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    • 专利摘要:
    一種用來調整一立體影像顯示模組之立體影像顯示的方法。此立體影像顯示模組包含一感測單元、一顯示單元，以及一主動式遮障光柵板。主動式遮障光柵板係設置於顯示單元之一側且其上形成有交錯排列之複數個狹縫以及複數個遮障。此方法包含顯示單元播放一立體影像、感測單元偵測立體影像顯示模組之一傾斜角度，以及立體影像顯示模組根據此傾斜角度調整該等狹縫以及該等遮障的相對關係。
    公开号:TW201310067A
    申请号:TW100130006
    申请日:2011-08-22
    公开日:2013-03-01
    发明作者:Chuan-Cheng Fu
    申请人:Wistron Corp；
    IPC主号:H04N13-00
    专利说明:
    用來調整立體影像顯示模組之立體影像顯示的方法及其立體影像顯示模組
    本發明關於一種立體影像顯示調整方法及其立體影像顯示模組，尤指一種根據不同傾斜角度調整立體影像顯示模組之立體影像顯示的方法及其立體影像顯示模組。
    一般而言，立體影像的工作原理即是將左眼所看到的影像和右眼所看到的影像分別傳送到左眼及右眼，藉由左右眼視角的角度差異，而使得左右眼所接收到的影像在使用者的腦中疊合為具有景深以及層次感之立體影像。
    然而，在使用者若是藉由視差遮障方法之顯示原理來觀看立體影像，若是立體影像顯示器發生偏轉傾斜，則就會導致使用者從原有視角會觀看到鬼影(ghost images)或是相反影像的問題，從而影響此種方式所能提供給使用者的立體視覺感受。
    因此，本發明提供一種根據不同傾斜角度調整立體影像顯示模組之立體影像顯示的方法及其立體影像顯示模組，以解決上述之問題。
    本發明之一方面提供一種用來調整一立體影像顯示模組之立體影像顯示的方法。此立體影像顯示模組包含一感測單元、一顯示單元，以及一主動式遮障光柵板。主動式遮障光柵板係設置於顯示單元之一側且其上形成有交錯排列之多個狹縫以及多個遮障。此方法包含顯示單元播放一立體影像、感測單元偵測立體影像顯示模組之一傾斜角度，以及立體影像顯示模組根據傾斜角度調整狹縫以及遮障的相對關係。
    本發明之另一方面提供一種具有立體影像顯示調整功能的立體影像顯示模組，其包含一立體影像顯示裝置、一感測單元，以及一運算控制單元。此立體影像顯示裝置包含一顯示單元以及一主動式遮障光柵板。顯示單元用來播放一立體影像。主動式遮障光柵板設置於顯示單元之一側且其上形成有交錯排列之多個狹縫以及多個遮障。感測單元設置於立體影像顯示裝置上，用來偵測立體影像顯示裝置之一傾斜角度。運算控制單元電連接於立體影像顯示裝置以及感測單元，用來根據傾斜角度調整該等狹縫與該等遮障的相對關係。
    綜上所述，本發明所提供之立體影像顯示模組可確保使用者即使在立體影像顯示裝置出現偏轉傾斜時，仍然可以順利地觀看到正確的影像，而不需額外進行手動調整立體影像顯示裝置之傾斜角度，或是改變使用者自身相對立體影像顯示裝置之觀看角度的操作。
    請參閱第1圖，其為根據本發明一實施例之一立體影像顯示模組100之功能方塊圖。由第1圖可知，立體影像顯示模組100包含感測單元102、立體影像顯示裝置104及運算控制單元106。感測單元102係設置於立體影像顯示裝置104上，感測單元102係用來偵測立體影像顯示裝置104之傾斜角度，在此實施例中，感測單元102可為一加速度計(gravity sensor)，其係用來偵測立體影像顯示裝置104之加速度變化，以偵測出立體影像顯示裝置104之傾斜角度。
    請同時參閱第1圖以及第2圖，第2圖為第1圖之立體影像顯示裝置104播放立體影像之部分簡示圖，立體影像顯示裝置104包含顯示單元108以及主動式遮障光柵板110。顯示單元108係可為一液晶顯示器(但不以此為限)，用以進行立體影像之播放。如第2圖所示，顯示單元108所播放之立體影像係可由交錯排列之複數個第一影像R以及複數個第二影像L所組成，其中第一影像R係可為投射至使用者右眼的右眼影像，第二影像L係相對應地為投射至使用者左眼的左眼影像。主動式遮障光柵板110係設置於顯示單元108之一側且其上形成有交錯排列之複數個狹縫(slit)112以及複數個遮障(barrier)114。運算控制單元106係電連接於立體影像顯示裝置102以及感測單元104，其係可為一硬體、一軟體或一韌體，用以根據感測單元102所偵測出之立體影像顯示裝置104之傾斜角度，調整狹縫112以及遮障114的相對關係。更詳細地說，運算控制單元106係根據感測單元102所偵測出之立體影像顯示裝置104之傾斜角度，計算出一相對應之視角偏轉角度，且根據其所計算出之視角偏轉角度調整狹縫112以及遮障114的相對關係。
    請參閱第3圖，其為本發明之一實施例利用第1圖之立體影像顯示模組100調整立體影像顯示裝置104之立體影像顯示之方法的流程圖，此方法包含下列步驟。
    步驟300：顯示單元108播放一立體影像；步驟302：感測單元102偵測立體影像顯示裝置104之一傾斜角度；步驟304：運算控制單元106根據傾斜角度調整主動式遮障光柵板110之狹縫112以及遮障114的相對關係。為求簡潔說明，以下係以使用者之右眼(於第2圖中以O代表右眼觀看位置)的視角觀點來針對上述步驟，並就主動式遮障光柵板110上其中之一組之狹縫112以及遮障114之相對關係的調整進行詳細之描述，至於針對使用者之左眼視角觀點的說明以及其他組之狹縫112以及遮障114之相對關係的調整，其係可以此類推，故於此不再贅述。
    請同時參閱第1圖至第5圖，第4圖為第2圖之立體影像顯示裝置104偏轉一傾斜角度α之部分簡示圖，第5圖為第4圖之立體影像顯示裝置104於調整狹縫112以及遮障114的相對關係後之部分簡示圖。顯示單元108播放立體影像(步驟300)。若在觀看立體影像的過程中，立體影像顯示模組100處於會使立體影像顯示裝置104出現偏轉傾斜的使用環境下，例如使用者係在行駛中的火車上使用立體影像顯示模組100觀看立體影像，則使用者會因主動式遮障光柵板110上之狹縫112以及遮障114會同時偏轉傾斜之緣故而無法看到正確的影像，舉例來說，若是立體影像顯示裝置104偏轉傾斜角度α而從如第2圖所示之位置偏轉至如第4圖所示之位置，則如第4圖所示，在不調整主動式遮障光柵板110之狹縫112以及遮障114之相對關係的情況下，使用者之右眼(即觀看位置O)從原有視角θ沿著射線1看去，就會無法觀看到已產生偏轉之第一影像R。此時，為了讓使用者可繼續觀看到正確的影像，感測單元102就會針對立體影像顯示裝置104之加速度變化進行偵測，而判斷出立體影像顯示裝置104目前係偏轉傾斜角度α(步驟302)，並接著將其所偵測到之傾斜角度α傳送至運算控制單元106。藉此，運算控制單元106即可根據傾斜角度α，調整主動式遮障光柵板110之狹縫112以及遮障114的相對關係。
    更詳細地說，感測單元102偵測到立體影像顯示裝置104係偏轉傾斜角度α並傳送至運算控制單元106以進行幾何運算，以計算出對應立體影像之一視角偏轉角度Δθ。以下針對視角偏轉角度Δθ之計算進行說明。由第4圖可知，使用者之右眼觀看位置O與原本未產生偏轉之顯示單元108之距離被設定為d，相鄰第一影像R之間距被設定為i，正對使用者右眼之第一影像R所在之位置O’被設定為座標原點(即座標為(0,0))，在此設定下，即可得出如第4圖所示之第一影像R在立體影像顯示裝置104未偏轉前之位置座標係為(i,0)，而第一影像R在立體影像顯示裝置104偏轉傾斜角度α後之位置座標係為(icosα,isinα)。如此一來，在此實施例中，運算控制單元106就可以根據下列關係式計算出視角偏轉角度Δθ。
    Δθ=tan-1(θ)-tan-1(θ’)
    =tan-1(i/d)-tan-1[(icosα)/(d+isinα)]
    運算控制單元106計算出視角偏轉角度Δθ後，即可根據其所計算而得的視角偏轉角度Δθ調整主動式遮障光柵板110之狹縫112以及遮障114的相對關係。舉例來說，運算控制單元106係以改變狹縫112以及遮障114之寬度比例的方式來進行調整，在此實施例中，運算控制單元106係以如第5圖所示地縮短遮障114之寬度以使狹縫112之寬度相對應地增加的方式來進行調整，藉以使狹縫112以及遮障114之寬度比例可從如第4圖所示之比例關係變更成如第5圖所示之比例關係。至於視角偏轉角度Δθ與狹縫112以及遮障114之寬度比例間的對應關係，其係可經由習知數學幾何運算(如三角函數等)推導而得，故於此不再贅述。
    如此一來，透過上述主動式遮障光柵板110之狹縫112以及遮障114之寬度比例的調整改變，使用者經由狹縫112以及遮障114以觀看到影像之視角就可以從如第4圖所示之視角θ而修正為如第5圖所示之視角θ’，藉此，在不需手動調整立體影像顯示模組100之傾斜角度或是改變使用者自身相對立體影像顯示模組100之觀看角度的情況下，使用者即可改由視角θ’沿著射線1’，順利地觀看到正確的影像。需注意的是，上述針對主動式遮障光柵板110之狹縫112以及遮障114之相對關係的調整係可不限於上述實施例所提及之改變狹縫112以及遮障114之寬度比例的方式，其亦可採用其他具有相同視角修正功效之調整設計，例如運算控制單元106可改採用偏移主動式遮障光柵板110上之各個狹縫112與遮障114之相對位置的方式來進行調整等。
    另外，上述主動式遮障光柵板110針對狹縫112以及遮障114之相對關係的控制方式係常見於先前技術中，如美國專利公開號20060126177，其係使用控制單元根據圖像訊號控制主動式遮障光柵板上之複數個液晶單元相對應地變為透明以形成透光狹縫或變為不透明以形成不透光遮障，從而達到改變主動式遮障光柵板上之狹縫與遮障的相對關係(如排列方式、寬度比例等)的效果。舉例來說，若是立體影像顯示模組100採用美國專利公開號20060126177所揭露之控制設計，則主動式遮障光柵板110可包含複數個液晶單元(未顯示於圖式中)，藉此，運算控制單元106就可以利用控制該等液晶單元之透光度的方式，在主動式遮障光柵板110上形成交錯排列之狹縫112以及遮障114，以及進一步地根據視角偏轉角度調整狹縫112以及遮障114的相對關係。簡言之，只要是利用感測單元偵測立體顯示裝置之傾斜角度，並據以調整主動式遮障光柵板上之狹縫以及遮障之相對關係的設計，均屬於本發明之保護範疇。
    綜上所述，本發明所提供之立體影像顯示模組係利用感測單元偵測立體顯示裝置之傾斜角度以及運算控制單元根據傾斜角度調整主動式遮障光柵板上之狹縫以及遮障之相對關係的設計，以確保使用者即使在立體影像顯示裝置出現偏轉傾斜時，仍然可以順利地觀看到正確的影像，而不需額外進行手動調整立體影像顯示裝置之傾斜角度，或是改變使用者自身相對立體影像顯示裝置之觀看角度的操作。如此一來，本發明所提供之立體影像顯示模組即可有效地解決因立體影像顯示裝置發生偏轉傾斜而讓使用者看到鬼影或是相反影像的問題，從而進一步地改善立體影像顯示裝置所提供給使用者的立體視覺感受。
    以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
    100．．．立體影像顯示模組
    102．．．感測單元
    104．．．立體影像顯示裝置
    106．．．運算控制單元
    108．．．顯示單元
    110．．．主動式遮障光柵板
    112．．．狹縫
    114．．．遮障
    300、302、304．．．步驟
    第1圖為根據本發明一實施例之立體影像顯示模組之功能方塊圖。
    第2圖為第1圖之立體影像顯示裝置播放立體影像之部分簡示圖。
    第3圖為本發明之一實施例利用第1圖之立體影像顯示模組調整立體顯示裝置之立體影像顯示的流程圖。
    第4圖為第2圖之立體影像顯示裝置偏轉一傾斜角度之部分簡示圖。
    第5圖為第4圖之立體影像顯示裝置調整狹縫以及遮障的相對關係後之部分簡示圖。
    300、302、304．．．步驟
    权利要求:
    Claims (16)
    [1] 一種用來調整一立體影像顯示模組之立體影像顯示的方法，該立體影像顯示模組包含一感測單元、一顯示單元，以及一主動式遮障光柵板，該主動式遮障光柵板係設置於該顯示單元之一側且其上形成有交錯排列之複數個狹縫以及複數個遮障，該方法包含：該顯示單元播放一立體影像；該感測單元偵測該立體影像顯示模組之一傾斜角度；以及該立體影像顯示模組根據該傾斜角度調整該等狹縫以及該等遮障的相對關係。
    [2] 如請求項1所述之方法，其中該立體影像顯示模組根據該傾斜角度調整該等狹縫以及該等遮障的相對關係包含：該立體影像顯示模組根據該傾斜角度計算出對應該立體影像之一視角偏轉角度；以及該立體影像顯示模組根據該視角偏轉角度調整該等狹縫以及該等遮障的相對關係。
    [3] 如請求項2所述之方法，其中該立體影像包含交錯排列之複數個第一影像以及複數個第二影像，該立體影像顯示模組根據該傾斜角度計算出對應該立體影像之該視角偏轉角度包含：根據相鄰第一影像之間距、該顯示單元與一觀看位置之距離，以及該傾斜角度計算出該視角偏轉角度。
    [4] 如請求項3所述之方法，其中根據相鄰第一影像之間距、該顯示單元與該觀看位置之距離，以及該傾斜角度計算出該視角偏轉角度包含：該立體影像顯示模組根據下列關係式計算出該視角偏轉角度：該視角偏轉角度=tan-1(相鄰第一影像之間距/該顯示單元與該觀看位置之距離)-tan-1{[相鄰第一影像之間距*cos(該傾斜角度)]/[該顯示單元與該觀看位置之距離+相鄰第一影像之間距*sin(該傾斜角度)]}。
    [5] 如請求項2所述之方法，其中該立體影像顯示模組根據該視角偏轉角度調整該等狹縫以及該等遮障的相對關係包含：該立體影像顯示模組根據該視角偏轉角度調整該等狹縫以及該等遮障的寬度比例。
    [6] 如請求項5所述之方法，其中該主動式遮障光柵板包含複數個液晶單元，該立體影像顯示模組根據該視角偏轉角度調整該等狹縫以及該等遮障的寬度比例包含：以控制該等液晶單元之透光度的方式，在該主動式遮障光柵板上形成該等狹縫以及該等遮障，以及調整該等狹縫以及該等遮障的寬度比例。
    [7] 如請求項1所述之方法，其中該主動式遮障光柵板包含複數個液晶單元，該立體影像顯示模組根據該傾斜角度調整該等狹縫以及該等遮障的相對關係包含：以控制該等液晶單元之透光度的方式，在該主動式遮障光柵板上形成該等狹縫以及該等遮障，以及調整該等狹縫以及該等遮障的相對關係。
    [8] 如請求項1所述之方法，其中該感測單元偵測該立體影像顯示模組之該傾斜角度包含：以感測該立體影像顯示模組之加速度變化的方式偵測該立體影像顯示模組之該傾斜角度。
    [9] 一種具有立體影像顯示調整功能的立體影像顯示模組，其包含：一立體影像顯示裝置，其包含：一顯示單元，用來播放一立體影像；以及一主動式遮障光柵板，其設置於該顯示單元之一側且其上形成有交錯排列之複數個狹縫以及複數個遮障；一感測單元，其設置於該立體影像顯示裝置上，用來偵測該立體影像顯示裝置之一傾斜角度；以及一運算控制單元，其電連接於該立體影像顯示裝置以及該感測單元，用來根據該傾斜角度調整該等狹縫與該等遮障的相對關係。
    [10] 如請求項9所述之立體影像顯示模組，其中該運算控制單元用來根據該傾斜角度計算出對應該立體影像之一視角偏轉角度以及根據該視角偏轉角度調整該等狹縫以及該等遮障的寬度比例。
    [11] 如請求項10所述之立體影像顯示模組，其中該立體影像包含交錯排列之複數個第一影像以及複數個第二影像，該運算控制單元用來根據相鄰第一影像之間距、該顯示單元與一觀看位置之距離，以及該傾斜角度計算出該視角偏轉角度。
    [12] 如請求項11所述之立體影像顯示模組，其中該運算控制單元用來根據下列關係式計算出該視角偏轉角度：該視角偏轉角度=tan-1(相鄰第一影像之間距/該顯示單元與該觀看位置之距離)-tan-1{[相鄰第一影像之間距*cos(該傾斜角度)]/[該顯示單元與該觀看位置之距離+相鄰第一影像之間距*sin(該傾斜角度)]}。
    [13] 如請求項10所述之立體影像顯示模組，其中該主動式遮障光柵板包含複數個液晶單元，該運算控制單元用來控制該等液晶單元之透光度，以在該主動式遮障光柵板上形成該等狹縫以及該等遮障，以及調整該等狹縫以及該等遮障的寬度比例。
    [14] 如請求項9所述之立體影像顯示模組，其中該主動式遮障光柵板包含複數個液晶單元，該運算控制單元用來控制該等液晶單元之透光度，以在該主動式遮障光柵板上形成該等狹縫以及該等遮障，以及調整該等狹縫以及該等遮障的相對關係。
    [15] 如請求項9所述之立體影像顯示模組，其中該感測單元包含一加速度計(gravity sensor)，其係用來感測該立體影像顯示裝置之加速度變化，以偵測出該立體影像顯示裝置之該傾斜角度。
    [16] 如請求項9所述之立體影像顯示模組，其中該顯示單元係為一液晶顯示器。
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