向下方向上的位置(水平轴)的特性图。在图11所示的示例中，当只有上光源150a点亮时，在位于向下方向上离屏幕的上端四分之一的点处的亮度近似为60，并且当只有下光源150b点亮时在相同点处的亮度近似为15，前者和后者之间的亮度比为1/4。以此方式，如果在位于向下方向上离屏幕的上端四分之一的点处的亮度比等于或小于1/4，则穿透到上半区域的从下光源150b发射的光量被充分减少。然后，当使得下光源150b发光时，可能防止用户视觉感知液晶处于响应中间的、屏幕的上半中的视频图像。结果，可能改进显示质量。另一方面，如果在位于向下方向上离屏幕的上端四分之一的点处的亮度比变得大于1/4，当使得下光源150b发光时，液晶处于响应中间的、屏幕的上半中的视频图像被用户视觉感知，因此导致显示质量的劣化。因此，当分别使得光源150a或光源150b发光时，通过保持在位于向下或向上方向上离屏幕的上端或下端四分之一的点处的亮度比等于或小于1/4，可能保证显示质量。
4.第四实施例
在上述示例中，尽管使用立体图像显示观看***作为示例，但是本发明可能应用于为多个用户提供不同视频图像的***。图12是示出为多个用户提供不同视频图像的***(双视图)的示意图。在该***中，观看眼镜200的液晶快门200a和200b在类似定时执行打开和关闭操作。图像显示设备100是例如时分显示设备，并且其以非常短的间隔交替地在全屏上显示用于用户A的视频图像和用于用户B的视频图像。
在该情况下，假设两个图像(即，用于用户A的视频图像和用于用户B的视频图像)显示在图像显示设备100上，并且在两个用户中，一个用户(即，用户A)视觉地感知图像A，并且另一用户(即，用户B)视觉地感知图像B。此外，假设显示的视频图像源于60HzNTSC***。
液晶快门200a和200b与对于图像显示设备100的每场执行的图像切换同步地，执行打开和关闭操作。更具体地，参考图12，假设图像A是用于用户A的图像，并且图像B是用于用户B的图像，在图像A显示在图像显示设备100上的场中，用户A佩戴的观看眼镜200的液晶快门200a和200b都设为打开状态。另一方面，在该场中，用户B佩戴的观看眼镜200的液晶快门200a和200b都设为关闭状态。
例如，当假设图4中的白色显示是用于用户A的图像A并且图4中的黑色显示是用于用户B的图像B时，首先，图像A开始显示在图像显示设备100上，并且在快门打开时段S2期间，液晶快门200a和200b都设为打开状态。以此方式，用户A可以视觉感知图像A，即，白色显示。
接着，当图像B(即，黑色显示)开始显示在图像显示设备100上时，用户A的两个液晶快门设为关闭状态，并且关于用户A的液晶快门200a和200b阻断图像B的传输。
此外，在用于用户B的图像B显示在图像显示设备100上的场中，用户B佩戴的观看眼镜200的液晶快门200a和200b都设为打开状态。另一方面，在该场中，用户A佩戴的观看眼镜200的液晶快门200a和200b都设为关闭状态。
即，当完全显示图像B时，因为用户B的液晶快门200a和200b设为打开状态，所以用户B可以感知图像B。另一方面，因为用户A佩戴的观看眼镜200的液晶快门200a和200b都设为关闭状态，所以用户A不能感知图像B。
如上所述，图像显示设备100以非常短的间隔交替地在全屏上显示用于用户A的图像A和用于用户B的图像B，并且与图像A和图像B的显示定时同步地打开和关闭各个用户的液晶快门。以此方式，可能为用户A和用户B提供不同图像。
注意，在图9中，尽管将用户数量为两个的情况描述为示例，但是即使在存在多于两个用户时也可以使用类似配置。图像显示设备100可以通过以时分方式显示n种图像，为多(＝n)个用户提供n(n是自然数)种不同图像。在该情况下，通过为目标用户打开观看眼镜200的液晶快门200a和200b两者，在n种图像中显示选择的图像时的定时给该目标用户提供选择的图像，可能使得目标用户只视觉感知选择的图像。在该情况下，为了提供n种图像给多个用户，优选以等于或大于(60×n)Hz的频率驱动显示。
图12所示的***中的图像显示设备100的基本配置类似于图2的配置。视频信号控制部分120起作用以便控制用于多个用户的视频信号，并且用于显示图像A和图像B的视频信号输入视频信号控制部分120。视频信号控制部分120交替输出用于图像A和图像B的视频信号，使得图像A和图像B交替显示在液晶显示面板134上。
通过视频信号控制部分120转换的图像A的视频信号和图像B的视频信号，输入定时控制部分126。定时控制部分126将输入的视频信号转换为要输入液晶显示面板134的信号，并且生成用于栅极驱动器130和数据驱动器132的操作的脉冲信号。
此外，视频信号控制部分120将指示图像A和图像B的视频信号的切换定时的定时信号，发送到快门控制部分122。基于从视频信号控制部分120发送的定时信号，快门控制部分122将使得发射器124发光的驱动信号发送到发射器124。这里，使得发射器124发光的驱动信号可以包括对应于各个用户的液晶快门200a和200b的打开和关闭定时。快门控制部分122基于从视频信号控制部分120发送的定时信号，控制液晶快门200a和200b的打开和关闭定时。基于从快门控制部分122发送的驱动定时，发射器124将指示左和右液晶快门200a和200b的打开和关闭定时的光学信号，发送到观看眼镜200。此外，快门控制部分122将指示图像A和图像B的切换定时的定时信号，发送到背光控制部分128。
然后，同样关于图12所示的配置，在显示图像A或图像B时，通过以类似于第一、第二和第三实施例的方式，在快门打开时段S2期间控制背光136，在图像A和图像B之间切换时，可能防止用户视觉感知液晶处于响应中间时的转换时段的图像。
上面参考附图详细描述了本发明的示例性实施例。然而，本发明不限于上述示例。本领域的技术人员应该理解，取决于设计要求和其它因素，可以出现各种修改、组合、子组合和替换，只要它们在权利要求或其等价物的范围内。
本申请包含涉及于2009年12月21日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2009-289463中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。

Claims (9)

1.一种图像显示设备，包括：
显示面板，其周期性地交替显示左眼图像和右眼图像；
快门控制部分，其关于用于观看图像的眼镜，与显示面板的周期性显示同步地，生成用于驱动右眼的快门和左眼的快门的定时信号，所述眼镜提供有右眼的快门和左眼的快门；
背光，其包括对应于显示面板的显示区域的大小的光导板和光源，所述光源提供在光导板的两个相对侧面上，并且从显示面板的后侧照射显示面板；以及
背光控制部分，其在快门的打开时段期间使得提供在两个相对侧面上的各个光源在不同定时闪烁，
其中，在所述打开时段期间，对于单个图像在各自的光源的顺序点亮时段之间存在两个光源都关闭的时段。
2.如权利要求1所述的图像显示设备，
其中，在其上提供光源的两个侧面是与显示面板的扫描方向相对的两个侧面。
3.如权利要求1所述的图像显示设备，
其中，在快门的打开时段期间，在两个侧面上提供的光源在分开的定时分别闪烁一次。
4.如权利要求2所述的图像显示设备，
其中，在与扫描方向上的两个侧面之一的距离为两个侧面之间的距离的四分之一的点处，在只有提供在两个侧面之一上的光源点亮时获得的亮度，等于或大于在提供在两个侧面中的另一个上的光源点亮时获得的亮度的四倍高。
5.如权利要求1所述的图像显示设备，
其中，在快门的打开时段期间，快门控制部分生成用于在背光打开时的定时之前打开快门的定时信号。
6.一种图像显示观看***，包括：
图像显示设备，其包括
显示面板，其周期性地交替显示左眼图像和右眼图像，
快门控制部分，其关于用于观看图像的眼镜，与显示面板的周期性显示同步地，生成用于驱动右眼的快门和左眼的快门的定时信号，所述眼镜提供有右眼的快门和左眼的快门，
背光，其包括对应于显示面板的显示区域的大小的光导板和光源，所述光源提供在光导板的两个相对侧面上，并且从显示面板的后侧照射显示面板，以及
背光控制部分，其在快门的打开时段期间使得提供在两个相对侧面上的各个光源在不同定时闪烁；以及
立体图像观看眼镜，其提供有右眼的快门和左眼的快门，并且基于所述定时信号打开和关闭右眼的快门和左眼的快门，
其中，在所述打开时段期间，对于单个图像在各自的光源的顺序点亮时段之间存在两个光源都关闭的时段。
7.如权利要求6所述的图像显示观看***，
其中，用于观看图像的眼镜的快门分别安排在观看者的右眼和左眼的前方；以及
其中，响应于从图像显示设备周期性输出的右眼的图像和左眼的图像之间的切换，打开和关闭所述快门以使得右眼的图像入射在右眼上，并且使得左眼的图像入射在左眼上。
8.如权利要求6所述的图像显示观看***，
其中，用于观看图像的眼镜的快门分别安排在观看者的右眼和左眼的前方；以及
其中，响应于从图像显示设备周期性输出的多个不同图像之间的切换，打开和关闭所述快门以使得图像之一入射在右眼和左眼两者上。
9.一种图像显示方法，包括以下步骤：
周期性地交替显示左眼图像和右眼图像；
关于用于观看图像的眼镜，与显示面板的周期性显示同步地，生成用于驱动右眼的快门和左眼的快门的定时信号，所述眼镜提供有右眼的快门和左眼的快门；以及
在快门的打开时段期间，使得提供在背光的光导板的两个相对侧面上的各个光源在不同定时闪烁，所述背光提供有具有对应于显示面板的显示区域的大小的光导板和光源，所述光源提供在光导板的两个相对侧面上，
其中，在所述打开时段期间，对于单个图像在各自的光源的顺序点亮时段之间存在两个光源都关闭的时段。
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