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Hintergrund
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Technisches Gebiet
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Dieses Dokument betrifft eine Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung und ein Verfahren zum Ansteuern der Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung.
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Diskussion des Standes der Technik
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Stereoskop-Bildanzeigevorrichtungen (auch bezeichnet als stereoskopische Bildanzeigevorrichtungen) können unterteilt werden in Stereoskopie-Technik-basierte Vorrichtungen und Autostereoskopie-Technik-basierte Vorrichtungen.
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Die Stereoskopie-Technik-basierten Vorrichtungen verwenden den binokularen Unterschied (engl.: binocular disparity) zwischen dem linken Auge und dem rechten Auge und haben einen großen dreidimensionalen Effekt. Die Stereoskopie-Technik-basierten Vorrichtungen weisen brillenbasierte Arten und nicht brillenbasierte Arten auf, welche derzeit beide kommerziell verfügbar sind. Bei einer brillenbasierten Vorrichtung werden das linke Bild und das rechte Bild mit unterschiedlichen Polarisationsrichtungen auf einer Direktsichttypanzeigevorrichtung oder mittels eines Projektors dargestellt, oder das linke Bild und das rechte Bild werden auf einer Direktsichttypanzeigevorrichtung oder mittels eines Projektors zeitlich voneinander getrennt dargestellt. Das linke Bild und das rechte Bild können unter Verwendung einer Polarisationsbrille oder einer Flüssigkristall-Verschluss-Brille bzw. Flüssigkristall-Shutterbrille (engl.: liquid crystal shutter glasses) betrachtet werden. Bei einer nicht brillenbasierten Vorrichtung ist gewöhnlich eine optische Platte, wie z. B. eine Parallaxen-Barriere, an der Vorder- oder Rückseite einer Anzeigevorrichtung vorgesehen, um die optischen Achsen des linken Bildes und des rechten Bildes voneinander zu trennen.
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Die brillenbasierte Vorrichtung weist ein Polarisationssteuerpanel, wie z. B. einen Verzögerer (engl.: retarder), zwischen einem Anzeigepanel und einer Polarisationsbrille auf, um Polarisationseigenschaften des Lichtes zu verändern. Die brillenbasierte Vorrichtung zeigt abwechselnd ein linkes-Auge-Bild (bzw. ein Bild für das linke Auge eines Betrachters) und ein rechtes-Auge-Bild (bzw. ein Bild für das rechte Auge eines Betrachters) auf dem Anzeigepanel an und ändert die Polarisationseigenschaften des auf die Polarisationsbrille auftreffenden Lichtes mittels des Polarisationssteuerpanels. Entsprechend kann, da die brillenbasierte Vorrichtung das Bild für das linke Auge und das Bild für das rechte Auge zeitlich voneinander getrennt darstellen kann, ein stereoskopisches Bild ohne eine Verringerung der Auflösung realisiert werden.
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Bei der brillenbasierten Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik werden dem Anzeigepanel Einzelbild-Daten (engl.: image frame data) durch eine (einzige) Gate-Leitung zugeführt, und dies vergrößert einen Kopplungsbereich zwischen dem Anzeigepanel und dem Polarisationssteuerpanel. Folglich tritt ein Unterschied im Durchlassvermögen (Transmissivität) zwischen dem Bild für das linke Auge und dem Bild für das rechte Auge auf. Des Weiteren tritt auf Grund einer Zunahme eines Überschneidungs-Abschnitts bei dem Bild für das linke Auge und/oder dem Bild für das rechte Auge ein Übersprechen (engl.: crosstalk) zwischen dem Anzeigepanel und dem Polarisationssteuerpanel auf.
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Dementsprechend besteht ein Bedarf an einer Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung, die das Auftreten von Übersprechen (engl.: crosstalk) zwischen dem Bild für das linke Auge und dem Bild für das rechte Auge verhindern kann, um einen stärkeren stereoskopischen bzw. räumlichen Eindruck zu vermitteln.
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Stereoskop-Bildanzeigevorrichtungen sind im Stand der Technik bereits bekannt. So berichten beispielsweise A. J. Woods et al. in ihrem Artikel ”The compatibility of LCD TVs with time-sequential stereoscopic 3D visualization” (veröffentlicht in: Proc. of the SPIE, Stereoscopic Displays and Applications XX, 19. Januar 2009) vom Testen einiger ausgewählter LCD-Fernseher zum Untersuchen ihrer Kompatibilität mit zeitsequentiellen stereoskopischen Anzeigeverfahren, wobei insbesondere neue Anzeigetechnologien wie das Einfügen von Schwarzrahmen (Black Frame Insertion, BFI) und die 120 Hz-Bildwiederholungsfrequenz untersucht werden.
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Der Artikel von S. Pastoor et al. ”3-D displays: A review of current technologies” (veröffentlicht in: Displays 17, 1997, Seiten 100–110) gibt einen Überblick über den 1997 wissenschaftlich bekannten Stand bezüglich 3D-Anzeigen, darunter Betrachtungssysteme mit Hilfsmitteln, bei denen die Nutzer spezielle Vorrichtungen zum Trennen des linken-Auge-Bildes und des rechten-Auge-Bildes verwenden müssen, und freie Betrachtungssysteme, die einen verbesserten Komfort beim Betrachten und eine engere Anpassung an die Mechanismen des binokularen Sehens aufweisen.
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Außerdem beschreibt die veröffentlichte US-Patentanmeldung
US 2005/0088386 A1 ein LCD-Paneel und eine Ansteuerung mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit, wobei das LCD-Paneel inter alia mindestens eine erste Gruppe von Gate-Leitungen und eine zweite Gruppe von Gate-Leitungen aufweist, in denen dem LCD-Paneel durch die zwei Gruppen von Gate-Leitungen Gate-Impulssignale zugeführt werden können.
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Zusammenfassung
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Die vorliegende Erfindung offenbart eine Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung sowie ein Verfahren zum Ansteuern einer Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung (mit anderen Worten, eine Vorrichtung zum Anzeigen eines stereoskopischen Bildes bzw. eine stereoskopische Bildanzeigevorrichtung) bereitgestellt, aufweisend: ein Anzeigepanel (engl.: displaying panel), das für jeden Einzelbild-Abschnitt (engl.: frame section) Bild-Daten, welche ein Bild darstellen, und Schwarz-Daten, welche kein Bild darstellen, empfängt; und ein Polarisationssteuerpanel, das sich in Blickrichtung vor dem Anzeigepanel befindet und einen Polarisationszustand ändert. Dabei sind die Schwarz-Daten in einem Abschnitt mittlerer Polarisierung angeordnet, während dessen das Polarisationssteuerpanel von einer Polarisierung für das linke Auge zu einer Polarisierung für das rechte Auge oder von der Polarisierung für das rechte Auge zu der Polarisierung für das linke Auge umschaltet.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ansteuern (anders ausgedrückt, Treiben) einer Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung bereitgestellt, die ein Anzeigepanel, das für jeden Einzelbild-Abschnitt ein Bild für das linke Auge (engl.: left eye image) und ein Bild für das rechte Auge (engl.: right eye image) anzeigt (z. B. kann auch vorgesehen sein, dass das Anzeigepanel für jeden Einzelbild-Abschnitt ein Bild für das linke Auge oder ein Bild für das rechte Auge anzeigt), und ein Polarisationssteuerpanel, das sich in Blickrichtung vor dem Anzeigepanel befindet und einen Polarisationszustand ändert, aufweist, wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen von Bild-Daten, die ein Bild auf dem Anzeigepanel darstellen, und von Schwarz-Daten, die kein Bild auf dem Anzeigepanel darstellen, an das Anzeigepanel für jeden Einzelbild-Abschnitt. Dabei sind die Schwarz-Daten in einem Abschnitt mittlerer Polarisierung angeordnet, während dessen das Polarisationssteuerpanel von einer Polarisierung für das linke Auge zu einer Polarisierung für das rechte Auge oder von der Polarisierung für das rechte Auge zu der Polarisierung für das linke Auge umschaltet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die beigefügten Zeichnungen, welche beigefügt sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen, und welche in die vorliegende Beschreibung als deren Bestandteil aufgenommen sind, erläutern Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. Für die Zeichnungen gilt:
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1 ist eine Darstellung, die eine Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
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2 ist eine Darstellung, die Elektroden, welche in einem in 1 dargestellten Polarisationssteuerpanel enthalten sind, darstellt;
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3 ist ein Wellenformdiagramm, welches das Auftreten eines Licht-Leckage-Abschnitts beim Ansteuern einer Stand-der-Technik-Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung darstellt;
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4 und 5 sind Wellenformdiagramme, welche das Bereitstellen von Daten bei einem Anzeigepanel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
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6 ist ein Wellenformdiagramm, welches veranschaulicht, dass beim Ansteuern einer Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Licht-Leckage-Abschnitt beseitigt wird;
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7 und 8 sind Darstellungen, welche ein Sub-Pixel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
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9 und 10 sind Darstellungen, welche ein Sub-Pixel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
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11 eine Darstellung, welche eine exemplarische Ansteuer-Wellenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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12 ist eine Darstellung, welche einen Betriebszustand einer Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
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13 ist eine Darstellung, welche den Betrieb einer Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Darstellung, die eine Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt, und 2 ist eine Darstellung, die Elektroden darstellt, welche in einem in 1 gezeigten Polarisationssteuerpanel enthalten sind.
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Bezugnehmend auf 1 und 2 weist eine Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung bzw. stereoskopische Bildanzeigevorrichtung (engl.: stereoscopic image displaying apparatus) auf: eine Bildbereitstelleinrichtung (engl.: image supplier) 110, eine Steuereinrichtung (engl.: controller) 120, eine erste Ansteuereinrichtung (erster Treiber) 130, eine zweite Ansteuereinrichtung (zweiter Treiber) 135, ein Anzeigepanel (engl.: displaying panel) PNL, ein Polarisationssteuerpanel (engl.: polarization control panel) ARP und eine Polarisationsbrille (engl.: polarization glasses) GLS.
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Die Bildbereitstelleinrichtung 110 führt der Steuereinrichtung 120 in einer zweidimensionalen (2D) Betriebsart Einzelbild-Daten in einem 2D-Format und in einer dreidimensionalen (3D) Betriebsart Einzelbild-Daten in einem 3D-Format zu (bzw. stellt diese Daten bereit). Des Weiteren versorgt die Bildbereitstelleinrichtung 110 die Steuereinrichtung 120 mit Zeitsteuerungssignalen (engl.: timing signals) einschließlich eines Vertikal-Synchronisier-Signals Vsync, eines Horizontal-Synchronisier-Signals Hsync, eines Datenfreigabesignals (engl.: data enable signal) DE, eines Haupttakts (engl.: main clock) und mit einer Niedriges-Potenzial-Spannung GND. Die Bildbereitstelleinrichtung 110 wählt entsprechend der Auswahl eines Benutzers, welche mittels einer Benutzerschnittstelle empfangen wurde, die 2D-Betriebsart oder die 3D-Betriebsart aus. Die Benutzerschnittstelle weist ein Benutzereingabemittel auf, wie z. B. eine Bildschirmanzeige (engl.: on-screen-display) (OSD), eine Fernsteuereinrichtung (engl.: remote controller), eine Tastatur (engl.: keyboard) und eine Maus.
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Die Steuereinrichtung 120 führt dem Anzeigepanel PNL für jeden Einzelbild-Abschnitt (engl.: frame section) Bild-Daten, welche ein Bild darstellen, sowie Schwarz-Daten, welche kein Bild darstellen, zu. Die Bild-Daten können wahlweise Bild-Daten für das linke Auge (engl.: left eye image data) oder Bild-Daten für das rechte Auge (engl.: right eye image data) sein. Die Schwarz-Daten (engl.: black data) sind zwischen den Bild-Daten für das linke Auge und den Bild-Daten für das rechte Auge angeordnet. Die Steuereinrichtung 120 führt die Bild-Daten, welche von der Bildbereitstelleinrichtung 110 bereitgestellt (mit anderen Worten eingegeben) werden, der ersten Ansteuereinrichtung 130 mit einer Frame-Frequenz bzw. Einzelbild-Frequenz von 60 × n (n ist eine positive Ganzzahl größer gleich zwei) Hz, z. B. 120 Hz, zu. Die Steuereinrichtung 120 führt der ersten Ansteuereinrichtung 130 in der 3D-Betriebsart abwechselnd die Bild-Daten für das linke Auge und die Bild-Daten für das rechte Auge zu. Des Weiteren multipliziert die Steuereinrichtung 120 die Frame-Frequenz (auch bezeichnet als Rahmen-Frequenz) eines eingegebenen Bildes mit dem Faktor n, um die Frequenz eines Taktsteuersignals zum Steuern der Betriebstakte (engl.: operation timings) der ersten Ansteuereinrichtung 130 und der zweiten Ansteuereinrichtung 135 zu erhöhen. Weiterhin steuert die Steuereinrichtung 120 die zweite Ansteuereinrichtung 135 so, dass diese die Spannungen von Abtast-Leitungen bzw. Abtast-Zeilen (engl.: scan lines) 164, welche auf dem Polarisationssteuerpanel ARP entlang der Leitungen bzw. Zeilen, auf denen sich das Bild für das linke Auge und das Bild für das rechte Auge auf dem Anzeigepanel PNL abwechseln, ausgebildet sind, von einer ersten Ansteuerspannung hin zu einer zweiten Ansteuerspannung ändert.
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Die erste Ansteuereinrichtung 130 weist einen Daten-Ansteuerschaltkreis (Daten-Treiberschaltkreis), der mit Daten-Leitungen verbunden ist, sowie einen Gate-Ansteuerschaltkreis (Gate-Treiberschaltkreis), der mit Gate-Leitungen verbunden ist, auf. Unter der Steuerung durch die Steuereinrichtung 120, anders ausgedrückt beispielsweise gesteuert von der Steuereinrichtung 120, wandelt die erste Ansteuereinrichtung 130 digitale Bilddaten, die von der Steuereinrichtung 120 zugeführt (anders ausgedrückt, eingegeben) werden, in positive/negative analoge Bilddaten um und führt die umgewandelten analogen Daten den Daten-Leitungen zu. Unter der Steuerung durch die Steuereinrichtung 120, anders ausgedrückt beispielsweise gesteuert von der Steuereinrichtung 120, stellt die erste Ansteuereinrichtung 130 sequenziell ein Gate-Signal (oder ein Abtast-Signal (engl.: scan signal)) an den Gate-Leitungen bereit.
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Die zweite Ansteuereinrichtung 135 verändert Schaltspannungen Von/Voff, die den Abtastleitungen 164 zugeführt werden, entlang einer Grenze zwischen den Bild-Daten für das linke Auge und den Bild-Daten für das rechte Auge (z. B., wenn von den Bild-Daten für das linke Auge zu den Bild-Daten für das rechte Auge gewechselt wird), die auf dem Anzeigepanel PNL dargestellt werden. Die zweite Ansteuereinrichtung 135 kann als ein Multiplexer-Array implementiert werden, das, unter der Steuerung durch die Steuereinrichtung 120, synchronisiert mit den auf dem Anzeigepanel PNL dargestellten Bild-Daten für das linke Auge die Spannung Voff auswählt und synchronisiert mit den auf dem Anzeigepanel PNL dargestellten Frame-Daten bzw. Bild-Daten für das rechte Auge die Spannungen +Von/–Von auswählt. Die zweite Ansteuereinrichtung 135 kann als ein Schieberegister (engl.: shift register) oder ein Pegelumsetzer (engl.: level shifter) implementiert werden oder sein, das/der eine Ausgabe (engl.: output) des Schieberegisters zu den Spannungen Voff und +Von/–Von verschiebt bzw. umsetzt, oder als ein Analog/Digital-Schaltkreis, der an den Abtastleitungen 164 des Polarisationssteuerpanels ARP sequenziell die Spannungen Voff und +Von/–Von bereitstellen kann.
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Das Anzeigepanel PNL zeigt für jeden Frame- bzw. Einzelbild-Abschnitt entsprechend den von der ersten Ansteuereinrichtung 130 bereitgestellten Bild-Daten und Schwarz-Daten ein Bild für das linke Auge und ein Bild für das rechte Auge an. Das Anzeigepanel PNL kann als ein Flüssigkristallanzeige(LCD)-Panel 155 (engl.: liquid crystal display panel) oder ein Organische-Leuchtdioden(OLED)-Panel (engl.: organic light emitting diode panel) implementiert werden. In dieser Ausführungsform wird ein LCD-Panel 155 als ein Beispiel beschrieben. Das LCD-Panel 155 weist ein Dünnschichttransistor(TFT)-Substrat (engl.: thin film transistor substrate) und ein Farbfilter-Substrat auf. Eine Flüssigkristallschicht ist zwischen dem TFT-Substrat und dem Farbfilter-Substrat eingefügt. Daten-Leitungen und Gate-Leitungen sind so auf dem TFT-Substrat ausgebildet, dass sie einander kreuzen. Sub-Pixel sind in einer Matrixform in der Nähe von Kreuzungspunkten der Daten-Leitungen und der Gate-Leitungen ausgebildet. Die Sub-Pixel sind so gebildet, dass mindestens zwei Schalttransistoren die Bild-Daten und die Schwarz-Daten als Reaktion auf mindestens zwei Gate-Signale empfangen. Das Farbfilter-Substrat weist Schwarz-Matrizen (engl.: black matrixes) und Farbfilter auf.
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Polarisationsplatten (engl.: polarization plates) 154 und 156 sind an dem Farbfilter-Substrat und dem TFT-Substrat des LCD-Panels 155 befestigt. Des Weiteren ist eine Ausrichtungsschicht (engl.: alignment layer) an dem LCD-Panel 155 ausgebildet, um Vorneigungswinkel bzw. voreingestellte Neigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle einzustellen. Die obere Polarisationsplatte 156 hat eine optische Absorptionsachse, die mit einer optischen Absorptionsachse eines in der Polarisationsbrille GLS enthaltenen Polarisationsfilters für das linke Auge übereinstimmt, und legt Polarisationseigenschaften von Licht, welches auf das Polarisationssteuerpanel ARP einfällt, entsprechend der optischen Absorptionsachse fest. Die untere Polarisationsplatte 154 legt Polarisationseigenschaften von Licht, welches auf das LCD-Panel 155 einfällt, fest. Ein Abstandhalter (engl.: spacer) ist zwischen dem Farbfilter-Substrat und dem TFT-Substrat des LCD-Panels 155 ausgebildet, um einen Zellenabstand (engl.: cell gap) der Flüssigkristallschicht aufrechtzuerhalten. Das LCD-Panel 155 kann so implementiert werden, dass es eine beliebige Flüssigkristall-Betriebsart einschließlich einer Gedreht-Nematisch(TN)-Betriebsart (engl.: twisted nematic mode), einer Vertikal-Ausrichtung(VA)-Betriebsart (engl.: vertikal alignment mode), einer In-Ebene-Schalt(IPS)-Betriebsart (engl.: in-plane switching mode), oder einer Rand Feld-Schaltung(FFS)-Betriebsart (engl.: fringe field switching mode) aufweist. Das LCD-Panel 155 empfängt Licht von einer Hintergrundbeleuchtungseinheit (engl.: backlight unit) BLU, um linear polarisiertes oder zirkular polarisiertes Licht zu emittieren.
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Das Polarisationssteuerpanel ARP befindet sich über dem Anzeigepanel PNL und wandelt für jeden Einzelbild-Abschnitt die Polarisationszustände derart um, dass die Polarisationszustände bzw. Polarisationen orthogonal zueinander sind. Das Polarisationssteuerpanel ARP wandelt als Reaktion auf eine erste Ansteuerspannung während eines n-ten Einzelbild-Abschnitts Licht von dem Anzeigepanel PNL in erstes polarisiertes Licht (z. B. Licht einer ersten Polarisation) um, und wandelt als Reaktion auf eine zweite Ansteuerspannung während eines (n + 1)-ten Einzelbild-Abschnitts Licht von dem Anzeigepanel PNL in zweites polarisiertes Licht (z. B. Licht einer zweiten Polarisation) um. Das Polarisationssteuerpanel ARP kann synchron mit dem Anzeigepanel PNL angesteuert werden. Zum Beispiel kann das Polarisationssteuerpanel ARP ein oberes transparentes Substrat und ein unteres transparentes Substrat aufweisen, welche einander zugewandt sind, wobei die Flüssigkristallschicht zwischen dem oberen transparenten Substrat und dem unteren transparenten Substrat angeordnet ist. Wie aus 2A ersichtlich, ist eine gemeinsame Elektrode 168 (engl.: common electrode) auf dem oberen transparenten Substrat des Polarisationssteuerpanels ARP gebildet und die Abtast-Leitungen 164 sind aus voneinander getrennten Streifen auf dem unteren transparenten Substrat des Polarisationssteuerpanels ARP gebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Abtast-Leitungen 164, z. B. streifenförmig, auf dem oberen transparenten Substrat ausgebildet sind und die gemeinsame Elektrode 168 auf dem unteren transparenten Substrat ausgebildet ist. Die gemeinsame Elektrode 168 und die Abtast-Leitungen 164 können auch derart ausgebildet sein, dass sie die in 2B dargestellten Formen haben (wobei z. B. eine Abtast-Leitung 164 und eine gemeinsame Elektrode 168 die gleiche Form aufweisen können). Wenn das Polarisationssteuerpanel ARP die in 2A dargestellte Elektroden-Anordnung aufweist, sind die an dem Polarisationssteuerpanel ARP gebildeten Abtast-Leitungen 164 in derselben Richtung unterteilt und ausgerichtet, wie die an dem Anzeigepanel PNL gebildeten Gate-Leitungen. Die an dem Polarisationssteuerpanel ARP gebildeten Abtast-Leitungen 164 stehen im Verhältnis 1:N (N ist eine gerade Zahl) zu den an dem Anzeigepanel PNL gebildeten Gate-Leitungen. Zum Beispiel entspricht, wenn das Anzeigepanel PNL 1080 Gate-Leitungen aufweist und das Polarisationssteuerpanel ARP 90 Abtast-Leitungen 164 aufweist, eine Abtast-Leitung zwölf Gate-Leitungen. Die zwischen dem oberen transparenten Substrat und dem unteren transparenten Substrat angeordnete Flüssigkristallschicht kann einen TN-Typ mit einem Wellenleiter, einen Elektrisch-Gesteuerte-Doppelbrechung(ECB)-Typ (engl.: electrically controlled birefringence) mit einer Lambda-Halbe(λ/2)-Platte, einen VA-Typ mit einer Lambda-Halbe-Platte, einen Hybrid-Ausgerichtet-Nematisch-Typ (engl.: hybrid aligned nematic) mit einer Lambda-Halbe-Platte, und einen Optisch-Kompensierte-Biegung-Typ (engl.: optically compensated bend) mit einer Lambda-Halbe-Platte umfassen bzw. von einem entsprechenden Typ sein. Eine gemeinsame Spannung, welche das gleiche Potenzial hat wie das einer an eine Gegenelektrode des Anzeigepanels PNL angelegten Gegenspannung, wird an die gemeinsame Elektrode 168 angelegt. Eine Spannung Voff, die das gleiche Potenzial hat wie das der Gegenspannung bzw. gemeinsamen Spannung, wird an die Abtast-Leitungen 164 angelegt, bevor (oder nachdem) das Einzelbild für das rechte Auge (oder das Einzelbild für das linke Auge (engl.: left eye frame image)) an den Leitungen bzw. Zeilen gegenüber den Abtast-Leitungen 164 auf dem Anzeigepanel PNL angezeigt wird. Positive/negative Spannungen +Von/–Von, welche eine vorgegebene Spannungsdifferenz zu der gemeinsamen Spannung aufweisen, werden abwechselnd an die Abtast-Leitungen 164 angelegt, bevor (oder nachdem) das Einzelbild für das linke Auge (oder das Einzelbild für das rechte Auge (engl.: right eye frame image)) an den Leitungen bzw. Zeilen gegenüber den Abtast-Leitungen 164 auf dem Anzeigepanel 164 angezeigt wird. Somit werden Ein/Aus-Ansteuerspannungen (engl.: switching an/off voltages) mit dreistufigem Spannungspegel an die Abtast-Leitungen 164 angelegt, so dass das auf dem Anzeigepanel PNL angezeigte Bild für das linke Auge oder Bild für das rechte Auge mittels der Polarisationsbrille GLS betrachtet werden kann. Die Spannungen +Von/–Von, die bezüglich der gemeinsamen Spannung als eine positive Spannung bzw. eine negative Spannung generiert werden, verhindern, dass der Flüssigkristall aufgrund einer Gleichspannung verschlechtert wird.
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Ein auf dem Polarisationssteuerpanel ARP angezeigtes Bild kann mittels der bzw. durch die Polarisationsbrille GLS betrachtet bzw. gesehen werden. Die Polarisationsbrille GLS weist ein Brillenglas für das linke Auge (engl.: left eye glass) und ein Brillenglas für das rechte Auge (engl.: right eye glass) auf, welche unterschiedliche optische Absorptionsachsen haben, so dass das Brillenglas für das linke Auge Polarisationseigenschaften hat, die von denen des Brillenglases für das rechte Auge verschieden sind. Die Polarisationsbrille GLS kann entsprechend den Polarisationseigenschaften des Anzeigepanels PNL und des Polarisationssteuerpanels ARP verschiedenartig realisiert werden.
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Nun wird eine Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.
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3 ist ein Wellenformdiagramm, welches das Auftreten eines Licht-Leckage-Abschnitts beim Ansteuern einer Stand-der-Technik-Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung darstellt, die 4 und 5 sind Wellenformdiagramme, welche das Bereitstellen von Daten bei einem Anzeigepanel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, und 6 ist ein Wellenformdiagramm, welches veranschaulicht, dass beim Ansteuern einer Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Licht-Leckage-Abschnitt beseitigt wird.
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Bei der in 3 erläuterten Stereoskop-Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik ändert sich mit dem Wechsel eines auf dem Anzeigepanel PNL angezeigten Bildes auch der Polarisations- bzw. Polarisier-Zustand des Polarisationssteuerpanels ARP. Zum Beispiel wird, wenn ein Wechsel eines auf dem Anzeigepanel PNL angezeigten Bildes von einem Bild für das linke Auge (LINKS) zu einem Bild für das rechte Auge (RECHTS) stattfindet, der Polarisier-Zustand des Polarisationssteuerpanels ARP ebenfalls von dem Polarisier-Zustand bzw. der Polarisierung für das linke Auge (engl.: left eye polarization) (LINKS) zu dem Polarisier-Zustand bzw. der Polarisierung für das rechte Auge (engl.: right eye polarization) (RECHTS) umgeschaltet. In diesem Fall kann man aufgrund von Licht-Leckage in einem Abschnitt (TS), in dem die auf dem Anzeigepanel PNL angezeigten Bilder einander überschneiden, feststellen, dass das Polarisationssteuerpanel ARP der Stand-der-Technik-Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung ein Übersprechen (CT) (engl.: crosstalk) verursacht. Zum Beispiel kann, wenn Schwarz und Weiß abwechselnd dem Bild für das linke Auge (LINKS) und dem Bild für das rechte Auge (RECHTS) zugeführt werden, das bei dem Polarisationssteuerpanel ARP der Stand-der-Technik-Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung auftretende Übersprechen (CT) durch Gleichung 1 beschrieben werden:
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[Gleichung 1]
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CTL = LB / LB + LW × 100[%]
CTR = RB / RB+RW × 100[%]
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Hier beziehen sich CTL bzw. CTR auf den Betrag bzw. die Stärke des bei dem rechten Auge bzw. dem linken Auge auftretenden Übersprechens (CT) des Polarisationssteuerpanels ARP, LB bzw. LW beziehen sich auf das Schwarz-Bild für das linke Auge (engl.: left eye black image) bzw. das Weiß-Bild für das linke Auge (engl.: left eye black image), und RB bzw. RW beziehen sich auf das rechte Schwarz-Bild (engl.: right black image) bzw. das rechte Weiß-Bild (engl. right white image). Das Übersprechen (CT) kann durch verschiedene Ursachen hervorgerufen werden, wie etwa ein Koppeln zwischen den zwei Bildern oder einem Unvermögen aufgrund einer geringen Ansprechgeschwindigkeit des Polarisationssteuerpanels ARP, das Bild für das linke Auge und das Bild für das rechte Auge vollständig voneinander zu separieren. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden dem Anzeigepanel PNL die Daten wie nachfolgend erläutert zugeführt, um das Bild für das linke Auge und das Bild für das rechte Auge voneinander zu separieren.
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Wie in 4 erläutert, werden der Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Bild-Daten LDATEN und RDATEN, welche Bilder auf dem Anzeigepanel PNL darstellen, und Schwarz-Daten BDATEN, welche in dem Überschneidungs-Abschnitt TS der Bilder kein Bild darstellen, zugeführt. Zum Beispiel werden, wenn die dem Anzeigepanel PNL zugeführten Bild-Daten LDATEN und RDATEN von den Bild-Daten für das linke Auge (engl.: left eye image data) LDATEN zu den Bild-Daten für das rechte Auge (engl.: right eye image data) RDATEN wechseln, die Schwarz-Daten BDATEN zwischen den Bild-Daten für das linke Auge LDATEN und den Bild-Daten für das rechte Auge RDATEN angeordnet.
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Wie in 5 erläutert, können, wenn z. B. die Anzahl der Gate-Leitungen G1 bis Gm des Anzeigepanels PNL 1080 ist, die Schwarz-Daten BDATEN, die Bild-Daten für das linke Auge LDATEN, die Schwarz-Daten BDATEN, die Bild-Daten für das rechte Auge RDATEN und die Schwarz-Daten BDATEN dem Anzeigepanel PNL in dieser Reihenfolge zugeführt werden. Die Bild-Daten LDATEN und RDATEN und die Schwarz-Daten BDATEN werden den durch die Gate-Signale GS und GB, welche durch die Gate-Leitungen G1 bis Gm zugeführt werden, aktivierten SubPixeln zugeführt. Die Gate-Signale GS und GB weisen einen Abstands-Abschnitt SS mit einem vorgegebenen Intervall auf (z. B. können die Gate-Signale GS und GB zeitlich voneinander beabstandet sein), wie aus 5 ersichtlich (T kann z. B. den zeitlichen Abstand, zweier aufeinanderfolgender Bild-Daten-Signale oder zweier aufeinanderfolgender Schwarz-Daten-Signale bezeichnen). Der Abstands-Abschnitt SS entspricht dem in 4 dargestellten Überschneidungs-Abschnitt TS von Bildern. Die Gate-Signale GS und GB enthalten ein Gate-Signal GS, welches einige der Gate-Leitungen G1 bis Gm für die Zuführung der Bild-Daten LDATEN und RDATEN aktiviert, und ein Gate-Signal GB, welches einige der Gate-Leitungen G1 bis Gm für die Zuführung der Schwarz-Daten BDATEN aktiviert.
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Zum Beispiel können, wenn die die Gate-Signale GS und GB dem Anzeigepanel PNL mit dem vorgegebenen Abschnitt SS, zum Beispiel mit einem Intervall von vier Abtast-Leitungen bzw. Abtast-Zeilen, zugeführt werden, die zu einem Zeitpunkt aktivierten Gate-Leitungen G1 bis Gm die folgende Abfolge haben. Um die den aktivierten Gate-Leitungen zugeführten Bild-Daten und Schwarz-Daten voneinander zu unterscheiden, wird die den Bild-Daten entsprechende Gate-Leitung als „Bild (D)” bezeichnet und die den Schwarz-Daten entsprechende Gate-Leitung wird als „Schwarz (B)” bezeichnet.
„Achte Gate-Leitung (G8): Schwarz (B) -> vierte Gate-Leitung (G4): Bild (D) -> neunte Gate-Leitung (G9): Schwarz (B) -> fünfte Gate-Leitung (G5): Bild (D) -> zehnte Gate-Leitung (G10): Schwarz (B) -> sechste Gate-Leitung (G6): Bild (D) -> elfte Gate-Leitung (G11): Schwarz (B).”
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Die Ansteuerung der Gate-Leitungen G1 bis Gm und die Zuführung der Bild-Daten und der Schwarz-Daten in der oben angegebenen Weise verursachen keine Überschneidung zwischen den Bildern, wie aus 6 ersichtlich, und dementsprechend kann diese Ausführungsform Licht-Leckage in dem Abschnitt im Wesentlichen beseitigen. Daher können gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Bild für das linke Auge (LINKS) und das Bild für das rechte Auge (RECHTS) auf dem Anzeigepanel PNL deutlich voneinander getrennt werden, so dass ein Übersprechen (CT) zwischen dem Anzeigepanel PNL und dem Polarisationssteuerpanel APR unterbunden werden kann.
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Nun wird ein Aufbau eines Sub-Pixels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Die 7 und 8 sind Darstellungen, welche ein Sub-Pixel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. Die 9 und 10 sind Darstellungen, welche ein Sub-Pixel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. 11 eine Darstellung, welche eine exemplarische Ansteuer-Wellenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 12 ist eine Darstellung, welche einen Betriebszustand einer Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 13 ist eine Darstellung, welche den Betrieb einer Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Bezugnehmend auf 7 weist ein Sub-Pixel SP gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen ersten Schalttransistor TFT1, welcher auf ein einer ersten Gate-Leitung Gate zugeführtes erstes Gate-Signal GS derart anspricht, dass die Bild-Daten DATEN durch eine Daten-Leitung Dn zugeführt werden, und einen zweiten Schalttransistor TFT2, welcher auf ein einer zweiten Gate-Leitung GateB zugeführtes zweites Gate-Signal derart anspricht, dass die Schwarz-Daten durch die Daten-Leitung Dn zugeführt werden. Der in dem Sub-Pixel SP enthaltene erste Schalttransistor TFT1 speichert die durch die Daten-Leitung Dn zugeführten Bild-Daten DATEN als Reaktion auf das an die erste Gate-Leitung Gate angelegte erste Gate-Signal GS. Hier beziehen sich die Bild-Daten DATEN auf die Bild-Daten für das linke Auge oder die Bild-Daten für das rechte Auge, wie oben beschrieben. Der in dem Sub-Pixel SP enthaltene zweite Schalttransistor TFT2 speichert die durch die Daten-Leitung Dn zugeführten Schwarz-Daten BDATEN als Reaktion auf das an die zweite Gate-Leitung GateB angelegte zweite Gate-Signal GB.
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Bezugnehmend auf 8 werden die durch die Daten-Leitung Dn zugeführten Bild-Daten DATEN oder Schwarz-Daten BDATEN mittels eines Speicherkondensators Cst gespeichert. Obwohl der erste Schalttransistor TFT1 und der zweite Schalttransistor TFT2, welche in dem Sub-Pixel SP enthalten sind, in dieser Ausführungsform einen Speicherkondensator Cst gemeinsam nutzen, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Eine Flüssigkristallzelle Clc zeigt entsprechend der mittels des Speicherkondensators Cst gespeicherten Daten ein Bild oder kein Bild (z. B. einen Bildpunkt, der Licht emittiert, oder einen Bildpunkt, der kein Licht emittiert) an.
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Bezugnehmend auf 9 kann ein Sub-Pixel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen ersten Schalttransistor TFT1, welcher auf ein einer ersten Gate-Leitung Gate zugeführtes erstes Gate-Signal GS derart anspricht, dass die Bild-Daten DATEN durch eine erste Daten-Leitung Dn zugeführt werden, und einen zweiten Schalttransistor TFT2, welcher auf ein einer zweiten Gate-Leitung GateB zugeführtes zweites Gate-Signal GB derart anspricht, dass die Schwarz-Daten BDATEN durch eine zweite Daten-Leitung Dn+ zugeführt werden, aufweisen. Der in dem Sub-Pixel SP enthaltene erste Schalttransistor TFT1 speichert die durch die erste Daten-Leitung Dn zugeführten Bild-Daten DATEN als Reaktion auf das an die erste Gate-Leitung Gate angelegte erste Gate-Signal GS. Hier beziehen sich die Bild-Daten DATEN auf die Bild-Daten für das linke Auge oder die Bild-Daten für das rechte Auge, wie oben beschrieben. Der in dem Sub-Pixel SP enthaltene zweite Schalttransistor TFT2 speichert die durch die zweite Daten-Leitung Dn+ zugeführten Schwarz-Daten BDATEN als Reaktion auf das an die zweite Gate-Leitung GateB angelegte zweite Gate-Signal GB.
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Bezugnehmend auf 10 werden die durch die erste Daten-Leitung Dn bzw. die zweite Daten-Leitung Dn+ zugeführten Bild-Daten DATEN bzw. Schwarz-Daten BDATEN mittels eines Speicherkondensators Cst gespeichert. Obwohl der erste Schalttransistor TFT1 und der zweite Schalttransistor TFT2, welche in dem Sub-Pixel SP enthalten sind, in dieser Ausführungsform einen Speicherkondensator Cst gemeinsam nutzen, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Eine Flüssigkristallzelle Clc zeigt entsprechend der mittels des Speicherkondensators Cst gespeicherten Daten ein Bild oder kein Bild an.
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Im Falle des Sub-Pixels SP gemäß der in Verbindung mit den 7 und 8 beschriebenen Ausführungsform nutzen zwei Schalttransistoren, wie z. B. der erste Schalttransistor TFT1 und der zweite Schalttransistor TFT2, gemeinsam eine Daten-Leitung, wie z. B. die Daten-Leitung Dn. Dementsprechend kann, beim Zuführen der Daten, das Sub-Pixel SP gemäß der in Verbindung mit den 7 und 8 beschriebenen Ausführungsform Frequenz-Taktraten (engl.: frequency clocks) erfordern, welche um einen Faktor zwei oder mehr schneller sind als bei dem Sub-Pixel SP gemäß der in Verbindung mit den 9 und 10 beschriebenen Ausführungsform. Ferner können im Falle des Sub-Pixels SP gemäß der in Verbindung mit den 7 und 8 beschriebenen Ausführungsform die durch die Daten-Leitung Dn zugeführten Daten eine Signal-Ausgabe-Charakteristik erfordern, welche folgende Reihenfolge bzw. Abfolge aufweist: Bild-Daten für das linke Auge, Schwarz-Daten, Bild-Daten für das rechte Auge, Schwarz-Daten. Bei dem Sub-Pixel SP gemäß der in Verbindung mit den 9 und 10 beschriebenen Ausführungsform ist solch eine Signal-Ausgabe-Charakteristik mit der Abfolge nicht erforderlich, da die Daten durch die zwei Daten-Leitungen Dn und Dn+ zugeführt werden.
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Wie in den 7 bis 11 veranschaulicht, stellt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ansteuern einer Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung die Bild-Daten LDATEN und RDATEN, welche ein Bild auf dem Anzeigepanel PNL darstellen, und die Schwarz-Daten BDATEN, welche kein Bild auf dem Anzeigepanel PNL darstellen, bereit.
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Dementsprechend empfängt das Sub-Pixel SP die Bild-Daten für das linke Auge LDATEN, die Schwarz-Daten BDATEN, die Bild-Daten für das rechte Auge RDATEN und die Schwarz-Daten BDATEN mittels der Gate-Signale GS und GB, welche durch mindestens Gate-Leitungen Gate und GateB zugeführt werden. Die Bild-Daten können zugeführt werden, während die erste Gate-Leitung Gate aktiviert ist, und die Schwarz-Daten BDATEN können zugeführt werden, während die zweite Gate-Leitung GateB aktiviert ist, bevor ein Einzelbild (engl.: frame) abgeschlossen bzw. beendet wird. Die durch die Daten LDATEN, RDATEN und BDATEN auf das Sub-Pixel SP aufgebrachten bzw. aufgeladenen Daten (SP-Aufladung) können wie in 11 veranschaulicht bereitgestellt sein.
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Wenn die Bild-Daten DATEN und die Schwarz-Daten BDATEN dem Sub-Pixel SP in der obigen Weise zugeführt werden, können das Anzeigepanel PNL und das Polarisationssteuerpanel ARP den in 12 dargestellten Zustand haben. Das Intervall zwischen einer Zeit, zu der die zweite Gate-Leitung GateB aktiviert wird (Gate-Ein-Zeit (engl.: gate-on time)) und dem vorgegebenen Abschnitt SS, während dessen die Bild-Daten zugeführt werden, kann im Bereich von 1 ms bis 3 ms sein. Zum Beispiel kann das Zeitintervall zwischen dem Aktivieren der zweiten Gate-Leitung GateB und dem Aktivieren der ersten Gate-Leitung Gate, z. B. der Abschnitt SS, im Bereich von 1 ms bis 3 ms sein. Das Intervall ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann in Abhängigkeit von, zum Beispiel, der Größe des Anzeigepanels PNL variieren.
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Bezugnehmend auf 12 entspricht ein Abschnitt, während dessen dem Sub-Pixel SP die Schwarz-Daten BDATEN zugeführt sind, dem Überschneidungs-Abschnitt TS von Bildern auf dem Anzeigepanel PNL und einem Abschnitt mittlerer Polarisierung des Polarisationssteuerungspanels ARP. Demgemäß entspricht der Abschnitt, während dessen die Schwarz-Daten BDATEN zugeführt sind, dem Abschnitt mittlerer Polarisierung, während dessen das Polarisationssteuerpanel ARP von der Polarisierung für das linke Auge (Links-Polarisierung) zu der Polarisierung für das rechte Auge (Rechts-Polarisierung) – und umgekehrt – umschaltet. Eine Stereoskop-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform wird wie nachfolgend beschrieben angesteuert.
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Wie in den 7 bis 13 veranschaulicht, zeigt das Anzeigepanel PNL während eines n-ten Einzelbild-Abschnitts (Einzelbild[n] (engl.: Frame[n])) das Bild für das linke Auge LINKS und während eines (n + 1)-ten Einzelbild-Abschnitts (Einzelbild[n + 1]) das Bild für das rechte Auge RECHTS an. Synchron mit dem Anzeigepanel PNL wird der Polarisier-Zustand des Polarisationssteuerpanels ARP während des n-ten Einzelbild-Abschnitts (Einzelbild[n]) zu einem Polarisier-Zustand für das linke Auge und während des (n + 1)-ten Einzelbild-Abschnitts (Einzelbild[n + 1]) zu einem Polarisier-Zustand für das rechte Auge umgeschaltet.
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Licht-Leckage wird durch die Schwarz-Daten BDATEN, die während des Überschneidungs-Abschnitts des Bildes für das linke Auge LINKS und des Bildes für das rechte Auge RECHTS auf dem Anzeigepanel PNL bereitgestellt sind, beseitigt. Dementsprechend kann eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Bild für das linke Auge LINKS und das Bild für das rechte Auge RECHTS, welche auf dem Anzeigepanel PNL dargestellt werden, deutlich voneinander separieren, wodurch die Auswirkungen von Übersprechen CT beseitigt werden.
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Die Erfindung wurde oben unter Bezugnahme auf exemplarische Ausführungsformen erläutert. Ein Fachmann wird erkennen, dass verschiedene Variationen und Modifikationen davon möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Ferner wird, obwohl die Erfindung im Kontext ihrer Implementierung in bestimmten Umgebungen und für bestimmte Anwendungen beschrieben wurde, der Fachmann erkennen, dass die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung nicht auf dieselben beschränkt ist und dass die Erfindung in einer Vielzahl von Umgebungen und Implementierungen angewendet werden kann. Dementsprechend haben die vorangehende Beschreibung und die Figuren erläuternden Charakter und keinen einschränkenden Charakter.
