台湾专利TW201310072A 主動式偏光三維顯示裝置

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专利摘要:
一種主動式偏光三維顯示裝置，其包括顯示面板、顯示驅動器、主動偏振層及主動偏振器。顯示驅動器係用以驅動顯示面板顯示影像輸入資料，此資料區分為第一狀態、第二狀態及第三狀態的多個畫素的資料。主動偏振層係配置於顯示面板之上，主動偏振器係用以控制主動偏振層的偏光方向，使得顯示面板所顯示的影像經過主動偏振層後具有偏光方向。對應顯示面板顯示第一狀態的畫素，主動偏振層轉變為第一偏光方向，對應顯示面板顯示第二狀態的畫素，主動偏振層轉變為第二偏光方向，而對應顯示面板顯示第三狀態的畫素，主動偏振層轉變為第三偏光方向。
公开号:TW201310072A
申请号:TW100130088
申请日:2011-08-23
公开日:2013-03-01
发明作者:Chueh-Pin Ko
申请人:Acer Inc；
IPC主号:H04N13-00

专利说明:
主動式偏光三維顯示裝置
本發明是有關於一種三維顯示裝置，且特別是有關於一種採用主動式偏光的三維顯示裝置。
三維(three-dimensional，簡稱為3D)顯示器逐漸流行。3D影像顯示技術分為戴眼鏡式、裸眼式。3D戴眼鏡式技術主要分為快門式與偏光式。在快門式與偏光式兩者技術之間各有其優缺點，然而目前的3D戴眼鏡式技術無法同時整合快門式與偏光式的優點。以快門式眼鏡為例，其優點是可以維持解析度，但是缺點是價格貴、容易有閃爍現象、易受紅外線干擾、以及3D顯示的亮度低；以偏光式眼鏡為例，其優點是價格便宜、不閃爍、不受紅外線干擾以及3D顯示的亮度高，但相較於快門式眼鏡，其解析度僅為一半。
傳統的3D顯示技術，在概念上把3D的每一影像資料視為獨立的左眼視圖或右眼視圖，在播放時左右眼看到不同視角的影像，經大腦融合成具深度資訊的3D影像，因此可以呈現一個立體視覺。目前的做法沒有針對影像資料的內容進行最佳化，雖然習知做法較為簡單，卻造成快門眼鏡有閃爍的問題，或是使偏光眼鏡的解析度降低。
一般而言，當前的設計都基於只有左眼視圖以及右眼視圖的兩種狀態。在播放的某一瞬間讓觀賞者的左眼看到代表左眼視圖的資料，而在播放的另一瞬間讓觀賞者的右眼看到代表右眼視圖的資料。大致上，單眼所接收到畫面的頻率是50Hz或60Hz。當畫面更新頻率不夠快時，則有可能讓觀賞者感到些許閃爍。因此，常有觀賞者在觀賞3D畫面之後，感覺頭暈或疲勞。
如何解決習知技術中的閃爍問題，又如何提升3D畫質來避免觀賞者感到不舒服，這是一個有待克服的課題。
本發明提供一種主動式偏光三維顯示裝置，藉由配置在顯示面板上的主動偏振器轉換顯示面板所顯示畫素的偏光方向，可降低三維顯示裝置切換顯示左右眼影像所產生的閃爍現象。
本發明提出一種主動式偏光三維顯示裝置，其包括顯示面板、顯示驅動器、主動偏振層及主動偏振器。其中，顯示驅動器係耦接顯示面板，用以驅動顯示面板顯示影像輸入資料，此影像輸入資料包括區分為第一狀態、第二狀態及第三狀態的多個畫素的資料。主動偏振層係配置於顯示面板之上，主動偏振器係耦接主動偏振層，而用以控制主動偏振層的偏光方向，使得顯示面板所顯示的影像經過主動偏振層後具有偏光方向。其中，對應顯示面板顯示第一狀態的畫素，主動偏振層轉變為第一偏光方向，對應顯示面板顯示第二狀態的畫素，主動偏振層轉變為第二偏光方向，而對應顯示面板顯示第三狀態的畫素，主動偏振層轉變為第三偏光方向。
在本發明的一實施例中，上述的主動式偏光三維顯示裝置更包括異同分析器，其係用以接收影像原始資料，並將此影像原始資料轉換為包括第一影像資料與第二影像資料的影像輸入資料。其中，第一影像資料與第二影像資料中表示一個座標的畫素分別為P1(Z1)、P2(Z2)，Z1、Z2分別表示第一狀態及第二狀態，而第一狀態的畫素係用於播放使得觀賞者產生左眼視覺，第二狀態的畫素則用於播放使得觀賞者產生右眼視覺。異同分析器還分析畫素P1(Z1)與畫素P2(Z2)，其中若畫素P1(Z1)與畫素P2(Z2)兩者的資料差異小於一臨界值時，則將畫素P1(Z1)修改為P1(Z3)，或者將畫素P2(Z2)修改為P2(Z3)，或者將畫素P1(Z1)、P2(Z2)分別修改為P1(Z3)、P2(Z3)，其中Z3表示第三狀態，此第三狀態的畫素係用於播放使得觀賞者產生雙眼視覺。
在本發明的一實施例中，上述的主動式偏光三維顯示裝置更包括異同分析器，其係用以接收影像原始資料，並將此影像原始資料轉換為包括第一影像資料與第二影像資料的影像輸入資料，其中第一影像資料與第二影像資料兩者各具有M*N個畫素的矩陣，第一影像資料與第二影像資料中位置為第i列及第j行的畫素分別表示為P1(i,j,Z1)、P2(i,j,Z2)，i、j為整數，1≦i≦M，且1≦j≦N，Z1、Z2分別表示為第一狀態、第二狀態，而第一狀態的畫素用於播放時使得觀賞者產生左眼視覺，第二狀態的畫素用於播放時使得觀賞者產生右眼視覺；以及分析位置同為第i列及第j行的畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)，若畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)兩者的資料差異小於一臨界值時，則將畫素P1(i,j,Z1)修改為P1(i,j,Z3)，或者將畫素P2(i,j,Z2)修改為P2(i,j,Z3)，或者將畫素P1(i,j,Z1)、P2(i,j,Z2)分別修改為P1(i,j,Z3)、P2(i,j,Z3)，其中Z3表示為第三狀態，該第三狀態的畫素用於播放時使得觀賞者產生一雙眼視覺。
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。
現將詳細參考本發明之實施例，並在附圖中說明所述實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。
當前的三維(three-dimensional，簡稱為3D)影像原始資料可以區分為3D影像類以及3D資訊類。所謂3D影像類的影像資料可以是全框(full frame)資料。所謂3D資訊類的影像資料可以是藍光光碟(Blu-ray)的3D內容，而此3D內容為多視角視訊影像壓縮(multiview video coding，簡稱為MVC)資料。此外，3D資訊類的影像資料也可以是二維深度(2D+depth)資料。因此，根據3D影像原始資料可以產生用於左/右眼視圖的第一影像資料與第二影像資料。其中左眼視圖與右眼視圖是相互獨立的。
有鑒於傳統的3D顯示技術中，每一影像資料的內容都是針對觀賞者的單眼，亦即影像資料為左眼視圖的資料或右眼視圖的資料，並沒有雙眼視圖的資料。定義三種狀態
在本實施例中提出一種用於改善三維顯示品質，以畫素為基礎(pixel-based)的調整方法。首先定義三種狀態的用途：第一狀態，畫素內容為用來產生左眼視覺；第二狀態，畫素內容為用來產生右眼視覺；第三狀態，畫素內容為用來產生雙眼視覺。以第三狀態而言，其不同於第一狀態與第二狀態，第三狀態的畫素用於播放時能夠同時呈現在觀賞者的左、右眼中。此外，在使用者的視覺中呈現第一至第三狀態的方式可以間接地透過立體眼鏡來進行。立體眼鏡可以為主動型(active type)或被動型(passive type)眼鏡，但不以此為限。
圖1A是依照本發明的一實施例的用於改善三維顯示品質的方法流程圖。請參照圖1A。於步驟S110，將一影像原始資料轉換為第一影像資料與第二影像資料，第一影像資料與第二影像資料中表示一座標的畫素分別表示為P1(Z1)、P2(Z2)，其中Z1、Z2分別表示為第一狀態、第二狀態，而所述第一狀態的畫素P1(Z1)用於播放時使得觀賞者產生左眼視覺，所述第二狀態的畫素P2(Z2)用於播放時使得觀賞者產生右眼視覺。請注意，第一影像資料與第二影像資料可以定義為同一時間的左右眼資料，例如影像格式為TnB(top and button)、SbS(side-by-side)；也可以定義為前後不同時間的左右眼資料，在此不特別限定。
接著，於步驟S120，分析畫素P1(Z1)與畫素P2(Z2)，若畫素P1(Z1)與畫素P2(Z2)兩者的資料差異小於一臨界值時，則將畫素P1(Z1)修改為P1(Z3)，或者將畫素P2(Z2)修改為P2(Z3)，或者將畫素P1(Z1)、P2(Z2)分別修改為P1(Z3)、P2(Z3)，其中Z3表示為第三狀態，所述第三狀態的畫素用於播放時使得觀賞者產生雙眼視覺。
茲再舉一例做說明。圖1B是依照本發明的另一實施例說明用於改善三維顯示品質的方法流程圖。請參照圖1B。於步驟S150，將一影像原始資料轉換為第一影像資料與第二影像資料，其中第一影像資料與第二影像資料兩者各具有M*N個畫素的矩陣，第一影像資料與第二影像資料中位置為第i列及第j行的畫素分別表示為P1(i,j,Z1)、P2(i,j,Z2)，i、j為整數，1≦i≦M，且1≦j≦N，Z1、Z2分別表示為第一狀態、第二狀態，而第一狀態的畫素P1(i,j,Z1)可以用於播放時使得觀賞者產生左眼視覺，第二狀態的畫素P2(i,j,Z2)可以用於播放時使得觀賞者產生右眼視覺。畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)可以是於同一時間顯示於顯示器畫面的左右眼資料。畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)也可以是分別於前後不同時間顯示於顯示器畫面的左右眼資料。
接著，於步驟S160，分析位置同為第i列及第j行的畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)，若畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)兩者的資料差異小於一臨界值時，則將畫素P1(i,j,Z1)修改為P1(i,j,Z3)，或者將畫素P2(i,j,Z2)修改為P2(i,j,Z3)，或者將畫素P1(i,j,Z1)、P2(i,j,Z2)分別修改為P1(i,j,Z3)、P2(i,j,Z3)，其中Z3表示為第三狀態，第三狀態的畫素可以用於播放時使得觀賞者產生雙眼視覺。
影像原始資料可以適用於全框資料、藍光光碟的多視角視訊影像壓縮(MVC)資料、或二維深度(2D+depth)資料，但不以此為限。其中，MVC資料為一主影像的壓縮資料與一副影像的壓縮資料，由主影像的壓縮資料可以產生完整左眼的二維影像，副影像必須利用主影像才能產生右眼的二維影像。在其他實施例中，二維深度資料會先轉換成左眼影像資料、右眼影像資料後，才會依據左、右眼影像資料產生出第三狀態Z3的影像資料。於本實施例中，二維深度資料的深度資訊可以被分析，而根據二維深度資料的深度資訊決定是否將二維深度資料的二維畫框中對應畫素直接轉換為第三狀態Z3。若所述對應畫素不屬於第三狀態Z3，則依據所述深度資訊，將所述二維畫框中此一對應畫素的影像資料轉換為一左眼視覺的影像資料與一右眼視覺的影像資料。
例如，若深度資訊表示某一畫素的深度屬於一限定範圍，或是在深度圖(depth map)中此一畫素的灰階值屬於某一限定範圍，則將二維畫框中此一對應畫素直接轉換為第三狀態Z3的影像資料。若在深度圖(depth map)中此一畫素的灰階值不屬於限定範圍，則根據深度圖中此一畫素的深度資料(灰階值)將二維畫框中此一畫素的影像資料轉換為用於三維顯示的一左眼視覺的影像資料與一右眼視覺的影像資料。因此，本實施例的影像原始資料可以先依照現有的轉換格式來產生第一影像資料與第二影像資料。關於調整3D影像類的方法
圖2是依照本發明的一實施例的調整3D影像類的方法流程圖。請參照圖2。基於圖1的實施例說明，於步驟S210，影像原始資料為全框資料時，可以產生左內容畫面資料與右內容畫面資料，其中左內容畫面資料與右內容畫面資料可以分別相當於圖1的第一影像資料、第二影像資料。於步驟S220，可以運用異同分析器(similarities and dissimilarities analyzer)進行資料差異的分析，此異同分析器可以利用畫面顯示的縮放電路(scalar)或時序控制器(timing controller)來進行，或者以軟體的方式配合計算電路來進行。於步驟S230，分析第一影像資料的畫素P1(Z1)與第二影像資料的畫素P2(Z2)，或是分析位置同為第i列及第j行的畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)。
若步驟S230分析畫素P1(Z1)與畫素P2(Z2)兩者畫素資料差異小於一臨界值(例如兩者畫素資料為相同)，則進行步驟S240，以將畫素P1(Z1)修改為P1(Z3)，或者將畫素P2(Z2)修改為P2(Z3)，或者將畫素P1(Z1)、P2(Z2)分別修改為P1(Z3)、P2(Z3)。在另一實施例中，若步驟S230分析畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)兩者的畫素資料差異小於一臨界值(例如兩者畫素資料為相同)，則進行步驟S240，以將畫素P1(i,j,Z1)修改為P1(i,j,Z3)，或者將畫素P2(i,j,Z2)修改為P2(i,j,Z3)，或者將畫素P1(i,j,Z1)、P2(i,j,Z2)分別修改為P1(i,j,Z3)、P2(i,j,Z3)。若步驟S230分析兩者同位址的畫素資料為不相同(兩者的畫素資料差異大於臨界值)，則進入步驟S250，畫素的狀態維持在其原本的第一狀態或第二狀態。其中Z1～Z3表示為第一至第三狀態，而第三狀態的畫素用於播放時使得觀賞者產生雙眼視覺。關於調整3D資訊類的方法
圖3是依照本發明的一實施例的調整3D資訊類的方法流程圖。請參照圖3。基於圖1得實施例說明，於步驟S310，影像原始資料可以為MVC資料或二維深度資料，先依照現有的轉換格式產生出第一影像資料、第二影像資料。於步驟S320，可以運用異同分析器進行資料差異的分析，此異同分析器可以利用畫面顯示的縮放電路或時序控制器來進行，或者以軟體的方式配合計算電路來進行。於步驟S330，分析位置同為第i列及第j行的畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)。若分析兩者的資料差異為小於一臨界值時，則進入步驟S340，將畫素P1(i,j,Z1)修改為P1(i,j,Z3)，或者將畫素P2(i,j,Z2)修改為P2(i,j,Z3)。若分析兩者的資料差異為超過臨界值時，則進入步驟S350，畫素的狀態維持在第一狀態或第二狀態。其中Z1～Z3表示為第一至第三狀態，而第三狀態的畫素可以用於播放時能夠使觀賞者產生雙眼視覺。關於三原色亮度單位
國際照明委員會(法語：Commission internationale de l'clairage，簡稱為CIE)規定紅、綠、藍三原色的波長分別為700nm、546.1nm、435.8nm，在顏色匹配實驗中，當這三原色光的相對亮度比例為1.0000：4.5907：0.0601時就能匹配出等能白光，所以CIE選取這一比例作為紅、綠、藍三原色的單位量，即(R)：(G)：(B)=1：1：1。儘管這時三原色的亮度值並不等，但CIE卻把每一原色的亮度值作為一個單位看待，所以色光加色法中，將紅、綠、藍三原色光等比例混合結果為白光，即(R)+(G)+(B)=(W)。關於色差值
色差值(deltaE)通常還被用來描述入眼所能覺察的色彩和色調中的最微小差異。色差值可以規範出何者是人們感知內所能忍受的範圍。一般來說，色差值位於3到6個單位之間變化是可以被接受的。不同色差值範圍內的色彩效果是不一樣的，舉例來說，色差值=1.6～3.2個單位，入眼基本上是分辨不出色彩的差異；色差值=3.2～6.5個單位，受過專業訓練的印刷師傅可以辨別其不同，對於多數人仍感到色彩是相同；色差值=6.5～13個單位，色彩差別已經可以判別，但色調本身仍然相同；當色差值=13～25個單位，可以確認是不同的色調表現，卻也可辨別出色彩的從屬，色差值超過25個單位以上，則代表是另一種不同的顏色。關於臨界值的範圍
第三狀態可以是透過分析或偵測的方式而得知資料是否差異。例如，原來位址的畫素是否被更新內容或是維持，臨界值的程度可以是灰階變化值在特定灰階範圍。因此，分析畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)的步驟中，若出現以下狀況可以視為兩者的資料差異為相同：(1)當兩畫素的灰階變化值小於10灰階單位；(2)當兩畫素的亮度變化小於5個亮度單位；(3)當兩畫素的色差值小於1個色差值單位。請注意，本實施方式僅用來當作示範，也可以單純設定其中一種狀況，或是其中的兩種狀況，或是依設計需求來改變灰階變化值、亮度變化值或色差值的限制範圍，但不以此為限。關於以畫素為基礎的多個影像資料
圖4A是依照本發明的一實施例說明圖1步驟S110所產生的多個影像資料示意圖。請參照圖4A。在此實施例中，為了示意各影像資料中的畫素狀態，以數字1、2、3來表示第一狀態、第二狀態、第三狀態。步驟S110可以產生多個影像資料，例如第一影像資料410以及第二影像資料420。第一影像資料410的所有畫素均為第一狀態，也就是第一影像資料410為一純左眼視圖，用於播放時使得觀賞者產生左眼視覺。第二影像資料420的所有畫素均為第二狀態，也就是第二影像資料420為一純右眼視圖，用於播放時使得觀賞者產生右眼視覺。
圖4A所示第一影像資料410與第二影像資料420經由步驟S120分析後，畫素矩陣中的部份畫素可能會被修改為第三狀態Z3。圖4B是依照本發明的一實施例說明圖1步驟S120所產生的多個影像資料示意圖。請參照圖4B，第一影像資料410的畫素具有第一狀態與第三狀態，第二影像資料420的畫素具有第二狀態與第三狀態。第三狀態的畫素內容能夠同時呈現在觀賞者的左、右眼中。請注意，影像資料的畫素矩陣與分佈狀態不以本實施例為限。當第一影像資料410的部分畫素為第三狀態時，第一影像資料410用於播放時為一雙眼混合視圖；或是當第二影像資料420的部分畫素為第三狀態時，第二影像資料420用於播放時為所述雙眼混合視圖。也就是說，圖4B中標記為「1」的第一狀態畫素是用來產生左眼視覺(單眼視覺)，標記為「2」的第二狀態畫素是用來產生右眼視覺(單眼視覺)，而標記為「3」的第三狀態畫素是用來產生雙眼視覺。本實施例中的第一影像資料410或第二影像資料420的部分畫素可以具有第三狀態，因此雙眼混合視圖能夠提升畫質、亮度與解析度，可以避免或降低閃爍現象，使觀賞者在觀賞3D畫面時感覺舒服。關於調整左右的兩影像
茲舉一例作說明。當第一影像資料、第二影像資料為同一組畫面的左眼視圖、右眼視圖，則分析位置同為第i列及第j行的畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)的做法相當於調整左右的兩影像、或是調整右左的兩影像。
此外，調整左右的兩影像可以如下實施例所述。將一影像原始資料轉換為第一影像資料、第二影像資料、第三影像資料與第四影像資料，其中第一影像資料與第二影像資料為第一組左右眼影像資料，而第三影像資料與第四影像資料為第二組左右眼影像資料。第一影像資料與第二影像資料中表示一座標的畫素分別表示為P1(Z1)、P2(Z2)，其中Z1、Z2分別表示為第一狀態、第二狀態，而第三影像資料與第四影像資料中表示所述座標的畫素分別表示為P3(Z1)、P4(Z2)。分析畫素P3(Z1)與畫素P2(Z2)，若畫素P2(Z2)與畫素P3(Z1)兩者的資料差異小於臨界值，則將畫素P3(Z1)修改為P3(Z3)；或者分析畫素P4(Z2)與畫素P1(Z1)，若畫素P1(Z1)與畫素P4(Z2)兩者的資料差異小於臨界值，則將畫素P4(Z2)修改為P4(Z3)。
圖5是調整左右的兩影像資料示意圖。請參見圖5。在此實施例中，以英文L’表示第一影像資料、R’表示第二影像資料，屬於同一組的第一影像資料L’與第二影像資料R’可以提供觀賞者產生左眼視覺與右眼視覺，而使觀賞者覺得影像之立體感。圖5所示各影像資料中以數字1、2、3來表示整體畫素狀態為第一狀態、第二狀態、第三狀態。經分析屬於同一組的左眼影像資料L’與右眼影像資料R’後，可以產生一組影像資料。例如，分析圖5所示第一組的影像資料L’與R’後，可以產生一組影像資料組510；分析第二組的影像資料L’與R’後，可以產生另一組影像資料組520；分析第三組的影像資料L’與R’後，可以產生第三組影像資料組530。以影像資料組510為例，經分析後的影像資料組510具有兩個影像資料。影像資料組510中第一個(左邊)影像資料是從圖5所示第一個左眼影像資料L’轉換而來，因此影像資料組510中第一個影像資料是混合第一狀態與第三狀態的次畫框(sub-frame)。影像資料組510中第二個(右邊)影像資料是從圖5所示第一個右眼影像資料R’轉換而來，因此影像資料組510中第二個影像資料是混合第二狀態與第三狀態的次畫框(sub-frame)。每一組影像資料具有第三狀態的畫素，因此每一組影像資料於播放時為雙眼混合視圖。請注意，各組影像資料的狀態不以本實施例為限。另外，調整過後的影像資料用於播放時的可能形式，也可以是純左眼視圖與純右眼視圖的組合。關於調整前後的兩影像
茲再舉一例作說明。在本實施例中，第一影像資料與第二影像資料分別代表不同時間的前後畫面。前述分析相同座標而不同時間點的畫素P1(Z1)與畫素P2(Z2)的做法相當於調整前後的兩影像。類似地，當第二影像資料為某一組畫面，而第一影像資料代表次一組畫面，則分析相同座標而不同時間點的畫素P2(Z2)與畫素P1(Z1)的做法也相當於調整前後的兩影像。
圖6是調整前後的兩影像資料示意圖。在此實施例中，以英文L’表示左眼影像資料、R’表示右眼影像資料，屬於同一組的左眼影像資料L’與右眼影像資料R’可以提供觀賞者產生左眼視覺與右眼視覺，而使觀賞者覺得影像之立體感。圖6所示各影像資料中以數字1、2、3來表示畫素狀態為第一狀態、第二狀態、第三狀態。經分析屬不同時間的前後畫面後，可以產生一組影像資料。所述前畫面與後畫面可以是屬於同一組的左眼影像資料L’與右眼影像資料R’，也可以是屬於不同組的右眼影像資料R’與左眼影像資料L’。在其他實施例中，所述前畫面與後畫面可以是屬於不同組的二個影像資料R’，也可以是屬於不同組的二個左眼影像資料L’。
例如，分析圖6所示(從左邊數來)第一個菱形框(左眼影像資料L’)與第二個菱形框(右眼影像資料R’)後，可以產生影像資料610與620。影像資料610是從圖6所示第一個菱形框(左眼影像資料L’)轉換而來，因此影像資料610是混合第一狀態與第三狀態的次畫框。影像資料620是從圖6所示第二個菱形框(右眼影像資料R’)轉換而來，因此影像資料620是混合第二狀態與第三狀態的次畫框。分析圖6所示第二個菱形框(右眼影像資料R’)與第三個菱形框(左眼影像資料L’)後，可以產生影像資料630。影像資料630是從圖6所示第三個菱形框(左眼影像資料L’)轉換而來，因此影像資料630是混合第一狀態與第三狀態的次畫框。以此類推，影像資料640是在分析第三個菱形框(左眼影像資料L’)與第四個菱形框(右眼影像資料R’)後，從第四個菱形框(右眼影像資料R’)轉換而來；影像資料650是在分析第四個菱形框(右眼影像資料R’)與第五個菱形框(左眼影像資料L’)後，從第五個菱形框(左眼影像資料L’)轉換而來；影像資料660是在分析第五個菱形框(左眼影像資料L’)與第六個菱形框(右眼影像資料R’)後，從第六個菱形框(右眼影像資料R’)轉換而來。
圖6繪示了多個影像資料610～660，每兩個影像資料可以為一組影像資料。圖示編號610與620可以為第一組影像資料，圖示編號630與640可以為第二組影像資料，圖示編號650與660可以為第三組影像資料。其中圖示編號620、640、660為經過左右調整的影像資料，而圖示編號610、630、650為經過前後調整的影像資料。請注意，本實施例僅用來說明影像資料的調整方式可以左右為一組、或前後為一組、或前述兩種的組合。其中，前後為一組的運算速度比起左右為一組的運算速度較快。因此，調整前後的兩影像可以更容易得到如圖4B的第三狀態的技術效果。關於調整左右的兩影像以及前後的兩影像
若考慮到處理左右的兩影像以及前後的兩影像，調整方法還可以包括以下步驟：將影像原始資料轉換為一第三影像資料，其中第三影像資料同樣具有M*N個畫素的矩陣，第三影像資料中位置為第i列及第j行的畫素表示為P3(i,j,Z1)，i、j為整數，1≦i≦M，且1≦j≦N，Z1表示為第一狀態；以及分析位置同為第i列及第j行的畫素P2(i,j,Z2)與畫素P3(i,j,Z1)的影像內容，若畫素P2(i,j,Z2)與畫素P3(i,j,Z1)兩者的資料差異小於臨界值時，則將畫素P3(i,j,Z1)修改為P3(i,j,Z3)，而經分析與調整過後的第三影像資料具有第三狀態。關於畫素P2(i,j,Z2)與畫素P3(i,i,Z1)兩者的資料差異的臨界值範圍
分析畫素P2(i,j,Z2)與畫素P3(i,j,Z1)的步驟中，若出現以下狀況可以視為兩者的資料差異為相同：(1)當兩畫素的灰階變化值小於10灰階單位；(2)當兩畫素的亮度變化小於5個亮度單位；(3)當兩畫素的色差值小於1個色差值單位。請注意，本實施方式僅用來當作示範，也可以單純設定其中一種狀況，或是其中的兩種狀況，或是依設計需求來改變灰階變化值、亮度變化值或色差值的限制範圍，但不以此為限。
請再參照圖6。在此實施例中，圖示編號620、640、660為經過左右調整的影像資料，圖示編號630、650為經過前後調整的影像資料。由於考慮到調整左右的兩影像以及前後的兩影像，第一影像資料、第二影像資料可以分別為同一組畫面的左眼視圖、右眼視圖，而第三影像資料為下一組畫面的左眼視圖，此時，分析畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)的做法相當於調整左右的兩影像，而分析畫素P2(i,j,Z2)與畫素P3(i,j,Z1)的做法相當於調整前後的兩影像。
類似地，第一影像資料、第二影像資料可以分別為同一組畫面的右眼視圖、左眼視圖，而第三影像資料為下一組畫面的右眼視圖，因此分析畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)的做法可以產生調整右左的兩影像效果，而分析畫素P2(i,j,Z2)與畫素P3(i,j,Z1)的做法可以產生調整前後的兩影像效果。關於其他變化的調整方式
畫素為基礎的調整方法中，除了灰階不變者、兩畫素的灰階變化值小於10階以內(例如為6階)，也可在三個圖框範圍內的灰階變化總值小於10階，將畫素設為第三狀態。因此，舉凡利用影像變化值本身或至少於三個影像變畫質之演算皆可決定第三狀態。
對於3D資訊類調整可以透過特定的深度演算法或預先比較法來轉換出帶有第一～第三狀態的3D影像。
深度資訊法：平面中特定深度值的區域被定義成第三狀態，其餘依序為第一狀態與第二狀態。或者是特定範圍(深度階小於10階)。
預先比較法：將各點影像載入深度資料前後的差異進行比較。影像變化值在一定範圍之內(例如，灰階值在10階單位以內；亮度值小於5個亮度單位；色差值小於1個色差值單位)，皆可進入第三狀態。詳細做法可參照圖2，關於3D影像類的異同分析器。
對於3D資訊類之異同分析器或深度轉狀態的轉換器(depth-to-state transfer)的轉換法，可以採取深度資訊法(depth data method)與預先比較法(pre-load pixel comparison)。其中深度資訊法是根據2D影像資料與深度資料，比較之後產生具有第三狀態的深度資料。預先比較法根據2D影像資料與深度資料，產生具有第三狀態的左影像資料(第一影像資料)與右影像資料(第二影像資料)。關於3D中第三狀態的顯示處理方式
經分析與調整過後的影像資料將可以對應到不同的3D顯示器與顯示技術。每個影像資料的畫素內容可能帶有第一狀態、第二狀態或第三狀態。輸出方式可以有兩種作法，分別為預定義法與直接分析法。
預定義法：當某一畫素表示為Pixel(R,G,B)時，可以將此畫素的內容與狀態表示為Pixel(R,G,B,StateX)，其中的狀態StateX=1或2或3。
直接分析法：Block(N)=StateX，其中的狀態StateX=1或2或3，並且調整後的畫素Pixel”(R,G,B)。多個空間位置的畫素群可以組成一個區塊(block)，所以在區塊中可以先採取預定義法將多個Pixel(R,G,B,StateX)進行調整，再進行轉換而成。整體區塊狀態的決定可以透過區塊中各畫素的平均或透過空間與比例的分析，也可以類似於異同分析器的分析方式向前後時間的圖框中計算相對應的畫素狀態。
以經分析與調整過後的影像資料可應用至偏光3D與裸視3D的技術。考慮到偏光極性的控制可能以多個畫素的區塊為一個控制單位，雖然一個區塊有多個畫素，但僅能選擇其中一種畫素狀態來進行控制。圖7～圖9是依照本發明的實施例的三種區塊轉換成狀態控制的示意圖。圖7～圖9中以數字1至3分別表示為不同畫素的第一至第三狀態。
圖7繪示以畫素數量過半的狀態為主要狀態。區塊可以由多個畫素所構成。請參照圖7上半部，當區塊701的畫素數量過半的狀態為第一狀態Z1時，區塊701整體用以提供左眼視覺至觀賞者，因此主動偏振層(或可控制偏光層)中對應於區塊701的控制單位會被驅動為第一狀態(例如偏光方向為135°)。同理可推，當區塊的畫素數量過半的狀態為第二狀態Z2時，區塊整體用以提供右眼視覺至觀賞者，因此主動偏振層中對應於此區塊的控制單位會被驅動為第二狀態(例如偏光方向為45°)。請參照圖7下半部，當區塊703的畫素數量過半的狀態為第三狀態Z3時，區塊703整體用以提供雙眼視覺至觀賞者，因此主動偏振層中對應於此區塊703的控制單位會被驅動為第三狀態(例如偏光方向為90°)。因此，區塊701中所有畫素的狀態會被進一步修改為第一狀態Z1，而區塊703中所有畫素的狀態會被進一步修改為第三狀態Z3。
圖8繪示了空間中間法。區塊801可以由多個畫素所構成。其中，當區塊801中位在中心的畫素的狀態為第一狀態時，區塊801整體用以提供左眼視覺至觀賞者，因此區塊801中所有畫素的狀態會被進一步修改為第一狀態Z1。相對應地，主動偏振層中對應於區塊801的控制單位會被驅動為第一狀態。同理可推，當區塊中位在中心的畫素的狀態為第二狀態時，區塊整體用以提供右眼視覺至觀賞者，因此區塊中所有畫素的狀態會被進一步修改為第二狀態Z2；以及當區塊中位在中心的畫素的狀態為第三狀態時，區塊整體用以提供雙眼視覺至觀賞者，因此區塊中所有畫素的狀態會被進一步修改為第三狀態Z3。
圖9繪示了狀態法。請參照圖9，區塊901由多個畫素所構成。其中，當區塊901的所有畫素中有至少一個畫素為第一狀態Z1時，區塊901整體用以提供左眼視覺至觀賞者，因此區塊901中所有畫素的狀態會被進一步修改為第一狀態Z1。相對應地，主動偏振層中對應於區塊901的控制單位會被驅動為第一狀態。同理可推，當區塊的所有畫素中有至少一個畫素為第二狀態Z2時，區塊整體用以提供右眼視覺至觀賞者，因此區塊中所有畫素的狀態會被進一步修改為第二狀態Z2。當區塊的所有畫素均為第三狀態時，此區塊整體用以提供雙眼視覺至觀賞者。
另外，若為了用於強化3D的視覺效果可針對第三狀態、第一狀態與第二狀態的影像分別做微調。例如，針對第一狀態、第二狀態與第三狀態的影像而選擇套用第一影像調整數據組合(image profile)或是套用第二影像調整數據組合來調整畫素的顯示特性。上述畫素的顯示特性可以是亮度、對比與/或色彩飽和度。在一些實施例中，第一影像調整數據組合可以調高第一狀態畫素與第二狀態畫素的對比與色彩飽和度，並降低其整體亮度；第二影像調整數據組合可以提高第三狀態畫素的亮度。
圖10是依照本發明的一實施例的3D輸出示意圖。於步驟S1010，以畫素為基礎來調整影像資料。於步驟S1020，判斷畫素是否為第三狀態。若判斷結果為是，則進入步驟S1030，以第二影像調整數據組合來調整畫素的顯示特性，例如提高第三狀態畫素的亮度。若判斷結果為非，則進入步驟S1040，以第一影像調整數據組合來調整畫素的顯示特性，例如調高第一狀態畫素與第二狀態畫素的對比與色彩飽和度，降低其整體亮度。請注意，本發明的輸出方式不以此為限。例如，一般影項調整參數可以包含膚色、gamma、特定色軸等，針對影像的畫素內容進行影像上的調變，用以改變紅、綠、藍三原色的對應值。關於預定義法的輸出
圖11繪示了預定義法的輸出示意圖，將畫素轉成面結果。請參照圖11。系統架構上可透過一轉換器，再將各影像資料空間中各畫素的狀態StateX重新分出，以方便轉成面結果。其中，影像資料Frame1(x=0~1920,y=0~1080,t=1)；影像資料Frame2(x=0~1920,y=0~1080,t=2)。State(x,y,t)=X，X=1/2/3。關於直接分析法的輸出
直接分析法：Block(N)=StateX，其中的X=1/2/3，並且調整後的畫素Pixel”(R,G,B)。則將各區塊的狀態依序載入，若區塊事先已經有定義好相對應位置，則無需轉換器就可直接控制3D狀態的控制單元。
以各種3D技術而言，可以將結果送入位置轉換器進行分析，並且將控制信號置入3D狀態控制器，進而控制各畫素。更甚者，若3D狀態控制器在不同時間下的狀態相同，可選擇不輸出，以加速系統反應速度及節省電力。關於以畫素為基礎的影像資料所搭配的3D模式(時序混合式)
以畫素為基礎，並且第三狀態混合於左右之外的被稱為時序混合式。可應用在現今各種3D顯示技術上，例如偏光眼鏡3D技術、各種裸視3D技術，因此用途可以極為廣泛。做法上可以略有不同。若假設第一影像資料為套入第一影像調整數據組合的純左影像或套入第一影像調整數據組合的左影像。第二影像資料可以為套入第一影像調整數據組合的純右影像或套入第一影像調整數據組合的右影像
圖12是依照本發明一實施例的光柵式3D示意圖。在時間點T1，觀賞者的右眼與左眼可以透過光柵1201而分別見到顯示面板1203中具有第一狀態Z1的畫素與具有第三狀態Z3的畫素。在時間點T2，觀賞者的右眼與左眼可以透過光柵1201而分別見到顯示面板1203中具有第三狀態Z3的畫素與具有第二狀態Z2的畫素。在時間點T3，觀賞者的右眼與左眼可以透過光柵1201而分別見到顯示面板1203中具有第一狀態Z1的畫素與具有第三狀態Z3的畫素。
上述實施例的技術可以應用於裸眼3D的光柵或液晶鏡片上。例如可實施在如友達光電(AUO)出品的超級3D的液晶鏡片型式，透過搭配高速更新速度的顯示器(更新頻率大於100至120Hz)。對於裸眼3D技術而言，需要進行區域型(或像素型)的3D與2D的切換控制，AUO的螢幕內有部分區域可以顯示成2D的技術。因此，可以將原有3D狀態區域的左眼視圖與右眼視圖直接用於此區域的左眼視圖與右眼視圖，而把原本2D狀態區域用於雙眼混合視圖即可。
以畫素為基礎，經分析與調整過後的影像資料，相較於習知方式的解析度，可回復到接近完整地原有解析度(full native resolution)，且另外一眼亮度從無提升到有，並更有機會增進畫質。關於以畫素為基礎與顯示器上的應用(時序混合式)
以畫素為基礎的分析結果可應用於偏光3D與裸視3D的技術，並且目的有二，產生第三狀態與提供影像內容。其中，偏光3D的技術，例如主動偏振器；與裸視3D的技術，例如光柵(barrier)與液晶鏡片(liquid crystal lens，簡稱為LC lens)。其中，部分液晶鏡片的構成方式亦以偏光方式的改變進行實施，因此其技術亦可視為主動偏振器，也就是說，凡具有偏光控制的裸眼與非裸眼技術皆可透過本案來克服其問題。
圖13是依照本發明的一實施例的主動式偏光三維顯示裝置的架構圖。請參照13，顯示面板1309所顯示的影像經過主動偏振層1311而到達觀賞者，而觀賞者透過偏光眼鏡觀賞顯示面板1309所顯示的影像。在此假設偏光眼鏡之左眼鏡片的偏光方向為135°，而右眼鏡片的偏光方向為45°。原始資料1301經由異同分析器1303的分析與調整之後，可以輸出影像資料至顯示驅動器1307，並輸出畫素狀態至主動偏振器1305(active polarizer)。顯示驅動器1307可以包含時序控制器、源極驅動器與閘極驅動器，但不以此為限。顯示驅動器1307可以將影像資料的各畫素資料輸出至顯示面板1309的對應畫素位置上。
主動偏振器1305可以控制主動偏振層1311的偏光方向，例如，設定控制單位1313的偏光方向為135°，使得觀賞者透過偏光眼鏡產生一左眼視覺L；或是設定控制單位1315的偏光方向為90°，使得觀賞者透過偏光眼鏡產生一雙眼視覺S；或是設定控制單位1317的偏光方向為135°，使得觀賞者透過偏光眼鏡產生一左眼視覺L。因此，控制單位1313與1317的偏振光線可以穿透偏光眼鏡之左眼鏡片，而無法穿透右眼鏡片(因為二者的偏振角度差為90°)。由於控制單位1315所射出偏振光線的偏振角度與左眼鏡片的偏振角度相差45°，而控制單位1315所射出偏振光線的偏振角度與右眼鏡片的偏振角度亦相差45°，因此控制單位1315的部分偏振光線可以穿透偏光眼鏡之左眼鏡片與右眼鏡片。
在顯示下一個畫面時，例如，可以設定控制單位1313與1317的偏光方向為45°，使得觀賞者透過偏光眼鏡產生右眼視覺R，且設定控制單位1315的偏光方向為90°，使得觀賞者透過偏光眼鏡產生雙眼視覺S。因此，控制單位1313與1317的偏振光線可以穿透偏光眼鏡之右眼鏡片，而無法穿透左眼鏡片。控制單位1315的部分偏振光線可以穿透偏光眼鏡之左眼鏡片與右眼鏡片。
圖14是依照本發明一實施例的3D顯示的資料面示意圖。請參照圖14。所形成的影像資料中具有3D的畫素狀態，而影像資料中的三原色資料(紅、綠、藍)則提供3D影像的內容。凡技術中具有一可調變3D狀態單元，例如3D狀態控制器、主動偏振器、光柵或液晶鏡片，此3D狀態單元可產生光學性質上第一至第三狀態的結果。當然，也可以運用至其他具有時序混合式特徵的高速顯示技術。顯示面板與主動偏光層的構成
上述顯示面板可以由偏光顯示器或非偏光顯示器所構成。偏光顯示器例如是液晶顯示器(liquid crystal display，簡稱為LCD)，其本身即由於液晶轉向具有偏光特性，從而使得液晶顯示器具有特定的偏光方向。非偏光顯示器例如是有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)顯示器或電漿顯示器，其上配置有一後偏光層，而使得非偏光顯示器具有特定的偏光方向。
主動偏振層例如是一個液晶面板，其包括第一電極層、第二電極層，以及配置於第一電極層及第二電極層之間的液晶層。其中，第一電極層及第二電極層例如經由主動偏振器輸出之驅動訊號驅動，使得液晶層內的液晶轉向，以改變偏光方向。此外，主動偏振層還可包括一個相位延遲單元，其例如可將液晶面板液晶轉向所造成的線偏振延遲成為圓偏振。
舉例來說，圖15A及圖15B是依照本發明一實施例所繪示的主動偏振層示意圖。請參照圖15A，顯示面板1501是由非偏光顯示器1503及後偏光層1505構成，由於後偏光層1505的偏光作用，使得非偏光顯示器1503具有一偏光方向。主動偏振層1507係配置在顯示面板1501上，其負責針對左眼影像(狀態1)、右眼影像(狀態2)及相同影像(狀態3)的轉向，使得非偏光顯示器1503投射到偏光眼鏡1509的影像分別具有45°、135°、90°的偏光方向，搭配偏光眼鏡1509的線偏振性，使得配載偏光眼鏡1509的觀賞者分別產生左眼視覺、右眼視覺及雙眼視覺。
同理，請參照圖圖15B，顯示面板1511是由非偏光顯示器1513及後偏光層1515構成，由於後偏光層1515的偏光作用，使得非偏光顯示器1513具有一偏光方向。主動偏振層1517係配置在顯示面板1511上，其包括液晶面板1519及相位延遲單元1521，其中液晶面板1519係負責針對左眼影像(狀態1)、右眼影像(狀態2)及相同影像(狀態3)的轉向，使得非偏光顯示器1503投射的影像分別具有45°、135°、90°的偏光方向，而經由相位延遲單元1521的延遲，則由線偏振轉變為圓偏振，此時再搭配偏光眼鏡1523的圓偏振性，使得配載偏光眼鏡1523的觀賞者分別產生左眼視覺、右眼視覺及雙眼視覺。
在上述主動式偏光三維顯示裝置的設計中，異同分析器是以單一畫素為單位進行分析處理，然而在另一實施例中，異同分析器也可以針對由多個畫素組成的區塊做處理。對於這些區塊，主動偏光層的驅動係與顯示面板的驅動相關聯，透過主動偏光層的分區偏振，可以使得顯示面板各個區塊所顯示影像的偏光方向有所不同，甚至配合的相位延遲單元與後偏光層也都可以根據區塊的定義而有不同的延遲(偏振)效果。
詳言之，相位延遲單元的設計可以為全區或分區，但此設計必須配合顯示面板所顯示影像的三個狀態與空間時間分佈才可實施。舉例來說，圖16(a)~(d)是依照本發明一實施例所繪示之相位延遲單元的示意圖。如圖16(a)~(d)所示，相位延遲單元可設計為圖16(a)所繪示的平面式、圖16(b)所繪示的不規則區塊式、圖16(c)所繪示的橫條式以及圖16(d)所繪示的區塊式，而可針對通過這些區塊的光線，給予不同方向的偏振效果。主動偏光層與顯示面板的同步以及狀態之間時間的微調
在一實施例中，主動偏光層分區的驅動順序例如是與顯示面板的驅動順序相同。意即，主動偏光層必須與顯示面板同步，以同樣的頻率更新。詳言之，當主動偏光器送出狀態1的驅動訊號，可控制主動偏光層轉到狀態1對應的偏光方向，以產生左眼影像，而當主動偏光器送出狀態2的驅動訊號，可控制主動偏光層轉到狀態2對應的偏光方向，以產生右眼影像，並確保左眼影像與右眼顯示所得到的有效時間相同。主動偏光器送出狀態1及狀態2之驅動訊號的啟動時間點前後間距可以不一致，目的是讓液晶到達穩定的時間長度相等。此外，主動偏光器還可加快或集中化其所送出之驅動訊號，而使得主動偏光層的偏光狀態儘快達到定位。
在上述實施例中，顯示面板及主動偏光層例如是採用同樣的更新頻率為120赫茲(Hz)的液晶面板。而在另一實施例中，顯示面板也可以採用更新頻率為240赫茲的液晶面板，也就是說，主動偏光層所採用之液晶面板的更新頻率(120赫茲)可以小於顯示面板的更新頻率。狀態之間時間的微調
上述狀態1的驅動訊號在顯示面板顯示左眼影像的時間內，可以有前後略為偏移(前後移動甚至略微超出)的應用，甚至整體驅動訊號可以隨著顯示面板的設計延遲一個畫面，也就是說，主動偏光層的驅動訊號可以延遲到下一個左眼影像或是右眼影像。
圖17A至圖17C分別是依照本發明一實施例所繪示之主動偏光層與顯示面板之驅動訊號的示意圖。請先參照圖17A，由顯示驅動器產生的驅動訊號1710是依照左眼影像、右眼影像、左眼影像的順序，送入顯示面板以控制顯示面板顯示影像。而由主動偏振器產生的驅動訊號1720則是以相對延遲一個長度為Δt的時間送入顯示面板。此外，驅動訊號1710依狀態的不同，還可區分為x個狀態3以及n-x個狀態1的訊號，其中n、x均為正整數，且n大於x。換句話說，主動偏光器在第一張畫面中必須把x個狀態3與n-x個狀態1的訊號傳送完畢。
接著，請參照圖17B，其為上述驅動訊號1720的放大圖，其中繪示第一張畫面結尾的一個狀態1的訊號1721，以及第二張畫面中的一個狀態2的訊號1723與一個狀態3的訊號1725。如圖17B所示，以狀態1的訊號1721為準，狀態2的訊號1723與狀態3的訊號1725皆可前後略有偏移(相對提早或延後)，或是在訊號面時間相同，但利用緩衝器來處理狀態1、狀態2與狀態3之間不同的反應延遲。
最後，請參照圖17C，主動偏光器還可加快或集中化其所送出之驅動訊號1730，例如訊號1731、1733、1735，而使得主動偏光層的偏光狀態儘快達到定位。相對於驅動訊號1730，顯示面板的驅動訊號1720則可以較慢或一般速度來產生。
需說明的是，在上述主動式偏光三維顯示裝置的設計中，主要是以分區的方式舉例，最小的區塊即可視為是以畫素分區來進行。此時，顯示面板的解析度與區域型主動偏光層的解析度相同，且兩者的更新也達到同步。此技術適用於(OLED)顯示器或電漿顯示器等偏光顯示器中。
此外，由上述驅動訊號的示意圖可知，主動偏光層的控制都略為落後於顯示面板，然此僅為表示液晶顯示器的真實情況。在實際應用中，若配合背光掃瞄(scanning backlight)或其他非偏光顯示器的技術，主動偏光層的控制可與顯示面板同時，甚至早於顯示面板。只要能在主動偏光層穩定的時間，使顯示面板能夠發出正確的影像，皆為本發明可應用的範圍。
值得一提的是，上述作法若應用在全區型偏光顯示器(例如液晶顯示器)，還可搭配背光的全區開起，而若應用在區域型偏光顯示器，則可搭配背光的分區開起，並且與區域型之主動偏光層同步。
另一方面，上述作法若應用在有機發光二極體(OLED)顯示器或電漿顯示器等偏光顯示器，則僅需在目前畫面所對應到的畫素發光之前，將主動偏光層轉至定位，並在發光結束後再轉至下一個定位即可。在此設計下，顯示面板的更新頻率可大於等於主動式偏光層的更新頻率。
綜上所述，本發明的主動式偏光三維顯示裝置，以獨立的純左眼視圖與純右眼視圖為基礎來產生雙眼混合視圖，可以產生與雙眼相關聯的第三狀態，其中將第三狀態的畫素配置於經分析後的影像資料中，並且以多個影像資料的方式進行播放，可以進行立體視覺的呈現，並且可以應用在傳統的偏光、快門眼鏡與部分裸視技術。如此一來，此調整畫素狀態的技術於三維顯示時至少具有下列優點，可以避免閃爍現象、提升畫質、亮度與解析度。
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。
410．．．第一影像資料
420．．．第二影像資料
510、520、530．．．影像資料組
610～660．．．影像資料
701、703、801、901．．．區塊
1201．．．光柵
1203、1309、1501、1511．．．顯示面板
1301．．．原始資料
1303．．．異同分析器
1305．．．主動偏振器
1307．．．顯示驅動器
1311、1507、1517．．．主動偏振層
1313～1317．．．控制單位
1503、1513．．．非偏光顯示器
1505、1515．．．後偏光層
1509、1523．．．偏光眼鏡
1519．．．液晶面板
1521．．．相位延遲單元
1710、1720、1730．．．驅動訊號
1721、1723、1725、1731、1733、1735．．．訊號
Frame1、Frame2．．．影像資料
L．．．左眼視覺
L’．．．第一影像資料
R．．．右眼視覺
R’．．．第二影像資料
S．．．雙眼視覺
S110、S120．．．用於改善三維顯示品質的方法流程圖各步驟
S150、S160．．．用於改善三維顯示品質的方法流程圖各步驟
S210～S250．．．3D影像類調整方法流程圖各步驟
S310～S350．．．3D資訊類調整方法流程圖各步驟
S1010～S1040．．．3D輸出示意圖各步驟
T1～T3．．．時間點
Z1、1．．．第一狀態
Z2、2．．．第二狀態
Z3、3．．．第三狀態
圖1A是依照本發明的一實施例的用於改善三維顯示品質的方法流程圖。
圖1B是依照本發明的另一實施例的用於改善三維顯示品質的方法流程圖。
圖2是依照本發明的一實施例的調整3D影像類的方法流程圖。
圖3是依照本發明的一實施例的調整3D資訊類的方法流程圖。
圖4A是依照本發明的一實施例說明圖1步驟S110所產生的多個影像資料示意圖。
圖4B是依照本發明的一實施例說明圖1步驟S120所產生的多個影像資料示意圖。
圖5是調整左右的兩影像資料示意圖。
圖6是調整前後的兩影像資料示意圖。
圖7、圖8及圖9是依照本發明的實施例的三種區塊轉換成狀態控制的示意圖。
圖10是依照本發明的一實施例的3D輸出示意圖。
圖11繪示了預定義法的輸出示意圖，將畫素轉成面結果。
圖12是依照本發明一實施例的光柵式3D示意圖。
圖13是依照本發明的一實施例的3D顯示架構圖。
圖14是依照本發明一實施例的3D顯示的資料面示意圖。
圖15A及圖15B是依照本發明一實施例所繪示的主動偏振層示意圖。
圖16(a)~(d)是依照本發明一實施例所繪示之相位延遲單元的示意圖。
圖17A至圖17C分別是依照本發明一實施例所繪示之主動偏光層與顯示面板之驅動訊號的示意圖。
1301．．．原始資料
1303．．．異同分析器
1305．．．主動偏振器
1307．．．顯示驅動器
1311．．．主動偏振層
1313～1317．．．控制單位

权利要求:
Claims (20)
[1] 一種主動式偏光三維顯示裝置，包括：一顯示面板；一顯示驅動器，耦接該顯示面板，驅動該顯示面板顯示一影像輸入資料，該影像輸入資料包括區分為一第一狀態、一第二狀態及一第三狀態的多個畫素的資料；一主動偏振層，配置於該顯示面板之上；以及一主動偏振器，耦接該主動偏振層，控制該主動偏振層的一偏光方向，使得該顯示面板所顯示的影像經過該主動偏振層後具有該偏光方向，其中對應該顯示面板顯示該第一狀態的畫素，該主動偏振器轉變為一第一偏光方向，對應該顯示面板顯示該第二狀態的畫素，該主動偏振器轉變為一第二偏光方向，以及對應該顯示面板顯示該第三狀態的畫素，該主動偏振器轉變為一第三偏光方向。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該顯示面板為一偏光顯示器，該偏光顯示器包括一液晶顯示器。
[3] 如申請專利範圍第1項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該顯示面板包括：一非偏光顯示器；以及一後偏光層，配置於該非偏光顯示器上，使得該非偏光顯示器所顯示畫素具有一特定偏光方向。
[4] 如申請專利範圍第3項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該非偏光顯示器包括一有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)顯示器或一電漿顯示器。
[5] 如申請專利範圍第1項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該主動偏振層包括：一液晶面板，包括一第一電極層、一第二電極層及配置於該第一電極層及該第二電極層之間的一液晶層，其中該第一電極層及該第二電極層經由一驅動訊號驅動使得該液晶層內的液晶轉向，以改變該偏光方向。
[6] 如申請專利範圍第5項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該主動偏振層更包括：一相位延遲單元，相對於該顯示面板顯示該影像輸入資料的時間，提早或延遲輸出該驅動訊號至該液晶面板，使得該液晶面板之該液晶層內的液晶轉向並達到一穩定狀態，以改變該顯示面板所顯示畫素的該偏光方向。
[7] 如申請專利範圍第6項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該相位延遲單元輸出之該驅動訊號的一更新頻率小於等於該顯示面板顯示該影像輸入資料的更新頻率。
[8] 如申請專利範圍第5項所述之主動式偏光三維顯示裝置，更包括：一異同分析器，接收一影像原始資料，並轉換該影像原始資料為包括一第一影像資料與一第二影像資料的該影像輸入資料，其中該第一影像資料與該第二影像資料中表示一座標的畫素分別為P1(Z1)、P2(Z2)，Z1、Z2分別表示該第一狀態及該第二狀態，而該第一狀態的畫素用於播放使得一觀賞者產生一左眼視覺，該第二狀態的畫素用於播放使得該觀賞者產生一右眼視覺，其中該異同分析器分析畫素P1(Z1)與畫素P2(Z2)，若畫素P1(Z1)與畫素P2(Z2)兩者的資料差異小於一臨界值時，則將畫素P1(Z1)修改為P1(Z3)，或者將畫素P2(Z2)修改為P2(Z3)，或者將畫素P1(Z1)、P2(Z2)分別修改為P1(Z3)、P2(Z3)，其中Z3表示該第三狀態，該第三狀態的畫素用於播放使得該觀賞者產生一雙眼視覺。
[9] 如申請專利範圍第8項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該異同分析器更包括區分該影像輸入資料為多個區塊，並根據所分析各該些區塊中該些畫素的狀態，決定以該第一狀態、該第二狀態或該第三狀態作為該區塊中該些畫素整體的狀態。
[10] 如申請專利範圍第9項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中當該區塊中該些畫素的狀態過半為該第一狀態時，該異同分析器以該第一狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態；當該區塊中該些畫素的狀態過半為該第二狀態時，該異同分析器以該第二狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態；以及當該區塊中該些畫素的狀態過半為該第三狀態時，該異同分析器以該第三狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態。
[11] 如申請專利範圍第9項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中當該區塊中位在中心的畫素的狀態為該第一狀態時，該異同分析器以該第一狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態；當該區塊中位在中心的畫素的狀態為該第二狀態時，該異同分析器以該第二狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態；以及當該區塊中位在中心的畫素的狀態為該第三狀態時，該異同分析器以該第三狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態。
[12] 如申請專利範圍第9項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該臨界值為10灰階單位、5個亮度單位或者1個色差值單位。
[13] 如申請專利範圍第9項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該主動偏振層更包括：一相位延遲單元，相對於輸出該第一狀態的區塊的該驅動訊號的時間，提早或延遲輸出該第二狀態與該第三狀態的區塊的該驅動訊號。
[14] 如申請專利範圍第8項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該異同分析器更包括將該影像原始資料轉換為一第三影像資料與一第四影像資料，其中該第一影像資料與該第二影像資料為一第一組左右眼影像資料，而該第三影像資料與該第四影像資料為一第二組左右眼影像資料，該第三影像資料與該第四影像資料中表示該座標的畫素分別表示為P3(Z1)、P4(Z2)，其中該異同分析器分析畫素P3(Z1)與畫素P2(Z2)，若畫素P2(Z2)與畫素P3(Z1)兩者的資料差異小於該臨界值，則將畫素P3(Z1)修改為P3(Z3)；或者分析畫素P4(Z2)與畫素P1(Z1)，若畫素P1(Z1)與畫素P4(Z2)兩者的資料差異小於該臨界值，則將畫素P4(Z2)修改為P4(Z3)。
[15] 如申請專利範圍第8項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該異同分析器更包括判斷畫素是否為該第三狀態，其中當判斷結果為非，則以一第一影像調整數據組合來調整該畫素的顯示特性；當判斷結果為是，則以一第二影像調整數據組合來調整該畫素的顯示特性。
[16] 如申請專利範圍第5項所述之主動式偏光三維顯示裝置，更包括：一異同分析器，接收一影像原始資料，並轉換該影像原始資料為包括一第一影像資料與一第二影像資料的該影像輸入資料，其中該第一影像資料與該第二影像資料兩者各具有M*N個畫素的矩陣，該第一影像資料與該第二影像資料中位置為第i列及第j行的畫素分別表示為P1(i,j,Z1)、P2(i,j,Z2)，i、j為整數，1≦i≦M，且1≦j≦N，Z1、Z2分別表示為第一狀態、第二狀態，而該第一狀態的畫素用於播放時使得觀賞者產生一左眼視覺，該第二狀態的畫素用於播放時使得觀賞者產生一右眼視覺；以及分析位置同為第i列及第j行的畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)，若畫素P1(i,j,Z1)與畫素P2(i,j,Z2)兩者的資料差異小於一臨界值時，則將畫素P1(i,j,Z1)修改為P1(i,j,Z3)，或者將畫素P2(i,j,Z2)修改為P2(i,j,Z3)，或者將畫素P1(i,j,Z1)、P2(i,j,Z2)分別修改為P1(i,j,Z3)、P2(i,j,Z3)，其中Z3表示為第三狀態，該第三狀態的畫素用於播放時使得觀賞者產生一雙眼視覺。
[17] 如申請專利範圍第16項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該異同分析器更包括區分該影像輸入資料為多個區塊，並根據所分析各該些區塊中該些畫素的狀態，決定以該第一狀態、該第二狀態或該第三狀態作為該區塊中該些畫素整體的狀態。
[18] 如申請專利範圍第16項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中當該區塊中該些畫素的狀態過半為該第一狀態時，該異同分析器以該第一狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態；當該區塊中該些畫素的狀態過半為該第二狀態時，該異同分析器以該第二狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態；以及當該區塊中該些畫素的狀態過半為該第三狀態時，該異同分析器以該第三狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態。
[19] 如申請專利範圍第16項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中當該區塊中位在中心的畫素的狀態為該第一狀態時，該異同分析器以該第一狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態；當該區塊中位在中心的畫素的狀態為該第二狀態時，該異同分析器以該第二狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態；以及當該區塊中位在中心的畫素的狀態為該第三狀態時，該異同分析器以該第三狀態作為該區塊中該些畫素的整體狀態。
[20] 如申請專利範圍第16項所述之主動式偏光三維顯示裝置，其中該異同分析器更包括將該影像原始資料轉換為一第三影像資料，其中該第三影像資料具有M*N個畫素的矩陣，該第三影像資料中位置為第i列及第j行的畫素表示為P3(i,j,Z1)，i、j為整數，1≦i≦M，且1≦j≦N，其中該異同分析器分析位置同為第i列及第j行的畫素P2(i,j,Z2)與畫素P3(i,j,Z1)的影像內容，若畫素P2(i,j,Z2)與畫素P3(i,j,Z1)兩者的資料差異小於該臨界值，則將畫素P3(i,j,Z1)修改為P3(i,j,Z3)。

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