專利名稱：圖像顯示設(shè)備、圖像顯示觀察系統(tǒng)以及圖像顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像顯示設(shè)備、圖像顯示觀察系統(tǒng)以及圖像顯示方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，如日本專利申請(qǐng)公報(bào)No. 9-138384，2000-36969以及2003-45343中所述，公知了一種以預(yù)定周期將具有視差的左眼用圖像和右眼用圖像交替地提供給顯示器并且使用裝備有以預(yù)定周期同步工作的液晶快門的眼鏡觀察圖像的方法。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述三維圖像顯示觀察系統(tǒng)中，通過諸如液晶快門的快門，難以確保打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的高對(duì)比度。因此，即使當(dāng)快門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，泄漏的光也可能進(jìn)入使用者的眼睛。因此，存在右眼用圖像與左眼用圖像由使用者以混合的方式視覺識(shí)別的串?dāng)_問題。考慮到上述內(nèi)容，期望提供新穎的并經(jīng)過改善的圖像顯示裝置、圖像顯示觀察系統(tǒng)和圖像顯示方法，使得有可能可靠地抑制左眼用圖像與右眼用圖像混合的串?dāng)_的發(fā)生，并且以期望的亮度顯示。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種圖像顯示設(shè)備，包括信號(hào)控制單元，用于接受圖像信號(hào)的輸入，并且轉(zhuǎn)換出用于交替地顯示右眼用圖像和左眼用圖像的信號(hào)；顯示面板，輸入由所述信號(hào)控制單元轉(zhuǎn)換的所述信號(hào)，以交替地顯示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像；光源，用于從背面照射所述顯示面板；快門控制單元，用于對(duì)于包括右眼快門和左眼快門的觀察眼鏡產(chǎn)生表示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換定時(shí)的定時(shí)信號(hào)；以及光源控制單元，用于根據(jù)所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換使得所述光源在比所述快門的打開時(shí)間段更短的時(shí)間段內(nèi)發(fā)光。所述信號(hào)控制單元轉(zhuǎn)換出用于將右眼用圖像信號(hào)和左眼用圖像信號(hào)中的每一個(gè)至少連續(xù)顯示兩次的信號(hào)。所述光源控制單元使得所述背光在所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的第二個(gè)顯示時(shí)間段的至少一部分內(nèi)發(fā)光。所述光源控制單元在所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的第一個(gè)顯示時(shí)間段的至少一部分內(nèi)不使所述背光發(fā)光。所述光源控制單元使得所述光源從所述顯示面板的一端向另一端掃描發(fā)光。當(dāng)所述光源控制單元根據(jù)所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換使得所述光源發(fā)光時(shí)，所述光源控制單元使得所述光源發(fā)出具有比普通二維圖像顯示的亮度更高的亮度的光。
所述光源包括延遲特性小于或等于4ms的熒光體。所述光源包括延遲特性與RGB三色相同的熒光體。所述光源由LED構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種圖像顯示觀察系統(tǒng)，包括圖像顯示設(shè)備，包括信號(hào)控制單元，用于接受圖像信號(hào)的輸入，并且轉(zhuǎn)換出用于交替地顯示右眼用圖像和左眼用圖像的信號(hào)；顯示面板，輸入由所述信號(hào)控制單元轉(zhuǎn)換的所述信號(hào)，以交替地顯示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像；光源，用于從背面照射所述顯示面板；快門控制單元，用于對(duì)于包括右眼快門和左眼快門的觀察眼鏡產(chǎn)生表示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換定時(shí)的定時(shí)信號(hào)；光源控制單元，用于根據(jù)所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換使得所述光源在比所述快門的打開時(shí)間段更短的時(shí)間段內(nèi)發(fā)光；以及三維圖像觀察眼鏡，包括右眼快門和左眼快門，用于根據(jù)所述定時(shí)信號(hào)交替地打開所述右眼快門和所述左眼快門。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種圖像顯示方法，包括以下步驟接受圖像信號(hào)的輸入，并且轉(zhuǎn)換出用于交替地顯示右眼用圖像和左眼用圖像的信號(hào)；根據(jù)所述轉(zhuǎn)換出的信號(hào)，交替地顯示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像；對(duì)于包括右眼快門和左眼快門的觀察眼鏡產(chǎn)生表示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換定時(shí)的定時(shí)信號(hào)；以及根據(jù)所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換，使得用于顯示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的顯示面板的光源在比所述快門的打開時(shí)間段更短的時(shí)間段內(nèi)發(fā)光。根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，可以可靠地抑制右眼用圖像和左眼用圖像混合的串?dāng)_的發(fā)生，并且可以以期望的亮度實(shí)現(xiàn)顯示。


圖I為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的三維圖像顯示觀察系統(tǒng)的構(gòu)造的示意圖；圖2為示出了圖像顯示設(shè)備的構(gòu)造的框圖；圖3A和圖3B為不出了左和右視頻顯不和液晶快門的打開和關(guān)閉的定時(shí)的定時(shí)圖；圖4A到圖4C為不出了根據(jù)本實(shí)施例的兩次與入的原理以及液晶快門的打開和關(guān)閉的定時(shí)圖；圖5A到圖5C為示出了其中液晶快門的打開和關(guān)閉與背光的點(diǎn)亮同步的狀態(tài)的定時(shí)圖；圖6A到圖6C為示出了液晶快門的打開和關(guān)閉與背光的點(diǎn)亮同步的狀態(tài)的定時(shí)圖，并示出了背光被掃描點(diǎn)亮的情況。
具體實(shí)施例方式下文中，將要參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，在說明書和附圖中，具有基本相同的功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性元件由相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略對(duì)其說明。將要以以下順序進(jìn)行說明(I)系統(tǒng)構(gòu)造的示例(2)圖像顯示裝置的構(gòu)造的示例
(3)關(guān)于左和右視頻顯不和快門打開和關(guān)閉的定時(shí)(4)根據(jù)本實(shí)施例的兩次寫入的示例(5)關(guān)于背光與快門打開和關(guān)閉之間的同步(6)關(guān)于背光的掃描點(diǎn)亮[(I)系統(tǒng)構(gòu)造的示例]圖I為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的三維圖像顯示觀察系統(tǒng)的構(gòu)造的示意圖。如圖I所示，根據(jù)本實(shí)施例的系統(tǒng)包括由IXD構(gòu)成的圖像顯示設(shè)備100以及觀察顯示的圖像的眼鏡200。顯示圖像設(shè)備100為每個(gè)畫面交替地顯示右眼用圖像R和左眼用圖像L。觀察顯示的圖像的眼鏡200在對(duì)應(yīng)于透鏡的部分處包括一對(duì)液晶快門200a、200b。液晶快門200a、 200b與圖像顯示設(shè)備100的每個(gè)畫面的圖像切換同步地交替執(zhí)行打開和關(guān)閉操作。換言之，在將右眼用圖像R顯示在圖像顯示設(shè)備100上的畫面中，用于左眼的液晶快門200b處于關(guān)閉狀態(tài)并且用于右眼的液晶快門200a處于打開狀態(tài)。在顯示左眼用圖像L的畫面中執(zhí)行相反的操作。通過這種操作，只有右眼用圖像R進(jìn)入右眼并且只有左眼用圖像L進(jìn)入在佩戴觀察眼鏡200的同時(shí)觀察圖像顯示設(shè)備100的使用者的左眼。右眼和左眼用圖像在觀察者的眼睛后面合成，并且三維地識(shí)別顯示在圖像顯示設(shè)備100上的圖像。[⑵圖像顯示設(shè)備的構(gòu)造的示例]現(xiàn)在將要描述圖像顯示設(shè)備100的構(gòu)造。圖2為示出了圖像顯示設(shè)備100的構(gòu)造的框圖。如圖2所示，圖像顯示設(shè)備100包括左和右視頻信號(hào)控制單元120，快門控制單元122、發(fā)射器124、定時(shí)控制單元126、背光控制單元128、柵極驅(qū)動(dòng)器130、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132以及液晶顯示面板134。背光136布置在液晶顯示面板134后方。液晶顯示面板134由液晶層、透明電極以及彩色濾光片等構(gòu)成，其中透明電極彼此相對(duì)并且液晶層在透明電極之間。此外，構(gòu)成背光的熒光體的衰減特性設(shè)置為4ms或更小。構(gòu)成背光136的熒光體的衰減特性對(duì)于RGB三種顏色相同。背光136由具有符合要求的衰減特性的LED等構(gòu)成。用于顯示右眼用圖像R和左眼用圖像L的左和右視頻信號(hào)輸入到左和右視頻信號(hào)控制單元120中。左和右視頻信號(hào)控制單元120交替地輸出左和右視頻信號(hào)，以在液晶顯示面板134上交替地顯示右眼用圖像R和左眼用圖像L。根據(jù)輸入的左和右視頻信號(hào)，左和右視頻信號(hào)控制單元120也執(zhí)行轉(zhuǎn)換，使得相同的視頻信號(hào)對(duì)于右眼視頻信號(hào)和左眼視頻信號(hào)中的每個(gè)持續(xù)兩次，以執(zhí)行兩次寫入(下文中將對(duì)其進(jìn)行描述)。由左和右視頻信號(hào)控制單元120轉(zhuǎn)換的右眼視頻信號(hào)和左眼視頻信號(hào)輸入到定時(shí)控制單元126。定時(shí)控制單元126將輸入的右眼視頻信號(hào)和左眼視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸入到液晶顯示面板134的信號(hào)，并且產(chǎn)生用于操作柵極驅(qū)動(dòng)器130和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132的脈沖信號(hào)。由定時(shí)控制單元126轉(zhuǎn)換的信號(hào)分別輸入到柵極驅(qū)動(dòng)器130和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132。柵極驅(qū)動(dòng)器130和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132接收由定時(shí)控制單元126產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，并且使得液晶顯示面板132的每個(gè)像素根據(jù)輸入信號(hào)使光發(fā)出。由此將視頻顯示在液晶顯示面板134上。左和右視頻信號(hào)控制單元120將定時(shí)信號(hào)發(fā)送給快門控制單元122，其中定時(shí)信號(hào)表示經(jīng)轉(zhuǎn)換為相同信號(hào)持續(xù)兩次的右眼視頻信號(hào)和左眼視頻信號(hào)的切換的定時(shí)?？扉T控制單元122根據(jù)從左和右視頻信號(hào)控制單元120發(fā)送的定時(shí)信號(hào)，將用于使得發(fā)射器124發(fā)光的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送到發(fā)射器124。發(fā)射器124將表示左和右視頻信號(hào)的切換的定時(shí)的光學(xué)信號(hào)發(fā)送給觀察眼鏡200。觀察顯示的圖像的眼鏡200包括用于接收光學(xué)信號(hào)的傳感器(將省略對(duì)其的具體解釋)。接收光學(xué)信號(hào)的觀察眼鏡200與圖像顯示設(shè)備100的右眼視頻信號(hào)和左眼視頻信號(hào)的切換的定時(shí)同步地交替執(zhí)行液晶快門200a、200b的打開和關(guān)閉操作。由快門控制單元122輸出的定時(shí)信號(hào)輸入到背光控制單元128。背光控制單元128根據(jù)輸入定時(shí)信號(hào)輸出用于點(diǎn)亮背光136的控制信號(hào)。背光136根據(jù)從背光控制單元128輸入的控制信號(hào)執(zhí)行發(fā)光。[ (3)關(guān)于左和右視頻顯不和快門的打開和關(guān)閉的定時(shí)]
圖3A和圖3B為不出了左和右視頻顯不和液晶快門200a、200b的打開和關(guān)閉的定時(shí)的定時(shí)圖。如上所述，右眼用圖像R和左眼用圖像L交替地顯示在圖像顯示設(shè)備100中，但是如果顯示右眼用圖像R或左眼用圖像L的幀的驅(qū)動(dòng)頻率小于或等于60Hz，那么會(huì)發(fā)生閃爍(屏幕的閃爍)。因此，在圖3A和圖3B中示出了其中右眼用圖像R或左眼用圖像L的幀以120Hz顯示的情況。換言之，在圖3A和圖3B中，右眼用圖像R和左眼用圖像L中的每個(gè)都以120Hz的驅(qū)動(dòng)頻率來顯示，并且顯示右眼用圖像R或左眼用圖像L的時(shí)間為1/120HZ=8. 3ms ο在液晶顯示面板132中，通常從屏幕的一端到另一端行順序地執(zhí)行顯示。在圖3A中，示出了以下狀態(tài)從液晶顯示面板的上側(cè)(Y = Y0)到下側(cè)(Y = O)行順序地執(zhí)行顯示并且亮度在從上側(cè)到下側(cè)的豎直方向上的每個(gè)位置處隨著時(shí)間改變。如圖3A所示，在屏幕的上側(cè)(Y = Y0)從時(shí)刻t0到tl顯示右眼用圖像R，并且在預(yù)定的空白時(shí)期之后從時(shí)刻t2到t3顯示左眼用圖像L。因此，在中間存在預(yù)定的空白時(shí)期的狀態(tài)下，從時(shí)刻t4到t5顯示右眼用圖像R，從時(shí)刻t6到t7顯示左眼用圖像L。把焦點(diǎn)集中在從時(shí)刻t0到tl(在這段時(shí)間內(nèi)顯示右眼用圖像R)的屏幕的上側(cè)(Y=Y0)，當(dāng)右眼用圖像R的顯示在時(shí)刻t0處開始時(shí)，屏幕的上側(cè)的亮度隨著時(shí)間的流逝而增加并且在時(shí)刻tl處實(shí)現(xiàn)期望的亮度。之后完成在屏幕的上側(cè)處的右眼用圖像R的顯示。在本說明書中，在液晶顯示面板134上的顯示有時(shí)被稱作將顯示數(shù)據(jù)寫入到液晶面板134。如上所述，在液晶顯示面板134中的屏幕上從上側(cè)到下側(cè)線順序地執(zhí)行顯示。因此，朝向下側(cè)的方向，右眼用圖像R的顯示的開始時(shí)刻變得遲于t0而右眼用圖像R的顯示的完成時(shí)刻變得遲于tl。類似地，把焦點(diǎn)集中在從時(shí)刻t2到t3(在這段時(shí)間內(nèi)顯示左眼用圖像L)的屏幕的上側(cè)(Y = Y0)，當(dāng)左眼用圖像L的顯示在時(shí)刻t2處開始時(shí)，屏幕的上側(cè)的亮度隨著時(shí)間的流逝而增加并且在時(shí)刻t3處實(shí)現(xiàn)期望的亮度。因此，完成在屏幕的上側(cè)處的左眼用圖像L的顯示。同樣對(duì)于左眼用圖像L，朝向下側(cè)的方向，左眼用圖像L的顯示的開始時(shí)刻變得遲于t2而左眼用圖像L的顯示的完成時(shí)刻變得遲于t3。如圖3A所示，當(dāng)行順序地執(zhí)行顯示時(shí),液晶的響應(yīng)速度相對(duì)較慢。因此,對(duì)于右眼用圖像R的寫入來說，寫入最終從在屏幕的上側(cè)處實(shí)現(xiàn)了期望的亮度的時(shí)刻tl處在屏幕的下側(cè)處開始。同樣對(duì)于左眼用圖像L的寫入來說，寫入最終在屏幕的下側(cè)處從在屏幕的上側(cè)處實(shí)現(xiàn)了期望的亮度的時(shí)刻t3的開始。圖3B示出了液晶快門200a、200b的打開和關(guān)閉定時(shí)。如圖3B所示，用于右眼的液晶快門R(液晶快門200a)在時(shí)刻tl與tlO之間以及時(shí)刻t5與tl2之間打開。用于左眼的液晶快門L(液晶快門200b)在時(shí)刻t3與til之間以及時(shí)刻t7與tl3之間打開。當(dāng)液晶快門200a在時(shí)刻tl與時(shí)刻tlO之間打 開時(shí)，在液晶快門200a打開的定時(shí)處，右眼用圖像R顯示在圖3A中示出的屏幕的下側(cè)(Y = O)到y(tǒng) = yl之間的區(qū)域中，使得使用者的右眼視覺識(shí)別右眼用圖像R。但是，在Y > 12的區(qū)域中，在快門200a打開的時(shí)候，完成了右眼用圖像R的顯示并且顯示了下一個(gè)左眼用圖像L。在屏幕的上側(cè)(Υ = Υ0)，在時(shí)刻tl與tlO之間顯示下一幀的左眼用圖像L。因此，使用者在下側(cè)與Y > y2的屏幕的上側(cè)之間的中央的鄰近區(qū)域中視覺識(shí)別處在從右眼用圖像R過渡到左眼用圖像L的過渡狀態(tài)的視頻，并且在屏幕的上側(cè)(Y = YO)的鄰近區(qū)域中視覺識(shí)別下一幀的左眼用圖像L。因此，發(fā)生使用者以混合方式視覺識(shí)別右眼用圖像R和左眼用圖像L的串?dāng)_的問題。雖然在時(shí)刻tl與tlO之間(在此期間打開液晶快門200a)、在屏幕的下側(cè)(Y =O)的鄰近區(qū)域中顯示右眼用圖像R，但是因?yàn)樵陲@示在時(shí)刻tl開始之后立即打開液晶快門200a，所以液晶可能不能充分地響應(yīng)。因此，在屏幕的下側(cè)(Y = O)的鄰近區(qū)域中由使用者視覺識(shí)別的視頻不具有足夠高的亮度，并且使用者不能以期望的亮度視覺識(shí)別視頻。[(4)根據(jù)本實(shí)施例的兩次寫入的示例]為了解決發(fā)生由液晶響應(yīng)速度的不足和売度的不足等而引起的串?dāng)_，本實(shí)施例米用了增加液晶面板的驅(qū)動(dòng)頻率并且在液晶顯示面板134上兩次顯示(寫入)左和右圖像的一中貞的方法。圖4A到圖4C為示出了在右眼用圖像R和左眼用圖像L分別以240Hz的驅(qū)動(dòng)頻率顯示的情況下，根據(jù)本實(shí)施例的兩次寫入的原理以及液晶快門200a、200b的打開和關(guān)閉的定時(shí)圖。在圖4A到圖4C中，通過一次寫入而顯示右眼用圖像R或左眼用圖像L的時(shí)間為l/240Hz = 4. 2msο與圖3A類似，圖4A示出了在液晶顯示面板134的從下側(cè)(Y = O)到上側(cè)(Y =Y0)的豎直方向上的每個(gè)位置處，亮度隨時(shí)間改變的狀態(tài)。圖4B示出了液晶顯示面板134的背光136發(fā)光的狀態(tài)。在圖4B中示出的示例中，背光136由恒定偏壓點(diǎn)亮。與圖3B類似，圖4C示出了液晶快門200a、200b的打開和關(guān)閉定時(shí)。如圖4A所示，在屏幕的上側(cè)(Y = Y0)處在從時(shí)刻t20到t21的4. 2ms內(nèi)將左眼用圖像L寫入，并且在從時(shí)刻t21到t22的4. 2ms內(nèi)連續(xù)地將左眼用圖像L寫入。在時(shí)刻t20與t21之間寫入的左眼用圖像L和在時(shí)刻t21與t22之間寫入的左眼用圖像L是基本相同的圖像，但是可能由于調(diào)整(諸如加速驅(qū)動(dòng)(overdrive)處理等)而不同?？梢栽诘谝淮螌懭氲淖笱塾脠D像L與第二次寫入的左眼用圖像L之間設(shè)置預(yù)定空白時(shí)期。在將左眼用圖像L寫入兩次之后將右眼用圖像R寫入。同樣對(duì)于右眼用圖像R，在屏幕的上側(cè)(Y = YO)處在從時(shí)刻t22到t23的4. 2ms內(nèi)將右眼用圖像R寫入，并且之后在從時(shí)刻t23到t24的4. 2ms內(nèi)連續(xù)地將右眼用圖像R寫入。在時(shí)刻t22與t23之間寫入的右眼用圖像R和在時(shí)刻t23與t24之間寫入的右眼用圖像R是基本相同的圖像，但是可能由于調(diào)整(諸如加速驅(qū)動(dòng)處理等)而不同。可以在第一次寫入的右眼用圖像R與第二次寫入的右眼用圖像R之間或者左眼用圖像L與右眼用圖像R之間設(shè)置預(yù)定空白時(shí)期。
通常來說，液晶顯示裝置的響應(yīng)時(shí)間相對(duì)較慢，因此如果寫入時(shí)間為較短的時(shí)間的話，每個(gè)像素不能實(shí)現(xiàn)期望的亮度。因此，如果在增加驅(qū)動(dòng)頻率的狀態(tài)下交替地寫入右眼用圖像R和左眼用圖像L，那么一個(gè)寫入時(shí)間(=4. 2ms)變得更短并且只在第一次寫入之后達(dá)到期望的亮度，因此，不存在屏幕的上側(cè)和下側(cè)都達(dá)到期望亮度的定時(shí)。 在本實(shí)施例中，右眼用圖像R和左眼用圖像L分別寫入兩次，因此，在第二次寫入的時(shí)刻可以保持期望的亮度，并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕的上側(cè)和下側(cè)都達(dá)到期望亮度的狀態(tài)。在圖4A中，在時(shí)刻t22的時(shí)間點(diǎn)處，左眼用圖像L的亮度在從屏幕的上側(cè)到屏幕的下側(cè)的整個(gè)區(qū)域中達(dá)到期望的水平。因此，如圖4C所示，由使用者的左眼只能視覺識(shí)別出左眼用圖像L，并且通過將液晶快門200b僅打開以時(shí)刻t22為中心的預(yù)定時(shí)間段(例如
2.1ms)，可以可靠地抑制串?dāng)_的發(fā)生。串?dāng)_和亮度處于權(quán)衡關(guān)系，因此，可以根據(jù)使哪一者更優(yōu)先來適當(dāng)?shù)卦O(shè)置快門打開時(shí)間段。
類似地，對(duì)于右眼用圖像R，在圖4A中示出的時(shí)刻t24的時(shí)間點(diǎn)處，右眼用圖像R的亮度在從屏幕的上側(cè)到屏幕的下側(cè)的整個(gè)區(qū)域中達(dá)到期望的水平。因此，如圖4C所示，由使用者的右眼只能視覺識(shí)別出右眼用圖像R，并且通過將液晶快門200a僅打開以時(shí)刻t24為中心的預(yù)定時(shí)間段(例如2. Ims)，可以可靠地抑制串?dāng)_的發(fā)生。如上所述，如果液晶的驅(qū)動(dòng)頻率增加，那么在第一次寫入中，在寫入的最后處不能在屏幕的下部分處達(dá)到期望的亮度，并且因此液晶快門200a、200b在第一次寫入的時(shí)間的至少一個(gè)部分區(qū)間(在此期間液晶顯示面板134處于過渡響應(yīng)的狀態(tài)下)中關(guān)閉。更具體地，液晶快門200a、200b在對(duì)應(yīng)于約8. 4ms (在此期間顯示右眼用圖像R或左眼用圖像L)的至少50%的4. 2ms的區(qū)間內(nèi)關(guān)閉。因此，可以避免使用者不能視覺識(shí)別在液晶顯示面板132處于由于第一次寫入而引起的過渡響應(yīng)的狀態(tài)下時(shí)出現(xiàn)的視頻。在本實(shí)施例中，如圖4C所示，用于右眼的液晶快門R(液晶快門200a)僅打開以時(shí)刻t24為中心的預(yù)定時(shí)間(2. Ims)。用于左眼的液晶快門L(液晶快門200b)僅打開以時(shí)刻t22、t26為中心的預(yù)定時(shí)間(2. Ims)。在時(shí)刻t24的時(shí)間點(diǎn)處，在屏幕的下側(cè)處，右眼用圖像R的第二次寫入開始，并且在屏幕的上側(cè)處，右眼用圖像R的第二次寫入終止。因此，通過在時(shí)刻t24的時(shí)間點(diǎn)處打開液晶快門200a，不能通過使用者的右眼視覺識(shí)別出第一次寫入的右眼用圖像R，并且通過使用者的右眼在從屏幕的下側(cè)到上側(cè)的整個(gè)區(qū)域中視覺識(shí)別出第二次寫入的右眼用圖像R0類似地，在t22、t26的時(shí)間點(diǎn)處，在屏幕的下側(cè)處，左眼用圖像L的第二次寫入開始，并且在屏幕的上側(cè)處，左眼用圖像L的第二次寫入終止。因此，通過在時(shí)刻t22或時(shí)刻t26的時(shí)間點(diǎn)處打開液晶快門200b，不能通過使用者的左眼視覺識(shí)別出第一次寫入的左眼用圖像L。通過使用者的左眼在從屏幕的下側(cè)到上側(cè)的整個(gè)區(qū)域中視覺識(shí)別出第二次寫入的左眼用圖像L。如上所述，當(dāng)在第一次寫入中達(dá)到期望的亮度時(shí)，在第二次寫入中保持這種亮度，液晶快門200a、200b僅在第二次寫入的右眼用圖像R或左眼用圖像L顯示在整個(gè)屏幕上的部分區(qū)間內(nèi)打開。因此，使用者可以視覺識(shí)別通過第二次寫入而達(dá)到期望的亮度的視頻。因此，在圖4C中示出的t22、t24和t26的時(shí)間點(diǎn)處，可以通過將液晶快門200a、200b僅打開預(yù)定最小時(shí)間(例如，2. Ims)來可靠地抑制串?dāng)_的發(fā)生。
[(5)關(guān)于背光與快門打開和關(guān)閉之間的同步]現(xiàn)在將要描述其中液晶快門200a、200b的打開時(shí)間段比背光的發(fā)光時(shí)間段更長(zhǎng)的本實(shí)施例的構(gòu)造。圖5A到圖5C為示出了液晶快門200a、200b的打開和關(guān)閉與背光136的點(diǎn)亮同步的狀態(tài)的定時(shí)圖。在圖5A到圖5C中，圖5A和圖5C與圖4A和圖4C類似。當(dāng)背光136如圖4A到圖4C所示以恒定偏壓點(diǎn)亮?xí)r，泄露光在液晶快門200a、200b關(guān)閉的時(shí)間段內(nèi)透過液晶快門200a、200b，其中泄露光是通過將液晶快門的關(guān)閉狀態(tài)下的透過率與液晶顯示面板134的亮度相乘獲得的值。如圖5B所示，在本實(shí)施例中，背光136與液晶快門200a、200b的打開和關(guān)閉同步地點(diǎn)亮。液晶快門200b在時(shí)刻t40與t41之間打開，背光136在時(shí)刻t30與t31之間與液晶快門200b的打開和關(guān)閉同步地點(diǎn)亮。如圖5B所示，從時(shí)刻t40到t41的區(qū)間(在此期間液晶快門200b處于打開狀態(tài))設(shè)置為比從時(shí)刻t30到時(shí)刻t31的區(qū)間(在此期間背光136點(diǎn)亮)充分地更長(zhǎng)。 類似地，液晶快門200a在時(shí)刻t42到t43之間打開，背光136在時(shí)刻t32到t33之間與液晶快門200a、200b的打開和關(guān)閉同步地點(diǎn)亮。液晶快門200b在時(shí)刻t44與t45之間打開，背光136在時(shí)刻t34與t35之間與液晶快門200b的打開和關(guān)閉同步地點(diǎn)亮。如圖5B所示，從時(shí)刻t42到t43的區(qū)間(其中液晶快門200a處于打開狀態(tài))設(shè)置為比從時(shí)刻t32到t33的區(qū)間(其中背光136被點(diǎn)亮)充分地更長(zhǎng)。類似地，從時(shí)刻t44到t45的區(qū)間(其中液晶快門200b處于打開狀態(tài))設(shè)置為比從時(shí)刻t34到t35的區(qū)間(其中背光136被點(diǎn)亮)充分地更長(zhǎng)。如上所述，在圖5A到圖5C中圖示的本實(shí)施例中，液晶快門200a、200b的打開時(shí)間段相比于圖4A和圖4C的情況充分地長(zhǎng)。在圖4A到圖4C的情況下，液晶快門200a、200b的打開時(shí)間段短于2. 1ms，并且液晶快門200a、200b響應(yīng)的過渡時(shí)間段相對(duì)于打開時(shí)間段的比率變得更高。可以假設(shè)在打開時(shí)間段內(nèi)不能充分地確保光的透過率。在圖5A到圖5C中示出的本實(shí)施例中，液晶快門200a、200b的打開時(shí)間段設(shè)置為充分地長(zhǎng)，并且在液晶由第二次顯示而完全地響應(yīng)并且透過率變得足夠高的定時(shí)處，點(diǎn)亮背光136。背光136的點(diǎn)亮?xí)r間段對(duì)應(yīng)于圖4A到圖4C中示出的液晶快門200a、200b的打開時(shí)間段。因此，使用者可以在背光136在時(shí)刻t30與t31之間以及時(shí)刻t34與t35之間點(diǎn)亮?xí)r視覺地識(shí)別左眼用圖像L，并且在背光136在時(shí)刻t32與t33之間點(diǎn)亮?xí)r視覺地識(shí)別右眼用圖像R。在時(shí)刻t40與t41之間、時(shí)刻t42與t43之間以及時(shí)刻t44和t45之間之外的區(qū)間中，背光136不被點(diǎn)亮或者發(fā)出暗顏色(諸如灰色)的光。由于液晶的響應(yīng)特性由溫度決定，所以當(dāng)使用對(duì)于使用的溫度具有不充分的響應(yīng)特性的液晶時(shí)，即使在背光136的點(diǎn)亮?xí)r間段之外的時(shí)間段中，也期望將背光136點(diǎn)亮為暗顏色(諸如灰色)而不是完全地不被點(diǎn)亮。由此，可以防止背光136和液晶顯示面板134的溫度在點(diǎn)亮?xí)r間段之外的時(shí)間段中降低并且可靠地抑制液晶的響應(yīng)特性的降低。如上所述，在本實(shí)施例中，根據(jù)液晶快門200a、200b打開的定時(shí)點(diǎn)亮背光136，并且在其他區(qū)間中降低背光136的亮度。因此，可以進(jìn)一步增強(qiáng)在液晶快門200a、200b的打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的對(duì)比度，并且使用者僅在背光136被點(diǎn)亮的區(qū)間中可以視覺識(shí)別右眼用圖像R或左眼用圖像L。
具體地，當(dāng)通過液晶快門(諸如根據(jù)本實(shí)施例的觀察顯示的圖像的眼鏡200)切換進(jìn)入使用者的眼睛的光時(shí)，在快門打開狀態(tài)下的光透過率由于液晶的透過率而略微地降低。即使在快門關(guān)閉狀態(tài)下，泄露光也透過液晶快門。因此，可能不能顯著地增加液晶快門的打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的對(duì)比度。在這種情況下，視頻的亮度在快門打開狀態(tài)下降低，并且在快門關(guān)閉狀態(tài)下由泄露光引起的串?dāng)_成為所關(guān)心的問題。在圖5A到圖5C中示出的本實(shí)施例的示例中，液晶快門200a、200b的打開時(shí)間段設(shè)置為充分地長(zhǎng)，并且在液晶快門200a、200b完全地響應(yīng)并且處于打開狀態(tài)下之后，背光136發(fā)光。因此，在液晶快門200a、200b的打開狀態(tài)下可以充分地增加由使用者視覺地觀察到的視頻的亮度。在時(shí)刻t30與t31之間、時(shí)刻t32與t33之間以及時(shí)刻t34和t35之間之外的區(qū)間中，降低背光136的亮度。因此，可以可靠地防止光在關(guān)閉液晶快門200a或液晶快門200b中的一者的狀態(tài)下透過液晶快門200a、200b。因此，可以防止視頻由于泄露光而被使用者視覺識(shí)別，并且可靠地抑制在關(guān)閉液晶快門200a、200b的狀態(tài)下發(fā)生串?dāng)_。
在圖5A到圖5C的示例中，背光136的亮度僅在預(yù)定區(qū)間中與液晶快門200a、200b的打開和關(guān)閉同步地增加，并且因此可以使得在點(diǎn)亮的定時(shí)處的亮度比在二維圖像顯示中當(dāng)背光136以恒定的偏壓點(diǎn)亮?xí)r的亮度更高。換言之，即使進(jìn)一步增加了發(fā)光時(shí)的亮度，但是因?yàn)楸彻?36的亮度僅在預(yù)定區(qū)間中增加，所以可以保留與背光136以恒定偏壓點(diǎn)亮?xí)r相同的壽命(耐用年數(shù))。因此，根據(jù)本實(shí)施例的構(gòu)造，可以使得在點(diǎn)亮?xí)r的亮度比背光136以恒定偏壓點(diǎn)亮?xí)r的亮度更高，并且可以進(jìn)一步增強(qiáng)在液晶快門200a、200b的打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)下液晶顯示面板134的對(duì)比度。如上所述，根據(jù)圖5A到圖5C中示出的本實(shí)施例，通過背光136的對(duì)比度補(bǔ)償液晶快門200a、200b的對(duì)比度的不足。因此，使用者可以在快門打開狀態(tài)下視覺識(shí)別所期望的具有通過背光136的發(fā)光而獲得的高亮度的視頻，并且因此可以在快門關(guān)閉狀態(tài)下視覺識(shí)別不具有由于背光136的亮度降低而引起的串?dāng)_的視頻。在本實(shí)施例中，同時(shí)使用兩次寫入和背光136與快門的打開和關(guān)閉之間的同步，但是即使當(dāng)僅執(zhí)行背光136與快門的打開和關(guān)閉之間的同步而不執(zhí)行兩次的寫入時(shí)，也可以抑制串?dāng)_的發(fā)生并實(shí)現(xiàn)期望的亮度。[ (6)關(guān)于背光的掃描點(diǎn)亮]圖6A到圖6C為示出了液晶快門200a、200b的打開和關(guān)閉與背光136的點(diǎn)亮同步的狀態(tài)的定時(shí)圖，并示出了背光136被掃描點(diǎn)亮的情況。在圖6A到圖6C中，圖6A和圖6C與圖5A和圖5C類似。在圖5A到圖5C中，將區(qū)間t40到t41 (液晶快門200b在其中打開)作為示例，背光136的整個(gè)表面在t30到t31的區(qū)間中被點(diǎn)亮。在圖6A到圖6C的示例中，在t40與t41之間的區(qū)間(在此期間液晶快門200b打開)中，背光136從屏幕的上側(cè)到屏幕的下側(cè)被掃描點(diǎn)亮。換言之，如圖6B所示，對(duì)于比區(qū)間t40到t41更短的區(qū)間T點(diǎn)亮背光136，并且其中背光被點(diǎn)亮的區(qū)間T在區(qū)間t40到t41中從屏幕的上側(cè)移動(dòng)到屏幕的下側(cè)。如圖3A和3B所示，因?yàn)橛捎谟已塾脠D像R和左眼用圖像L中的每一者的兩次寫入，在液晶的響應(yīng)狀態(tài)下打開液晶快門200a、200b，所以抑制了串?dāng)_的發(fā)生。此外，在圖6A到圖6C的示例中，在快門200a、200b打開的同時(shí)，將背光136掃描點(diǎn)亮，因此更可靠地抑制串?dāng)_的發(fā)生。更具體地描述，在圖6A中示出的屏幕的上側(cè)處的區(qū)域Al示出了當(dāng)左眼用圖像L切換到右眼用圖像R時(shí)的過渡狀態(tài)。因此，右眼用圖像R可能在液晶快門200b關(guān)閉的定時(shí)附近稍微地與左眼用圖像L混合。但是如圖6B所示，背光136在與區(qū)域Al相關(guān)的定時(shí)處不在屏幕的上側(cè)點(diǎn)亮。因此，即使在屏幕的上側(cè)的區(qū)域Al中從左眼用圖像L切換為右眼用圖像R，右眼用圖像R也不由背光136點(diǎn)亮。因此，可以可靠地防止右眼用圖像R與左眼用圖像L混合。只有在液晶響應(yīng)的第二次寫入的時(shí)間處的視頻可以通過掃描點(diǎn)亮背光136由使用者視覺識(shí)別。具體說明，在圖6A中示出的區(qū)間t30到t31的鄰近區(qū)域中的屏幕的下側(cè)處的區(qū)域A2示出了從第一次寫入的左眼用圖像L切換到第二次寫入的左眼用圖像L的過渡狀態(tài)。因此，存在以下可能性在液晶快門200b打開的定時(shí)處，使用者更能視覺識(shí)別出第一次寫入的左眼用圖像L。但是，如圖6B所示，背光136在與區(qū)域A2相關(guān)的定時(shí)處不在屏幕的下側(cè)點(diǎn)亮。因此，通過第一次寫入獲得的左眼用圖像L在屏幕的下側(cè)處的區(qū)域A2中不由背光136點(diǎn)亮。此外，當(dāng)?shù)诙螌懭氲淖笱塾脠D像L顯示在屏幕的下側(cè)時(shí)，第二次寫入的左眼用圖像L由掃描點(diǎn)亮的背光136點(diǎn)亮。因此，可以在屏幕的下側(cè)處由使用者可靠地視覺識(shí)別第二次寫入的左眼用圖像L。此外，可以可靠地防止在屏幕的下側(cè)處由使用者視覺識(shí)別第一次寫入的左眼用圖像L (液晶對(duì)其不能完全響應(yīng))?！け绢I(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到可以根據(jù)需要和其他因素做出各種修改、組合、子組合和替換，只要它們?cè)跈?quán)利要求和等價(jià)權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本申請(qǐng)包括2009年3月13日遞交給日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2009-061520中公開的主題，并將其全部?jī)?nèi)容通過弓I用結(jié)合在這里。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示設(shè)備，包括 信號(hào)控制單元，用于接受圖像信號(hào)的輸入，并且轉(zhuǎn)換出用于交替地顯示右眼用圖像和左眼用圖像的信號(hào)； 顯示面板，輸入由所述信號(hào)控制單元轉(zhuǎn)換的所述信號(hào)，以交替地顯示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像； 光源，用于從背面照射所述顯示面板； 快門控制單元，用于對(duì)于包括右眼快門和左眼快門的觀察眼鏡產(chǎn)生表示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換定時(shí)的定時(shí)信號(hào)；以及 光源控制單元，用于根據(jù)所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換使得所述光源在比所述快門的打開時(shí)間段更短的時(shí)間段內(nèi)發(fā)光。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述信號(hào)控制單元轉(zhuǎn)換出用于將右眼用圖像信號(hào)和左眼用圖像信號(hào)中的每一個(gè)至少連續(xù)顯示兩次的信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述光源控制單元使得所述背光在所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的第二個(gè)顯示時(shí)間段的至少一部分內(nèi)發(fā)光。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述光源控制單元在所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的第一個(gè)顯示時(shí)間段的至少一部分內(nèi)不使所述背光發(fā)光。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述光源控制單元使得所述光源從所述顯不面板的一端向另一端掃描發(fā)光。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像顯示設(shè)備，其中，當(dāng)所述光源控制單元根據(jù)所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換使得所述光源發(fā)光時(shí)，所述光源控制單元使得所述光源發(fā)出具有比普通二維圖像顯示的亮度更高的亮度的光。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述光源包括延遲特性小于或等于4ms的突光體。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述光源包括延遲特性與RGB三色相同的突光體。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述光源由LED構(gòu)成。
10.一種圖像顯示觀察系統(tǒng),包括 圖像顯示設(shè)備，包括信號(hào)控制單元，用于接受圖像信號(hào)的輸入，并且轉(zhuǎn)換出用于交替地顯示右眼用圖像和左眼用圖像的信號(hào)；顯示面板，輸入由所述信號(hào)控制單元轉(zhuǎn)換的所述信號(hào)，以交替地顯示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像；光源，用于從背面照射所述顯示面板；快門控制單元，用于對(duì)于包括右眼快門和左眼快門的觀察眼鏡產(chǎn)生表示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換定時(shí)的定時(shí)信號(hào)；光源控制單元，用于根據(jù)所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換使得所述光源在比所述快門的打開時(shí)間段更短的時(shí)間段內(nèi)發(fā)光；以及 三維圖像觀察眼鏡，包括右眼快門和左眼快門，用于根據(jù)所述定時(shí)信號(hào)交替地打開所述右眼快門和所述左眼快門。
11.一種圖像顯示方法，包括以下步驟 接受圖像信號(hào)的輸入，并且轉(zhuǎn)換出用于交替地顯示右眼用圖像和左眼用圖像的信號(hào)； 根據(jù)所述轉(zhuǎn)換出的信號(hào)，交替地顯示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像；對(duì)于包括右眼快門和左眼快門的觀察眼鏡產(chǎn)生表示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換定時(shí)的定時(shí)信號(hào)；以及 根據(jù)所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換，使得用于顯示所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的顯示面板的光源在比所述快門的打開時(shí)間段更短的時(shí)間段內(nèi)發(fā)光。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像顯示設(shè)備、圖像顯示觀察系統(tǒng)以及圖像顯示方法。一種圖像顯示設(shè)備，包括信號(hào)控制單元，用于接收輸入的圖像信號(hào)，并且轉(zhuǎn)換出用于交替地顯示右眼用圖像和左眼用圖像的信號(hào)；顯示面板，輸入由信號(hào)控制單元轉(zhuǎn)換的信號(hào)，以交替地顯示右眼用圖像和左眼用圖像；光源，用于從背面照射顯示面板；快門控制單元，用于對(duì)于包括右眼快門和左眼快門的觀察眼鏡產(chǎn)生表示右眼用圖像和左眼用圖像的切換定時(shí)的定時(shí)信號(hào)；光源控制單元，用于根據(jù)右眼用圖像和左眼用圖像的切換使得光源以比快門的打開時(shí)間段更短的時(shí)間段來發(fā)光。
文檔編號(hào)H04N13/04GK102917239SQ20121039868
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2010年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者中畑祐治, 鐮田豪 申請(qǐng)人:索尼公司