專利名稱：視頻顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于使用快門眼鏡來顯示視頻流的視頻顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為使用電子信息顯示器的立體顯示方法，存在各種方法。特別地，使用快門眼 鏡的方法已經(jīng)吸引了注意力。在這種方法中，左眼視差圖像和右眼視差圖像被以分時(shí)方式 (time-divisionally)切換并且顯示在諸如液晶電視的液晶顯示器上。通過使用快門眼鏡 將各個(gè)視差圖像分離到左眼和右眼，所述快門眼鏡能夠與圖像之間的切換同步地在右眼和 左眼眼鏡的打開和關(guān)閉之間切換。在快門眼鏡中，例如使用了具有能夠通過施加電壓而控制的光透過率的液晶裝 置。每個(gè)偏振片被分別固定到液晶裝置的入射側(cè)(液晶顯示器那側(cè))和出射側(cè)(觀察者 側(cè))上。在線偏振光被用在快門眼鏡中時(shí)，在其入射側(cè)上的偏振片的光軸(透射軸)應(yīng)當(dāng) 對(duì)應(yīng)于在液晶顯示器中的出射側(cè)上的偏振片的光軸(透射軸)。在這種系統(tǒng)中，觀察者(觀 眾)佩戴快門眼鏡并且觀察顯示在顯示器上的顯示圖像，并由此使得立體觀看成為可能。在使用快門眼鏡的立體視頻顯示系統(tǒng)中，在一些情況下，在觀察視頻的環(huán)境中，產(chǎn) 生與室內(nèi)照明光等的干涉，并觀察到閃爍。特別地，當(dāng)在不使用逆變器的低頻驅(qū)動(dòng)的熒光 燈(諸如50Hz驅(qū)動(dòng)(光輸出100Hz)的熒光燈)的情況下使用60Hz驅(qū)動(dòng)的快門眼鏡的情 況下，由于干涉而明顯地看到約40Hz的閃爍。這種狀態(tài)明顯地刺激觀察者，并且引起疲勞。 此外，非?？赡芡ㄟ^感覺而引起某些類型的疾病發(fā)作。因此，在人體工學(xué)方面，這種狀態(tài)是 讓人擔(dān)心的。已知通過全部移除在快門眼鏡的入射側(cè)上的偏振片而減小上述閃爍(例如，日本 未審查專利申請(qǐng)公報(bào)No. 8-327961)。在這種情況下，在液晶顯示器的出射側(cè)上的偏振片的 光軸對(duì)應(yīng)于快門眼鏡的出射側(cè)上的偏振片的光軸的情況下，視頻畫面不會(huì)因此受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在如上所述的將快門眼鏡的入射側(cè)上的偏振片全部移除以消除閃爍的情況 下，如果觀察者傾斜頭部，那么液晶顯示器中的出射側(cè)上的偏振片的光軸從快門眼鏡的出 射側(cè)上的偏振片的光軸偏移。如果發(fā)生了光軸偏移，那么快門眼鏡的對(duì)比度從最大值偏移 開(對(duì)比度降低)，并且在右眼視差圖像與左眼視差圖像之間產(chǎn)生串?dāng)_。在產(chǎn)生這種串?dāng)_的 情況下，觀察者與前述的閃爍一樣獲得諸如重影的不愉快的感覺?？紤]到上述缺點(diǎn)，在本發(fā)明中，期望提供一種能夠在抑制閃爍產(chǎn)生的同時(shí)減小串 擾的視頻顯示系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種視頻顯示系統(tǒng)，其包括視頻顯示單元，其以分時(shí) 方式執(zhí)行多個(gè)視頻流之間的切換，以顯示這些視頻流，從而發(fā)出線偏振的顯示光；快門眼 鏡，其與所述視頻顯示單元中的所述視頻流之間的切換同步地執(zhí)行打開狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之 間的切換，其中打開狀態(tài)使得入射光透射并且關(guān)閉狀態(tài)阻擋所述入射光?？扉T眼鏡中的每
3個(gè)鏡片包括液晶裝置、設(shè)置在所述液晶裝置的光入射側(cè)上的入射側(cè)偏振片和設(shè)置在所述液 晶裝置的光出射側(cè)上的出射側(cè)偏振片。所述入射側(cè)偏振片的偏振度小于所述出射側(cè)偏振片 的偏振度。在本發(fā)明的實(shí)施例的視頻顯示系統(tǒng)中，在快門眼鏡中，快門入射側(cè)偏振片的偏振 度小于快門出射側(cè)偏振片的偏振度。在一些情況下，在觀察視頻時(shí)，由于與室內(nèi)照明光等發(fā) 生干涉而產(chǎn)生閃爍。通過移除快門入射側(cè)偏振片能夠消除閃爍。然而，在這種情況下，在佩 戴快門眼鏡的觀察者傾斜其頭部時(shí)，快門眼鏡的對(duì)比度降低并且在多個(gè)視頻流之間產(chǎn)生串 擾。對(duì)于快門入射側(cè)偏振片的偏振度，在閃爍產(chǎn)生與串?dāng)_產(chǎn)生之間存在折衷關(guān)系。因?yàn)樵?快門眼鏡中入射側(cè)上的偏振度小于出射側(cè)上的偏振度，所以容易優(yōu)化具有上述關(guān)系的閃爍 產(chǎn)生和串?dāng)_產(chǎn)生的程度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的視頻顯示系統(tǒng)，在快門眼鏡中，快門入射側(cè)偏振片的偏振 度小于快門出射側(cè)偏振片的偏振度。因此，在所觀察的視頻中，在抑制閃爍產(chǎn)生的同時(shí)，也 能夠抑制串?dāng)_。此外，由此實(shí)現(xiàn)了不給予觀察者刺激感和疲勞感的高質(zhì)量視頻顯示(例如， 立體視頻顯示)。本發(fā)明的其他和進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)通過以下的描述而變得更全面。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的視頻顯示系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是用與解釋設(shè)置在圖1中示出的液晶顯示面板和快門眼鏡的每個(gè)面上的偏振 片的透射軸的示意圖。圖3A和:3B是示出了在圖1中示出的視頻顯示系統(tǒng)中的立體視頻顯示操作的概要 的示意圖。圖4A到4C是對(duì)由視頻光與室內(nèi)照明光之間的干涉而產(chǎn)生的閃爍進(jìn)行分析的圖。圖5是示出了快門開口比率與照明的LD比之間的關(guān)系的圖。圖6是示出了快門入射側(cè)偏振片的對(duì)比度與閃爍的關(guān)系的圖。圖7A和7B是用于解釋串?dāng)_(平均值)和眼鏡對(duì)比度對(duì)于偏振度的依賴性的圖。圖8是用于解釋在快門眼鏡被直立的情況下的狀態(tài)以及在快門眼鏡被旋轉(zhuǎn)(傾 斜)的情況下的狀態(tài)的示意圖。圖9是示出了快門入射側(cè)偏振片的對(duì)比度與串?dāng)_之間的關(guān)系的圖。圖10(A)和(B)是總結(jié)了關(guān)于是否能夠忍受閃爍和串?dāng)_的主觀評(píng)價(jià)的圖。圖IlA和IlB是示出了根據(jù)本發(fā)明的修改示例的視頻顯示系統(tǒng)中的多視頻顯示操 作的概要的示意圖。
具體實(shí)施例方式將要在下文中參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。將要按照以下順序給出描述。1.實(shí)施例(立體視頻顯示系統(tǒng)中的快門入射側(cè)偏振片具有低偏振度的示例)2.修改例(上述快門眼鏡應(yīng)用到多視頻顯示系統(tǒng)的示例)實(shí)施例視頻顯示系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的視頻顯示系統(tǒng)的框圖結(jié)構(gòu)。視頻顯示系統(tǒng)是分 時(shí)驅(qū)動(dòng)方式的立體視頻顯示系統(tǒng)。視頻顯示系統(tǒng)包括作為視頻顯示單元的液晶顯示單元1 和快門眼鏡6。液晶顯示單元1液晶顯示單元1基于輸入視頻信號(hào)Din來顯示視頻，其中輸入視頻信號(hào)Din由具 有左右視差的右眼視頻信號(hào)DR和左眼視頻信號(hào)DL構(gòu)成。液晶顯示單元1具有液晶顯示面 板2、背光3、視頻信號(hào)處理部分41、快門控制部分42、正時(shí)控制部分43、背光驅(qū)動(dòng)部分50、 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51和柵極驅(qū)動(dòng)器52。背光3是利用光來照射液晶顯示面板2的光源。例如，背光3包括LED (發(fā)光二極 管)或CCFL(冷陰極熒光燈)等。液晶顯示面板2基于從柵極驅(qū)動(dòng)器52提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51提供的 視頻電壓來調(diào)節(jié)來自背光3的照明光，由此來基于輸入視頻信號(hào)Din顯示視頻。具體地，盡 管將會(huì)在下文中給出具體描述，基于右眼視頻信號(hào)DR的右眼視頻和基于左眼視頻信號(hào)DL 的左眼視頻是分時(shí)并交替地顯示的，并且因此執(zhí)行用于立體視頻顯示的分時(shí)驅(qū)動(dòng)。在這個(gè) 實(shí)施例中，液晶顯示面板2通過使用線偏振光來顯示視頻。下文中描述的各個(gè)線偏振片固 定到其光入射面及其光輸出面。在液晶顯示面板2中，例如由VA(垂直排列)模式液晶或TN(扭曲向列)模式液晶 構(gòu)成的液晶層被夾置在TFT襯底和相對(duì)襯底之間。液晶顯示面板2包括整體設(shè)置為矩陣形 式的多個(gè)像素20。各個(gè)像素20包括TFT (薄膜晶體管)裝置，并且連接到用于按照線順序選 擇驅(qū)動(dòng)目標(biāo)像素的柵極線、用于將視頻電壓提供給所選擇的像素的數(shù)據(jù)線以及輔助電容線 等。TFT裝置是用于提供基于視頻信號(hào)Dl的視頻電壓的開關(guān)裝置，并且例如由MOS-TFT(金 屬氧化物半導(dǎo)體-場(chǎng)效應(yīng)晶體管)構(gòu)成。視頻信號(hào)處理部分41基于輸入視頻信號(hào)Din來控制右眼視頻信號(hào)DR和左眼視頻 信號(hào)DL的輸出順序(顯示順序)，由此產(chǎn)生視頻信號(hào)D1。在這種情況下，視頻信號(hào)處理部 分41產(chǎn)生視頻信號(hào)Dl，在視頻信號(hào)Dl中，左眼視頻信號(hào)DL和右眼視頻信號(hào)DR在一個(gè)幀時(shí) 間段內(nèi)交替地布置。快門控制部分42將與由視頻信號(hào)處理部分41產(chǎn)生的右眼視頻信號(hào)DR和左眼視 頻信號(hào)DL的輸出正時(shí)相對(duì)應(yīng)的正時(shí)控制信號(hào)(控制信號(hào)CTL)輸出到快門眼鏡6。控制信 號(hào)CTL可以是如圖1所示的無線信號(hào)(例如，紅外信號(hào)等)或者是有線信號(hào)。正時(shí)控制部分43控制背光部分50、柵極驅(qū)動(dòng)器52和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51的驅(qū)動(dòng)正時(shí)， 并且將視頻信號(hào)Dl從視頻信號(hào)處理部分41提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51。根據(jù)由正時(shí)控制部分43進(jìn)行的正時(shí)控制，柵極驅(qū)動(dòng)器52按照線順序驅(qū)動(dòng)在液晶 顯示面板2中的各個(gè)像素20。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51將基于視頻信號(hào)Dl的視頻電壓從正時(shí)控制部分43提供給液晶顯 示面板2的各個(gè)像素20。具體地，對(duì)視頻信號(hào)Dl執(zhí)行D/A (數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換，因此，作為 模擬信號(hào)(前述視頻電壓)的視頻信號(hào)被產(chǎn)生并被輸出到各個(gè)像素20。背光驅(qū)動(dòng)部分50根據(jù)由正時(shí)控制部分43進(jìn)行的正時(shí)控制來控制背光3的發(fā)光操 作(光發(fā)射操作)。快門眼鏡6
5
快門眼鏡6使得在液晶顯示單元1的觀察者(觀眾)使用快門眼鏡6時(shí)能夠獲 得立體畫面?？扉T眼鏡6具有對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的“快門機(jī)構(gòu)”的具體示例的左眼透鏡6L和右 眼透鏡6R。左眼透鏡6L和右眼透鏡6R例如具有液晶快門(下文中描述的液晶快門60)。 在液晶快門中，例如，TN模式液晶或STN(超扭曲向列)模式液晶被夾置在一對(duì)電極(未示 出)之間。通過經(jīng)由這對(duì)電極將電壓施加到液晶來控制對(duì)于入射光的透射率。通過從快門 控制部分42提供的控制信號(hào)CTL來以分時(shí)方式控制由液晶快門進(jìn)行的使得入射光透過的 操作(打開操作)和阻擋入射光的操作(關(guān)閉操作)。具體地，快門控制部分42驅(qū)動(dòng)快門眼鏡6，使得左眼透鏡6L和右眼透鏡6R的打開 狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)與左眼視頻與右眼視頻之間的顯示切換同步地交替切換。換言之，在左眼 視頻的顯示時(shí)間段內(nèi)，快門控制部分42將左眼透鏡6L控制為打開并且將右眼透鏡6R控制 為關(guān)閉。同時(shí)，在右眼視頻的顯示時(shí)間段中，快門控制部分42將右眼透鏡6R控制為打開并 且將左眼透鏡6L控制為關(guān)閉。因此，使得有可能在將一個(gè)幀時(shí)間周期劃分為兩個(gè)的分時(shí)驅(qū) 動(dòng)方法中，分別通過右眼觀察到右眼視頻以及通過左眼觀察到左眼視頻，來交替地在右眼 視頻與左眼視頻之間轉(zhuǎn)換并顯示。此外，快門控制部分42在一個(gè)幀時(shí)間周期內(nèi)基于給定的打開/關(guān)閉比率(open/ closed duty)來控制左眼透鏡6L和右眼透鏡6R的打開/關(guān)閉操作。期望快門控制部分 42執(zhí)行控制，以使得左眼透鏡6L和右眼透鏡6R的每個(gè)開口比率(aperture duty)(打開時(shí) 間段)是一幀的半個(gè)分時(shí)時(shí)間段的約10%到50%。以與上述液晶顯示面板2相同的方式， 下文中描述的線偏振片分別固定到前述快門眼鏡6的入射面和輸出面。偏振片的結(jié)構(gòu)圖2概略地示出了為液晶顯示面板2和液晶快門60的各個(gè)入射面和各個(gè)輸出面 設(shè)置的偏振片以及它們的光軸(透射軸)。在圖2中，在各個(gè)偏振片中示出的箭頭(Cl到 C4)表示各個(gè)偏振片的各個(gè)透射軸方向。如上所述，面板入射側(cè)偏振片2A設(shè)置在液晶顯示 面板2的入射側(cè)(背光3那一側(cè))，并且面板出射側(cè)偏振片2B設(shè)置在液晶顯示面板2的出 射側(cè)(顯示側(cè))上。在快門眼鏡6中，快門入射側(cè)偏振片60A設(shè)置在液晶快門60的入射側(cè) (液晶顯示面板2那一側(cè))上，并且出射側(cè)偏振片60B設(shè)置在液晶快門60的出射側(cè)(觀察 者那一側(cè))上。例如，在液晶顯示面板2中，面板入射側(cè)偏振片2A和面板出射側(cè)偏振片2B設(shè)置為 使得各個(gè)透射軸Cl和C2彼此垂直(處于正交尼科耳(crossed nicols)狀態(tài))。類似地， 在快門眼鏡6中，例如，快門入射側(cè)偏振片60A和快門出射側(cè)偏振片60B設(shè)置為使得各個(gè)透 射軸C3和C4彼此垂直。在前述透射軸中，以液晶顯示單元1設(shè)置為保持直立在TL平面上并且快門眼鏡6 在其入射面與液晶面板2那一側(cè)相對(duì)的狀態(tài)下直立的狀態(tài)作為基準(zhǔn)，面板出射側(cè)偏振片2B 的透射軸C2與快門入射側(cè)偏振片60A的透射軸C3相對(duì)應(yīng)。具體地，假設(shè)在顯示屏的水平 方向是X并且垂直方向是Y的情況下，觀察者在觀察者面向顯示屏并且在不使其頭部沿著 Y方向傾斜的狀態(tài)下直立站立或就座的狀態(tài)下佩戴快門眼鏡6。在這種實(shí)施例中，快門入射側(cè)偏振片60A被設(shè)置為使其具有比快門出射側(cè)偏振片 60B更低的對(duì)比度(更低的偏振度)。具體地，快門入射側(cè)偏振片60A的偏振度優(yōu)選為從 0. 200到0. 900 (包括這兩個(gè)端點(diǎn))，并且更優(yōu)選為0. 375或0. 524。換言之，快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度優(yōu)選為從1. 5到19 (包括這兩個(gè)端點(diǎn))，并且更優(yōu)選為2. 2或3. 2，其中， 偏振片對(duì)比度是(透射軸的透射率)/(吸收軸的透射率)。快門出射側(cè)偏振片60B的偏振 度例如是約0.998或更高(對(duì)比度是1000度以上)。在說明書中，偏振度和對(duì)比度中的前 述數(shù)值和前述數(shù)值范圍是基于前述示例而獲得的近似值。本實(shí)施例(發(fā)明)能夠不僅應(yīng)用 到偏振度和對(duì)比度與前述值完全相同的情況，也可以應(yīng)用到存在一些誤差的情況。同時(shí)，面 板入射側(cè)偏振片2A和面板出射側(cè)偏振片2B中的對(duì)比度例如是1000以上，并且特別是約 5000。視頻顯示系統(tǒng)的作用和效果立體視頻顯示操作圖3A和IBB示出了視頻顯示系統(tǒng)中的立體視頻顯示操作的概要。在視頻顯示系統(tǒng) 中，在圖1中示出的液晶顯示單元1中，視頻信號(hào)處理部分41基于輸入視頻信號(hào)Din來控 制右眼視頻信號(hào)DR和左眼視頻信號(hào)DL的輸出順序，由此產(chǎn)生視頻信號(hào)Dl。通過正時(shí)控制 部分43將視頻信號(hào)Dl提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51。同時(shí)，快門控制部分42將與右眼視頻信號(hào) DR和左眼視頻信號(hào)DL的輸出正時(shí)相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)CTL輸出到快門眼鏡6。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器 51對(duì)視頻信號(hào)Dl執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換，并且產(chǎn)生作為模擬信號(hào)的視頻電壓。通過將驅(qū)動(dòng)電壓從柵 極驅(qū)動(dòng)器52和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51輸出到每個(gè)像素20，來執(zhí)行顯示驅(qū)動(dòng)操作。在如上所述被提供了視頻電壓的像素20中，來自背光3的照明光在液晶顯示面板 2中被調(diào)制并被作為顯示光輸出。因此，在液晶顯示單元1中執(zhí)行基于輸入視頻信號(hào)Din的 視頻顯示。更具體地，基于左眼視頻信號(hào)DL的左眼視頻和基于右眼視頻信號(hào)DR的右眼視 頻在一個(gè)幀時(shí)間周期中交替地顯示，并且因此通過分時(shí)驅(qū)動(dòng)來執(zhí)行顯示驅(qū)動(dòng)操作。例如，左 眼透鏡6L和右眼透鏡6R的驅(qū)動(dòng)頻率分別是60Hz。在這種情況下，整體在120Hz下執(zhí)行高 速分時(shí)驅(qū)動(dòng)。具體地，在左眼視頻的顯示時(shí)間周期中，快門控制部分42通過控制信號(hào)CTL將快 門眼鏡6中的左眼透鏡6L控制為打開(顯示光LL的透射狀態(tài))并且右眼視頻6R為關(guān)閉 (顯示光LL的阻擋狀態(tài))。同時(shí)，如圖:3B所示，在右眼視頻的顯示時(shí)間周期中，快門控制部 分42通過控制信號(hào)CTL將左眼透鏡6L控制為關(guān)閉(顯示光LR的阻擋狀態(tài))并且右眼視 頻6R為打開(顯示光LR的透射狀態(tài))。與顯示視頻之間的上述切換同步的右快門和左快 門的打開/關(guān)閉操作以分時(shí)和交替的方式重復(fù)。觀察者7佩戴如上所述地以分時(shí)方式驅(qū)動(dòng)的快門眼鏡6并且觀察液晶顯示單元1 的顯示屏，并且因此分別通過左眼7L識(shí)別左眼視頻并通過右眼7R識(shí)別右眼視頻。因?yàn)樵?左眼視頻與右眼視頻之間存在視差，所以觀察者7將前述視頻識(shí)別為具有與視差量相對(duì)應(yīng) 的深度感的立體視頻?？扉T入射側(cè)偏振片60B的作用當(dāng)在快門眼鏡6中使用線偏振光的情況下，如果在特定室內(nèi)照明光下觀察視頻的 話，在一些情況下在所觀察的視頻中產(chǎn)生閃爍。其具體示例包括在不使用逆變器的低頻驅(qū) 動(dòng)熒光燈下使用快門眼鏡6的情況。在這種情況下，室內(nèi)照明光的驅(qū)動(dòng)頻率接近快門眼鏡 6的驅(qū)動(dòng)頻率的情況是常見的。因此，產(chǎn)生了與各個(gè)頻率之間的差相對(duì)應(yīng)的節(jié)拍，并且觀察 到明顯的閃爍。圖4A到4C示出了其示例。如圖4A所示，在快門眼鏡6的驅(qū)動(dòng)頻率是48Hz 并且室內(nèi)照明光的驅(qū)動(dòng)頻率是60Hz (光輸出是120Hz)的情況下，由于干涉而產(chǎn)生MHz的閃爍。此外，如圖4B所示，在快門眼鏡6的驅(qū)動(dòng)頻率是50Hz并且室內(nèi)照明光的驅(qū)動(dòng)頻率是 60Hz (光輸出是120Hz)的情況下，所產(chǎn)生的閃爍的頻率是30Hz。此外，如圖4C所示，在快 門眼鏡6的驅(qū)動(dòng)頻率是60Hz并且室內(nèi)照明光的驅(qū)動(dòng)頻率是50Hz (光輸出是100Hz)的情況 下，所產(chǎn)生的閃爍的頻率是40Hz。此外，由于快門眼鏡6的驅(qū)動(dòng)頻率及其高次諧波和室內(nèi)照 明光的驅(qū)動(dòng)頻率及其高次諧波而產(chǎn)生作為前述閃爍的各種頻率閃爍。此外，這里與這種所 產(chǎn)生的閃爍的高次諧波有關(guān)并且因此觀察到許多頻率閃爍。這種閃爍明顯地刺激觀察者， 并且引起疲勞。能夠通過徹底移除快門眼鏡6中的入射側(cè)上的偏振片(圖2中的快門入射側(cè)偏振 片60A)來防止前述閃爍產(chǎn)生。此外，即使在移除了入射側(cè)上的偏振片的情況下，如果液晶 顯示器1中的出射側(cè)上的偏振片(面板出射側(cè)偏振片2B)的透射軸與快門眼鏡6中的出射 側(cè)上的偏振片(快門出射側(cè)偏振片60B)的透射軸相對(duì)應(yīng)，視頻畫面不受到影響。然而，在完全移除快門入射偏振片60B的情況下，如果觀察者傾斜頭部，即使僅略 微地傾斜，液晶顯示器1中的出射側(cè)上的偏振片的透射軸也從快門眼鏡6中的出射側(cè)上的 偏振片的透射軸偏移。結(jié)果，快門眼鏡6自身的對(duì)比度容易從其最大值偏移(容易降低對(duì) 比度)，并且在左眼視頻與右眼視頻之間產(chǎn)生顯著的串?dāng)_。在產(chǎn)生這種串?dāng)_的情況下，給予 觀察者與前述的閃爍一樣的諸如重影的不舒服的感覺以及疲勞。因此，在本實(shí)施例中，在快門眼鏡6中，將快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度CR(偏 振度)設(shè)置為比快門出射側(cè)偏振片60B的對(duì)比度CR(偏振度)更低的值。例如，快門入射 側(cè)偏振片60A中的偏振度是從0. 200到0. 900 (包括這兩個(gè)端點(diǎn))，并且快門出射側(cè)偏振片 60B是0. 998或更高。因此，能夠?qū)⒕哂猩鲜鲫P(guān)系的閃爍和串?dāng)_的產(chǎn)生狀態(tài)相對(duì)地優(yōu)化到不 給予觀察者刺激的感覺的程度。如以下公式1和2所示的關(guān)系存在于偏振片的對(duì)比度CR與偏振度ν之間， 其中偏振片的透射軸的透過率是Ta(0 ^ Ta ^ 100)，偏振片的吸收軸的透射率是 Tb (0 ^ Tb ^ 100)，并且作出以下定義TP = (Ta2+Tb2) /2并且TC = Ta*Tb。在這種情況 下，偏振片的對(duì)比度CR是透射軸的透過率Ta與吸收軸的透射率Tb的比率。CR = Ta/Tb = (1+V)/(I-V)(1)V = V ((TP-TC) / (TP+TC)) = (CR-I) / (CR+1) (2)在快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度CR降低的情況下，快門眼鏡6的對(duì)比度本身降 低。因此，對(duì)室內(nèi)照明光的對(duì)比度被相對(duì)地降低，并且閃爍不是很明顯。同時(shí)，顯示視頻中的 對(duì)比度由面板出射側(cè)偏振片2B和快門出射側(cè)偏振片60B影響。因此，即使將快門入射側(cè)偏 振片60A的對(duì)比度設(shè)置為較低，在顯示視頻中仍保持高對(duì)比度。然而，即使在這種情況下， 在面板出射側(cè)偏振片2B中的透射軸C2由于觀察者等的傾斜頭部等而相對(duì)于快門入射側(cè)偏 振片60A的透射軸C3偏移的情況下，如果快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度較低，仍然在一 些情況下產(chǎn)生串?dāng)_。換言之，存在隨著快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度CR降低，閃爍更加 減小但是串?dāng)_更加增加的趨勢(shì)。換言之，對(duì)于快門入射側(cè)偏振片60A，在閃爍產(chǎn)生與串?dāng)_產(chǎn) 生之間存在折衷關(guān)系。因此，期望將快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度CR設(shè)置為在該值處閃爍和串?dāng)_能夠 忍受的有效的值。具體地，在快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度CR是2. 2或3. 2的情況下 (偏振度是0. 375或0. 524)，閃爍和串?dāng)_對(duì)于觀察者都可以忍受。因此，在觀察時(shí)，幾乎不給予觀察者不舒適的感覺和疲勞。如上所述，在本實(shí)施例中，在快門眼鏡6中，快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度CR被 設(shè)置為比快門出射側(cè)偏振片60B的對(duì)比度CR更低的值。因此，在所觀察到的視頻中，在抑 制閃爍產(chǎn)生的同時(shí)，能夠減小串?dāng)_。因此還可以實(shí)現(xiàn)不給予觀察者刺激感和疲勞的高質(zhì)量 視頻顯示(例如，立體視頻顯示)。示例在該實(shí)施例中將會(huì)給出具體示例的描述(示例1到幻。如示例1到3所示，制造 了具有彼此不同的對(duì)比度CR的快門眼鏡6。定量地分析并且通過人眼主觀地評(píng)價(jià)了在所制 作的快門眼鏡6中的閃爍和串?dāng)_的產(chǎn)生狀態(tài)?？扉T入射側(cè)偏振片60A中的對(duì)比度CR在示 例1中是9. 8、在示例2中是3. 2并且在示例3中是2. 2。作為背光3，使用LED并且以閃 爍的方式驅(qū)動(dòng)LED(發(fā)光時(shí)間長度的比率25% )?？扉T眼鏡6中的快門開口比率是50%， 除非另有指出。此外，對(duì)于在快門入射側(cè)上設(shè)置高對(duì)比度(CR= 1000)的偏振片(作為示 例1到3的比較示例1)的情況以及在快門入射側(cè)上不設(shè)置偏振片(作為比較示例2、的情 況，執(zhí)行與示例1到3類似的測(cè)量。圖5對(duì)于示例1和2以及比較示例1和2示出了快門開口比率從10%到50% (包括這兩個(gè)端點(diǎn))的每個(gè)情況的照明光的LD比。圖6示出了在圖5中的快門開口比率 是12. 5%的情況下，快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度CR與所發(fā)出的光的LD比之間的關(guān)系。 所發(fā)出的光的LD比由以下的公式3表示，其中室內(nèi)照明光等的最大值是V1并且最小值是 V20發(fā)現(xiàn)在利用更高對(duì)比度CR的快門入射側(cè)偏振片60A的比較示例1中明顯產(chǎn)生閃爍，并 且隨著對(duì)比度CR降低，閃爍更加減小(比較示例1 >示例1 >示例2 >比較示例2)。[ (V1-V2) / {(V1+V2) /2} ] *100 (3)圖7A和7B示出了對(duì)于示例2和3以及比較示例1到3來說，在快門眼鏡6處于 直立狀態(tài)的情況下以及在快門眼鏡6處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的情況下的串?dāng)_和快門眼鏡6自身的 對(duì)比度(鏡片對(duì)比度)。此外，直立狀態(tài)意味著左眼透鏡6L和右眼透鏡6R沿著水平方向 X設(shè)置，并且旋轉(zhuǎn)狀態(tài)意味著左眼透鏡6L和右眼透鏡6R從直立狀態(tài)旋轉(zhuǎn)20度的狀態(tài)(圖 8)。此外，作為比較示例3，示出了在將CCFL而不是LED用作光源并且CCFL被連續(xù)地點(diǎn)亮 (發(fā)光時(shí)間長度的比率100%)的情況下的測(cè)量結(jié)果。在比較示例3中，使用了高對(duì)比度 (CR= 1000)的快門眼鏡的入射側(cè)偏振片。如圖7A所示，在直立狀態(tài)下，面板出射側(cè)偏振片2B的透射軸與快門入射側(cè)偏振片 60A的透射軸相對(duì)應(yīng)。因此，眼鏡對(duì)比度不會(huì)根據(jù)快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度CR的差 異而較大變化。因此，對(duì)于串?dāng)_幾乎不會(huì)存在差異。同時(shí)，如圖7B所示，發(fā)現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下， 隨著對(duì)比度CR降低，眼鏡對(duì)比度被降低并且串?dāng)_相應(yīng)地增加。圖9示出了處于如上所述的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)QO度)中的快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比 度CR與串?dāng)_之間的關(guān)系。如圖9所示，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了隨著快門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度CR 降低，串?dāng)_更加增加(比較示例2 >示例3 >示例2 >示例1 >比較示例1)。根據(jù)上述測(cè)量結(jié)果，發(fā)現(xiàn)閃爍和串?dāng)_具有如上所述的折衷關(guān)系。因此，為了尋找快 門入射側(cè)偏振片60A的對(duì)比度CR中的有效解，執(zhí)行了以下主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。換言之，在示例1 到3和比較示例2的每種情況下，三個(gè)觀察者實(shí)際佩戴快門眼鏡6并且觀察顯示視頻，并且 評(píng)價(jià)所產(chǎn)生的閃爍以及所產(chǎn)生的串?dāng)_是否分別能夠忍受。全部的三個(gè)觀察者判斷所產(chǎn)生的
9閃爍和所產(chǎn)生的串?dāng)_都能夠忍受的情況被標(biāo)記為“O”，全部的三個(gè)觀察者中的至少一者判 斷所產(chǎn)生的閃爍和所產(chǎn)生的串?dāng)_不能夠忍受的情況被標(biāo)記為“Δ”，全部的三個(gè)觀察者判斷 所產(chǎn)生的閃爍和所產(chǎn)生的串?dāng)_都不能夠忍受的情況被標(biāo)記為“X”?！癬”意味著沒有進(jìn)行評(píng) 價(jià)。此外，對(duì)于顯示視頻(視頻)的驅(qū)動(dòng)頻率是48Hz、50Hz和60Hz的每種情況進(jìn)行判斷； 室內(nèi)照明(LED)的驅(qū)動(dòng)頻率是IOOHz和120Hz ；并且快門開口比率是12. 5%、37%和50%。 圖IOA示出了閃爍的評(píng)價(jià)結(jié)果，并且圖IOB示出了串?dāng)_的評(píng)價(jià)結(jié)果。作為主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在示例2和3中，特別是在快門開口比率是50%的 示例2和3中，一個(gè)以上的觀察者判斷所產(chǎn)生的閃爍和所產(chǎn)生的串?dāng)_都是能夠忍受的(換 言之，判斷為“0”或“Δ”)。因此，特別在快門開口側(cè)偏振片60A的對(duì)比度CR是3. 2和2. 2 并且快門開口比率是50%的情況下，優(yōu)化了閃爍和串?dāng)_的產(chǎn)生狀態(tài)，并且都能夠有效地降 低閃爍和串?dāng)_。修改示例圖IlA和IlB概略地示出了在根據(jù)前述實(shí)施例的修改示例的視頻顯示系統(tǒng)(多觀 眾系統(tǒng))中的視頻顯示操作的概要。在該修改示例中，執(zhí)行能夠?qū)τ诙鄠€(gè)觀察者(在這種 情況下是兩個(gè))獨(dú)立地顯示彼此不同的多個(gè)(在這種情況下是兩個(gè))視頻流的視頻顯示操 作，而不是上述立體視頻顯示操作。對(duì)于與前述實(shí)施例類似的元件，相同的附圖標(biāo)記被附在 其上，并且適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋?。在本修改示例的多觀察者系統(tǒng)中，與第一觀察者對(duì)應(yīng)的基于第一視頻信號(hào)的第一 視頻和與第二觀察者對(duì)應(yīng)的基于第二視頻信號(hào)的第二視頻被分時(shí)和交替地顯示。換言之， 在前面的描述中，分別顯示與快門眼鏡6中的左眼透鏡6L和右眼透鏡6R相對(duì)應(yīng)的左眼視 頻和右眼視頻。同時(shí)，在該修改示例中，對(duì)于每個(gè)對(duì)應(yīng)的觀察者(用戶)顯示各自對(duì)應(yīng)的多 個(gè)視頻流。具體地，如圖IlA所示，在第一視頻Vl的顯示時(shí)間段中，在由觀察者71使用的快 門眼鏡61中，通過控制信號(hào)CTLl來使得右眼透鏡6R和左眼透鏡6L都處于打開狀態(tài)。此 外，在由觀察者72使用的快門眼鏡62中，通過控制信號(hào)CTL2來使得右眼透鏡6R和左眼透 鏡6L都處于關(guān)閉狀態(tài)。更具體地，基于第一視頻Vl的顯示光LVl透過觀察者71的快門眼 鏡61，并且在觀察者72的快門眼鏡62中阻擋顯示光LVl。同時(shí)，如圖IlB所示，在第二視頻V2的顯示時(shí)間段中，在由觀察者72使用的快門 眼鏡62中，通過控制信號(hào)CTL2來使得右眼透鏡6R和左眼透鏡6L都處于打開狀態(tài)。此外， 在由觀察者71使用的快門眼鏡61中，通過控制信號(hào)CTLl來使得右眼透鏡6R和左眼透鏡 6L都處于關(guān)閉狀態(tài)。更具體地，基于第二視頻V2的顯示光LV2透過觀察者72的快門眼鏡 62，并且在觀察者71的快門眼鏡61中阻擋顯示光LV2。通過分時(shí)并交替地重復(fù)上述狀態(tài)，兩個(gè)觀察者71和72能夠獨(dú)立地顯示彼此不同 的視頻流(視頻Vl和V2)。在如該修改示例中的視頻顯示系統(tǒng)中，通過將快門眼鏡6中的前述快門入射側(cè)偏 振片60A的對(duì)比度設(shè)置為較低，可以獲得與上述實(shí)施例相類似的效果。在該修改示例中，已經(jīng)描述了由兩個(gè)觀察者獨(dú)立地觀察彼此不同的兩個(gè)視頻流的 情況。然而，本發(fā)明能夠應(yīng)用到由三個(gè)以上觀察者獨(dú)立地觀察彼此不同的三個(gè)以上視頻流 的情況。此外，視頻的數(shù)目不一定與快門眼鏡的數(shù)目相同。換言之，可以準(zhǔn)備執(zhí)行與一個(gè)視頻相對(duì)應(yīng)的打開/關(guān)閉操作的多個(gè)快門眼鏡，并且多個(gè)觀察者觀察這一個(gè)視頻。雖然已經(jīng)參照實(shí)施例和修改示例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施例和 前述修改示例，但是可以作出各種修改。例如，在快門眼鏡6中，可以將諸如1/4λ波片的 相位差片插入快門入射側(cè)偏振片與快門出射側(cè)偏振片之間。在快門入射側(cè)偏振片60Α的偏 振度被設(shè)置為如本發(fā)明中那么低的值的情況下，可以由于以下原因而給整個(gè)屏幕著色。即， 在面板出射側(cè)偏振片中的透射軸由于觀察者頭部的傾斜而相對(duì)于快門入射側(cè)偏振片中的 透射軸偏移的情況下，在進(jìn)入快門眼鏡6和液晶的光之間產(chǎn)生雙反射。在這種情況下，如果 如上所述地設(shè)置相位差片的話，能夠減小由于上述透射軸偏移而產(chǎn)生的著色。此外，在上述實(shí)施例中，閃爍程度取決于室內(nèi)照明等。因此，為了優(yōu)化閃爍和串?dāng)_ 以與使用環(huán)境匹配，可以提供以機(jī)械的或電的方式調(diào)整快門入射側(cè)偏振片60Α的快門對(duì)比 度和開口比率的機(jī)構(gòu)。此外，可以通過觀察者手動(dòng)地進(jìn)行這種調(diào)整，或者可以通過傳感器等 自動(dòng)地進(jìn)行這種調(diào)整。本申請(qǐng)含有涉及2010年1月12日遞交給日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP 2010-004175中公開的主題，并且通過引用將該申請(qǐng)的全部內(nèi)容結(jié)合在這里。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其他因素進(jìn)行各種修改、結(jié)合、 子結(jié)合和替換，只要它們?cè)跈?quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種視頻顯示系統(tǒng)，包括視頻顯示單元，其以分時(shí)方式執(zhí)行多個(gè)視頻流之間的切換，以顯示這些視頻流，從而發(fā) 出線偏振的顯示光；以及快門眼鏡，其與所述視頻顯示單元中的所述視頻流之間的切換同步地執(zhí)行打開狀態(tài)與 關(guān)閉狀態(tài)之間的切換，其中打開狀態(tài)使得入射光透射并且關(guān)閉狀態(tài)阻擋所述入射光，快門 眼鏡中的每個(gè)鏡片包括液晶裝置、設(shè)置在所述液晶裝置的光入射側(cè)上的入射側(cè)偏振片和設(shè) 置在所述液晶裝置的光出射側(cè)上的出射側(cè)偏振片，其中，所述入射側(cè)偏振片的偏振度小于所述出射側(cè)偏振片的偏振度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻顯示系統(tǒng)，其中，所述入射側(cè)偏振片的偏振度是從0.200 到0. 900，包括這兩個(gè)端點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻顯示系統(tǒng)，其中，所述出射側(cè)偏振片的偏振度是0.998或 更高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻顯示系統(tǒng)，其中，所述入射側(cè)偏振片與所述出射側(cè)偏振 片之間還設(shè)有相位差片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻顯示系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)視頻流由左眼視頻流和右眼視頻流構(gòu)成，這些視頻流之間具有視差，并且所述快門眼鏡具有左眼液晶裝置和右眼液晶裝置，其分別被控制為與所述左眼視頻流 與右眼視頻流之間的顯示的切換同步地交替打開和關(guān)閉。
6.一種視頻顯示系統(tǒng)，包括視頻顯示單元，其發(fā)出線偏振的顯示光；以及快門眼鏡，其切換其對(duì)于所述顯示光的透射率，所述快門眼鏡中的每個(gè)鏡片包括液晶 裝置、設(shè)置在所述液晶裝置的光入射側(cè)上的快門入射側(cè)偏振片和設(shè)置在所述液晶裝置的光 出射側(cè)上的快門出射側(cè)偏振片，其中，所述快門入射側(cè)偏振片的偏振度比快門出射側(cè)偏振片的偏振度更低。
全文摘要
一種視頻顯示系統(tǒng)，包括視頻顯示單元，其以分時(shí)方式執(zhí)行在多個(gè)視頻流之間的切換，以顯示這些視頻流，從而發(fā)出線偏振的顯示光；快門眼鏡，其與所述視頻顯示單元中的所述視頻流之間的切換同步地執(zhí)行打開狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間的切換，其中打開狀態(tài)使得入射光透射并且關(guān)閉狀態(tài)阻擋所述入射光，快門眼鏡中的每個(gè)鏡片包括液晶裝置、設(shè)置在所述液晶裝置的光入射側(cè)上的入射側(cè)偏振片和設(shè)置在所述液晶裝置的光出射側(cè)上的出射側(cè)偏振片。所述入射側(cè)偏振片的偏振度小于所述出射側(cè)偏振片的偏振度。
文檔編號(hào)G02B27/26GK102131100SQ201110006340
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者佐藤能久, 千葉淳弘, 宮崎滋樹 申請(qǐng)人:索尼公司