TWI680325B - 顯示裝置及其顯示方法 - Google Patents

Abstract

一種顯示裝置及其顯示方法。顯示裝置包括影像顯示模組以及顯示控制電路。顯示控制電路耦接至影像顯示模組，並且接收用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號。顯示控制電路更用以判斷影像顯示模組中第一顯示區域的視覺中心點與影像顯示模組中第二顯示區域的視覺中心點之間的連線和水平線的夾角是否非小於預先定義角度，並且當此夾角非小於預先定義角度時，顯示控制電路更用以將顯示於第一顯示區域的的第一影像訊號及第二顯示區域的第二影像訊號切換為第三影像訊號。

Description

顯示裝置及其顯示方法

本發明是有關於一種顯示裝置及其顯示方法，且特別是有關於一種避免立體影像出現疊影的顯示裝置及其顯示方法。

立體影像的原理，主要是令人類的左右眼分別看到略微差異的畫面，利用視差原理來產生立體影像的感受。而當左右眼分別感受到不同視覺影像的模擬視差時，人類的大腦會自動重組影像、令兩眼分別「看」到的影像在腦內自動融合成具立體感的立體視覺。

頭戴式顯示器(Head-mounted display，HMD)是直接將呈現立體影像所需要的左右眼畫面，直接交由兩片微型LCD或AMOLED顯示面板，分別呈現在左右眼前，通常是用眼罩或頭盔的形式，把顯示面板貼近使用者的眼睛，通過光路調整焦距以在近距離中對眼睛投射畫面。頭戴式顯示器能以比普通顯示器小的多的體積產生一個廣視角的畫面，通常視角都會超過90度。因為對應左右眼的顯示面板通常是完全獨立的兩個顯示面板，所以頭戴顯示器一般都支持立體影像的播放。

目前實體拍攝的立體影片或照片，通常為水平的視角拍攝，符合一般人正常情況下兩眼水平的視角，並形成立體影像。當用頭戴式顯示器觀看立體影片或照片時，若使用者的頭部傾斜超過預先定義角度時，人眼看到的立體影片或照片就會有疊影的出現，若傾斜角度超出預先定義角度，傾斜角度越大，疊影問題越嚴重，便無法看清楚立體影片或照片。因此，如何解決立體影像出現疊影的問題，是此領域技術人員所關注的課題。

本發明提供一種顯示裝置及其顯示方法，解決了目前用頭戴式顯示器觀看立體影片或照片時，可能發生的疊影問題。

本發明的一範例實施例提出一種顯示裝置，其包括影像顯示模組以及顯示控制電路。顯示控制電路耦接至影像顯示模組，並且接收用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號。其中顯示控制電路更用以判斷影像顯示模組中第一顯示區域的視覺中心點與影像顯示模組中第二顯示區域的視覺中心點之間的連線和水平線的夾角是否非小於預先定義角度。此外，顯示控制電路更用以在影像顯示模組中第一顯示區域的視覺中心點與影像顯示模組中第二顯示區域的視覺中心點之間的連線和水平線的夾角非小於預先定義角度時，將顯示於第一顯示區域的第一影像訊號及第二顯示區域的第二影像訊號切換為第三影像訊號。

在本發明的一範例實施例中，影像顯示模組包括第一影像顯示器及第二影像顯示器。其中第一影像顯示器與第二影像顯示器左右對稱安裝於殼體兩側，第一影像顯示器包括第一顯示區域，第二影像顯示器包括第二顯示區域。

在本發明的一範例實施例中，當影像顯示模組中第一顯示區域的視覺中心點與影像顯示模組中第二顯示區域的視覺中心點之間的連線和水平線的夾角小於預先定義角度時，顯示控制電路更用以將所接收的用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號分別地顯示於第一顯示區域及第二顯示區域。

在本發明的一範例實施例中，其中上述預先定義角度等於0±X，並且X為容忍角度。

在本發明的一範例實施例中，其中上述第三影像訊號是相同於上述第一影像訊號或相同於所述第二影像訊號。

在本發明的一範例實施例中，顯示裝置更包括偵測電路，用以偵測第一影像顯示器及第二影像顯示器的位置，並且根據第一影像顯示器及第二影像顯示器的位置計算第一影像顯示器的第一顯示區域的視覺中心點與第二影像顯示器的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線和水平線的夾角。

在本發明的一範例實施例中，上述偵測電路包括水平儀或陀螺儀或者能夠偵測顯示裝置的線性移動、線性移動方向以及旋轉移動的感測器。

在本發明的一範例實施例中，上述顯示裝置還包括耦接至顯示控制電路的通訊電路，其用以透過有線網路或無線網路接收第一影像訊號及第二影像訊號。

本發明的一範例實施例提出一種顯示方法，用於顯示裝置中，其中此顯示裝置包括影像顯示模組以及耦接至影像顯示模組的顯示控制電路。影像顯示模組包括第一顯示區域及第二顯示區域。此顯示方法包括接收用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號；判斷影像顯示模組的第一顯示區域的視覺中心點和影像顯示模組的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角是否非小於預先定義角度；以及當影像顯示模組的第一顯示區域的視覺中心點和影像顯示模組的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角非小於預先定義角度時，將顯示於第一顯示區域的第一影像訊號及第二顯示區域的第二影像訊號切換為第三影像訊號。

在本發明的一範例實施例中，影像顯示模組包括左右對稱安裝於殼體兩側的第一影像顯示器及第二影像顯示器。

在本發明的一範例實施例中，上述方法更包括：當影像顯示模組的第一顯示區域的視覺中心點和影像顯示模組的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角小於預先定義角度時，將接收的用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號分別地顯示於第一顯示區域及第二顯示區域。

在本發明的一範例實施例中，上述方法更包括：偵測第一影像顯示器及第二影像顯示器的位置，並且根據第一影像顯示器及第二影像顯示器的位置計算第一影像顯示器的第一顯示區域的視覺中心點與第二影像顯示器的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線和水平線的夾角。

在本發明的一範例實施例中，上述方法更包括：透過有線網路或無線網路接收第一影像訊號及第二影像訊號。

基於上述，上述範例實施例的顯示裝置及其顯示方法，在當使用者的頭部傾斜超過預先定義角度時，於在第一影像顯示器及第二影像顯示器顯示同一影像訊號，由此解決了觀看立體影像時的疊影問題。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是根據一範例實施例所繪示的顯示裝置的示意圖。

請參照圖1，顯示裝置100包括影像顯示模組以及殼體107。於一範例實施例中，顯示裝置100以頭戴式顯示器為例。然而必須了解的是，顯示裝置100也可以是其他電子裝置，不以此為限。

在本範例實施例中，影像顯示模組包括第一影像顯示器101及第二影像顯示器102，第一影像顯示器101與第二影像顯示器102左右對稱安裝於殼體107兩側，第一影像顯示器101包括第一顯示區域，第二影像顯示器102包括第二顯示區域。當使用者戴上顯示裝置100時，第一影像顯示器101的第一顯示區域與使用者左眼貼近（第一影像顯示器101也可稱為左眼顯示屏），第二影像顯示器102的第二顯示區域與使用者右眼貼近（第二影像顯示器102也可稱為右眼顯示屏）。也就是說，當使用者戴上顯示裝置100觀看立體影像時，第一影像顯示器101與第二影像顯示器102彼此之間完全獨立，並且將呈現立體影像所需要的左眼及右眼畫面，分別投射於對應貼近左眼及右眼的第一影像顯示器101的第一顯示區域與第二影像顯示器102的第二顯示區域，以使左眼及右眼分別在第一影像顯示器101的第一顯示區域與第二影像顯示器102的第二顯示區域看到略微差異的左眼及右眼畫面，利用視差原理來產生立體影像。

圖2是根據一範例實施例所繪示的顯示裝置的概要方塊圖。

請參照圖2，顯示裝置100包括第一影像顯示器101、第二影像顯示器102、顯示控制電路103、偵測電路104、通訊電路105以及電源供應電路106。

如上所述，第一影像顯示器101與第二影像顯示器102用以顯示影像。例如，第一影像顯示器101與第二影像顯示器102可包括液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、發光二極體顯示器(Light-Emitting Diode，LED)、場發射顯示器(Field Emission Display，FED)或其他類型的顯示器。

顯示控制電路103耦接至第一影像顯示器101與第二影像顯示器102，用以控制第一影像顯示器101與第二影像顯示器102來顯示影像。例如，顯示控制電路103會控制第一影像顯示器101的第一顯示區域與第二影像顯示器102的第二顯示區域分別地顯示可讓使用者觀看到立體影像的兩個不同的影像畫面。例如，顯示控制電路103可以是北橋（North Bridge）、南橋（South Bridge）、場式可程式閘陣列（Field Programmable Array，FPGA）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、其他類似裝置或這些裝置的組合。顯示控制電路103亦可以是中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、圖形處理單元（Graphics Processing Unit，GPU）、其他類似裝置或這些裝置的組合。

偵測電路104耦接至顯示控制電路103與第一影像顯示器101與第二影像顯示器102，並且用以偵測第一影像顯示器101及第二影像顯示器102的位置。特別是，偵測電路104會根據偵測的第一影像顯示器101、第二影像顯示器102的位置計算第一影像顯示器101的第一顯示區域的視覺中心點和第二影像顯示器102的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角。在本範例實施例中，例如，偵測電路104設置有水平儀或陀螺儀或任何可偵測顯示裝置100的線性移動、線性移動方向以及旋轉移動（例如旋轉角速度或旋轉角度）的感測器，以偵測第一影像顯示器101及第二影像顯示器102的位置。然而，必須了解的是，本發明不限於此。

例如，一範例實施例中，第一影像顯示器101與第二影像顯示器102上可分別設置數個傳感器，以供獨立於顯示裝置100之外的偵測電路104來透過第一影像顯示器101與第二影像顯示器102上的傳感器來偵測第一影像顯示器101與第二影像顯示器102的位置。此外，在另一範例實施例中，也可採用其他定位感應器對第一影像顯示器101與第二影像顯示器102進行空間位置追蹤，例如在第一影像顯示器101與第二影像顯示器102上安裝數個光敏傳感器，利用外置於顯示裝置100的紅外鐳射發射器發出信號，獲取第一影像顯示器101與第二影像顯示器102的位置和運動軌跡，以精準地跟蹤使用者的頭部動作，由此，根據第一影像顯示器101與第二影像顯示器102的位置計算第一影像顯示器101的第一顯示區域的視覺中心點和第二影像顯示器102的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角。

通訊電路105耦接至顯示控制電路103，並且用以透過無線網路接收影像訊號。具體來說，通訊電路105透過無線網路接收到用於呈現立體影像的第一影像訊號與第二影像訊號後，會將第一影像訊號與第二影像訊號傳送給顯示控制電路103，並顯示控制電路103會將第一影像訊號與第二影像訊號分別地發送至第一影像顯示器101及第二影像顯示器102，由此讓使用者能夠透過顯示裝置100觀看到立體影像。例如，通訊電路105是符合藍牙（bluetooth）、紫蜂（Zigbee）、WiFi、全球行動通訊系統（Global System for Mobile Communications，GSM）、寬頻碼分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)、長期演進技術（Long Term Evolution, LTE）或其他適合的標準。然而，本發明不限於此，通訊電路105亦可以是透過有線網路來接收影像訊號。

電源供應電路106是耦接至顯示控制電路103，用以透過內置電源（例如，電池）或外接電源，提供顯示裝置100的電源。

在本範例實施例中，顯示控制電路103會根據偵測電路104的偵測結果判斷第一影像顯示器101的第一顯示區域的視覺中心點和第二影像顯示器102的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角是否非小於預先定義角度。

當判斷第一影像顯示器101的第一顯示區域的視覺中心點和第二影像顯示器102的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角小於預先定義角度時，顯示控制電路103會將用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號發送至第一影像顯示器101及第二影像顯示器102以產生對應的影像。基此，利用視差原理，使用者就看到立體影像，並且此立體影像不會造成疊影。

當此夾角非小於預先定義角度時，顯示控制電路103會將輸入至第一影像顯示器101及第二影像顯示器102的第一影像訊號及第二影像訊號切換為第三影像訊號。也就是說，在第一影像顯示器101及第二影像顯示器102上同時顯示第三影像訊號，也即是同時顯示同一影像訊號。此時，使用者左眼及右眼看到的都是相同的影像，而不會產生疊影問題。在本範例實施例中，例如，上述第三影像訊號可以是第一影像訊號或第二影像訊號。

在一範例實施例中，上述預先定義角度為0度加或減一容忍角度。例如，預先定義角度為30度。

更詳細來說，電子設備利用其設置的兩個鏡頭（圖中未示）拍攝影像，並且其兩個鏡頭是以水平角度的拍攝視角拍攝影像的，而水平角度的拍攝視角指的是兩個鏡頭的中心點之間的連線與水平線的夾角的角度為0度。當電子設備提供以水平角度的拍攝視角拍攝的影像至顯示裝置100時，也就是說，電子設備提供其兩個鏡頭以水平角度的拍攝視角拍攝的影像對應的第一影像訊號及第二影像訊號至顯示裝置100，以將用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號分別顯示於顯示裝置100的第一影像顯示器101與第二影像顯示器102。

當使用頭戴式顯示器觀看電子設備以水平角度拍攝的影像時，使用者也會以水平觀看的視角觀看電子設備以水平角度拍攝的影像。也就是說，當頭戴式顯示器內設置的第一影像顯示器101的第一顯示區域的視覺中心點與第二影像顯示器102的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角的角度為0度加或減一容忍角度時，用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號分別傳送至第一影像顯示器101與第二影像顯示器102以顯示影像時，由於視差原理，使用者會看到清晰的立體影像，而不會產生疊影。

當偵測電路104偵測到顯示裝置100傾斜，也就是說，第一影像顯示器101的第一顯示區域的視覺中心點和第二影像顯示器102的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角的角度為超過0度加或減一容忍角度，就有可能產生疊影。例如是，當此夾角(0±容忍角度)的角度非小於30度時，隨著此夾角的角度越大，使用者看到的立體影像上的疊影會越嚴重。

當顯示控制電路103判斷此夾角的角度非小於30度時，顯示控制電路103將傳送於第一影像顯示器101的第一影像訊號及顯示於第二影像顯示器102的第二影像訊號同時切換為第三影像訊號，此時，使用者左眼及右眼看到的都是相同的影像，就不會產生疊影的影像。

圖3是根據一範例實施例所繪示的顯示方法的流程圖。

請參照圖3，在步驟S301中，顯示控制電路103接收用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號。

在步驟S303中，偵測電路104會偵測第一影像顯示器及第二影像顯示器的位置，並且根據第一影像顯示器及第二影像顯示器的位置計算第一影像顯示器的第一顯示區域的視覺中心點與第二影像顯示器的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線和水平線的夾角。

在步驟S305中，顯示控制電路103會判斷第一影像顯示器的第一顯示區域的視覺中心點和第二影像顯示器的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角是否非小於預先定義角度。

在步驟S307中，當第一影像顯示器的第一顯示區域的視覺中心點和第二影像顯示器的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角非小於預先定義角度時，顯示控制電路103會將顯示於第一影像顯示器的第一影像訊號及第二影像顯示器的第二影像訊號切換為第三影像訊號。在步驟S309中，當第一影像顯示器的第一顯示區域的視覺中心點和第二影像顯示器的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角小於一角度時，將接收的用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號分別顯示於第一影像顯示器及第二影像顯示器。其中，預先定義角度為30度。

綜上所述，上述範例實施例的顯示裝置及其顯示方法，其能夠在當使用者使用頭戴式顯示器觀看立體影像且在頭部傾斜超過預先定義角度時，將傳送於第一影像顯示器的第一影像訊號及第二影像顯示器的第二影像訊號同時切換顯示同一影像訊號，由此解決了頭部傾斜超過預先定義角度時，觀看立體影像容易出現疊影的問題。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

101：第一影像顯示器 102：第二影像顯示器 103：顯示控制電路 104：偵測電路 105：通訊電路 106：電源供應電路 107：殼體 100：顯示裝置 S301：接收用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號的步驟 S303：偵測第一影像顯示器及第二影像顯示器的位置，並且根據第一影像顯示器及第二影像顯示器的位置計算第一影像顯示器的第一顯示區域的視覺中心點與第二影像顯示器的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線和水平線的夾角的步驟 S305：判斷第一影像顯示器的第一顯示區域的視覺中心點和第二影像顯示器的第二顯示區域的視覺中心點之間的連線與水平線的夾角是否非小於預先定義角度的步驟 S307：將顯示於第一影像顯示器的第一影像訊號及第二影像顯示器的第二影像訊號切換為第三影像訊號的步驟 S309：將接收的用以呈現立體影像的第一影像訊號及第二影像訊號分別地顯示於第一影像顯示器及第二影像顯示器的步驟

圖1是根據一範例實施例所繪示的顯示裝置的示意圖。 圖2是根據一範例實施例所繪示的顯示裝置的概要方塊圖。 圖3是根據另一範例實施例所繪示的顯示方法的流程圖。

Claims (13)

1. 一種顯示裝置，包括：一影像顯示模組，所述影像顯示模組包括一第一影像顯示器及一第二影像顯示器；一顯示控制電路，耦接至所述影像顯示模組；一通訊電路，耦接至所述顯示控制電路，其中所述通訊電路用以透過一有線網路或一無線網路接收用以呈現一立體影像的一第一影像訊號及一第二影像訊號，並且將所述第一影像訊號與所述第二影像訊號傳送給所述顯示控制電路；以及一偵測電路，用以偵測所述第一影像顯示器及所述第二影像顯示器的位置，並且根據所述第一影像顯示器及所述第二影像顯示器的位置計算所述第一影像顯示器的一第一顯示區域的視覺中心點與所述第二影像顯示器的一第二顯示區域的視覺中心點之間的一連線和一水平線的夾角，其中所述顯示控制電路更用以判斷所述第一顯示區域的視覺中心點與所述第二顯示區域的視覺中心點之間的所述連線和所述水平線的夾角是否非小於一預先定義角度，其中所述顯示控制電路更用以在所述第一顯示區域的視覺中心點與所述第二顯示區域的視覺中心點之間的所述連線和所述水平線的夾角非小於所述預先定義角度時，將顯示於所述第一顯示區域的所述第一影像訊號及所述第二顯示區域的所述第二影像訊號切換為一第三影像訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，所述第一影像顯示器與所述第二影像顯示器左右對稱安裝於一殼體兩側，所述第一影像顯示器包括所述第一顯示區域，所述第二影像顯示器包括所述第二顯示區域。
3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中當所述影像顯示模組中所述第一顯示區域的視覺中心點與所述影像顯示模組中所述第二顯示區域的視覺中心點之間的所述連線和所述水平線的夾角小於所述預先定義角度時，所述顯示控制電路更用以將所接收的用以呈現所述立體影像的所述第一影像訊號及所述第二影像訊號分別地顯示於所述第一顯示區域及所述第二顯示區域。
4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中所述預先定義角度等於0±X，並且X為一容忍角度。
5. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中所述第三影像訊號是相同於所述第一影像訊號或相同於所述第二影像訊號。
6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中所述偵測電路包括一水平儀或一陀螺儀。
7. 一種顯示方法，用於一顯示裝置中，所述顯示裝置包括一影像顯示模組以及一耦接至所述影像顯示模組的顯示控制電路，所述影像顯示模組包括一第一顯示區域及一第二顯示區域，所述顯示方法包括：接收用以呈現一立體影像的一第一影像訊號及一第二影像訊號；判斷所述影像顯示模組的所述第一顯示區域的視覺中心點和所述影像顯示模組的所述第二顯示區域的視覺中心點之間的一連線與一水平線的夾角是否非小於一預先定義角度；以及當所述影像顯示模組的所述第一顯示區域的視覺中心點和所述影像顯示模組的所述第二顯示區域的視覺中心點之間的所述連線與所述水平線的夾角非小於所述預先定義角度時，將顯示於所述第一顯示區域的第一影像訊號及所述第二顯示區域的第二影像訊號切換為一第三影像訊號。
8. 如申請專利範圍第7項所述的顯示方法，其中所述影像顯示模組包括左右對稱安裝於一殼體兩側的一第一影像顯示器及一第二影像顯示器。
9. 如申請專利範圍第7項所述的顯示方法，其中當所述影像顯示模組的所述第一顯示區域的視覺中心點和所述影像顯示模組的所述第二顯示區域的視覺中心點之間的所述連線與所述水平線的夾角小於所述預先定義角度時，將接收的用以呈現所述立體影像的所述第一影像訊號及所述第二影像訊號分別地顯示於所述第一顯示區域及所述第二顯示區域。
10. 如申請專利範圍第7項所述的顯示方法，其中所述預先定義角度等於0±X，並且X為一容忍角度。
11. 如申請專利範圍第7項所述的顯示方法，其中所述第三影像訊號是相同於所述第一影像訊號或相同於所述第二影像訊號。
12. 如申請專利範圍第8項所述的顯示方法，更包括：偵測所述第一影像顯示器及所述第二影像顯示器的位置，並且根據所述第一影像顯示器及所述第二影像顯示器的位置計算所述第一影像顯示器的所述第一顯示區域的視覺中心點與所述第二影像顯示器的所述第二顯示區域的視覺中心點之間的所述連線和所述水平線的夾角。
13. 如申請專利範圍第7項所述的顯示方法，更包括：透過一有線網路或一無線網路接收所述第一影像訊號及所述第二影像訊號。