專利名稱：立體圖像顯示裝置及其顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置以及圖像顯示方法，且特別是涉及一種 立體圖像顯示裝置以及立體圖像顯示方法。
背景技術(shù)：
為了滿足人類對自然視覺渲染的追求，顯示技術(shù)革命已逐漸由平 面顯示走向立體顯示。早在歐幾里得、亞理斯多德時代，人們就注意 到人雖然有兩只眼睛，兩視網(wǎng)膜所接收到的圖像也不盡相同，但人卻 不會有看到雙重圖像的困擾。后來經(jīng)過嚴密的動物及人體試驗，更證 實了視網(wǎng)膜上有專司立體視覺的細胞，并由大腦融合兩不同視角圖像 來產(chǎn)生深度知覺的功能。
真正的立體視覺，是由兩眼視差(binocular parallax)效應(yīng)所造成。 兩眼視差代表兩眼因所處位置不同、視角不同，導(dǎo)致所見圖像內(nèi)容也 略微不同的效應(yīng)，最后兩圖像經(jīng)大腦融合，便形成立體圖像。立體顯 示技術(shù)可分成目艮鏡式(stereoscopic display)及裸目艮式(auto-stereoscopic display)。然而眼鏡式立體顯示技術(shù)會造成使用者不方便、不舒適， 因此眼鏡式立體顯示技術(shù)未能普及于一般民生娛樂上。反之，裸眼式 立體顯示則逐漸發(fā)展并成為新潮流。
傳統(tǒng)的裸眼式立體顯示方法，主要是將顯示畫面間隔地劃分為左 右眼圖像顯示區(qū)域，利用視差屏障(pamllax barrier)或微透鏡陣列 (lenticular screen)同時將圖像分別投向左右眼，以達到立體效果。然 而由于需要將原始平面圖像，區(qū)分為右眼圖像以及左眼圖像兩部分， 使得左眼以及右眼所能收到的圖像像素，均減少為原始平面圖像的一 半，造成分辨率降低，圖像品質(zhì)下降。
因此需要一種新的立體顯示技術(shù)，使觀賞者產(chǎn)生立體視覺的同 時，使立體圖像的分辨率不小于原始平面圖像的分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面在提供一種立體圖像顯示裝置，在提供觀察者 立體圖像的同時，仍然能維持原有的圖像分辨率。
依照本發(fā)明的一個實施例，立體圖像顯示裝置包括像素陣列、子 像素渲染裝置以及遮罩。像素陣列具有多個子像素。子像素渲染裝置 提供子像素數(shù)據(jù)信號，使子像素組合形成多個第一幀以及多個第二 幀，以分別顯示第一圖像與第二圖像，其中，第一幀可分別定義出多 個第一像素區(qū)塊及多個第二像素區(qū)塊，第二幀可分別定義出多個第一 像素區(qū)塊及多個第二像素區(qū)塊，第一幀與第二幀不相互重迭，并且各 個第二像素區(qū)塊與相鄰的第一像素區(qū)塊涵蓋部分重復(fù)的子像素。遮罩 則將第一幀以及第二幀分別投射出第一圖像及第二圖像。
本發(fā)明的另一方面提供一種立體圖像顯示方法，在維持原有圖像 的分辨率下，使觀察者產(chǎn)生立體視覺。
依照本發(fā)明的另一實施例，立體圖像顯示方法先將多個子像素組 合為多個第一幀與多個第二幀。然后將第一幀定義出多個第一像素區(qū) 塊以及多個第二像素區(qū)塊，并將第二幀定義出第一像素區(qū)塊以及第二 像素區(qū)塊，其中，各個第一幀與這些第二幀互不重迭，并且各個第二 像素區(qū)塊與相鄰的第一像素區(qū)塊涵蓋部份重復(fù)的子像素。
根據(jù)上述實施例，立體圖像顯示裝置以及立體圖像顯示方法，能 夠在觀察者對一個圖像產(chǎn)生立體視覺的同時，維持平面圖像的原有分 辨率，以提升視頻信號品質(zhì)。


為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯 易懂，對附圖進行了詳細說明如下
圖1示出了本發(fā)明一個實施例的立體圖像顯示示意圖； 圖2A示出了本發(fā)明一個實施例的條狀像素陣列； 圖2B示出了本發(fā)明一個實施例的交錯狀像素陣列； 圖2C示出了本發(fā)明一個實施例的加上白光子像素的交錯狀像素陣列；
圖3A、 3B示出了本發(fā)明一個實施例RGB像素陣列第一幀以及 第二幀的排列；
圖3C、 3D示出了本發(fā)明一個實施例RGBW像素陣列第一幀以 及第二幀的排列；
圖4示出了本發(fā)明一個實施例的RGBW立體圖像顯示裝置； 圖5示出了本發(fā)明一個實施例的立體圖像顯示方法。主要元件符號說明
100:像素陣列101:左眼圖像
103:右眼圖像105:遮罩
107:左眼109:右眼
201:紅光子像素203:綠光子像素
205:藍光子像素207:像素區(qū)塊
209:像素區(qū)塊301:第一像素區(qū)塊
303:第二像素區(qū)塊305:第一幀
307:第二幀401:白光子像素處理裝置
403:子像素渲染裝置405:像素陣列
407:遮罩
501、503、 505、 507:立體圖像顯示方法的步驟
e:間隔距離r:預(yù)定距離
具體實施例方式
以下實施例的立體圖像顯示裝置以及立體圖像顯示，利用子像素
渲染技術(shù)(sub-pixel rendering),產(chǎn)生額外的第二像素區(qū)塊來顯示圖像， 因此能夠使觀察者對一個圖像產(chǎn)生立體視覺的同時，仍然維持原有平 面圖像的分辨率，因而提升了視頻信號品質(zhì)。
參照圖1，其示出了本發(fā)明一個實施例的立體圖像顯示示意圖。 像素陣列100上的像素區(qū)塊區(qū)分為左眼圖像101以及右眼圖像103， 各個右眼圖像103位于兩左眼圖像101之間。遮罩105設(shè)置于觀賞者 的左眼107、右眼109與像素陣列100之間。由塑膠、玻璃、金屬以及其他物質(zhì) 構(gòu)成)，此遮罩105與像素陣列100間隔預(yù)定距離"。預(yù)定距離r與像 素區(qū)塊的大小、觀賞者的視距以及兩左眼圖像101 (或兩右眼圖像103) 的間隔距離e相關(guān)。當(dāng)觀賞者需要觀賞立體圖像時，部分的遮罩105 會呈現(xiàn)不透明狀，使得左眼圖像101無法投射至觀賞者的右眼109。 遮罩105不透明的部分，同樣能夠阻隔右眼圖像103投射至觀賞者的 左眼107。
同時參照圖2A、圖2B以及圖2C，其分別示出了本發(fā)明一個實 施例的像素陣列。在圖2A以及圖2B的像素陣列當(dāng)中，各像素區(qū)塊 207包括紅光子像素201、綠光子像素203以及藍光子像素205，各 個子像素分別連接至相應(yīng)的數(shù)據(jù)線來接收像素電壓，以顯示圖像。與 圖2A中各個子像素分別群聚排列成條狀的情況不同，圖2B的像素 陣列中，紅光子像素201、綠光子像素203以及藍光子像素205呈現(xiàn) 交錯排列。
圖2C的像素陣列中，每一個像素區(qū)塊209在原來的三色子像素 之外，加入了白光子像素211，因而能夠增加亮度以及對比度。上述 圖2A、 2B與2C僅為舉例說明本發(fā)明的像素陣列排列方法，本發(fā)明 并不局限于這些排列方式。
同時參照圖3A、 3B、 3C、 3D，其示出了本發(fā)明一個實施例的像 素陣列多個第一幀以及多個第二幀的排列。圖3A以及圖3B為一種 RGB像素陣列，圖3C以及圖3D為RGBW像素陣列。在像素陣列
中，控制信號以及數(shù)據(jù)線(未顯示于圖中)所提供的信號可以將相鄰的 子像素(R、G、B、W)定義為第一像素區(qū)塊301或是第二像素區(qū)塊303。 第一幀305與第二幀307各自包括獨立的第一像素區(qū)塊301與第二像 素區(qū)塊303來顯示圖像。
第一幀305與第二幀307涵蓋顯示畫面上不同位置的子像素(R、 G、 B)。并且多個第一幀305與多個第二幀307為交錯排列的方式并 列于顯示畫面之上。第一幀305中的第二像素區(qū)塊303與同一第一幀 305中兩個相鄰的第一像素區(qū)塊301具有部分重復(fù)的子像素；或者兩 不同的第一幀305中，相鄰的第一像素區(qū)塊301與第二像素區(qū)塊303
7具有部分重復(fù)的子像素。同樣地，位于第二幀307中的第二像素區(qū)塊 303會與同一個第二幀307中兩個相鄰的第一像素區(qū)塊301具有部分 重復(fù)的子像素；或者兩個不同的第二幀307中，兩個相鄰第一像素區(qū) 塊301與第二像素區(qū)塊303具有部分重復(fù)的子像素。多個第一幀305 與多個第二幀307可垂直交錯排列，亦可水平交錯排列。
第二幀307穿插于兩個第一幀305之間。多個第一幀305與多個 第二幀307分別顯示多個第一圖像與多個第二圖像。如圖1所示的投 射方法，多個第一幀305的多個第一圖像以及多個第二幀307的多個 第二圖像分別由遮罩投射至觀賞者的左眼以及右眼。換言之，多個第 一幀305所呈現(xiàn)的多個第一圖像為人類左眼所見的左眼圖像，多個第 二幀307所呈現(xiàn)的多個第二圖像為人類右眼所見的右眼圖像。通過人 眼合成多個第一幀305的多個第一圖像與多個第二幀307的多個第二 圖像，可實現(xiàn)立體圖像顯示，使觀賞者產(chǎn)生立體圖像的視覺。由于整 個顯示畫面分割成為多個第一幀305與多個第二幀307，來分別顯示 第一與第二圖像，因此顯示畫面的分辨率將會降為原始顯示畫面的一半。
為了解決分辨率降低的問題，本發(fā)明的這個實施例，除了分別在 多個第一幀305與多個第二幀307中以原始的第一像素區(qū)塊301顯示 圖像之外，還增加了第二像素區(qū)塊303來顯示圖像，因此可分別將左 眼與右眼可見的圖像顯示分辨率提升。第一像素區(qū)塊301與第二像素 區(qū)塊303可安排在不同的時間點顯示，如此一來，借助于人眼視覺的 暫留效果，能夠顯示兩倍的圖像數(shù)據(jù)；因此能夠在實體子像素電路沒 有增加的情況下，提高視覺上的分辨率。
總而言之，雖然將整個畫面分成多個第一幀305與多個第二幀 307兩個部分的圖像投射至觀賞者的左眼以及右眼，會使左眼以及右 眼所能見到的像素區(qū)塊個數(shù)降低為原先的一半，分辨率因而降低，但 是由于增加了第二像素區(qū)塊303來顯示圖像，能夠顯示兩倍的圖像數(shù) 據(jù)，因此仍能維持原先平面圖像的分辨率。
參照圖4，其示出了本發(fā)明一個實施例的RGBW立體圖像顯示 裝置。RGBW立體圖像顯示裝置包括白光子像素處理裝置401、子像素渲染裝置403、像素陣列405以及遮罩407。白光子像素處理裝置
401產(chǎn)生白光子像素所需要的數(shù)據(jù)。子像素渲染裝置403提供子像素
數(shù)據(jù)信號，使子像素組合形成如圖3實施例的多個第一幀305以及多
個第二幀307以顯示圖像，其中各個第一幀305可定義出多個第一像
素區(qū)塊301與多個第二像素區(qū)塊303，第二幀307亦可定義出第一像
素區(qū)塊301與第二像素區(qū)塊303，如此即可增加圖像的分辨率。像素
陣列405包含多個子像素，接收來自子像素渲染裝置403的數(shù)據(jù)信號
以顯示圖像。遮罩407將多個第一圖像以及多個第二圖像分別投射至
觀賞者的左眼以及右眼，使觀賞者產(chǎn)生立體視覺。
參照圖5，其示出了本發(fā)明一個實施例的立體圖像顯示方法。首
先將數(shù)個子像素組合為數(shù)個第一幀與數(shù)個第二幀(步驟501)。第二幀 系與第一幀間隔排列于像素陣列之上。
然后將第一幀定義出數(shù)個第一像素區(qū)塊以及數(shù)個第二像素區(qū)塊 (步驟503)，并將第二幀定義出第一像素區(qū)塊以及第二像素區(qū)塊(步驟 505)，其中各個第一幀與第二幀互不重迭，并且各個第二像素區(qū)塊與 相鄰的第一像素區(qū)塊涵蓋部份重復(fù)的子像素。這些子像素包含紅光子 像素、綠光子像素、藍光子像素以及白光子像素。這些子像素可分別 群聚排列成直條狀或交錯排列，并以子像素渲染技術(shù)(sub-pixel rendering)方式排歹U 。
接著，可利用遮罩將多個第一幀以及多個第二幀分別投射出多個
左眼圖像以及多個右眼圖像至觀察者的左眼以及右眼(步驟507)，使
觀察者產(chǎn)生立體視覺。所述遮罩設(shè)置于觀賞者與像素陣列之間，且與 像素陣列間隔預(yù)定距離。
根據(jù)上述實施例，立體圖像顯示裝置以及立體圖像顯示方法能夠 使觀察者產(chǎn)生立體視覺的同時，維持原有的平面圖像分辨率，提高了 圖像品質(zhì)。
綜上所述，雖然以上己經(jīng)采用優(yōu)選實施例公開了本發(fā)明，但是其 并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍 的情況下，可以進行各種更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng) 以附帶的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種立體圖像顯示裝置，包含像素陣列，具有多個子像素；子像素渲染裝置，為所述多個子像素提供數(shù)據(jù)信號，使所述多個子像素組合形成多個第一幀以及多個第二幀，所述多個第一幀與所述多個第二幀不相互重迭，并且分別顯示多個第一圖像與多個第二圖像，其中，所述多個第一幀可分別定義出多個第一像素區(qū)塊及多個第二像素區(qū)塊，所述多個第二幀亦可分別定義出多個第一像素區(qū)塊及多個第二像素區(qū)塊，并且各個第二像素區(qū)塊與相鄰的多個第一像素區(qū)塊涵蓋部分重復(fù)的多個子像素；以及遮罩，設(shè)置于所述像素陣列上方，用以分別投射出所述多個第一圖像與所述多個第二圖像。
2. 如權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示裝置，其中，所述多個第 二幀與所述多個第一幀彼此間隔排列。
3. 如權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示裝置，其中，所述像素陣 列的所述多個子像素包含多個紅光子像素、多個綠光子像素以及多個 藍光子像素。
4. 如權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示裝置，其中，所述多個子 像素以子像素渲染技術(shù)方式排列。
5. 如權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示裝置，其中，所述多個第 一圖像以及所述多個第二圖像分別定義為多個左眼圖像以及多個右 眼圖像。
6. —種立體圖像顯示方法，包含 將多個子像素組合為多個第一幀與多個第二幀；將所述多個第一幀定義出多個第一像素區(qū)塊以及多個第二像素 區(qū)塊；以及將所述多個第二幀定義出多個第一像素區(qū)塊以及多個第二像素 區(qū)塊，其中，各個第一幀與所述多個第二幀互不重迭，各個第二像素區(qū) 塊與相鄰的多個第一像素區(qū)塊涵蓋部分重復(fù)的多個子像素。
7. 如權(quán)利要求6所述的顯示方法，還包含利用遮罩將所述多個 第一幀以及所述多個第二幀分別投射出多個左眼圖像以及多個右眼 圖像。
8. 如權(quán)利要求6所述的顯示方法，其中，所述多個第二幀與所 述多個第一幀彼此間隔排列。
9. 如權(quán)利要求6所述的顯示方法，其中，所述多個子像素包含 多個紅光子像素、多個綠光子像素以及多個藍光子像素。
10. 如權(quán)利要求6所述的立體圖像顯示裝置，其中，所述多個子 像素以子像素渲染技術(shù)方式排列。
全文摘要
一種立體圖像顯示裝置及其顯示方法，此顯示裝置包括像素陣列、子像素渲染裝置、以及遮罩。像素陣列具有多個子像素。子像素渲染裝置，為子像素提供數(shù)據(jù)信號，使子像素組合形成多個第一幀以及多個第二幀，以分別顯示第一圖像與第二圖像，其中，第一幀可定義出多個第一像素區(qū)塊及多個第二像素區(qū)塊，第二幀亦可定義出多個第一像素區(qū)塊及多個第二像素區(qū)塊，第一幀與第二幀不相互重疊，并且各個第二像素區(qū)塊與相鄰的第一像素區(qū)塊涵蓋部分重復(fù)的子像素。遮罩則將多個第一幀以及多個第二幀分別投射出多個第一圖像及多個第二圖像。
文檔編號H04N13/04GK101442683SQ20071018862
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者張弘昌, 張靜潮, 鄭建勇 申請人:瀚宇彩晶股份有限公司