TWI439118B - 影像顯示裝置及使用其之影像顯示系統 - Google Patents

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Tsuyoshi Kamada
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Description

影像顯示裝置及使用其之影像顯示系統
本發明係關於使用遮光眼鏡的影像顯示系統及適合用於該影像顯示系統中的影像顯示裝置。
近年來，其中為每個像素均設置薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)的主動式矩陣類型液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)裝置已為人普遍使用作為平板螢幕電視及移動式終端設備的顯示裝置。一般而言，於此種液晶顯示裝置中，以逐線的方式自螢幕的上部至螢幕的下部而將視頻信號寫入，藉此驅動像素。
現在，於液晶顯示裝置中，根據使用應用而實現以下的驅動。明確而言，一個框架時間期間被分成多數個時間期間，並顯示不同的影像以對應透過分割而產生的該多數個期間。以下將此種驅動稱作「分時驅動」。例如，使用視野循序系統的液晶顯示裝置、使用遮光眼鏡的立體影像顯示系統(揭示於日本專利公開公報第2000-4451號，以下稱為專利文件1)等，係作為使用此種分時驅動系統的液晶顯示裝置。
於使用遮光眼鏡的立體影像顯示系統中，一個框架的時間期間被分成兩個時間期間，且相互具有視差的兩幅影像互相交換，顯示為左眼的影像及右眼的影像。此外，於同步實現顯示交換及開啟/關閉的操作中使用遮光眼鏡。以下述方式控制遮光眼鏡：對於左眼的影像而言，開啟左眼的一部份(關閉右眼的一部分)一段顯示時間期間，對於右眼的影像而言，開啟右眼的該部份(關閉左眼的該部分)一段顯示時間期間。觀察者利用放在鼻子上的遮光眼鏡看到顯示影像，而能實現立體觀視。
鑑於上述，提供本系統及方法。本系統及方法可用於類似於前述之顯示系統中，以改善該種系統的效能。在本系統及方法中，調變光線以產生影像，且所提供之光線的時序及工作週期至少其中一者可被控制。
已了解者為：於立體影像顯示系統(例如上述系統及類似系統)中，接續的影像之間的干擾會限制系統的效能。此種干擾被稱為「串音」。發生在給定的顯示系統中的串音量可為顯示裝置及遮光器的特性的函數。舉例而言，因為液晶顯示裝置的回應速度不足、因為遮光眼鏡的對比不足等會產生串音。因此，舉例而言，會產生以下現象：左眼影像的一部份及右眼影像的一部份會分別進入右眼及左眼。因此，所欲者為減少或是最小化串音造成的非所欲作用。明確而言，所欲者為減少或是最小化串音造成的非所欲作用。明確而言，所欲者為考慮減少或是最小化串音對於其他系統參數所造成的影響的情況，而將串音所產生的非所欲作用減少或是最小化。
為了要減少或是最小化串音的非所欲作用，提供本系統及方法。在本系統及方法中，調變光線以產生影像，且所提供光線的時序及工作週期至少其中一者被控制。藉由對於提供光線的時序及/或是工作週期的控制，此系統及方法能以減少或是最小化串音所產生的非所欲作用的方式控制所提供的光線。更進一步，此系統及方法採取考慮減少或是最小化對於其他系統參數造成的影響的方式而減少或是最小化串音的非所欲作用。
為了要處理串音現象，於使用專利文件1所述之遮光眼鏡的立體影像顯示系統中，於遮光眼鏡中，有一段遮光時間期間，其中將左眼部位及右眼部位同時設定為遮光狀態。因此，儘管亮度減少，但仍能夠抑制串音的產生。於此，在液晶顯示裝置中，於許多顯示影像的期間的情況中，使用從背光發出的照明光線。因此，亦有可能為於穩態基礎之下，背光並未保持ON狀態，但可藉由於背光中設置關閉OFF時間期間，而使左眼及右眼部位仍設定為與上述相同的遮光狀態，藉此抑制串音的產生。
然而，在此種情況中，背光開啟ON時間期間的開始時間(以下稱為「時序」)，及開啟ON時間期間的長度(工作週期)預先被設定為固定值，例如，以螢幕的中央部作為基準，因此在液晶顯示裝置裝運為產品之後無法改變。於此，當如上述，從螢幕的上部至下部以逐線的方式寫入視頻信號，直到螢幕的上部及下部達到目標亮度時，螢幕的上部及下部之間會有時間落後。因此，當利用螢幕的中央部位作為中心而設定背光中的開啟ON時間期間的時序及工作週期時，螢幕的上部及下部分別產生與目標之間的亮度差距。因此，易產生串音。也就是說，背光中用以抑制串音的開啟ON時間期間的最佳時序及工作週期會隨著螢幕中的位置而不同。
因此，在如專利文件1中之背光的開啟ON時間期間的時序及工作週期皆固定的情況中，不可能根據各種影像的內容而設定背光的開啟ON時間期間的最佳時序及工作週期。此外，無法滿足使用者的各種需求，例如提高亮度的重要性以使其高於減少串音的重要性的需求，即使亮度已經降低至滿足需求的對比，但仍需要再減少串音的需求等。因此，所欲者為實現可根據影像及使用情況而抑制串音的影像顯示裝置。
提出本發明以解決上述問題，且所欲者為能提供可根據影像內容抑制串音的影像顯示裝置，及使用該影像顯示裝置的影像顯示系統。
利用根據本發明之實施例的影像顯示裝置及影像顯示系統，可實現對於顯示多數個影像之各者的時間期間的開啟ON光源部位控制，該多數個影像為將相互交換，並以分時方式顯示。此時，改變開啟ON時間期間的開始時間及長度其中至少一者，以最佳化開啟ON時間期間的開始時間及長度，藉此抑制連續影像之間的串音。
根據本發明之實施例，顯示部位以分時方式切換多數個影像以顯示該多數個影像。又，光源控制部開啟ON光源部一段時間期間，以顯示各個影像，且可變地控制開啟ON時間期間的開啟時間及長度的其中至少一者。因此，可能可以根據影像內容及使用應用而抑制串音。
以下將參照附圖而詳細說明本發明之較佳實施例。應注意者為，依下列順序而說明。
1.第一實施例(其中根據視差量而改變背光的開啟ON時間期間的時序的實施例)
2.第二實施例(其中根據對比而改變背光的開啟ON時間期間的時序的實施例)
3.改型1(第二實施例的改型，其中根據對比而改變背光的開啟ON時間期間的工作週期)
4.改型2(其中根據外部輸入信號改變背光的開啟ON時間期間的時序或是工作週期的改型)
5.改型3(其中根據面板溫度改變背光的開啟ON時間期間的工作週期的改型)
6.改型4(有關多畫面系統的改型)
<第一實施例> [影像顯示系統的整體構成]
圖1為根據本發明之第一實施例，顯示包含影像顯示裝置的影像顯示系統的整體構成方塊圖。根據本發明之第一實施例的影像顯示系統為使用分時驅動系統的立體影像顯示系統，且包含根據本發明之一實施例的影像顯示裝置(液晶顯示裝置1)及遮光眼鏡6。
液晶顯示裝置1根據包含右眼的視頻信號DR及左眼的視頻信號DL(其中DR及DL相互為右及左視差)的輸入信號Din實現影像顯示。液晶顯示裝置1包含液晶顯示面板2、背光3、視頻信號處理部(影像處理部)41、眼鏡控制部42、時序控制部43、背光控制部50、資料驅動器51及閘極驅動器52。
背光3為發射光線至液晶顯示面板2的光源，且包含例如多數個發光二極體(LED)或是冷陰極螢光燈(CCFL)。此外，當CCFL用於背光3時，很容易產生餘光，且R、G、B的餘光的特性不同。因此，較佳者為背光3使用具有較少餘光的LED。根據背光控制部50提供的控制信號CTLB 來控制背光3，以便如下控制：以分時方式切換開啟ON操作(發光操作)及關閉OFF操作。
液晶顯示面板2基於視頻電壓而調變背光3所發射的光線，視頻電壓係自資料驅動器51根據閘極驅動器52的驅動電壓而供給，藉此實現基於輸出視頻信號Din 的影像顯示。明確而言，儘管稍後才將說明細節，但液晶顯示面板2在一個框架時間期間中，以分時方式交替地根據右眼的視頻信號DR及左眼的視頻信號DL而顯示右眼信號及左眼信號。液晶顯示面板2包含整體設置為矩陣的多數個像素20。
於此，參照圖2說明各個像素20的詳細構成。圖2顯示設置於各個像素20內的像素電路的電路構成的範例。像素20包含液晶元件22、薄膜電晶體(TFT)元件21及次要電容元件23。閘極線G、資料線D及次要電容線Cs各連接於像素20。在此情況中，透過閘極線G而以逐線方式選擇作為驅動的主體的各像素20。再者，視頻電壓(自資料驅動器51供應的視頻電壓)透過資料線D供應至作為驅動主體的各像素。
液晶元件22實現根據視頻電壓的顯示操作，該視頻電壓係自資料線D經由TFT元件21供應至液晶元件22的一端。在液晶元件22中，液晶層(未顯示)為例如以具有垂直對準(VA)模式或是絞絲(TN)模式的液晶夾設於一對電極(未顯示)之間而組成。液晶元件22中的一對電極的其中之一(端)各連接於TFT元件21的汲極端與次要電容元件23的一端，而該對電極的另一(端)接地。次要電容元件23為用以穩定液晶元件22中所累積的電荷的電容元件。次要電容元件23的一端連接於液晶元件22的一端及TFT元件21的汲極端，而次要電容元件23的另一端連接於次要電容線Cs。TFT元件21為用以根據視頻信號D1而供應視頻電壓至液晶元件22的一端及次要電容元件23的一端的切換元件。又，TFT元件21係由金屬氧化物半場效電晶體(MOS-FET)組成。TFT元件21的閘極與源極分別連接於閘極線G與資料線D，且TFT元件21的汲極端連接於液晶元件22的一端及次要電容元件23的一端。
視頻信號處理部41實現根據輸入視頻信號Din，對於有關右眼的視頻信號DR及左眼的視頻信號DL的寫入順序(顯示順序)的控制，藉此可產生視頻信號D1。在此情況中，視頻信號處理部41創造視頻信號D1，其中左眼的視頻信號DL及右眼的視頻信號DR交替地設置於一個框架時間期間中。應注意者為，以下，對於一個框架時間期間而言，左眼的影像的顯示時間期間及右眼的影像的顯示時間期間分別被稱為「L次框架時間期間」及「R次框架時間期間」。
利用此種視頻信號處理部41，儘管稍後才將說明細節，但可能可以偵測視差量及右眼的影像與左眼的影像之間的對比。
時序控制部43分別控制閘極驅動器52及資料驅動器51的驅動時序，並將視頻信號D1自視頻信號處理部41供應至資料驅動器51。時序控制部43可對視頻信號D1執行過驅動處理。
閘極驅動器52根據時序控制部43所為之時序控制，以沿著閘極線G的逐線方式，驅動設置於液晶顯示面板2之內的像素20。
資料驅動器51基於自時序控制部43供應的視頻信號D1而供應視頻電壓至設置於液晶顯示面板2中的像素20。明確而言，資料驅動器51使視頻信號D1接受數位/類比(D/A)轉換，藉此產生視頻信號(上述的視頻信號)，作為依次被輸出至像素20的類比信號。
眼鏡控制部42輸出對應於右眼的視頻信號DR及左眼的視頻信號DL的時序控制信號(控制信號CTL)至遮光眼鏡6，視頻信號DR及視頻信號DL為在視頻信號處理部41中接受處理。應注意者為，即使在此情況中係使用無線電信號(例如紅外線信號)作為時序控制信號CTL，但仍可使用有線的信號。
液晶顯示裝置1的觀視者(未顯示於圖1)配戴遮光眼鏡6，而能夠實現液晶顯示裝置1中的立體觀視。遮光眼鏡6包含左眼用的鏡片6L及右眼用的鏡片6R，其各設有遮光遮板(未顯示)，例如液晶遮板。根據眼鏡控制部42供應的控制信號CTL而控制各遮光遮板的有效狀態(關閉狀態)及無效狀態(開啟狀態)。
明確而言，眼鏡控制部42以下述方式控制遮光眼鏡6：在左眼用的鏡片6L及右眼用的鏡片6R中，交替地切換開啟狀態及關閉狀態，以分別對應於顯示左眼影像的時間期間及顯示右眼影像的時間期間。換而言之，眼鏡控制部42以下述方式控制遮光眼鏡6：對於L次框架時間期間而言，左眼用的鏡片6L設定為開啟狀態，且右眼用的鏡片6R設定為關閉狀態。另一方面，眼鏡控制部42以下述方式控制遮光眼鏡6：對於R次框架時間期間而言，右眼用的鏡片6R設定為開啟狀態，且左眼用的鏡片6L設定為關閉狀態。應注意者為，遮光眼鏡6中的左眼用的鏡片6L及右眼用的鏡片6R分別為本發明之一實施例中的「遮光機構」的具體範例。
(背光控制部50的構成)
背光控制部50提供時序控制信號(控制信號CTLB )至背光3，控制信號CTLB 係對應於右眼的視頻信號DR及左眼的視頻信號DL的輸出時序，視頻信號DR及DL為在視頻信號處理部41中處理。結果，背光控制部50以下述方式實現：以分時方式，同步於左眼影像及右眼影像的顯示切換而切換開啟ON背光3的操作及關閉OFF背光3的操作。明確而言，背光控制部50在預定時序(開始時間)開啟ON背光3，且對左眼的影像的顯示時間期間及右眼的影像的顯示時間期間開啟預定的工作週期(長度)。
在第一實施例中，背光控制部50可改變地控制背光3的開啟ON時間期間的時序。明確而言，儘管稍後才將說明細節，但背光控制部50係例如逐框架根據連續的左眼影像與右眼影像之間的視差量而設定(改變)開啟ON時間期間的時序。
[影像顯示系統的操作及作用] (1.液晶顯示裝置1的影像顯示操作)
於影像顯示系統中，使用圖1所示之第一實施例的液晶裝置1，於液晶顯示裝置1中，視頻信號處理部41根據輸入視頻信號Din而實現對右眼的視頻信號DR及左眼的視頻信號DL的寫入順序的控制，藉此產生視頻信號D1。最終的視頻信號D1經由時序控制部43供應至資料驅動器51。然後，資料驅動器51使視頻信號D1接受D/A處理，藉此產生視頻信號以作為類比信號。又，根據自閘極驅動器52及資料驅動器51輸出至像素的驅動電壓而實現顯示驅動操作。
明確而言，如圖2所示，TFT元件21的ON及OFF操作係根據閘極驅動器52經由閘極線G供應至TFT元件21的閘極端的選擇信號而切換。因此，於資料線D、液晶元件22與次要電容元件23之間獲得選擇動作。藉此使得自資料驅動器51供應的視頻信號D1的視頻電壓供應至液晶元件22，因此能以逐線方式實現顯示驅動操作。應注意者為，在此份說明書中，逐線驅動的掃描方向(影像寫入方向)設定為螢幕的垂直方向(縱向方向)。
在以此種方式接受視頻電壓的像素20中，於液晶顯示面板2中調變背光3所照射的光線，然後以顯示光的形式發射之。因此，可於液晶顯示裝置1中實現根據輸入視頻信號Din的影像顯示。在此種關係中，明確而言，一個框架時間期間被分成L次框架時間期間及R次框架時間期間。因此，在L次框架時間期間中，顯示根據左眼的視頻信號DL的左眼的影像，在R次框架時間期間中，顯示根據右眼的視頻信號DR的右眼的影像。以此種方式交替地顯示左眼的影像及右眼的影像，藉此而利用分時驅動而實現顯示驅動操作。
(2.眼鏡控制操作)
另一方面，眼鏡控制部42根據視頻信號處理部41所為之時序控制，而輸出預定的控制信號CTL至遮光眼鏡6。因此，左眼的鏡片6L及右眼的鏡片6R的開啟及關閉操作係同步於左眼的影像及右眼的影像的顯示切換而操作。
明確而言，遮光眼鏡6係以下述方式受控制：如圖3A所示，對於L次框架時間期間而言，根據控制信號CTL，左眼的鏡片6L設定為開啟狀態且右眼的鏡片6R設定為關閉狀態，因此僅傳送左眼的影像的顯示光LL至左眼的鏡片6L。另一方面，亦以下述方式控制遮光眼鏡6：如圖3B所示，對於R次框架時間期間而言，根據控制信號CTL，右眼的鏡片6R設定為開啟狀態且左眼的鏡片6L設定為關閉狀態，因此僅傳送右眼的影像的顯示光線LR至右眼的鏡片6R。
如所述，在液晶顯示裝置1中，分別於L次框架時間期間及R次框架時間期間中顯示左眼的影像及右眼的影像。又，在遮光眼鏡6中，在L次框架時間期間中，左眼的鏡片6L設定為開啟狀態，在R次框架時間期間中，右眼的鏡片6R設定為開啟狀態。觀視者7透過配戴的遮光眼鏡6觀看液晶顯示裝置1的螢幕，藉此可分別透過左眼及右眼而看到左眼的影像及右眼的影像。因為左眼的影像與右眼的影像之間有視差，所以觀視者7可將左眼的影像及右眼的影像視為立體影像。
(3.背光控制操作)
接著，說明有關背光控制部50中的背光控制操作。
(3-1基本操作)
首先，參照圖4A到4C說明基本的背光控制操作。圖4A顯示在螢幕的上部中，亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)、及對應於關閉OFF時間期間Toff之間的關係(在圖4A的時序圖中，由斜線表示各部位)。圖4B顯示在螢幕的中央部位中，亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)、及關閉OFF時間期間之間的關係。又，圖4C顯示在螢幕的下部中，亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)、及關閉OFF時間期間Toff之間的關係。此外，將以下情況作為一範例：對應於左眼的影像的0階的視頻電壓及對應於右眼的影像的255階的視頻電壓分別被寫入螢幕的上部、中央部及下部。
背光控制部50供應對應於右眼的視頻信號DR的輸出時序及左眼的視頻信號DL的輸出時序的控制信號CTLB 至背光3。因此，背光控制部50以分時方式切換背光3中的開啟ON時間期間(Ton(L)、Ton(R))及關閉OFF時間期間(Toff)。結果，比起以穩態基礎(於背光中不設置關閉OFF時間期間)而開啟ON背光的情況而言，可更抑制串音。此外，比起以穩態基礎開啟ON背光的情況而言，可更減少功率消耗。又，當提高開啟ON時間期間中的發光亮度時，可有效地提高顯示亮度。
然而，當從螢幕的上部至螢幕的下部以逐線的方式寫入視頻信號時，寫入時序係取決於沿著掃描方向的位置而有不同。因此，於顯示螢幕中會產生時間落後，直到達到取決於顯示螢幕的位置所決定的目標亮度(所欲亮度)為止。例如，當設定開啟ON時間期間(Ton(L))及開啟ON時間期間(Ton(R))時，例如，以螢幕的中央部作為基準(也就是說，如圖4B所示，於螢幕的中央部位顯示目標亮度)，則可於螢幕的中央部位減少串音。然而，會在較螢幕的中央部位具有更早的寫入時序的螢幕的上部(靠近掃描開始位置)及在較螢幕的中央部位具有更晚的寫入時序的螢幕的下部(靠近掃描結束位置)產生串音(X)。也就是說，在背光3中，為了抑制串音的最佳的開啟ON時間期間的時序或是工作週期會取決於螢幕內的位置而有所不同。應注意者為，當液晶的回應速度不足或是當遮光眼鏡6的對比不足時，此種串音特別容易產生。
(3-2基於視差量而改變開啟ON時間期間的操作)
為了要因應此種情況，在第一實施例中，背光控制部50可變地控制背光3中的開啟ON時間期間。以下，參照圖5A及5B及圖7A到7C來說明改變背光3中的開啟ON時間期間的時序的操作。圖5A及5B分別為顯示在一個框架時間期間中相互重疊的右眼影像及左眼影像的狀態，及表示視差量的曲線的圖表。在以下說明中，以螢幕的控制部設定開啟ON時間期間的時序的狀態作為基準係作為在改變時序之前的初始狀態的一範例。
在第一實施例中，背光控制部50為例如根據連續的右眼影像與左眼影像之間的視差量而隨著每一框架改變背光3中的開啟ON時間期間的時序。明確而言，根據沿著螢幕的掃描方向所偵測到的視差量曲線而調整開啟ON時間期間的時序，以使串音在獲得視差量的最大值的位置為最小。例如，當以螢幕的中央部位作為基準而設定時序時，以下述方式改變時序。也就是說，當視差量的曲線圖中的最大值位置較螢幕的中央部位靠近掃描開始位置時，則改變時序使其提早。另一方面，當視差量的曲線圖中的最大值位置較螢幕的中央部位靠近掃描結束位置時，則改變時序使其延後。
例如，當如圖5A所示，分別於螢幕的上部及螢幕的中央部顯示圖片P1(左眼的圖片為P1L且右眼的圖片為P1R)及圖片P2(左眼的圖片為P2L且右眼的圖片為P2R)作為立體影像，則視差量為例如圖5B所示。也就是說，因為對應於螢幕中的圖片P2部位的視差量(圖片P2L及圖片P2R之間的視差量)為最大值，則調整開啟ON時間期間的時序，以使例如串音在圖5B所示的部位A為最小值。
如所述，在一個框架時間期間中以分時方式顯示的左眼影像及右眼影像相互具有視差。又，在螢幕中的每個位置的視差量會隨著所顯示的圖片而不同。此外，在具有較大視差量之處的串音比具有較小視差量之處的串音更加醒目。因此，以具有最大視差量的位置最為基準，根據左眼的影像與右眼的影像之間的視差量曲線而改變開啟ON時間期間的時序，如上述方式，藉此而有效地抑制串音較為醒目之處的部位的串音。也就是說，背光3中的開啟ON時間期間的時序可被最佳化，從而使整體顯示圖片的效果良好。
應注意者為，例如上述的左眼影像與右眼影像之間的視差量的偵測可於視頻信號處理部41中實現。在此種關係中，舉例而言，藉由實現左眼的影像與右眼的影像之間的對應點匹配而偵測視差量。
如上述，在第一實施例中，因為是在背光控制部50中，根據左眼影像與右眼影像之間的視差量而改變背光3中開啟ON時間期間的時序，則可根據顯示影像的圖片等而最佳化開啟ON時間期間的時序。因此，可能可以根據影像的內容而有效地抑制串音。
<第二實施例>
接著，說明根據本發明之第二實施例的影像顯示系統，其包含該影像顯示裝置。應注意者為，與第一實施例中相同的構成元件分別標為相同的標號，且為了簡化說明而合宜地省略其之說明。
儘管第二實施例中的影像顯示系統具有與第一實施例之包含影像顯示裝置的影像顯示系統相同的構成元件，但背光控制部50實施與第一實施例所述者不同的開啟ON時間期間的時序的操作。也就是說，儘管在第一實施例中，是根據左眼的影像與右眼的影像之間的視差量而改變開啟ON時間期間的時序，但在第二實施例中，則是根據對比(以下稱為「LR對比」)而改變開啟ON時間期間的時序。
明確而言，根據沿著螢幕掃描方向偵測到的LR對比的曲線而調整開啟ON時間期間的時序，以使串音係在獲得LR對比曲線的最大值的位置為最小值。例如，此時，當以螢幕的中央部作為基準而設定時序時，以下述方式改變時序。也就是說，當獲得LR對比曲線的最大值的位置較螢幕的中央部靠近掃描開始位置時，則改變時序使其提早。當獲得LR對比曲線的最大值的位置較螢幕的中央部靠近掃描結束位置時，則改變時序使其延後。應注意者為，例如，可於視頻信號處理部41中偵測LR對比。在此關係中，明確而言，自相同像素的左眼影像及右眼影像的階次而計算LR對比(CR)。CR為例如藉由式(1)或是式(2)而計算：
CR=(Ghigh -Glow )/(Ghigh +Glow )　…(1)
其中Ghigh 代表左眼影像及右眼影像其中的階次的較大者，且Glow 代表左眼影像及右眼影像其中的階次的較小者。
CR=Ghigh /Glow 　…(2)
然而，計算公式不限於式(1)或是式(2)，可運用各種計算公式來計算CR。
於此，螢幕中的LR對比高的位置達到目標亮度所需的時間較螢幕中的LR對比低的位置達到目標亮度所需的時間為長。特別而言，當液晶的回應速度不足時，則容易產生串音。因此，關於根據LR對比的時序控制的情況而言，類似於根據第一實施例中的視差量的時序控制，係根據在螢幕掃描方向獲得LR對比曲線的最大值的位置而改變開啟ON時間期間的時序，藉此而更有效地抑制串音。
例如，圖6A顯示在改變時序之前，螢幕的上部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)、及關閉OFF時間期間Toff之間的關係(在圖6A中，各部位以斜線表示)。圖6B顯示在改變時序之前，螢幕的中央部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)及關閉OFF時間期間Toff之間的關係。且，圖6C顯示在改變時序之前，螢幕的下部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)及關閉OFF時間期間Toff之間的關係。此外，圖7A顯示在改變時序之後，螢幕的上部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)及對應於關閉OFF時間期間Toff時間之間的關係(在圖7A中，各部位以斜線表示)。圖7B顯示在改變時序之後，螢幕的中央部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)及關閉OFF時間期間Toff之間的關係。且，圖7C顯示在改變時序之後，螢幕的下部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)及關閉OFF時間期間Toff之間的關係。在圖6A到6C及圖7A到7C所示的各範例中，螢幕的上部的LR對比高於螢幕的中央部的LR對比及螢幕的下部的LR對比。例如，以下情況可作為一範例：對應於左眼影像的0階及對應於右眼影像的255階的視頻電壓寫入螢幕的上部時，則將對應於左眼影像的128階及對應於右眼影像的192階的視頻電壓寫入螢幕的中央部及下部中。
如圖6A到6C所示，在利用螢幕的中央部作為基準而將開啟ON時間期間Ton(L)設定在時序t1(L)及t1(R)的情況中，當LR對比在螢幕的上部中為最大值時，則在螢幕的上部中很容易產生(十分醒目的)串音X1。為了要因應此種情況，在此情況中，如圖7A到7C所示，改變時序為時序t2(L)及t2(R)，其較時序t1(L)、t1(R)為早，藉此而能抑制螢幕的上部的串音。應注意者為，即使藉由上述的方法改變時序，但在某些情況中，比起改變時序之前的情況，螢幕的下部中的串音有可能加大，但因為在螢幕的下部中，LR對比低於螢幕的上部的LR對比，所以串音十分不醒目。因此，可根據LR對比而改變背光3中的開啟ON時間期間的時序，從而可以有效地抑制串音。
如所述，在第二實施例中，因為是根據左眼的影像與右眼的影像之間的對比而改變背光3中的開啟ON時間期間的時序，則可根據顯示影像的圖片等而最佳化開啟ON時間期間的時序。因此，可能可以獲得與第一實施例中所述的相同效果。
<改型1>
接著，說明第二實施例的改型1。應注意者為，與第一及第二實施例中相同的構成元件分別標示為相同的參考標號，且為了簡化說明而合宜地省略其之說明。
儘管於第二實施例中，背光控制部50係根據LR對比而改變背光3中開啟ON時間期間的時序，但在改型1中，則係根據LR對比而改變開啟ON時間期間的工作週期。明確而言，例如，偵測一幅圖片中的LR對比的平均值或是總和的統計值，以及根據偵測統計值改變之開啟ON時間期間的工作週期。應注意者為，可為例如於視頻信號處理部41中偵測LR對比的統計值。
作為一範例，圖8A顯示在改變工作週期之前，螢幕的上部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)及關閉OFF時間期間Toff之間的關係(在圖8A的時序圖中，分別為斜線表示各部位)。圖8B顯示在改變工作週期之前，螢幕的中央部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)及關閉OFF時間期間Toff之間的關係。又，圖8C顯示在改變工作週期之前，螢幕的下部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)及關閉OFF時間期間Toff之間的關係。此外，圖9A顯示在改變工作週期之後，螢幕的上部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)及關閉OFF時間期間Toff之間的關係(在圖9A的時序圖中，分別為斜線表示各部位)。圖9B顯示在改變工作週期之後，螢幕的中央部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)及關閉OFF時間期間Toff之間的關係。又，圖9C顯示在改變工作週期之後，螢幕的下部中的亮度比例與對應於L次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(L)、對應於R次框架時間期間的開啟ON時間期間Ton(R)及關閉OFF時間期間Toff之間的關係。在圖8A到8C及圖9A到9C分別顯示的範例中，在整個螢幕中，LR對比皆為高。例如，對應於0階的左眼影像的視頻信號及對應於255階的右眼影像的視頻信號被寫入螢幕的上部、螢幕的中央部及螢幕的下部。
當於特別情況中，整個螢幕具有高LR對比時，則較佳者為減少開啟ON時間期間的工作週期。也就是說，在開啟ON時間期間的工作週期被設定為預定長度(Duty1(L)、Duty1(R))(參照圖8A到8C)的情況中，當於整個螢幕上顯示具有高LR對比的影像時，如圖9A到9C所示，開啟ON時間期間的工作週期較短(Duty2(L)、Duty2(R))。因此，可抑制整個螢幕中的串音。
應注意者為，儘管在此情況中，當整個螢幕具有高LR對比時，使其之開啟ON時間期間的工作週期較短，但當整個螢幕具有低LR對比時，相比之下，係改變開啟ON時間期間以使其工作週期更長。因為在LR對比的情況中，串音十分不醒目，則改變工作週期使其更長，並使得顯示亮度可更為提升。也就是說，特別而言，當整個螢幕具有均勻的LR對比時，較佳者為，利用改型1來改變工作週期。另一方面，當LR對比取決於螢幕中的位置而有所不同時，較佳者為利用第二實施例中所述者而改變開啟ON時間期間的時序。此外，可同時改改變開啟ON時間期間的時序及工作週期，藉此亦能確保所欲亮度，同時抑制串音。更進一步，能夠組合第一實施例中所述之視差量、第二實施例及改型1中所述之LR對比而設定時序及工作週期，藉此最佳化開啟ON時間期間。
此外，儘管如上述，能夠以個案方式，隨著每一框架不同而偵測左眼影像與右眼影像之間的是差量或是對比，藉此改變開啟ON時間期間的時序或是工作週期，但是並不一定要對每一框架實施此處理。例如，亦可隨著高度相關(也就是圖片十分相似)的連續的多組框架而改變開啟ON時間期間的時序或是工作週期。
此外，儘管如改型1中所述，根據LR對比而改變開啟ON時間期間的工作週期，但亦可利用根據上述之視差量代替根據LR對比而改變開啟ON時間期間的工作週期。在使用視差量的情況中，獲得整個圖片的統計值(例如平均值或是總和值)，並類似於使用LR對比的情況，根據所獲得的統計值而改變開啟ON時間期間的工作週期。明確而言，當有關視差量的統計值很小時，則改變工作週期使其更長，當有關視差值的統計值很大時，則改變工作週期使其更短。
<改型2及3>
接著，說明本發明之改型2及3。應注意者為，在以下說明中，類似於第一及第二實施例中的構成元件分別被標為相同的參考標號，且為了簡化說明而合宜地省略其之說明。儘管在上述的第一及第二實施例及第二實施例的改型1中，取決於影像(例如一圖片)的內容而根據有關作為顯示主體的該影像的是差量或是LR對比而改變背光3的開啟ON時間期間的時序或是工作週期，但改變部分不限於此。
(改型2)
例如，可為根據外部產生的輸入信號而輸入的輸入信號來改變開啟ON時間期間的時序或是工作週期的一機構，明確而言，是從觀視者(使用者)等對於專門提供的顯示影像所發出的命令。
在此情況中，舉例而言，開啟ON時間期間的時序及工作週期可被任意地改變。或者，可預先設定數種預設值(例如一般的及動態的)，且使用者可從該等預設值中選擇任一適合者。此外，在改變(選擇)時序及工作週期的階段中，可以顯示用以調整之影像。
於此，開啟ON時間期間的工作週期的改變會伴隨著亮度及串音之間的取捨。此外，因為串音會取決於右眼影像的階次及左眼影像的階次而有所不同，較佳者為，對於用以調整之影像而言，呈現多種階次的組合。此外，於改變開啟ON時間期間的時序中，可能可以辨認螢幕中哪些位置的時序相符。因此，較佳者為，在螢幕掃描方向(亦即，垂直方向或是縱向方向)中，用以調整的影像不會改變，或者，在用以調整的影像中，重複規則的圖案。
圖10A及10B顯示符合上述要求的用以調整的影像的範例。在用以調整的影像中，利用例如二維設置多數個立方體，則可於右眼的影像與左眼的影像之間以下述方式形成視差：使屬於奇數列(A1、A2、A3)的該立方體及屬於偶數列(B1、B2)的該立方體分別向觀視者側及後側突出。此外，具有不同階次的立方體係沿著水平方向(截面方向)設置，藉此實現各種不同階次的組合。另一方面，具有相同階次的立方體係設置於螢幕掃描方向(垂直方向或是縱向方向)。因此，可輕易辨認符合時序的位置。
如到目前為止所述者，可根據自外部產生的輸入信號而改變開啟ON時間期間的時序或是工作週期，藉此可回應使用者的各種要求而改變開啟ON時間期間的時序或是工作週期。例如，藉由改變工作週期，可以實現顯示取捨關係的亮度與串音之間的調整，或者可將開啟ON時間期間的時序調整為螢幕內的任意位置。此外，在改變時序或是工作週期時，顯示上述之用以調整地影像，藉此讓使用者可以視覺上判斷所欲的時序或是工作週期，從而能使調整更為容易。因此，可根據影像的內容及使用情況而抑制串音。
(改型3)
此外，背光控制部50可根據面板溫度的變化而改變背光3中開啟ON時間其間的工作週期。明確而言，在此情況中，當面板溫度為低時，改變開啟ON時間期間的工作週期使其較短，而當面板溫度為高時，改變開啟ON時間期間的工作週期，使其較長。原因如下：當面板溫度為低時，液晶的回應速度較慢，因此則容易產生串音(串音十分醒目)，而當面板溫度為高時，液晶的回應速度很快，而難以產生串音(串音不醒目)。因為即使液晶面板的溫度在開啟電源之後的溫度仍低，但面板溫度會隨著時間而升高，因此可以根據面板溫度而有效地改變工作週期。然而，實際上，因為於使用液晶裝置的期間中，難以直接量測面板溫度，則係量測內部裝置(內部設備)，且根據內部裝置的溫度而改變工作週期。
<改型4>
圖11A及11B為根據本發明之改型4，概略地顯示影像顯示系統(多畫面系統)中的影像顯示操作的概要。在改型4中，不實行目前為止所述的立體影像顯示操作，而是實行容許個別顯示多數個不同影像(在此情況中為兩個影像)以供多數個觀視者(在此情況中為兩個觀視者)觀看的影像顯示操作。
利用改型4的多畫面系統，交替地以分時方式顯示根據對應於第一觀視者的第一視頻信號的第一影像，及根據對應於第二觀視者的第二視頻信號的第二影像。也就是說，在任一種到目前為止所述的影像顯示系統中，分別顯示對應於遮光眼鏡6的左眼的鏡片6L及右眼的鏡片6R的左眼影像及右眼影像，以分別對應於左眼的鏡片及右眼的鏡片。另一方面，在改型4中，分別顯示對應於多數個觀視者(使用者)的多數個影像，以分別對應於多數個觀視者。
明確而言，如圖11A所示，對於第一影像V1的顯示時間期間而言，在觀視者71所使用的遮光眼鏡61中，根據控制信號CTL1，右眼的鏡片6R及左眼的鏡片6L皆為開啟狀態。另一方面，在觀視者72所使用的遮光眼鏡62中，根據控制信號CTL2，右眼的鏡片6R及左眼的鏡片6L皆為關閉狀態。也就是說，傳送根據第一影像V1的顯示光線通過觀視者71使用的遮光眼鏡61，同時阻擋觀視者72使用的遮光眼鏡62的顯示光線LV1。
另一方面，如圖11B所示，對於第二影像V2的顯示時間期間而言，在觀視者72使用的遮光眼鏡62中，根據控制信號CTL2，右眼的鏡片6R及左眼的鏡片6L皆設定為開啟狀態。另一方面，在觀視者71使用的遮光眼鏡61中，根據控制信號CTL1，右眼的鏡片6R及左眼的鏡片6L皆設定為關閉狀態。也就是說，傳送根據第二影像V2的顯示光線LV2通過觀視者72使用的遮光眼鏡62，同時阻擋觀視者71使用的遮光眼鏡61中的顯示光線LV2。
以分時方式交替地重複該等狀態，藉此使兩個觀視者71及72可以個別看到不同的影像V1及V2。
在上述的多畫面系統中，如第一及第二實施例中所述而改變背光3的開啟ON時間期間的時序及工作週期，從而能夠獲得與第一及第二實施例相同的效用。
應注意者為，儘管在改型4中，係說明兩個觀視者個別看到兩個不同的影像的情況，但是本發明亦可用於三個或更多個觀視者個別看到三個或更多個不同影像的情況。此外，影像的數目及遮光眼鏡的數目不一定相同。也就是說，可以準備多數個遮光眼鏡，其實施開啟/關閉操作以對應於特定的一個影像，以使多數個觀視者可以看到一個影像。
應注意者為，儘管目前為止係根據第一及第二實施例及改型1到4來說明本發明，但本發明不限於該等實施例，仍可做出各種改變。例如，儘管在上述實施例中，係可變地控制背光3的開啟ON時間期間的時序或是工作週期作為一範例，但除了控制開啟ON時間期間之外，亦可以可變地控制遮光眼鏡6的開啟時間期間。舉例而言，如上述，因為當CCFL等用於背光3中時，很容易產生餘光，為了避免餘光的干擾，較佳者為改變遮光眼鏡6中的開啟時間期間的時序或是工作週期。應注意者為，類似於改變背光3的開啟ON時間期間的時序或是工作週期，遮光眼鏡6中的開啟時間期間的時序或是週期亦可根據左眼影像與右眼影像之間的視差量或是對比而改變。
此外，儘管係假設以螢幕的中央部位在改變時序(或是工作週期)之前的初始狀態作為設定時序等的狀態的基準，但本發明不限於自該初始狀態改變。也就是說，本發明可用於以螢幕的任意位置作為基準而設定時序等的情況。
此外，上述實施例中的一連串處理可由硬體或是軟體執行。當由軟體執行一連串的處理時，於一般用途的電腦中安裝由該軟體組成的程式。此種程式可被預先記錄於設置在該電腦中的記錄媒體中。
本申請案包含有關於揭示在2009年6月9日申請的日本優先權專利申請案JP 2009-138427號的標的物，在此以參考資料方式包含其之全部內容。
熟知本技藝者當可知，取決於設計需求及其他因素，可能有許多種改型、組合、次組合及排列，而其仍落在後附的申請專利範圍或其等效物之範圍內。
1．．．液晶顯示裝置
2．．．顯示面板
3．．．背光
6．．．遮光眼鏡
7．．．觀視者
20．．．像素
21．．．TFT元件
22．．．液晶元件
23．．．次要電容元件
41．．．視頻信號處理部
42．．．眼鏡控制部
43．．．時序控制部
50．．．背光控制部
51．．．資料驅動器
52．．．閘極驅動器
61．．．遮光眼鏡
62．．．遮光眼鏡
71．．．觀視者
72．．．觀視者
圖1為根據本發明之第一實施例，顯示影像顯示系統的整體構成的方塊圖；
圖2為顯示圖1所示的影像顯示裝置中的像素的詳細構成的電路圖；
圖3A及3B分別概略顯示圖1所示的影像顯示系統中的立體影像顯示操作的概要；
圖4A至4C分別為解釋圖1所示的影像顯示系統的背光操作的時序圖；
圖5A及5B分別為顯示當左眼的影像及右眼的影像互相重疊時的情況，及顯示視差量的數據圖；
圖6A至6C分別為解釋在圖1所示的影像顯示系統中，於改變時序之前的背光控制操作的時序圖；
圖7A至7C分別為解釋在圖1所示的影像顯示系統中，於改變時序之後的背光控制操作的時序圖；
圖8A至8C分別為根據本發明之第二實施例，解釋在包含液晶顯示裝置的影像顯示系統中，在改變工作週期之前的背光控制操作的時序圖；
圖9A至9C分別為根據本發明之第二實施例，解釋在包含液晶顯示裝置的影像顯示系統中，在改變工作週期之後的背光控制操作的時序圖；
圖10A及10B分別為根據本發明之改型2，顯示用於調整的影像的概略圖；及
圖11A及11B分別為根據本發明之改型4，顯示於多畫面系統中的影像顯示操作的概略圖。
1．．．液晶顯示裝置
2．．．顯示面板
3．．．背光
6．．．遮光眼鏡
6L．．．左眼用的鏡片
6R．．．右眼用的鏡片
20．．．像素
41．．．視頻信號處理部
42．．．眼鏡控制部
43．．．時序控制部
50．．．背光控制部
51．．．資料驅動器
52．．．閘極驅動器
CTL．．．控制信號

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置，包含：一背光；一顯示面板，用以藉由調變該背光所供應的光線而產生影像；及一背光控制部，用以可變地控制該背光的時序或是工作週期其中至少一者，其中，該顯示裝置可用以操作以呈現一組影像，包含一個或更多個左側影像及一個或更多個右側影像，其中可變地控制該背光的時序或是工作週期其中至少一者包含於一開啟ON期間與一關閉OFF期間之間切換該背光。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，可變地控制該背光的時序或是工作週期其中至少一者包含於一開啟ON期間與一關閉OFF期間之間切換該背光及控制該切換的時序。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，控制該背光的時序或是工作週期其中至少一者包含於一開啟ON期間與一關閉OFF期間切換該背光及控制該開啟ON期間的工作週期。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，該顯示裝置用以操作以呈現一組影像，且其中該影像其中至少一者相對於該影像其中至少另一者展現視差。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，可變的控制該背光的時序或是工作週期其中至少一者包含控 制該切換的時序。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中，根據一左側影像與一右側影像之間的視差量而調整該切換的時序。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，其中，根據沿著一螢幕掃描方向所偵測的視差量的曲線圖而調整該切換的時序，以在獲得視差量的最大值的位置將一左側影像與一右側影像之間的串音最小化。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，其中，根據沿著一螢幕掃描方向所偵測的視差量的曲線圖而調整該切換的時序，以於當該視差量曲線獲得最大值的該位置較該螢幕的中央位置更靠近掃描開始位置時，改變該時序以使其更為提早。
  9. 如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中，根據一左側影像與一右側影像之間的對比量而調整該切換的時序。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中，根據沿著一螢幕掃描方向偵測的對比量曲線而調整該切換的時序，以使在獲得對比量的最大值的位置最小化一左側影像與一右側影像之間的串音。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中根據沿著一螢幕掃描方向偵測的對比量曲線而調整該切換的時序，以當該獲得對比曲線的最大值的位置較該掃描開始位置更靠近該螢幕的該中央位置時，改變該時序以使其提 早。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中可變地控制該背光的時序或是工作週期其中至少一者包含控制該開啟ON期間的工作週期。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中，根據一左側影像與一右側影像之間的視差量而調整該開啟ON期間的該工作週期。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中，根據一左側影像與一右側影像之間的對比量而調整該開啟ON期間的該工作週期。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，根據一影像的一視差平均量或是一影像的一視差總量而調整該影像該開啟ON期間的該工作週期。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，根據一影像的一對比平均量或是一影像的一對比總量而調整該影像的該開啟ON期間的該工作週期。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，可變地控制該背光的時序或是工作週期其中至少一者包含根據自外接於該顯示裝置的一來源接收的一信號而控制該背光的時序或是工作週期其中至少一者。
  18. 如申請專利範圍第1項的顯示裝置，其中，可變地控制該背光的時序或是工作週期其中至少一者包含根據該顯示面板的溫度而可變地控制該背光的時序或是工作週期其中至少一者。
  19. 一種顯示裝置，包含：用以供應光線之機構；用以產生影像之機構，其係藉由調變自該供應光線之機構所產生的光線而產生影像；及控制機構，用以控制該供應光線之機構所供應之光線的時序或是工作週期其中至少一者，其中，該顯示裝置可用以操作以呈現一組影像，包含一個或更多個左側影像及一個或更多個右側影像，其中可變地控制該背光的時序或是工作週期其中至少一者包含於一開啟ON期間與一關閉OFF期間之間切換該背光。
  20. 一種顯示方法，包含：供應光線；藉由調變該供應的光線而產生影像；及控制該供應的光線的時序或是工作週期其中至少一者，其中，該方法更包含呈現一組影像，包含一個或更多個左側影像及一個或更多個右側影像，其中控制該供應的光線的時序或是工作週期其中至少一者包含於一開啟ON期間與一關閉OFF期間之間切換光源。
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