TWI428892B - 用於三維顯示裝置以及相關的三維眼鏡的控制裝置 - Google Patents

Description

用於三維顯示裝置以及相關的三維眼鏡的控制裝置

本發明係關於一種顯示器之控制裝置，更特定而言，係關於一種用於三維顯示裝置以及相關的三維眼鏡的控制裝置。

一般的立體影像顯示系統係藉由於分別交錯顯示兩組不同的影像給收視者的左右眼，而達成立體顯示的效果。意即，當螢幕上呈現供左眼觀賞的影像時，僅有收視者的左眼可看見此等影像，當螢幕上呈現供右眼觀賞的影像時，僅有收視者的右眼可看見此等影像。欲達成此目地，習知技術係於時序上將右眼以及左眼影像圖框以交錯之方式分別於不同之時序區間呈現出來。

圖一所示為先前技術之立體影像顯示系統之控制訊號時序圖。請參照圖一，一影像圖框更新訊號(區間訊號)frm_u係代表不同組影像圖框的更新週期，例如，在時間點T0至T1的區間內保持表示邏輯高狀態之高電位使右眼影像圖框進行更新程序，在時間點T1，右眼影像圖框完成更新，同時，該區間訊號frm_u進入表示邏輯低狀態之低電位。當區間訊號進入邏輯低狀態，代表影像訊號進入一「影像垂直空白區間(vertical blanking interval,VBI)區間」，此段時間區間內，更新完成的右眼影像圖框完整顯示在螢幕上。該VBI區間持續至時間點T2，而於時間點T2開始，區間訊號frm_u再次拉高成為高電位，使左眼影像圖框開始進行更新，因而進入一「左眼影像圖框更新區間」。類似地，左眼影像圖框進行更新程序至時間點T3完成更新，並且於時間點T3開始進入另一VBI區間。

為使收視者能夠觀賞到正確的立體影像，收視者需配戴三維眼鏡配合立體顯示系統呈現左右影像的順序觀賞之。如圖一的例子中，右眼影像圖框完成更新並於VBI區間呈現時，收視者所配戴之三維立體眼鏡其中之右眼屏蔽開啟，如此收視者之右眼可觀看到該完成更新之右眼影像圖框。同樣地，左眼影像圖框完成更新並於另一VBI區間呈現時，收視者所配戴之三維立體眼鏡其中之左眼屏蔽開啟，以使得收視者之左眼可觀看到該完成更新之左眼影像圖框。而藉由上述之方式，收視者之左眼以及右眼可分別於不同之時序區間而觀看到完成更新之左眼以及右眼影像。

然而，在右眼(或左眼)影像圖框更新區間內，由於右眼(或左眼)影像圖框正在進行更新程序，因此顯示器所呈現出來之右眼(或左眼)影像是不完整的；並且，習有的顯示器之背光模組一直保持於開啟的狀態(如圖一所示之背光控制訊號bl_c)，此時不完整的影像會顯示在螢幕上。所以，在習知技術中，右眼(或左眼)影像圖框更新區間內，收視者所配戴之三維立體眼鏡之右眼以及左眼屏蔽必須同時關閉，以避免收視者之兩眼觀看到更新中之不完全的右眼或左眼影像。

換句話說，收視者所配戴之三維立體眼鏡之右眼以及左眼屏蔽分別因應於不同VBI區間而進行開啟以接收顯示器呈現之影像；然而，收視者所接收的光線侷限於VBI區間內顯示器中用以呈現影像之背光裝置所提供之背光。而先前技術之立體影像顯示系統之VBI區間之週期皆為30%，因此，此顯示系統之發光效率僅為30%。

如上所述，為配合如圖一所示之先前技術之立體影像顯示系統，需要一具有較高複雜度之電位轉換機制之控制訊號e_ctrl以驅使三維立體眼鏡之右眼以及左眼屏蔽分別進行開啟或關閉，使得該立體影像顯示系統具有較高之硬體或軟體複雜度。

因此，若能對於立體影像顯示系統之背光裝置進行進一步之控制，使其能在時序上之不同區間分別開啟或關閉(亦即發射或不發射光線，而對顯示器提供或不提供光源)，則能夠對於前文所述之關於先前技術之立體影像顯示系統之缺陷進行改進。而基於此概念，發明人對於先前技術之立體影像顯示系統進行改進，而得到如下文所述之發明。

本發明之範例提供一種用於三維顯示裝置以及三維眼鏡的控制裝置，該控制裝置包含一影像處理裝置，以接收一影像源訊號，並將該影像源訊號轉換成一區間訊號，該區間訊號定義出一第一時序區間以及一第二時序區間，一背光控制裝置，其耦接於該影像處理裝置以接收該區間訊號，並因應於該區間訊號而產生複數個背光控制訊號，以及一背光裝置，其耦接於該背光控制裝置以接收該等背光控制訊號，該背光裝置因應於該等背光控制訊號而於該等第一和/或第二時序區間內對一顯示裝置提供光源。

於下文的說明中將部份提出本發明的其他特點與優點，而且從該說明中將瞭解本發明其中一部份，或者藉由實施本發明亦可習得。藉由隨附之申請專利範圍中特別列出的元件與組合將可瞭解且達成本發明的特點與優點。

應該瞭解的係，上文的概要說明以及下文的詳細說明都僅供作例示與解釋，其並未限制本文所主張之發明。

現將詳細參照於本發明之範例，其實施例圖解於附圖之中。盡其可能，所有圖式中將依相同元件符號以代表相同或類似的部件。

圖二所示為根據本發明之一實施例之立體影像顯示系統之控制訊號時序圖。請參照圖二，一影像圖框更新訊號(區間訊號)frm_u於時間點T0至時間點T1之區間內處於一表示邏輯高狀態之高電位，而使右眼影像圖框進行更新程序。上述更新程序於時間點T1完成，同時該區間訊號frm_u於時間點T1由高電位轉換至低電位，並且該區間訊號frm_u於時間點T1至時間點T2之區間內保持低電位。因應於該區間訊號frm_u之上述電位轉換，在時間點T1進入一VBI區間，並且上述VBI區間持續至時間點T2。在時間點T2，該區間訊號frm_u由低電位再次轉換回高電位，並且於時間點T2形成一上升緣。該上升緣觸發左眼影像圖框之更新程序。

接下來，該左眼影像圖框於時間點T3完成更新，並且於時間點T3進入另一VBI區間。上述VBI區間持續至時間點T4，而後又進入下一張右眼影像圖框更新區間，以此類推。

本實施例中之立體影像顯示系統更具有一背光控制訊號bl。該背光控制訊號bl可具有一表示邏輯高狀態之高電位以及一表示邏輯低狀態之低電位。當該背光控制訊號bl處於高電位時，顯示器之背光裝置被控開啟；相對地，當該背光控制訊號bl處於低電位時，顯示器之背光裝置則被控關閉。該背光控制訊號bl僅於每一個VBI區間(例如時間點T1至T2之區間、時間點T3至T4之區間、時間點T5至T6之區間以及時間點T7至T8之區間)之被處於高電位，而使得顯示器之背光裝置開啟而提供光源，並使得該顯示器能夠將已經完成更新之右眼或左眼影像圖框呈現出來。

相對地，於每一個影像圖框更新區間(例如時間點T0至T1之區間、時間點T2至T3之區間、時間點T4至T5之區間以及時間點T6至T7之區間)內，該背光控制訊號bl則處於一表示邏輯低狀態之低電位而使該背光裝置關閉。在上述影像圖框更新區間內，由於顯示器無法得到背光裝置所提供之背光，因而無法將影像顯示於螢幕上，因此收視者無法看到更新中的右眼或左眼影像圖框。基於上述之該等控制訊號之組態，於本發明之本實施例中，收視者所配帶之三維立體影像眼鏡之右眼(或左眼)屏蔽不僅可開啟於每一個VBI區間，更可於整個右眼(或左眼)影像圖框更新區間進行開啟，而仍使得收視者之右眼(或左眼)僅看到完成更新之右眼(或左眼)影像圖框。而如圖二所示，該右眼屏蔽以及左眼屏蔽之開啟區間之週期皆為50%，並且該右眼屏蔽以及左眼屏蔽並不同時進行開啟或關閉(亦即，右眼屏蔽以及左眼屏蔽在時序上交錯地分別進行開啟或關閉)。如此，用以控制右眼以及左眼屏蔽之眼鏡控制訊號e_ctrl_n之電位轉換機制之複雜度可有效降低。

進一步來說，由於顯示器之背光裝置可因應於該背光控制訊號而僅於VBI區間開啟並提供背光給顯示裝置，因此，在與先前技術中之背光裝置耗費等量平均功率(背光裝置耗費之平均功率正比於平均單位時間內背光裝置所提供之背光亮度)的狀況下，本發明之此實施例中的背光裝置於VBI區間可提供具有更高亮度之光線。如圖二所示，本發明之背光裝置所提供之背光亮度bl_cn可高於習知技術中之背光亮度bl_c(如虛線所示)；因此，本發明之顯示器之發光效率可被提升。本發明之另一實施例中，若將於VBI區間之背光亮度bl_cn提高，而在保持同樣的發光效率之情況下，右眼或左眼VBI區間之週期可被進一步縮減，譬如可縮減至10%。

特別說明的是，該背光裝置所提供之背光亮度bl_cn可正比於背光裝置單位面積內之所發光之光源顆粒之數量。在本實施例中，上述之光源顆粒可為發光二極體(light emitting diode,LED)顆粒。此外，該背光裝置所提供之背光亮度bl_cn亦可正比於提供給整個背光裝置之電流強度。

圖三所示為根據本發明之另一實施例之立體影像顯示器控制系統之方塊圖。請參照圖三，該立體影像顯示器控制系統20包括一顯示器控制模組21，一顯示器22以及一三維眼鏡23。其中，該顯示器控制模組21包括一影像處理裝置211，一背光控制裝置212以及一眼鏡控制裝置213。並且，該顯示器22包括一顯示裝置221以及一背光裝置222。此外，該影像處理裝置211包括一影像格式轉換單元21a以及一影像圖框更新單元21b。

該影像格式轉換單元21a接收一影像源訊號，並將該影像源訊號轉換成一左眼影像圖框以及一右眼影像圖框，並且將其輸出。該顯示裝置221耦接於該影像格式轉換單元21a以接收來自該影像格式轉換單元21a之該左眼影像圖框以及該右眼影像圖框。

此外，該影像格式轉換單元21a更將該影像源訊號轉換成一第一訊號，並且將其輸出。該影像圖框更新單元21b耦接於該影像格式轉換單元21a以接收來自該影像格式轉換單元21a之該第一訊號。

該影像圖框更新單元21b根據所接收之該第一訊號而產生一區間訊號frm_u，並將其輸出。並且，該背光控制裝置212以及該眼鏡控制裝置213分別耦接於該影像圖框更新單元21b以分別接收該影像圖框更新訊號frm_u。

另一方面，該背光控制裝置212根據所接收之該區間訊號frm_u而產生一第一背光控制訊號bl_1以及一第二背光控制訊號bl_2，並且將其輸出。而該背光裝置222耦接於該背光控制裝置212以接收該第一背光控制訊號bl_1以及該第二背光控制訊號bl_2。

另外，該眼鏡控制裝置213根據所接收之該區間訊號frm_u而產生對應之眼鏡控制訊號e_ctrl，並將其輸出。而該三維眼鏡23耦接於該眼鏡控制裝置213以接收該眼鏡控制訊號e_ctrl。

再參照該顯示器22。該顯示器22所包括之該背光裝置222耦接於該顯示裝置221，以提供光源給該顯示裝置221。並且，該顯示裝置221接收來自該影像格式轉換單元21a之該左眼影像圖框以及該右眼影像圖框，並將該左眼影像圖框以及該右眼影像圖框分別轉換成一顯示的左眼影像圖框以及一顯示的右眼影像圖框而輸出並傳送至該眼鏡裝置。

該眼鏡裝置包括一左眼屏蔽以及一右眼屏蔽(圖中未顯示)，該左眼屏蔽以及該右眼屏蔽因應於該眼鏡控制訊號而分別開啟或關閉，以使得收視者30之左眼以及右眼可經由該眼鏡裝置而分別觀看到該顯示的左眼影像圖框以及該顯示的右眼影像圖框，而因人眼的視覺暫留而觀看到由該顯示的左眼影像圖框以及該顯示的右眼影像圖框所組成之一立體影像。

圖四-1所示為根據本發明之另一實施例之立體影像顯示器控制系統內部之控制訊號之時序圖。請參照圖四-1，該區間訊號frm_u於時序上進行電位轉換，而根據該區間訊號於時序上之不同電位，可分別定義出複數個第一時序區間與複數個第二時序區間。

其中每一該等第一時序區間譬如可為一影像圖框更新區間，並且該影像圖框更新區間更可包括一右眼影像圖框更新區間以及一左眼影像圖框更新區間。並且其中該第二時序區間譬如可為一影像轉換區間。根據本發明之一實施例中，該影像轉換區間可為一影像垂直空白區間(vertical blanking interval,VBI)區間。在右眼以及左眼影像圖框更新區間之中，該右眼以及左眼影像圖框分別進行更新；而在VBI區間中，該右眼或左眼影像圖框完成更新並且完成更新之該右眼或左眼影像圖框持續整個VBI區間。

本實施例中，時間點T0到時間點T1為右眼影像圖框更新區間。亦即，該區間訊號於時間點T0之電位上升緣可觸發右眼影像圖框之更新程序，而於時間點T1，右眼影像圖框完成更新。

然而，本領域之技術人員可知，該區間訊號之電位轉換亦可由另一方式實施。譬如該區間訊號之電位可於時間點T0形成一下降緣並觸發右眼影像圖框之更新程序；而於時間點T1，右眼影像圖框完成更新，並且該區間訊號之電位轉換到高電位而於時間點T1形成一上升緣。而於後文提到之所有其他控制訊號之電位轉換方式亦可依此方式而類推。

接下來，區間訊號frm_u的電位在時間點T1轉變成低電位而進入VBI區間，並且該VBI區間持續於時間點T1到時間點T2。在時間點T1，由於右眼影像圖框已經完成更新，因此在VBI區間之內，右眼影像圖框持續保持在完成更新之狀態。

本發明之此實施例之立體影像顯示器控制系統係規律性地進行影像圖框更新。例如，接下來，時間點T2到時間點T3為左眼影像圖框更新區間，且T2到T3的更新區間長度與T0到T1的更新區間長度是相同的。並且，該區間訊號在時間點T2再次觸發而轉換至高電位，使左眼影像圖框開始進行更新；並且於時間點T3，左眼影像圖框完成更新。類似地，影像圖框更新後接著是VBI區間(如圖四-1所示之時間點T3至時間點T4之區間)。其運作方式如同先前所述時間點T1至時間點T2之VBI區間。

圖四-2所示為根據本發明之另一實施例之右眼影像圖框之更新程序。請參照圖四-2，右眼影像圖框於時間點T0開始，沿著一第二軸向而逐行進行掃描，並且依據上述之掃描方式而沿著一第一軸向由上到下逐行進行更新，並逐行取代上一張左眼影像圖框。直到時間點T1，整張右眼影像圖框完成更新並完全取代上一張左眼影像圖框。本實施例中之右眼影像圖框更新程序的詳細實施方式，將於下文進行說明。

圖四-3所示為根據本發明之另一實施例之背光裝置以及顯示裝置之分割方式及各分割部分之對應關係。此例中，顯示裝置221具有等份(相同面積)之兩個部分1d以及2d，並且背光裝置亦具有等份(相同面積)之兩個發光區1b以及2b。其中背光裝置之第一發光區1b係對應顯示於顯示裝置221的第一部分1d，背光裝置之第二發光區2b係對應顯示於顯示裝置221的第二部分2d。此外，右眼影像圖框亦具有相同面積的兩個部分：即對應於背光裝置之第一發光區1b及顯示裝置221的第一部分1d之第一部分1r，以及對應於背光裝置之第二發光區2b及於顯示裝置221的第二部分2d之第二部分2r(右眼影像圖框之第一與第二部份1r以及2r並未顯示於圖中)。而如同右眼影像圖框，左眼影像圖框亦具有相同面積的兩個部分：即對應於背光裝置之第一發光區1b及顯示裝置221的第一部分1d之第一部分1l，以及對應於背光裝置之第二發光區2b及於顯示裝置221的第二部分2d之第二部分2l(左眼影像圖框之第一與第二部份1l以及2l並未顯示於圖中)。

圖四-4所示為根據本發明之另一實施例之目前右眼影像圖框之第一部份1r之更新程序，目前進行更新之右眼影像圖框之第一部分1r於時間點T0開始，從顯示幕的最上方開始更新，其方式係為沿著該顯示幕之第二軸向而逐行進行掃描，並且依據上述之掃描方式而沿著該第一軸向由上到下逐行進行更新，而逐行取代上一張已經完成更新之左眼影像圖框之第一部分1l。於時間點T1M，目前更新中之右眼影像圖框之第一部份1r完成更新，完成更新的畫面係對應於顯示裝置上的第一部分1d，並且完全取代上一張左眼影像圖框之第一部分1l。而在目前之右眼影像圖框之第一部份1r進行更新程序之同時，相關之控制訊號，譬如區間訊號frm_u、第一背光控制訊號bl_1以及第二背光控制訊號bl_2在時序上之電位變化將於下文並配合圖四-1進行說明。

請參照圖四-1，在時間點T1M，由於右眼影像圖框之第一部份1r已經完成更新，因此該顯示裝置221之第一部分1d可對於該目前右眼影像圖框之第一部份1r進行顯示。第一背光控制訊號bl_1係控制對應於顯示裝置221第一部分1d的背光裝置第一發光區1b；具體來說，該第一背光控制訊號bl_1於目前右眼影像圖框更新區間之中點T1M由低電位上升至高電位而在時間點T1M形成一上升緣。其中，第一背光控制訊號bl_1的時序變化係藉由一第一背光控制時脈之上升或下降緣所驅動而達成。

當第一背光控制訊號bl_1處於高電位時，該背光裝置的第一發光區1b可提供具有第一亮度之背光給顯示裝置221的第一部分1d。因此，該顯示裝置221之第一部分1d可將完成更新之右眼影像圖框之第一部份1r顯示出來。

第一背光控制訊號bl_1至少於右眼影像圖框更新區間之後半部(亦即，時間點T1M至T1)保持在高電位，而使得該背光裝置的第一發光區1b持續提供具有第一亮度之背光至該顯示裝置221之第一部分1d。因此，顯示裝置221之第一部分1d可於時間點T1M至T1持續地顯示已完成更新之目前右眼影像圖框之第一部份1r。

另一方面，三維眼鏡係之左右眼屏蔽因應於該區間訊號frm_u而改變電位狀態。具體而言，右眼屏蔽控制訊號e_r在時間點T1M被觸發而由低電位轉換成高電位。處於高電位之上述右眼屏蔽控制訊號e_r可驅使該三維眼鏡23之右眼屏蔽進行開啟，進而使收視者之右眼可經由該三維眼鏡23而觀看到完成更新之目前右眼影像圖框之第一部份1r。

由於背光裝置222之第一發光區至少於時間點T1M至T1持續地提供具有第一亮度之背光至顯示裝置221之第一部分1d，而使得右眼影像圖框中完成更新的之第一部分1r能夠顯示於背光至顯示裝置221之第一部分1d，因此，收視者30之右眼至少於時間點T1M至T1持續觀看到完成更新之右眼影像圖框之第一部份1r。

接著，右眼影像圖框之第二部份2r之更新程序類似於前文並配合圖四-4所述之右眼影像圖框之第一部份1r之更新程序。進一步來說，於時間點T1，目前右眼影像圖框之第二部分2r完成更新(亦即，整張目前右眼影像圖框已經完成更新)，並且下一張左眼影像圖框尚未開始進行更新程序，此時，進入VBI區間。

請再參照回圖四-1，在時間點T1，該區間訊號由高電位轉換回低電位，而在時間點T1形成一下降緣。並且一VBI區間可持續於時間點T1至T2。於上述VBI區間，由於整張右眼影像已經完成更新，因此理論上顯示裝置221之第二部分2d可對於完成更新之右眼影像圖框之第二部分2r進行顯示。

具體來說，在本發明如圖四-1所示之實施例中，第一背光控制訊號bl_1自時間點T1M至T_VBI_R皆處於高電位，並且該第一背光控制訊號bl_1於時間點T_VBI_R轉變成低電位，而同時間第二背光控制訊號bl_2轉變成高電位。因此，該背光裝置222之第一發光區1b於時間點T1至T_VBI_R之區間內繼續產生第一亮度以提供具有第一亮度之背光至該顯示裝置221之第一部分1d，以使得該完成更新之目前右眼影相圖框之第一部分1r可於時間點T1至T_VBI_R之區間內被持續顯示於該顯示裝置221之第一部分1d。

接下來，從時間點T_VBI_R開始，第二背光控制訊號bl_2轉換成高電位，而使得背光裝置222之第二發光區2b產生具有第一亮度之背光至顯示裝置221之第二部分2d，並進而使得完成更新之目前右眼影像的第二部份2r能夠被顯示於該顯示裝置221之第二部分2d。第二背光控制訊號bl_2可持續保持高電位直到左眼影像圖框更新區間之時間中點T2M。因此，完成更新之目前右眼影像之第二部分2r可於時間點T_VBI_R至T2M之區間被持續地顯示於該顯示裝置221之第二部分2d。

此外，右眼屏蔽控制訊號e_r需於時間點T1M至T2M之區間內持續保持高電位，以使得該三維眼鏡23之右眼屏蔽於時間點T1M至T2M之區間內持續保持開啟狀態。進一步來說，在該右眼屏蔽開啟之區間(時間點T1M至T2M)之前半部(即時間點T1M至T_VBI_R)，收視者右眼可經由開啟之右眼屏蔽而自該顯示裝置221之第一部分1d接收到完成更新之右眼影像圖框之第一部份1r。相對地，在該右眼屏蔽開啟之區間(時間點T1M至T2M)之後半部(即時間點T_VBI_R至T2M)，收視者右眼可經由開啟之右眼屏蔽而自該顯示裝置221之第二部分2d接收到完成更新之目前右眼影像圖框之第二部份2r。

由於本實施例中之影像圖框更新頻率F_frm可表示為

F_frm=1/[(T_update+T_VBI)x2]　方程式(1)

其中T_update為右眼(或左眼)影像圖框更新區域之總時間長度，亦即：

T_update=(T1-T0)　方程式(2)

T_VBI為右眼(或左眼)VBI區域之總時間長度，亦即：

T_VBI=(T2-T1)　方程式(3)

並且該影像圖框更新頻率F_frm遠大於有效之視覺暫留頻率(1/24秒)，因此於右眼屏蔽開啟之區間內，收視者的右眼察覺不到目前右眼影像圖框之第一部份1r以及第二部分2r分別在不同時序區間內而經由該顯示裝置221之不同部分(第一部份1d以及第二部分2d)顯示出來。所以，收視者的右眼於右眼屏蔽開啟之區間可接收到在時序以及空間上連續呈現之完成更新之整張右眼影像圖框。

於習知技術中，由於提供整個顯示螢幕光源的背光裝置一直處於高亮度的狀態，右眼屏蔽必須在右眼影像圖框更新區間關閉，並且僅於右眼影像完成更新後(VBI區間)開啟，以避免收視者之右眼看到更新中之右眼影像圖框。然而，在本發明之實施例中，右眼屏蔽不僅可開啟於VBI區間(時間點T1至T2)，其更可開啟於右眼影像圖框更新區間其中之一部分(時間點T1M至T1)以及左眼影像圖框更新區間其中之一部分(時間點T2至T2M)。具體的說，雖然在目前右眼影像圖框更新區間(時間點T0至T1)，目前右眼影像圖框正在進行更新，但如前文所述，本實施例中，分別對應於顯示裝置第一部分1d和第二部分2d的背光裝置222之第一與第二發光區1b和2b可因應於目前右眼影像圖框之第一與第二部分1r以及2r之開始更新的時間點以及完成更新的時間點而分別進行開啟或關閉；並且，該三維眼鏡23之右眼屏蔽更因應被提該背光裝置222所提供背光之影像圖框停留顯示於螢幕上的區間而進行開啟或關閉，因此收視者右眼仍可接收到連續而完整的整張目前右眼影像圖框。於本發明之實施例中，由於右眼屏蔽開啟區間可延伸於VBI區間之外，因此收視者可接受到來自該顯示器22所發出之持續較長時間之光源，因而提高顯示器22之發光效率。具體來說，本實施例中的右眼屏蔽開啟區間之週期最多可延伸至50%。

請再參照四-1，於時間點T0至T1M，雖然目前右眼影像圖框之第一部份1r正在更新，然而，該一背光訊號bl_1處於低電位而使得該背光裝置222之第一部分被關閉，因此該顯示裝置221的第一部分1d無法得到該背光裝置222之第一發光區1b所提供之光源，故無法顯示影像。因此使用者無法看到正在更新的目前右眼影像圖框之第一部份1r。

再者，於時間點T1M，目前右眼影像圖框之第一部分1r已完成更新，同時，第一背光訊號bl_1進入高電位狀態而開啟背光裝置222之第一發光區1b，使背光裝置222之第一發光區1b能夠提供具有第一亮度之背光至顯示裝置之第一部分1d，以使得該顯示裝置221之第一部分1d可將完成更新之右眼影像圖框之第一部份1r顯示出來。同時，於時間點T1M，右眼屏蔽開啟，使得收視者30之右眼可接收到完成更新之右眼影像圖框之第一部份1r。

接下來，於時間點T1M至T1，目前右眼影像圖框之第二部分2r正在進行更新；然而該第二背光訊號bl_2處於低電位狀態因而使得背光裝置之第二發光區2b被關閉。因此，顯示裝置之第二部分2d無法得到背光裝置之第二發光區2b所提供之背光，故無法顯示影像。因此使用者並不會觀看到正在更新的右眼影像圖框之第二部份2r。

接下來，於時間點T1，目前右眼影像圖框之第二部分2r已完成更新(意即，整張目前右眼影像已經完成更新)，並且完成更新之整張目前右眼影像圖框可持續於整個VBI區間(時間點T1至T2)。而於目前VBI區間之中點T_VBI_R，第二背光訊號bl_2進入高電位狀態而開啟背光裝置之第二發光區2b，使其能夠提供該顯示裝置221之第二部分2d所需之背光。因此，顯示裝置221之第二部分2d可將完成更新之目前右眼影像之第二部分2r顯示出來。同時，右眼屏蔽持續開啟，以使得收視者右眼可接收到完成更新之目前右眼影像圖框之第二部分2r。

接下來，於時間點T2至T2M之區間，左眼影像圖框之一第一部份1l正在更新；然而該第一背光訊號bl_1於時間點T_VBI_R轉換為低電位進而關閉背光裝置之第一發光區1b，因此顯示裝置221之第一部分1d無法得到背光裝置之第一發光區1b所提供之背光，故無法顯示影像。因此，雖然右眼屏蔽持續於時間點T2至T2M之區間開啟，然而收視者之右眼並不會看到正在更新的左眼影像圖框之第一部份1l。

由上可歸納之，右眼屏蔽開啟區間為：從目前右眼影像圖框更新區間之時間中點T1M至下一張左眼影像圖框更新區間之時間中點T2M。因此，右眼屏蔽開啟區間之週期為50%

而在VBI區間(時間點T1至T2)之後，於時間點T2至T3之區間，則進行左眼影相圖框之更新程序。左眼影相圖框之更新程序類似於右眼影像圖框之更新程序，並且將於下文進行說明。

圖五-1所示為根據本發明之另一實施例之左眼影像圖框之更新程序。請參照圖五-1，左眼影像圖框於時間點T2開始，沿著一第二軸向而逐行進行掃描，並且依據上述之掃描方式而沿著一第一軸向由上到下逐行進行更新，並逐行取代目前右眼影像圖框。直到時間點T3，整張左眼影像圖框完成更新，並完全取代上一張右眼影像圖框。本實施例中之左眼影像圖框之更新程序的詳細實施方式，將於下文進行說明。

圖五-2所示為根據本發明之另一實施例之左眼影像圖框之第一部份1l之更新程序。請參照圖五-2，該更新程序與如圖四-4所說明之目前右眼影像圖框之第一部分1r之更新方式相同。下一張左眼影像圖框之第一部份1l於時間點T2開始逐行進行更新而逐行取代完成更新之右眼影像圖框之第一部分1r。於時間點T2M，下一張左眼影像圖框之第一部份1l完成更新，並且完全取代完成更新之右眼影像圖框之第一部分1r。具體來說，請參照回圖四-1，在時間點T2M，由於下一張左眼影像圖框之第一部份11已經完成更新，因此該顯示裝置221器之第一部分1d可以對於下一張左眼影像圖框之第一部份1l進行顯示。第一背光控制訊號bl_1於左眼影像圖框更新區間之中點T2M由低電位上升為高電位，而在時間點T2M形成一上升緣。第一背光控制訊號bl_1的時序變化係藉由第一背光控制時脈之驅動而達成。

當第一背光控制訊號bl_1處於高電位時，該背光裝置222之第一發光區1b可被該第一背光控制訊號bl_1所驅動而產生第一亮度，並進而提供該顯示裝置221之第一部分1d所需之背光源。因此，該顯示裝置221之第一部分1d可將完成更新之下一張左眼影像圖框之第一部份1l顯示出來。

該第一背光控制訊號bl_1於右眼影像圖框更新區間之後半部(亦即，時間點T1M至T1)保持在高電位，因此該背光裝置之第一發光區1b於時間點T1M至T1持續產生第一亮度而對於該顯示裝置之第一部分1d提供光源。因此，該顯示裝置221之第一部分1d可於時間點T1M至T1持續地將完成更新之目前右眼影像圖框之第一部份1r顯示出來。

因應於該區間訊號frm_u，一左眼屏蔽控制訊號e_l在時間點T2M由低電位轉換成高電位。該處於高電位之左眼屏蔽控制訊號e_l可驅使該三維眼鏡23之左眼屏蔽進行開啟，進而使收視者之左眼可經由該三維眼鏡23而觀看到完成更新之下一張左眼影像圖框之第一部份1l。

該左眼屏蔽控制訊號e_l可於時間點T2M至T3持續保持在高電位，而使得該左眼屏蔽持續保持在開啟狀態。因此，收視者30之左眼可於時間點T2M至T3之區間持續觀看到完成更新之下一張左眼影像圖框之第一部份1l。左眼影像圖框之第二部分2l的更新程序類似於上述第一部分的更新程序，在此不加以贅述。

圖六-1至圖六-3所示為根據本發明之又一實施例之立體影像顯示器之背光裝置控制方式。本實施例之實施方式類似於配合圖四-1至圖五-2所說明之實施例，唯其差異在於，本實施例所採用之背光裝置可進行更高解析度之控制，譬如，背光裝置中的LED串(string)或LED群組(group)可進行更高解析度之分割並分別進行控制。因此，本實施例中之背光裝置以及顯示裝置可分割成為N個部分，而其中N大於二。在本實施例中，以N等於八為例子而進行說明。並且在本實施例中，僅針對目前右眼影像圖框之更新以及與其相關聯之該區間訊號、該等背光控制訊號以及該等背光控制時脈分別於時序上之電位狀態轉換而作說明。

圖六-1所示為根據本發明之又一實施例之背光裝置以及顯示裝置之分割方式及其對應關係。請參照圖六-1，顯示裝置221具有等份(相同面積)之八個部分1d至8d，並且背光裝置亦具有等份(相同面積)之八個發光區1b至8b。上述八個發光區1b至8b沿著一第一軸向而由上至下依序排列，並於由該第一軸向以及一第二軸向所定義之一第一平面上，分別對應至該顯示裝置所包括之第一至第八部分1d至8d。

此外，右眼影像圖框亦具有相同面積的八個部分：即對應於背光裝置之第一發光區1b及顯示裝置221的第一部分1d之第一部分1r至對應於背光裝置之第八發光區8b及顯示裝置221的第八部分8d之第八部分8r(右眼影像圖框之第一至第八部份1r至8r並未顯示於圖中)。

圖六-2所示為根據本發明之又一實施例中，目前右眼影像圖框之更新方式。請參照圖六-2，目前右眼影像圖框於時間點T_0b 開始，以沿著該第二軸向而進行掃描之方式，沿著該第一軸向而由上到下逐行進行更新，並逐行取代顯示於該顯示裝置之上一張左眼影像圖框。到時間點T_8b ，整張目前之右眼影像圖框完成更新，並完全取代上一張左眼影像圖框。

圖六-3所示為根據本發明之又一實施例中，目前右眼影像圖框之更新方式以及相對應之訊號的電位變化機制。參照圖六-3，於時間點T_0b ，該區間訊號frm_u由低電位轉換為高電位，並於時間點T_0b 形成一上升緣。該上升緣觸發了該目前右眼影像圖框之更新程序，而該目前右眼影像圖框則因應該於處於低電位之該區間訊號frm_u，由時間點T_0b 開始進行更新。目前之右眼影像圖框沿著該第二軸向而以掃描之方式，沿著該第一軸向而由上到下逐行進行更新，並於時間點T_1b ，該目前右眼影像圖框之第一部分1r完成更新。此時，第一背光控制訊號bl_1被觸發，由低電位轉換成高電位，並且於時間點T_1b 至T_2b 之區間持續保持於高電位。處於高電位之該第一背光控制訊號bl_1開啟該背光裝置之該第一發光區1b，使該背光裝置之該第一發光區1b提供具有第一亮度之背光於該顯示裝置之該第一部分1d，以使得該顯示裝置之該第一部分1d可顯示出完成更新之該目前右眼影像圖框之第一部分1r。

接下來，於時間點T_2b ，該目前右眼影像圖框之第二部分2r亦完成更新。此時，第二背光控制訊號bl_2被觸發，使得該第二背光控制訊號bl_2於時間點T_2b 由低電位轉換成高電位，並且於時間點T_2b 至T_3b 之區間持續保持於高電位。處於高電位之該第二背光控制訊號bl_2開啟該背光裝置之該第二發光區2b，使該背光裝置之該第二發光區2b提供具有第一亮度之背光於該顯示裝置之該第二部分2d，以使得該顯示裝置之該第二部分2d可顯示出完成更新之該目前右眼影像圖框之第二部分2r。

特別注意的是，該第一背光控制訊號bl_1於時間點T_2b 即由高電位轉換回低電位，亦即，該第一背光控制訊號bl_1僅於時間點T_1b 至T_2b 之區間保持於高電位。因此，該背光裝置之第一發光區1b僅於時間點T_1b 至T_2b 之區間提供光源于該顯示裝置之第一部分1d，換句話說，該顯示裝置之第一部分1d僅於時間點T_1b 至T_2b 之區間將已完成更新之該目前右眼影像之第一部分1r顯示出來。同樣地，該顯示裝置之第二部分2d僅於時間點T_2b 至T_3b 之區間，將已完成更新之該目前右眼影像之第二部分2r顯示出來。

以此類推，該目前右眼影像圖框之第三、第四至第八部分3r、4r至8r，分別於時間點T_3b 、T_4b 至T_8b 完成更新。背光裝置之第三、第四至第八發光區3b、4b至8b分別於時間點T_3b 至T_4b 之區間、時間點T_4b 至T_5b 之區間以至於時間點T_8b 至T_9b 之區間分別提供光源至該顯示裝置之第三、第四至第八部分3d、4d至8d。該顯示裝置之第三、第四至第八部分3d、4d至8d則分別於時間點T_3b 至T_4b 之區間、時間點T_4b 至T_5b 之區間以至於時間點T_8b 至T_9b 之區間而分別顯示出完成更新之該目前右眼影像圖框之第三、第四至第八部分3r、4r至8r。最後，於時間點T_8b ，整張目前右眼影像圖框已經完成更新，因此該區間訊號frm_u於時間點T_8b 由低電位轉換成高電位，而進入目前右眼影像圖框轉換區間(譬如為右眼影像圖框VBI區間)。

此外，一右眼屏蔽控制訊號e_r於時間點T_1b 至T_10b 之區間而處於低電位，該右眼控制訊號e_r使得該眼鏡裝置之右眼屏蔽開啟於時間點T_1b 至T_10b 之區間，因此收視者之右眼可於時間點T_1b 至T_10b 之區間內觀看到已經完成更新之目前右眼影像圖框之每一部分(包括第一部份1r至第八部分8r)。如前文所述，由於視覺暫留之效應，收視者之右眼所觀看到之目前右眼影像圖框為一連續而不間斷之完整影像。此外，一左眼控制訊號e_l於時間點T_1b 至T_10b 之區間處於高電位，該左眼控制訊號e_l使得該眼鏡裝置之左眼屏蔽於時間點T_1b 至T_10b 之區間關閉，因此收視者之左眼於時間點T_1b 至T_10b 之區間無法觀看目前右眼影像圖框之任何部分。

如上所述，在本發明之實施例中，該右眼影像圖框VBI區間之週期大約為10%。然而於此實施例中，由於右眼屏蔽開啟區間之週期提升為50%(其等同於左眼屏蔽開啟區間之週期)，因此不需要將右眼(或左眼)影像圖框VBI區間延伸，而仍然能夠提升顯示系統之光照效率。此外，亦可藉由提升該背光裝置之電流，或增加背光裝置單位面積內之所發光之光源顆粒之數量，使顯示系統之發光效率提升。

概論之，於本實例中，該目前右眼影像圖框之每一部分1r至8r分別依時序而逐步完成更新；而該背光裝置之每一發光區1b至8b則依時序而分別對於該顯示裝置之每一部分1d至8d提供具有第一亮度之背光，以使得該顯示裝置之每一部分1d至8d可依時序而分別於不同時間區間，而將完成更新之該目前右眼影像圖框之每一部分1r至8r分別顯示出來。收視者並經由該眼鏡裝置之右眼屏蔽之適時開啟或關閉，而觀看到完成更新且連續呈現之整張目前右眼影像圖框。並且，雖未於文中或圖中說明，本領域之技術人員可輕易了解到，左眼影像圖框以及相應之左眼控制訊號也以與關聯於右眼影相圖框之所有控制訊號之相同實施方式而施行之。

熟習此項技藝者應即瞭解可對上述各項範例進行變化，而不致悖離其廣義之發明性概念。因此，應瞭解本發明並不限於本揭之特定範例，而係為涵蓋歸屬如後載各請求項所定義之本發明精神及範圍內的修飾。

20．．．立體影像顯示器控制系統

21．．．顯示器控制模組

22．．．顯示器

23．．．三維眼鏡

211．．．影像處理裝置

212．．．背光控制裝置

21a．．．影像格式轉換單元

21b．．．影像圖框更新單元

221．．．顯示裝置

222．．．背光裝置

30．．．收視者

frm_u．．．影像圖框更新訊號(區間訊號)

e_ctrl．．．眼鏡控制訊號

e_ctrl_n．．．眼鏡控制訊號

bl．．．背光控制訊號

bl_c．．．背光裝置所提供之背光亮度

bl_cn．．．背光裝置所提供之背光亮度

bl_1~bl_8．．．第一背光控制訊號~第八背光控制訊號

e_r．．．右眼屏蔽控制訊號

e_l．．．左眼屏蔽控制訊號

1d~8d．．．顯示裝置之第一部分至第八部分

1b~8b．．．背光裝置之第一至第八發光區

1r~8r．．．右眼影像圖框之第一部分至第八部分

1l~2l．．．左眼影像圖框之第一部分至第二部分

當併同各隨附圖式而閱覽時，即可更佳瞭解本發明之前揭摘要以及上文詳細說明。為達本發明之說明目的，各圖式裏圖繪有現屬較佳之各具體實施例。然應瞭解本發明並不限於所繪之精確排置方式及設備裝置。

圖一所示為先前技術之立體影像顯示系統之控制訊號時序圖；

圖二所示為根據本發明之一實施例之立體影像顯示系統之控制訊號時序圖；

圖三所示為根據本發明之另一實施例之立體影像顯示器控制系統之方塊圖；

圖四-1所示為根據本發明之另一實施例之立體影像顯示器控制系統內部之控制訊號以及影像訊號之時序圖；

圖四-2所示為根據本發明之另一實施例之右眼影像圖框之更新程序；

圖四-3所示為根據本發明之另一實施例之背光裝置以及顯示裝置之分割方式及各分割部分之對應關係；

圖四-4所示為根據本發明之另一實施例之目前右眼影像圖框之第一部份1r之更新程序；

圖五-1所示為根據本發明之另一實施例之左眼影像圖框之更新程序；

圖五-2所示為根據本發明之另一實施例之張左眼影像圖框之第一部份11之更新程序；

圖六-1至圖六-3所示為根據本發明之又一實施例之立體影像顯示器之背光裝置控制方式；

圖六-1所示為根據本發明之又一實施例之背光裝置、以及顯示裝置之分割方式及其對應關係；

圖六-2所示為根據本發明之又一實施例中，目前右眼影像圖框之更新方式；以及

圖六-3所示為根據本發明之又一實施例中，目前右眼影像圖框之更新方式以及相對應之訊號的電位變化機制。

20．．．立體影像顯示器控制系統

21a．．．影像格式轉換單元

21．．．顯示器控制模組

21b．．．影像圖框更新單元

22．．．顯示器

221．．．顯示裝置

23．．．三維眼鏡

222．．．背光裝置

211．．．影像處理裝置

212．．．背光控制裝置

30．．．收視者

213．．．眼鏡控制裝置

Claims (20)

1. 一種用於三維顯示裝置的控制裝置，該控制裝置包含：一影像處理單元，用以因應於一影像源訊號而產生一區間訊號，該區間訊號具有複數個第一時序區間以及複數個第二時序區間；以及一背光控制單元，用以因應於該區間訊號而產生一背光控制訊號，其對應於一背光裝置之一發光區，以使該發光區在該等第一時序區間以及該等第二時序區間內依序提供一第一亮度及一第二亮度。
2. 如申請專利範圍第1項之控制裝置，其中每一該等第一時序區間係為一影像圖框更新區間且每一該等第二時序區間係為一垂直空白區間，該等第一時序區間與該等第二時序區間係相鄰且分別交替地進行。
3. 如申請專利範圍第2項之控制裝置，其中該背光控制單元因應於該區間訊號而產生一單一背光控制訊號，且該背光裝置具有相對應之一單一發光區，其中該單一發光區於每一該等第二時序區間內因應於該單一背光控制訊號而提供該第一亮度，並且該單一發光區於每一該等第一時序區間內因應於該單一背光控制訊號而提供該第二亮度，其中該第一亮度高於該第二亮度。
4. 如申請專利範圍第3項之控制裝置，其更包含一眼鏡控制裝置，用以因應於該區間訊號而產生一眼鏡控制訊號。
5. 如申請專利範圍第4項之控制裝置，其中該眼鏡控制訊號使一三維眼鏡之一右眼屏蔽以及一左眼屏蔽依序交錯開啟及關閉，且於每一該等第二時序區間內，該右眼屏蔽與該左眼屏蔽其中之一係為開啟。
6. 如申請專利範圍第5項之控制裝置，其中該眼鏡控制訊號使該三維眼鏡之該左眼屏蔽與該右眼屏蔽於不同時間關閉。
7. 如申請專利範圍第2項之控制裝置，其中該背光控制裝置因應於該區間訊號而產生複數背光控制訊號，其包括一第一背光控制訊號以及一第二背光控制訊號，且該背光裝置具有一第一發光區相對應於該第一背光控制訊號以及一第二發光區相對應於該第二背光控制訊號。
8. 如申請專利範圍第7項之控制裝置，其中每一該等第一時序區間更具有一第一次區間以及一第二次區間，並且每一該等第二時序區間具有一第三次區間以及一第四次區間。
9. 如申請專利範圍第8項之控制裝置，其中該第一發光區於每一該等第一時序區間之該第二次區間內以及每一該等第二時序區間之該第三次區間內因應於該第一背光控制訊號而提供該第一亮度，並且於每一該等第一時序區間之該第一次區間內以及每一該等第二時序區間之該第四次區間內因應於該第一背光控制訊號而提供該第二亮度。
10. 如申請專利範圍第9項之控制裝置，其中該第二發光區於每一該等第一時序區間之該第一次區間內以及每一該等第二時序區間之該第四次區間內因應於該第二背光控制訊號而提供該第一亮度，並且於每一該等第一時序區間之該第二次區間內以及每一該等第二時序區間之該第三次區間內因應於該第二背光控制訊號而提供該第二亮度。
11. 如申請專利範圍第10項之控制裝置，其中該眼鏡控制訊號使一三維眼鏡之一右眼屏蔽與一左眼屏蔽之其中一者於每一該等第一時序區間之該第二次區間、相鄰之該第二時序區間以及下一相鄰之該第一時序區間之該第一次區間內保持開啟，其中該右眼屏蔽以及該左眼屏蔽於不同時開啟或關閉。
12. 如申請專利範圍第7項之控制裝置，其中該第一發光區和該第二發光區係分別藉由該第一背光控制訊號與該第二背光控制訊號之控制而互補地提供該第一亮度以及該第二亮度。
13. 如申請專利範圍第12項之控制裝置，其中該第一亮度與該第二亮度之亮度差距使該第一發光區與該第二發光區之其中一者被一收視者所察覺。
14. 如申請專利範圍第2項之控制裝置，其中該背光控制裝置因應於該區間訊號而產生至少三個背光控制訊號，且該背光裝置包含三個發光區，其中該等發光區分別對應於該等三個背光控制訊號，其中每一該等第一時序區間更包含三個次區間，該等三個次區間分別對應於該等三個發光區。
15. 如申請專利範圍第14項之控制裝置，其中每一該等三個發光區於每一該等第一時序區間之相應之次區間內因應於所相應之背光控制訊號而提供該第一亮度，並且於每一該等第一時序區間之相應之次區間之外因應於所相應之背光控制訊號而提供該第二亮度，其中上述之該等三個發光區依序於其相應之該等次區間內提供該第一亮度，並且該等三個發光區不同時提供該第一亮度。
16. 如申請專利範圍第15項之控制裝置，更包含一眼鏡控制裝置，用以因應於該區間訊號而產生一眼鏡控制訊號，使一三維眼鏡之一右眼屏蔽於每一該等第一時序區間其中數個次區間、每一該等第二時序區間以及每一該等第一時序區間其中一個次區間內開啟，並使該三維眼鏡之一左眼屏蔽於上述區間內關閉，其中該右眼屏蔽以及該左眼屏蔽不同時開啟或關閉。
17. 如申請專利範圍第6或11或16之任一項之控制裝置，其中該影像處理裝置更因應該影像源訊號而產生一左眼影像圖框以及一右眼影像圖框，該左眼影像圖框經由開啟之該 左眼屏蔽而因應於該背光裝置之該等發光區所提供之該第一亮度而呈現出來，並且該右眼影像圖框經由開啟之該右眼屏蔽而因應於該背光裝置之該等發光區所提供之該第一亮度而呈現出來。
18. 如申請專利範圍第1項之控制裝置，其中該背光裝置更包含複數發光區，該背光裝置因應於該區間訊號而產生複數背光控制訊號對應於該等發光區，其中每一該等第一時序區間與相鄰之該第二時序區間具有複數次區間，分別對應於該等發光區，該等背光控制訊號係分別使對應之該等發光區在所對應之次區間提供該第一亮度，其中當該等發光區其中之一提供該第一亮度，其餘該等發光區提供該第二亮度。
19. 如申請專利範圍第18項之控制裝置，其中該區間訊號之每一該等第一時序區間係對應於一影像圖框更新訊號的全部更新時間，而每一該等次區間對應之每一該等發光區係供顯示該影像圖框更新訊號於前一次區間更新完成的部分。
20. 如申請專利範圍第19項之控制裝置，其更包含一眼鏡控制裝置，用以因應於該區間訊號而產生一眼鏡控制訊號，使一三維眼鏡之一右眼屏蔽以及一左眼屏蔽依序交錯開啟，開啟至該等發光區皆逐一產生過該第一亮度。