TWI425497B - 立體顯示面板及其像素亮度控制方法 - Google Patents

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TWI425497B TW100120764A TW100120764A TWI425497B TW I425497 B TWI425497 B TW I425497B TW 100120764 A TW100120764 A TW 100120764A TW 100120764 A TW100120764 A TW 100120764A TW I425497 B TWI425497 B TW I425497B
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Chih Yao Ma
Yu Cheng Chang
Yi Pai Huang
Cheng Han Tsao
Chao Yuan Chen
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Description

立體顯示面板及其像素亮度控制方法
本發明係相關於一種立體顯示面板之像素亮度控制方法，尤指一種可防止左右視角影像錯位之立體顯示面板之像素亮度控制方法。
請參考第1圖，第1圖為習知立體顯示面板100的示意圖。如第1圖所示，立體顯示面板100包含複數個橫向排列之第一視角像素L’用於顯示第一視角畫面(例如左眼視角畫面)，以及複數個橫向排列之第二視角像素R’用於顯示第二視角畫面(例如右眼視角畫面)。每一列第一視角像素L’及每一列第二視角像素R’係為縱向交錯設置。立體顯示面板100另包含偏光板110及四分之一波長板120，用來將第一視角畫面及第二視角畫面分開，讓使用者之左眼及右眼能藉由偏光眼鏡分別觀看到第一視角畫面及第二視角畫面，以產生立體之影像。
請參考第2圖，第2圖為習知立體顯示面板100產生左右視角影像錯位之情況的示意圖。當使用者140之眼睛沒有正視立體顯示面板時，使用者140之左右眼會因角度之偏差而會觀看到部分另一視角之畫面(例如左眼142看到部分第二視角像素R’之畫面)，亦即同一眼睛接受到同一物體之兩個影像，進而產生錯位之影像。上述情況會讓使用者140感覺影像模糊不清楚，嚴重影響播放影像之品質。習知立體顯示面板100容易因觀看角度之偏差而產生左右視角影像錯位之情況。
本發明提供一種立體顯示面板之像素亮度控制方法，該立體顯示面板包含複數個沿第一方向排列之第一視角像素用於顯示第一視角畫面，及複數個沿該第一方向排列之第二視角像素用於顯示第二視角畫面，該複數個第一視角像素及該複數個第二視角像素係為沿第二方向交錯設置。該方法包含根據第一視角像素之亮度值及其沿該第二方向相鄰之第二視角像素之亮度值決定該第一視角像素之第一區塊之亮度值，及根據該第一視角像素之亮度值及該第一視角像素之第一區塊之亮度值決定該第一視角像素之第二區塊之亮度值。
本發明另提供一種廣視角立體顯示面板，包含複數個沿第一方向排列之第一視角像素用於顯示第一視角畫面，複數個沿該第一方向排列之第二視角像素用於顯示第二視角畫面，及一亮度值控制單元。每一第一視角像素包含第一區塊及第二區塊。每一第二視角像素包含第一區塊及第二區塊。該複數個第一視角像素及該複數個第二視角像素係為沿第二方向交錯設置。該亮度值控制單元係電連接於該複數個第一視角像素及該複數個第二視角像素，用於控制該複數個第一視角像素及該複數個第二視角像素之亮度值。其中該亮度值控制單元係根據第一視角像素之亮度值及其沿該第二方向相鄰之第二視角像素之亮度值決定該第一視角像素之第一區塊之亮度值，以及根據該第一視角像素之亮度值及該第一視角像素之第一區塊之亮度值決定該第一視角像素之第二區塊之亮度值。
本發明另提供一種可增加立體顯示面板之視角之方法，該立體顯示面板包含複數個沿第一方向排列之第一視角像素用於顯示第一視角畫面，及複數個沿該第一方向排列之第二視角像素用於顯示第二視角畫面，該複數個第一視角像素及該複數個第二視角像素係為沿第二方向交錯設置。該方法包含根據視角方向決定該第一視角像素之第一區塊和第二區塊之位置且決定該第二視角像素之第一區塊和第二區塊之位置，根據該第一視角像素之預設亮度值及其沿該第二方向相鄰之該第二視角像素之預設亮度值決定該第一視角像素之該第一區塊與該第二區塊之亮度值，及根據該第二視角像素之預設亮度值及其沿該第二方向相鄰之該第一視角像素之預設亮度值決定該第二視角像素之該第一區塊與該第二區塊之亮度值。
相較於先前技術，本發明立體顯示面板及其像素亮度控制方法可以解決因觀看角度偏差所造成之左右視角影像錯位之情況。
請同時參考第3圖及第6圖，第3圖為立體顯示面板300之一實施例的側視圖，而第6圖為第3圖立體顯示面板300之俯視圖。本發明立體顯示面板300包含複數個橫向排列之第一視角像素L用於顯示第一視角畫面(例如左眼視角畫面)，以及複數個橫向排列之第二視角像素R用於顯示第二視角畫面(例如右眼視角畫面)。每一列第一視角像素L及每一列第二視角像素R係為縱向交錯設置。立體顯示面板300另包含偏光板110及四分之一波長板120，用來將第一視角畫面及第二視角畫面分開，讓使用者之左眼及右眼能藉由偏光眼鏡分別觀看到第一視角畫面及第二視角畫面，以產生立體之影像。相異於先前技術的係本發明立體顯示面板300之第一視角像素L包含第一區塊L1 及第二區塊L2 ，第一視角像素之第一區塊L1 係位於第一視角像素之第二區塊L2 上方，且第二視角像素R包含第一區塊R1 及第二區塊R2 ，第二視角像素之第一區塊R1 係位於第二視角像素之第二區塊R2 上方。另外，立體顯示面板300包含亮度值控制單元340電連接於第一視角像素L及第二視角像素R，用於控制第一視角像素L及第二視角像素R之亮度值。
另外，在上述實施例中，第一視角像素L及第二視角像素R係分別沿水平方向排列，且每一列第一視角像素L及每一列第二視角像素R係為縱向交錯設置。而第一及第二視角像素係分別沿垂直方向分為第一區塊及第二區塊。但在其他實施例中，第一視角像素及第二視角像素可以係沿垂直方向排列，且每一行第一視角像素及每一行第二視角像素係為橫向交錯設置。而第一及第二視角像素係分別沿水平方向分為第一區塊及第二區塊。偏光板110及四分之一波長板120係用來舉例如何將第一視角畫面及第二視角畫面分開，立體顯示面板亦可包含其他元件用於將第一視角畫面及第二視角畫面分開。
為了解決左右視角影像錯位之情況，亮度值控制單元340可於顯示影像時將第一視角像素L之第一區塊L1 及第二視角像素R之第一區塊R1 關閉(亦即顯示黑畫面)，如此在特定俯視角度內使用者之左右眼不會因角度之偏差而會觀看到部分另一視角之畫面(亦即第一視角像素L之第一區塊L1 之畫面及第二視角像素R之第一區塊R1 之畫面)。然而，上述配置會使立體顯示面板300之顯示影像之亮度降低。
為了不使立體顯示面板300之顯示影像因解決影像錯位問題而降低了顯示影像之亮度，本發明提供了立體顯示面板300之像素亮度控制方法。首先亮度值控制單元340根據第一視角像素L之亮度值及其縱向相鄰之第二視角像素R之亮度值決定第一視角像素之第一區塊L1 之亮度值。舉例來說，為了解決使用者俯視時產生之影像錯位問題，第一視角像素之第一區塊L1 之亮度值可以係第一視角像素L及其上方相鄰第二視角像素R兩者中之較小預設亮度值和第一區塊L1 相對於第一視角像素L之面積比例之乘積，其算式可表示如下：BL1 =min(BL,BR)×(AL1 /AL ) 算式(1)其中BL1 為第一視角像素之第一區塊L1 之亮度值，BL為第一視角像素L之預設亮度值，BR為第二視角像素R之預設亮度值，AL1 為第一視角像素之第一區塊L1 之面積，AL 為第一視角像素L之面積，min()表示取括號中之最小值。
或者，第一視角像素之第一區塊L1 之亮度值可以係第一視角像素L及其上方相鄰第二視角像素R兩者之平均預設亮度值和第一區塊L1 相對於第一視角像素L之面積比例之乘積，其算式可表示如下：BL1 =[(BL+BR)/2]×(AL1 /AL ) 算式(2)
而第一視角像素之第一區塊L1 之亮度值係根據特定判斷值之大小來決定要用算式(1)或算式(2)計算。舉例來說，判斷值可為第一視角像素L之亮度值減去第一及第二視角像素之較小亮度值和第一區塊L1 與第一視角像素L之面積比例之乘積，及減去第一視角像素之第二區塊L2 之亮度極限值，其算式可表示如下：D=BL-min(BL,BR)×(AL1 /AL )-BL2max 算式(3)其中D為判斷值，BL2max 為第一視角像素之第二區塊L2 之亮度極限值，亮度極限值係為像素之灰階極限值與像素之面積之乘積。當判斷值為負值或零時，第一視角像素之第一區塊L1 之亮度值係用算式(1)計算，而當判斷值為正值時，第一視角像素之第一區塊L1 之亮度值係用算式(2)計算。
在決定第一視角像素之第一區塊L1 之亮度值之後，亮度值控制單元340再根據第一視角像素L之預設亮度值及第一視角像素之第一區塊L1 之亮度值決定第一視角像素之一第二區塊L2 之亮度值，其算式可表示如下：BL2 =BL-BL1 算式(4)其中BL2 為第一視角像素之第二區塊L1 之亮度值。依據上述方法決定之第一視角像素之第一區塊L1 及第二區塊L2 之亮度值不僅可以解決左右視角影像錯位之情況，亦可改善為了解決影像錯位所造成之影像亮度較暗之問題。
在決定第一視角像素之第一區塊L1 和第二區塊L2 之亮度值後，亮度值控制單元340即可根據第一視角像素之第一區塊L1 和第二區塊L2 之面積計算出第一視角像素之第一區塊L1 和第二區塊L2 之灰階值。舉例來說，就單一像素而言，亮度值係為面積及灰階值之乘積，若第一視角像素之第一區塊L1 和第二區塊L2 之亮度值分別為100和220，而第一視角像素之第一區塊L1 和第二區塊L2 之面積分別為1和2，則第一視角像素之第一區塊L1 的灰階值為100，第一視角像素之第二區塊L2 的灰階值為110。
在上述說明中，雖然係以第一視角像素L代表左眼視角像素，而以第二視角像素R代表右眼視角像素，然而第一視角像素及第二 視角像素係為對稱配置，因此第二視角像素之第一區塊和第二區塊之亮度值亦可以上述同樣方法求得，亦即只需以第一視角像素代表右眼視角像素，而以第二視角像素代表左眼視角像素即可。
另外，在上述實施例中，第一視角像素L分為兩個區塊，第一視角像素之第一區塊L1 係位於第一視角像素之第二區塊L2 上方，且第二視角像素R亦分為兩個區塊，第二視角像素之第一區塊R1 係位於第二視角像素之第二區塊R2 上方，其中兩種視角像素之第一區塊R1 面積係小於第二區塊R2 之面積，如此可解決俯視之角度偏差所造成之左右視角影像錯位之情況；而當第一區塊R1 係位於第二區塊R2 下方時，則可解決仰視之角度偏差所造成之左右視角影像錯位之情況。。然而，舉例來說，第一視角像素亦可分為更多個具相等面積之區塊，但熟知此項技術之人士也可以根據需求動態調整區塊的面積，如此可更彈性地調整每個區塊之亮度值。
請參考第4圖，第4圖為另一實施例立體顯示面板400的示意圖。如第4圖所示，第一視角像素L”係分為三個區塊，可具相等或不相等之面積，例如僅最上面L1 ”與最下面L3 ”之區塊面積相等，則第一視角像素L”之第一區塊可以係三個區塊中最上面L1 ”或最下面L3 ”的一個區塊，而第一視角像素L”之第二區塊為另外兩個區塊之組合；當三個區塊面積相等，則第一視角像素L”之第二區塊之面積係為第一視角像素之第一區塊之面積之二倍，依據上述配置可同時解決俯視及仰視之兩種角度偏差所造成之左右視角影像錯位之情 況。
相似地，當第一視角像素及第二視角像素係沿垂直方向排列，且每一行第一視角像素及每一行第二視角像素係為橫向交錯設置，而第一及第二視角像素係分別沿水平方向分為三個區塊時，上述配置可解決偏左及偏右之兩種角度偏差所造成之左右視角影像錯位之情況。
請參考第5圖，第5圖為立體顯示面板之像素亮度控制方法之流程圖。立體顯示面板之像素亮度控制方法之流程如下列步驟：步驟510：將一第一視角像素之預設亮度值減去該第一視角像素之第二區塊之亮度極限值及減去該第一視角像素及其縱向相鄰之一第二視角像素兩者中之較小預設亮度值和該第一視角像素之第一區塊面積與該第一視角像素之面積比例之乘積，以產生一判斷值；步驟520：當該判斷值為負值或零時，根據該第一視角像素之預設亮度值，其縱向相鄰之第二視角像素之預設亮度值決定該第一視角像素之第一區塊之亮度值為該第一及第二視角像素之較小預設亮度值和該第一區塊面積相對於該第一視角像素之面積比例之乘積；步驟525：當該判斷值為正值時，根據該第一視角像素之預設亮度值及其縱向相鄰之該第二視角像素之預設亮度值決定該第一視角像素之該第一區塊之亮度值為該第一及第 二視角像素之平均預設亮度值和該第一區塊面積相對於該第一視角像素之面積比例之乘積；步驟530：根據該第一視角像素之預設亮度值及該第一視角像素之第一區塊之亮度值決定該第一視角像素之第二區塊之亮度值；及步驟540：根據該第一視角像素之第一區塊和第二區塊之亮度值及該第一視角像素之第一區塊和第二區塊之面積決定該第一視角像素之第一區塊和第二區塊之灰階值。
在上述說明中，算式(1)至算式(4)只是一實施例，只要係根據上述步驟來控制立體顯示面板之像素亮度均屬本發明之範疇。
相較於先前技術，本發明立體顯示面板及其像素亮度控制方法不僅可以解決因觀看角度偏差所造成之左右視角影像錯位之情況，其亦可改善為了解決影像錯位所造成之影像亮度較暗之問題。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100,300,400‧‧‧立體顯示面板
110‧‧‧偏光板
120‧‧‧四分之一波長板
140‧‧‧使用者
340‧‧‧亮度值控制單元
L,L’,L”‧‧‧第一視角像素
R,R’,R”‧‧‧第二視角像素
L1 ,L1 ”‧‧‧第一視角像素之第一區塊
L2 ,L2 ”‧‧‧第一視角像素之第二區塊
L3 ”‧‧‧第一視角像素之第三區塊
R1 ,R1 ”‧‧‧第二視角像素之第一區塊
R2 ,R2 ”‧‧‧第二視角像素之第二區塊
R3 ”‧‧‧第二視角像素之第三區塊
500‧‧‧流程圖
510至540‧‧‧步驟
第1圖為習知立體顯示面板的示意圖。
第2圖為習知立體顯示面板產生左右視角影像錯位之情況的示意圖。
第3圖為立體顯示面板之一實施例的側視圖。
第4圖為立體顯示面板之另一實施例的示意圖。
第5圖為立體顯示面板之像素亮度控制方法之流程圖。
第6圖為第3圖立體顯示面板之俯視圖。
500．．．流程圖
510至540．．．步驟

Claims (22)

  1. 一種立體顯示面板之像素亮度控制方法，該方法包含：提供一立體顯示面板包含複數個沿一第一方向排列之第一視角像素用於顯示第一視角畫面，及複數個沿該第一方向排列之第二視角像素用於顯示第二視角畫面，該複數個第一視角像素及該複數個第二視角像素係為沿一第二方向交錯設置，其中每一第一視角像素及第二視角像素包含一第一區塊與一第二區塊；根據一第一視角像素之預設亮度值及其沿該第二方向相鄰之一第二視角像素之預設亮度值決定該第一視角像素之該第一區塊之亮度值；及根據該第一視角像素之預設亮度值及該第一視角像素之第一區塊之亮度值決定該第一視角像素之該第二區塊之亮度值。
  2. 如請求項1所述之方法，另包含根據該第一視角像素之第一區塊和第二區塊之亮度值及該第一視角像素之第一區塊和第二區塊之面積決定該第一視角像素之第一區塊和第二區塊之灰階值。
  3. 如請求項1所述之方法，另包含將該第一視角像素之預設亮度值減去該第一視角像素之第二區塊之亮度極限值及減去該第一及第二視角像素之較小預設亮度值和該第一區塊面積與該第一視角像素之面積比例之乘積，以產生一判斷值。
  4. 如請求項3所述之方法，其中當該判斷值為負值或零時，根據該第一視角像素之預設亮度值及其縱向相鄰之該第二視角像素之預設亮度值決定該第一視角像素之該第一區塊之亮度值之步驟包含取該第一及第二視角像素之較小預設亮度值和該第一區塊面積相對於該第一視角像素之面積比例之乘積。
  5. 如請求項3所述之方法，其中當該判斷值為正值時，根據該第一視角像素之預設亮度值及其縱向相鄰之該第二視角像素之預設亮度值決定該第一視角像素之該第一區塊之亮度值之步驟包含取該第一及第二視角像素之平均預設亮度值和該第一區塊面積與該第一視角像素之面積比例之乘積。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該第一方向係為水平方向或垂直方向，該第二方向係垂直於該第一方向。
  7. 一種廣視角立體顯示面板，包含：複數個沿一第一方向排列之第一視角像素，用於顯示第一視角畫面，每一第一視角像素包含一第一區塊及一第二區塊；複數個沿該第一方向排列之第二視角像素，用於顯示第二視角畫面，每一第二視角像素包含一第一區塊及一第二區塊，其中該複數個第一視角像素及該複數個第二視角像素 係為沿一第二方向交錯設置；一亮度值控制單元，電連接於該複數個第一視角像素及該複數個第二視角像素，用於控制該複數個第一視角像素及該複數個第二視角像素之亮度值；其中該亮度值控制單元係根據該第一視角像素之預設亮度值及其沿該第二方向相鄰之該第二視角像素之預設亮度值決定該第一視角像素之該第一區塊之亮度值與該第二區塊之亮度值。
  8. 如請求項7所述之立體顯示面板，另包含一偏光板。
  9. 如請求項7所述之立體顯示面板，另包含一四分之一波長板。
  10. 如請求項7所述之立體顯示面板，其中該第一方向係為水平方向或垂直方向，該第二方向係垂直於該第一方向。
  11. 如請求項7所述之立體顯示面板，其中該第一視角像素及該第二視角像素係分為複數個子區塊，該第一視角像素之第一區塊包含至少一子區塊，該第一視角像素之第二區塊包含至少二子區塊，該第二視角像素之第一區塊包含至少一子區塊，該第二視角像素之第二區塊包含至少二子區塊。
  12. 如請求項11所述之立體顯示面板，其中該複數個子區塊的面積可相等或不等。
  13. 如請求項11所述之立體顯示面板，其中該第一視角像素與第二視角像素之第二區塊之面積大於第一區塊之面積。
  14. 如請求項7所述之立體顯示面板，其中該第一視角像素與第二視角像素之第一區塊及第二區塊係沿該第二方向排列。
  15. 如請求項7所述之立體顯示面板，其中該亮度值控制單元係根據該第一視角像素之預設亮度值及沿該第二方向與該第一視角像素之第一區塊相鄰之該第二視角像素之預設亮度值決定該第一視角像素之該第一區塊之亮度值，且該亮度值控制單元係根據該第一視角像素之預設亮度值及該第一視角像素之第一區塊之亮度值決定該第一視角像素之該第二區塊之亮度值。
  16. 如請求項7所述之立體顯示面板，其中該亮度值控制單元係根據該第二視角像素之預設亮度值及沿該第二方向與該第二視角像素之第一區塊相鄰之該第二視角像素之預設亮度值決定該第二視角像素之該第一區塊之亮度值，且該亮度值控制單元係根據該第二視角像素之預設亮度值及該第二視角像素之第一區塊之亮度值決定該第二視角像素之該第二區塊之亮度值。
  17. 一種增加立體顯示面板之可視角之方法，該立體顯示面板包含複數個第一視角像素用於顯示第一視角畫面及複數個第二視角 像素用於顯示第二視角畫面，該方法包含：將各該第一視角像素與該第二視角像素分為一第一區塊和一第二區塊；沿一第一方向排列該複數個及沿該第一方向排列該複數個第二視角像素，其中該複數個第一視角像素及該複數個第二視角像素係為沿一第二方向交錯設置，且各該第一區塊與第二區塊係沿該第二方向排列；根據一視角方向決定該第一視角像素之一第一區塊和一第二區塊之位置，且決定該第二視角像素之一第一區塊和一第二區塊之位置；根據該第一視角像素之預設亮度值及其沿該第二方向相鄰之該第二視角像素之預設亮度值決定該第一視角像素之該第一區塊與該第二區塊之亮度值；及根據該第二視角像素之預設亮度值及其沿該第二方向相鄰之該第一視角像素之預設亮度值決定該第二視角像素之該第一區塊與該第二區塊之亮度值。
  18. 如請求項17所述之方法，其中該第一方向係為水平方向或垂直方向，該第二方向係垂直於該第一方向。
  19. 如請求項17所述之方法，其中該第一視角像素之該第一區塊之亮度值係由該第一視角像素之預設亮度值及沿該第二方向與該第一區塊相鄰之該第二視角像素之預設亮度值所決定。
  20. 如請求項19所述之方法，其中該第一視角像素之該第二區塊之亮度值係由該第一視角像素之預設亮度值及該第一視角像素之第一區塊之亮度值所決定。
  21. 如請求項17所述之方法，其中該第二視角像素之該第一區塊之亮度值係由該第二視角像素之預設亮度值及沿該第二方向與該第一區塊相鄰之該第一視角像素之預設亮度值所決定。
  22. 如請求項21所述之方法，其中該第二視角像素之該第二區塊之亮度值係由該第二視角像素之預設亮度值及該第二視角像素之第一區塊之亮度值所決定。
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