專利名稱：三維圖像顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維(3D)圖像顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法，更具體地，涉及一種包括快門眼鏡的3D圖像顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
一般說來，3D圖像顯示技術(shù)允許觀看者能夠通過使用雙目視差(binocularparallax)感受對象的深度(例如,3D效果)。雙目視差可以由于人眼彼此間隔預(yù)定距離而存在，因而左眼看到的二維(2D)圖像不同于右眼看到的圖像。因而，人的大腦將兩個不同的2D圖像混合在一起以產(chǎn)生作為被 觀看的對象的透視和逼真表示的3D圖像。用于使用雙目視差顯示3D圖像的技術(shù)可以包括立體方法和自動立體方法。立體方法使用諸如快門眼鏡、偏振眼鏡等等之類的眼鏡，以及自動立體方法不使用眼鏡，但是代之以在顯示設(shè)備中布置雙凸透鏡和視差擋板等。在立體快門眼鏡方法中，左眼看到的圖像和右眼看到的圖像從3D圖像顯示設(shè)備分開且連續(xù)地輸出到一副快門眼鏡，以及快門眼鏡的左眼快門和右眼快門選擇性地打開和關(guān)閉，從而顯示3D圖像。但是，在立體快門眼鏡方法中，快門的打開和關(guān)閉模式可能引起3D圖像顯示設(shè)備的顯示面板周圍的光影響3D圖像的質(zhì)量。因此，需要提高通過快門眼鏡看到的3D圖像的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過控制通過3D圖像顯示設(shè)備的快門部件看到的周圍的亮度來提供逼真的三維(3D)圖像。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備包括顯示面板組件，包括顯示圖像的顯示面板和定時控制器；集成控制器，向定時控制器發(fā)送輸入圖像信號；快門部件，包括左眼快門和右眼快門；快門定時確定單元，從集成控制器或外部源接收快門部件控制源信號，以產(chǎn)生快門定時信息；和快門定時控制器，接收快門定時信息以產(chǎn)生快門部件控制信號以及向快門部件發(fā)送快門部件控制信號，其中對于一幀的左眼快門或右眼快門的打開時間或關(guān)閉時間基于該快門定時信息。對于該幀的左眼快門或右眼快門的打開時間隨著快門定時信息的值的增大而增大?？扉T部件控制源信號可以包括輸入圖像信號，以及快門定時確定單元可以包括圖像亮度總和單元，從集成控制器或定時控制器接收輸入圖像信號并且求來自于輸入圖像信號的多個像素的灰度的總和以計算和值。快門定時確定單元可以包括查找表，存儲具有相應(yīng)總和值和相應(yīng)快門定時信息值的圖像亮度等級(step);和等級指向單元,從查找表中選擇與總和值對應(yīng)的圖像亮度等級和快門定時信息。快門定時確定單元可以包括快門定時計算單元，基于總和值計算快門定時信息?？扉T部件控制源信號可以包括周圍亮度控制信號，以及快門定時確定單元可以根據(jù)從集成控制器輸入的周圍亮度控制信號產(chǎn)生快門定時信息。該3D圖像顯示設(shè)備還可以包括亮度傳感器，感測周圍亮度以產(chǎn)生檢測信號；和模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換單元，A/D轉(zhuǎn)換檢測信號以產(chǎn)生周圍亮度信息，其中該快門部件控制源信號可以包括周圍亮度信息，以及該快門定時確定單元可以接收周圍亮度信息以產(chǎn)生快門定時信息。一種根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備的驅(qū)動方法，該3D圖像顯示設(shè)備包括包含顯示面板和定時控制器的顯示面板組件、向定時控制器發(fā)送輸入圖像信號的集成控制器、包含左眼快門和右眼快門的快門部件、和快門定時確定單元，該驅(qū)動方法包 括在該快門定時確定單元處從集成控制器或外部源接收快門部件控制源信號以產(chǎn)生快門定時信息；以及利用3D圖像顯示設(shè)備的快門定時控制器根據(jù)快門定時信息控制對于幀的左眼快門或右眼快門的打開時間或關(guān)閉時間。對于該幀的左眼快門或右眼快門的打開時間隨著快門定時信息的值的增大而增大。該快門部件控制源信號包括來自于集成控制器或定時控制器的輸入圖像信號，以及該方法還可以包括向快門定時確定單元輸入輸入圖像信號；以及在該快門定時確定單元處求來自于輸入圖像信號的多個像素的灰度的總和以計算總和值。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的三維(3D)圖像顯示設(shè)備的框圖。圖2(a)和圖2(b)是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備的操作的圖。圖3和圖4是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于控制3D圖像顯示設(shè)備的快門部件的控制器的框圖。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的如何確定3D圖像顯示設(shè)備的快門部件的打開和關(guān)閉時間的查找表。圖6是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于控制3D圖像顯示設(shè)備的快門部件的控制器的框圖。圖7到圖10是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備的驅(qū)動方法的波形圖。圖11和圖12是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的通過3D圖像顯示設(shè)備的快門部件看到的實際圖像和它的周圍形狀的不例。圖13和圖14是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于控制3D圖像顯示設(shè)備的快門部件的控制器的框圖。
具體實施例方式下面將參考附圖更完全地描述本發(fā)明的示范性實施例。但是，本發(fā)明可以被實施為各種不同的方式，并且不應(yīng)當(dāng)被理解為限于這里描述的示范性實施例。
在附圖中，為了清楚，層、薄膜、面板、區(qū)域等等的厚度可以被放大。貫穿說明書和附圖，相似的參考數(shù)字可以指定相似的元素。首先，將參考圖I到圖3描述根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的三維(3D)圖像顯示設(shè)備。圖I是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備的框圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備的操作的圖，以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于控制3D圖像顯示設(shè)備的快門部件的控制器的框圖。參考圖I和圖3，根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備包括集成控制器650、用于顯示圖像的顯示面板組件100、背光控制器950、快門部件60、快門定時控制器700和快門定時確定單元710。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的集成控制器650從外部接收圖像信息DATA以產(chǎn)生輸入圖像信號IDAT、3D使能信號3D_EN、3D定時信號3D_TM和輸入控制信號CONTl，其中輸入控制信號CONTl控制輸入圖像信號IDAT的顯示。集成控制器650可以向顯示面板組件100的定時控制器600發(fā)送輸入圖像信號IDAT、3D使能信號3D_EN和輸入控制信號CONTl，以及向背光控制器950發(fā)送3D使能信號3D_EN和3D定時信號3D_TM。輸入圖像信號IDAT包含亮度信息，以及該亮度具有預(yù)定數(shù)目的灰度，諸如1024 = 21(1、256 = 28或64 = 26。3D使能信號3D_EN指示顯示面板組件100進(jìn)入3D模式，以及3D定時信號3D_TM可以包括3D模式的定時信息。輸入控制信號CONTI可以包括垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、主時鐘信號MCLK、數(shù)據(jù)使能信號DE等等。顯示面板組件100可以是包括等離子體顯示板(rop)、液晶顯示器(IXD)、和有機發(fā)光二極管顯示器(OLED)設(shè)備的幾個顯示設(shè)備當(dāng)中的一個。但是，本發(fā)明不限于此，因為所有顯示設(shè)備可以被用作顯示面板組件100。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的顯示面板組件100包括用于顯示圖像的顯示面板300、連接到其的柵極驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500、用于控制柵極驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的定時控制器600、和用于向顯示面板300提供光的背光單元900。在等效電路中，顯示面板300包括多條顯示信號線和相應(yīng)連接到顯示信號線且基本上以矩陣形式布置的多個像素PX。顯示信號線包括發(fā)送柵極信號(還被稱為“掃描信號”)的多條柵極線GLl到GLn以及發(fā)送數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線DLl到DLm。每個像素PX包括諸如薄膜晶體管之類的開關(guān)元件(未示出)和連接到其的像素電極(未示出)，開關(guān)元件連接到相應(yīng)柵極線GL1，…，GLn和相應(yīng)數(shù)據(jù)線DLl，…，DLm。定時控制器600控制柵極驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的操作。定時控制器600從集成控制器650接收輸入圖像信號IDAT、3D使能信號3D_EN和輸入控制信號CONTl。定時控制器600基于輸入圖像信號IDAT和輸入控制信號CONTl處理輸入圖像信號IDAT以適合于顯示面板300的工作條件，以及響應(yīng)于其產(chǎn)生柵極控制信號C0NT2、數(shù)據(jù)控制信號C0NT3和處理后的圖像信號DAT(還被稱為“數(shù)字圖像信號DAT”)。定時控制器600向柵極驅(qū)動器400輸出柵極控制信號C0NT2，并向數(shù)據(jù)驅(qū)動器500輸出數(shù)據(jù)控制信號C0NT3和處理后的圖像信號DAT。數(shù)據(jù)驅(qū)動器500連接到顯示面板300的數(shù)據(jù)線DLl-DLm，以及將從灰度電壓發(fā)生器(未示出)發(fā)送的灰度參考電壓分壓以產(chǎn)生用于所有灰度的灰度電壓。另一方面，數(shù)據(jù)驅(qū)動器500可以從外部接收多個灰度電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動器500根據(jù)數(shù)據(jù)控制信號CONT3接收一行的像素PX的數(shù)字圖像信號DAT，以及從灰度電壓中選擇與每個數(shù)字圖像信號DAT對應(yīng)的灰度電壓，以將數(shù)字圖像信號DAT轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電壓Vd并且向相應(yīng)數(shù)據(jù)線DLl-DLm發(fā)送數(shù)據(jù)電壓Vd。數(shù)據(jù)電壓Vd可以包括左眼數(shù)據(jù)電壓和右眼數(shù)據(jù)電壓。柵極驅(qū)動器400連接到柵極線GLl-GLn，以及向柵極線GLl-GLn施加包括柵極導(dǎo)通電壓Von和柵極截止電壓Voff的組合的柵極信號。柵極驅(qū)動器400根據(jù)來自于定時控制器600的柵極控制信號C0NT2向柵極線GLl-GLn施加?xùn)艠O導(dǎo)通電壓Von以導(dǎo)通連接到柵極線GLl-GLn的開關(guān)元件。因而，施加于數(shù)據(jù)線DLl-DLm的數(shù)據(jù)電壓Vd可以通過導(dǎo)通的開關(guān)元件施加于相應(yīng)像素PX。背光單元900可以位于顯示面板300的背面并且包括光源。光源的示例可以是諸如冷陰極熒光燈(CCFL)之類的熒光燈和發(fā)光二極管(LED)。此外，背光單元900還可以包括反射鏡、光導(dǎo)和亮度增強膜。顯示面板組件100在I個水平周期(也被稱為“1H”，其等于水平同步信號Hsync·和數(shù)據(jù)使能信號DE的一個周期)期間依次為作為一個單位的所有柵極線GLl-GLn施加?xùn)艠O導(dǎo)通電壓Von，以及向所有像素PX施加數(shù)據(jù)電壓Vd，從而顯示一個幀的圖像。背光控制器950從集成控制器650接收3D定時信號3D_TM和3D使能信號3D_EN以基于其產(chǎn)生背光控制信號C0NT4，并且向背光單元900發(fā)送背光控制信號C0NT4。與此不同，背光控制器950可以從定時控制器600接收背光控制信號C0NT4。背光單元900可以根據(jù)背光控制信號C0NT4的控制在預(yù)定時間期間導(dǎo)通或截止。 快門定時確定單元710從集成控制器650接收快門定時使能信號ST_EN，從而確定3D模式是否工作。例如，當(dāng)快門定時使能信號ST_EN具有高電平時，快門定時確定單元710可以工作，以及當(dāng)快門定時使能信號ST_EN具有低電平時，快門定時確定單元710可以不工作。以下假定快門定時使能信號ST_EN具有高電平?？扉T定時確定單元710從外部接收快門部件控制源信號以產(chǎn)生用于快門部件60的打開和關(guān)閉定時的信號TIM(以下此信號可以被稱為“快門定時信息TIM”)，以及向快門定時控制器700發(fā)送信號TIM。用于快門部件60的打開和關(guān)閉定時的信號 Μ可以包括用于快門部件60的左眼快門和右眼快門的打開或關(guān)閉保持時間的信息。作為用于確定快門部件60的快門的打開和關(guān)閉定時的基礎(chǔ)的快門部件控制源信號可以是從集成控制器650或定時控制器600提供的輸入圖像信號IDAT、與輸入圖像信號IDAT同步的附加的控制信號、用于控制快門部件60的快門的打開和關(guān)閉定時的外部信號、或關(guān)于外部亮度的信息(例如，關(guān)于周圍的亮度的信息)?？扉T定時確定單元710可以根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例位于集成控制器650或顯示面板組件100中。當(dāng)快門定時確定單元710位于顯示面板組件100中時，它可以位于定時控制器600中。參考圖3，根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的快門定時確定單元710從集成控制器650或定時控制器600接收作為快門部件控制源信號的輸入圖像信號IDAT，以基于其產(chǎn)生快門定時信息TIM?，F(xiàn)在描述快門定時確定單元710的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和操作?？扉T定時控制器700從快門定時確定單元710接收快門定時信息 Μ以產(chǎn)生快門部件控制信號C0NT5。與快門定時確定單元710類似，快門定時控制器700可以位于集成控制器650或顯示面板組件100中。當(dāng)快門定時控制器700位于顯示面板組件100中時，它可以位于定時控制器600中?？扉T部件60從快門定時控制器700接收快門部件控制信號C0NT5，以及打開或關(guān)閉快門?？扉T部件60可以與顯示面板組件100同步。由于快門部件60的快門的打開和關(guān)閉，用戶可以觀看由顯示面板組件100顯示的作為3D圖像的圖像。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的快門部件60可以是一副鏡片形狀的快門眼鏡，包括如圖2所示的左眼快門61和61’以及右眼快門62和62’。但是，快門部件60不限于此，以及它可以代之以是一副機械快門眼鏡(例如，護(hù)目鏡)、頭戴式單元、或由使用微型機電系統(tǒng)(MEMS)的快門構(gòu)成的快門眼鏡。接著，將參考圖I和圖2描述用戶如何可以通過3D圖像顯示設(shè)備和快門部件60識別3D圖像。 參考圖2,顯示面板組件100所示的箭頭方向表示柵極導(dǎo)通電壓Von施加于在近似行方向上延伸的多條柵極線GLl-GLn的順序。換句話說，柵極導(dǎo)通電壓Von可以被依次從顯示面板組件100的第一柵極線GLl (例如，上方柵極線)施加到最后的柵極線GLn (例如，下方柵極線)。根據(jù)本發(fā)明的此示范性實施例的快門部件60是一對快門眼鏡，包括左眼快門61和61’以及右眼快門62和62’。如果顯示面板組件100交替顯示左眼圖像101和102以及右眼圖像101，和102’，則快門部件60的右眼快門62和62’以及左眼快門61和61，與顯示面板組件100同步，從而右眼快門62和62’以及左眼快門61和61’交替阻斷光。左眼快門61和61’可以是打開狀態(tài)的左眼快門61或關(guān)閉狀態(tài)的左眼快門61’，以及右眼快門62和62’可以是關(guān)閉狀態(tài)的右眼快門62或打開狀態(tài)的右眼快門62’。例如，在右眼快門62’處于打開狀態(tài)的時間期間，左眼快門61’可以在關(guān)閉狀態(tài)，相反在左眼快門61處于打開狀態(tài)的時間期間，右眼快門62可以在關(guān)閉狀態(tài)。但是，左眼快門和右眼快門可以根據(jù)顯示模式在打開狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)。參考圖2(a)，當(dāng)左眼圖像101和102由顯示面板組件100顯示時，快門部件60的左眼快門61進(jìn)入打開狀態(tài)以使得左眼圖像101和102被傳送到左眼，以及快門部件60的右眼快門62進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)以使得左眼圖像101和102與右眼阻斷。參考圖2 (b)，如果右眼圖像101’和102’由顯示面板組件100顯示，則快門部件60的右眼快門62’進(jìn)入打開狀態(tài)以使得右眼圖像101’和102’被傳送到右眼，以及快門部件60的左眼快門61’進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)以使得右眼圖像101’和102’與左眼阻斷。因此，左眼圖像可以在預(yù)定時間期間僅僅由左眼看到，然后右眼圖像可以在預(yù)定時間期間僅僅由右眼看到。因此，由于左眼圖像和右眼圖像之間的差異，可以看到具有深度感的圖像(例如，3D圖像)。在第N幀F(xiàn)(N)期間由左眼看到的圖像是其中左眼圖像101的四邊形和左眼圖像102的三角形分開距離α的圖像。另一方面，在第Ν+1幀F(xiàn)(N+1)期間由右眼看到的圖像是其中右眼圖像101’的四邊形和右眼圖像102’的三角形分開距離β的圖像。這里，α和β可以具有不同的值。如上所述，如果左眼和右眼看到的圖像之間的距離不同，則四邊形可能顯得更接近快門部件60的佩帶者，并且三角形對快門部件60的佩帶者來說可能顯得在四邊形的后面，從而給與這些對象以深度?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)四邊形和三角形之間的距離α和β來調(diào)節(jié)彼此隔開的兩個對象之間的距離(以及因此而感知的深度)。接著，將參考圖4到圖6以及圖I到圖3描述根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備的快門定時確定單元的結(jié)構(gòu)。對于指定圖I和圖3中的相似元件的圖4和圖6中的參考數(shù)字，將省略相同的描述。圖4是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于控制3D圖像顯示設(shè)備的快門部件的控制器的框圖，圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的如何確定3D圖像顯示設(shè)備的快門部件的打開和關(guān)閉定時的查找表，以及圖6是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于控制3D圖像顯示設(shè)備的快門部件的控制器的框圖。首先，如圖I、圖3和圖4所示，具體地參考圖4，根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備包括快門部件60、用于控制快門部件60的快門的打開和關(guān)閉定時的快門定時控制器700、和用于向快門定時控制器700提供快門定時信息TIM的快門定時確定單元710。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的快門定時確定單元710包括圖像亮度總和單元720、等級(step)指向單元730和查找表(LUT) 740。 圖像亮度總和單元720從集成控制器650或定時控制器600接收輸入圖像信號IDAT以求多個像素PX的灰度的總和。例如，圖像亮度總和單元720可以求來自于一幀的輸入圖像信號IDAT的所有像素PX的灰度的總和。參考圖5的查找表，像素PX包括紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)像素，每個像素PX顯示的灰度是從O灰度到255灰度，以及當(dāng)顯示面板300的分辨率(Res)是1920X1080時，可以如圖5的查找表的第二列(即，“RGB總和”)所示的那樣計算一幀的所有像素PX的灰度的總和。這里，為了計算方便，O灰度被稱為I灰度，255灰度被稱為256灰度，以及所有R、G、B像素PX的灰度彼此相等，但是本發(fā)明不限于此。查找表740將所有像素PX的灰度的總和劃分為η個等級(η是大于2的自然數(shù))。最后的等級是第η等級，可以對應(yīng)于所有像素PX的灰度值是最高值的情況。參考圖5所示的查找表，所有像素PX的灰度的總和可以被劃分為從第O等級到第10等級。例如，當(dāng)所有像素PX的灰度值是25. 6灰度時，所有像素PX的灰度的總和是159，252，480，以及圖像亮度的總和可以被指定為第I等級。當(dāng)所有像素PX的灰度的總和大于與查找表740中的第(η-I)等級對應(yīng)的所有像素PX的灰度的總和且小于與查找表740中的第η等級對應(yīng)的所有像素PX的灰度的總和時，可以認(rèn)為所有像素PX的灰度的總和被包括在第η等級中。相反，當(dāng)所有像素PX的灰度的總和大于第η-I等級的所有像素PX的灰度的總和且小于第η等級的所有像素PX的灰度的總和時，可以認(rèn)為所有像素PX的灰度的總和被包括在查找表740中的第η-I等級中。例如，當(dāng)所有像素PX的灰度的總和在6，220，800和159，252，480之間時，圖像亮度的總和可以被指定為第O等級或第I等級。圖像亮度的總和的等級的數(shù)目η不局限于圖5所示的查找表并且可以是無窮大。當(dāng)數(shù)目η是無窮大時，所有像素PX的灰度的總和和圖像亮度等級具有一一對應(yīng)關(guān)系，以使得與所有像素PX的灰度的總和對應(yīng)的圖像亮度等級可以通過諸如線性函數(shù)之類的函數(shù)方程被確定為連續(xù)的值。等級指向單元730從圖像亮度總和單元720接收所有像素PX的灰度的總和，從而在查找表740中指定或選擇與所有像素PX的灰度的總和對應(yīng)的等級。根據(jù)等級的選擇，等級指向單元730向快門定時控制器700發(fā)送用于快門部件60的快門定時信息TIM。如圖5所示，快門定時信息TM可以具有快門部件60打開的時間的比(％)的值，并且隨著所有像素PX的灰度的總和增大，快門定時信息TIM的值可以變得更大。此外，快門定時信息TIM還可以包括諸如當(dāng)快門部件60打開時的開始點和當(dāng)快門部件60打開時的時間段的分布之
類的信息。快門定時控制器700根據(jù)快門定時信息TIM產(chǎn)生用于控制快門部件60的快門的打開和關(guān)閉的快門部件控制信號C0NT5。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的快門部件控制信號C0NT5可以根據(jù)輸入圖像信號IDAT的所有像素PX的灰度的總和，換言之由顯示面板300顯示的圖像的亮度的總和，來控制快門部件60的快門被打開的時間。參考圖6，根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的快門定時確定單元710包括圖像亮度總和單元720和快門定時計算單元750。根據(jù)本示范性實施例的圖像亮度總和單元720和快門定時控制器700可以與圖4所示的示范性實施例中的相同，因此省略詳細(xì)描述。如上對于圖4所示的示范性實施例所述，當(dāng)查找表740的等級的數(shù)目無窮大時，快門定時計算單元750可以通過使用函數(shù)方程來計算與所有像素PX的灰度的總和對應(yīng)的快門定時信息TIM。例如，快門定時計算單元750 可以根據(jù)諸如線性函數(shù)方程之類的函數(shù)方程來計算與所有像素PX的灰度的總和對應(yīng)的快門定時信息TIM。因此，隨著所有像素PX的灰度的總和變大，快門定時信息TIM的值可以變得更大。接著，將參考圖7至圖12與上述附圖一起描述3D圖像顯示設(shè)備的驅(qū)動方法。圖7到圖10是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備的驅(qū)動方法的圖，以及圖11和圖12是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的通過3D圖像顯示設(shè)備的快門部件看到的實際圖像和它的周圍的示例。參考圖I以及圖7到圖10，如果柵極驅(qū)動器400向柵極線GLl-GLn依次施加?xùn)艠O導(dǎo)通電壓Von以及向數(shù)據(jù)線DLl-DLm施加數(shù)據(jù)電壓Vd，則相應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓Vd施加于顯示面板300的像素PX，從而顯示相應(yīng)灰度的圖像。包括在數(shù)據(jù)電壓Vd中的右眼數(shù)據(jù)電壓Rl和左眼數(shù)據(jù)電壓LI及L2可以每幀被交替地輸入一個。垂直空白時間段VB位于右眼數(shù)據(jù)電壓Rl的輸入時間段和左眼數(shù)據(jù)電壓LI及L2的輸入時間段之間，以及在垂直空白時間段VB中不輸入數(shù)據(jù)電壓Vd。垂直空白時間段VB
可以每幀存在一次。在垂直空白時間段VB的時間的至少一部分期間，快門部件60的左眼快門和右眼快門的一個可以在關(guān)閉狀態(tài)而另一個可以在打開狀態(tài)。此外，背光單元900可以根據(jù)來自于背光控制器950的背光控制信號C0NT4在垂直空白時間段VB的至少一部分期間發(fā)光。例如，如果左眼數(shù)據(jù)電壓LI及L2 二者都輸入到顯示面板300，則右眼快門在緊接在左眼數(shù)據(jù)電壓LI及L2的輸入之后的垂直空白時間段VB期間處于關(guān)閉狀態(tài)，以及左眼快門在緊接在左眼數(shù)據(jù)電壓LI及L2的輸入之后的垂直空白時間段VB的大部分或全部期間處于打開狀態(tài)。背光單元900在緊接在左眼數(shù)據(jù)電壓LI及L2的輸入之后的垂直空白時間段VB的至少一部分期間發(fā)光，以使得在顯示面板300上顯示的左眼圖像通過左眼快門顯示。如果右眼數(shù)據(jù)電Rl輸入到顯示面板300，則左眼快門在緊接在右眼數(shù)據(jù)電壓Rl的輸入之后的垂直空白時間段VB期間處于關(guān)閉狀態(tài)，以及右眼快門在緊接在右眼數(shù)據(jù)電壓Rl的輸入之后的垂直空白時間段VB的大部分或全部期間處于打開狀態(tài)。背光單元900在緊接在右眼數(shù)據(jù)電壓Rl的輸入之后的垂直空白時間段VB的至少一部分期間發(fā)光，以使得在顯示面板300上顯示的右眼圖像通過右眼快門顯示。
背光單元900可以在預(yù)定的第一時間tl之后導(dǎo)通，其中第一時間tl在垂直空白時間段VB中從左眼數(shù)據(jù)電壓LI及L2或右眼數(shù)據(jù)電壓Rl的輸入完成時的時間開始以及在背光單元900導(dǎo)通時結(jié)束。第一時間tl可以是左眼快門或右眼快門已被關(guān)閉足夠長的時間。換句話說，當(dāng)應(yīng)當(dāng)在垂直空白時間段VB中處于關(guān)閉狀態(tài)的快門在相應(yīng)的垂直空白時間段VB的開始點關(guān)閉時，背光單元900不發(fā)光，直到在那之后快門完全地關(guān)閉，以使得可以防止其中左眼圖像和右眼圖像看起來重疊的串?dāng)_。第一時間tl可以根據(jù)快門部件60的響應(yīng)速度自動或手動被控制，或可以是O秒。例如，當(dāng)應(yīng)當(dāng)在垂直空白時間段VB中處于關(guān)閉狀態(tài)的快門在相應(yīng)的垂直空白時間段VB的開始點之前已經(jīng)關(guān)閉時，第一時間tl可以是O秒。此外，背光單元900可以在第二時間t2期間保持發(fā)光狀態(tài)，其中第二時間t2在相應(yīng)的垂直空白時間段VB已經(jīng)過去時且在左眼數(shù)據(jù)電壓LI及L2或右眼數(shù)據(jù)電壓Rl的任何一個已經(jīng)開始被輸入到顯示面板300時開始，以及在此后不久的某時結(jié)束，同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓仍然被輸入。例如，像液晶顯示器，雖然數(shù)據(jù)電壓Vd被輸入到顯示面板300，但是當(dāng)由于液晶分子的響應(yīng)速度而導(dǎo)致對應(yīng)圖像被顯示在顯示面板300上晚時，即使背光單元900繼續(xù)在第二時間t2期間發(fā)光，串?dāng)_也可以不出現(xiàn)。第二時間t2可以根據(jù)顯示面板300的顯示響應(yīng)速度被控制，以及可以是O秒。 在可以包括在左眼數(shù)據(jù)電壓LI及L2或右眼數(shù)據(jù)電壓Rl被輸入時的時間段以及后續(xù)的垂直空白時間段VB的整個周期中，快門部件60的左眼快門和右眼快門的打開或關(guān)閉狀態(tài)(因此的打開或關(guān)閉時間)可以根據(jù)快門部件控制信號C0NT5，或更具體地用于產(chǎn)生快門部件控制信號C0NT5的快門定時信息TIM改變。將參考圖7到圖10描述此。圖7示范性示出了在所有像素PX的灰度的總和，換言之圖像亮度的總和對應(yīng)于圖5所示的查找表中的第O等級時，換言之在快門定時信息TIM為O %時，右眼快門和左眼快門的打開或關(guān)閉狀態(tài)。在這種情況下，右眼快門可以在右眼數(shù)據(jù)電壓Rl輸入之后的垂直空白時間段VB的至少一部分期間處于打開狀態(tài)，以及左眼快門可以在左眼數(shù)據(jù)電壓LI及L2輸入之后的垂直空白時間段VB的至少一部分期間處于打開狀態(tài)。如果垂直空白時間段VB開始且第三時間t3已經(jīng)過去，則右眼快門和左眼快門可以打開，以及可以在背光單元900在相應(yīng)的垂直空白時間段VB中導(dǎo)通之前或與背光單元900的導(dǎo)通同時打開。此外，右眼快門和左眼快門可以在相應(yīng)的垂直空白時間段VB之后的背光單元900截止之后的第四時間t4已經(jīng)過去之后關(guān)閉。第三時間t3和第四時間t4中的至少一個可以是O秒。與圖7所示的不同，右眼快門和左眼快門可以在垂直空白時間段VB已經(jīng)開始且背光單元900截止之前關(guān)閉。在第O等級中與一個垂直空白時間段VB對應(yīng)的右眼快門或左眼快門打開的時間被稱為參考打開時間Τορ_0。在這種情況下，快門定時信息TIM的值可以是0%。接著，圖8示范性示出了在所有像素PX的灰度的總和(或圖像亮度的總和)對應(yīng)于圖5所示的查找表的第I等級時，換言之在快門定時信息 Μ為10%時右眼快門和左眼快門的打開或關(guān)閉狀態(tài)。在這種情況下，右眼快門和左眼快門在比與一個垂直空白時間段VB對應(yīng)的參考打開時間Τορ_0長的第一打開時間Τορ_1期間處于打開狀態(tài)。在這種情況下，左眼快門和右眼快門打開時的時間段可以包括與在左眼快門和右眼快門在第O等級中打開時的參考打開時間Τορ_0對應(yīng)的時間段。換句話說，第一打開時間Τορ_1可以包括參考打開時間Τορ_0。
接著，圖9示范性示出了在圖像亮度的總和對應(yīng)于圖5所示的查找表的第I等級時(像圖8)，換言之在快門定時信息TM為10%時右眼快門和左眼快門的打開或關(guān)閉狀態(tài)。但是，在圖9所示的示范性實施例中，與一個垂直空白時間段VB對應(yīng)的左眼快門和右眼快門打開時的時間段可以包括至少兩個時間段。換句話說，與圖5所示的查找表的第I等級對應(yīng)的左眼快門和右眼快門的第一打開時間Top_l包括參考打開時間Τορ_0和附加打開時間Top_a。形成第一打開時間Top_l的參考打開時間Τορ_0和附加打開時間Top_a可以分開預(yù)定時間，諸如快門短暫關(guān)閉的第三時間，以及附加打開時間Top_a可以位于參考打開時間Τορ_0之前或之后。附加打開時間Top_a可以位于相應(yīng)的垂直空白時間段VB之前或相應(yīng)的垂直空白時間段VB之后。附加打開時間Top_a的長度可以根據(jù)諸如圖5所示的查找表的圖像亮度的總和的等級的數(shù)目之類的各種設(shè)置而不同并確定 。在圖9所示的示范性實施例中，第一打開時間Top_l分為兩個時間段，但是本發(fā)明不限于此，以及附加打開時間1'0 _&可以分為多個時間段。接著，圖10示范性示出了在所有像素PX的灰度的總和對應(yīng)于作為圖5所示的查找表中的最后等級的第10等級時，換言之在快門定時信息 Μ為100%時右眼快門和左眼快門的打開或關(guān)閉狀態(tài)。右眼快門和左眼快門可以在第十打開時間Τορ_10期間處于與一個垂直空白時間段VB對應(yīng)的打開狀態(tài)。第十打開時間Τορ_10是所有等級的打開時間當(dāng)中最長的。例如，第十打開時間Τορ_10可以是圖7所示的參考打開時間Τορ_0的時間加上十倍于圖9所示的附加打開時間Top_a。第十打開時間Top_10可以分為分開多個時間段，像根據(jù)圖9所示的示范性實施例的第一打開時間Τορ_1那樣。如圖10所示，在第十打開時間Τορ_10完成時的點可以剛好在如第五時間t5所示的下一個垂直空白時間段VB之前或在其開始點，以及第十打開時間Top_10的開始點可以在如第六時間t6所示的前一垂直空白時間段VB的完成時或在其之后不久。第五時間t5和第六時間t6中的至少一個可以是O秒。如上所述,根據(jù)圖5以及圖7到圖10所示的示范性實施例，當(dāng)輸入圖像信號IDAT的所有像素PX的灰度的總和分為η個等級時，快門定時信息TIM可以具有根據(jù)劃分的等級成比例的值。快門部件60的左眼快門或右眼快門可以具有隨著對于一個幀的一個垂直空白時間段VB的快門定時信息TIM的增大而增大的快門打開時間。此時，快門部件60的左眼快門或右眼快門的一個幀的打開時間可以與快門定時信息TIM的值成比例。如圖9所示，快門打開時間可以分成多個時間段。根據(jù)與第η等級對應(yīng)的快門定時信息TIM的快門的打開時間(例如，第η打開時間)可以比根據(jù)與第η-I等級對應(yīng)的快門定時信息TIM的快門打開時間(例如，第η-I打開時間)長。與第η打開時間對應(yīng)的時間段可以包括與參考打開時間Τορ_0對應(yīng)的時間段，以及第η打開時間相對于參考打開時間Τορ_0擴展的方向及其長度可以被自由地確定。此外，相鄰等級的快門打開時間之間的差被稱為附加打開時間，以及附加打開時間可以貫穿所有等級是恒定的。當(dāng)η是無窮大時，快門定時信息TIM可以具有與所有像素PX的灰度的總和成比例的值，以及在快門部件60的快門在一個垂直空白時間段VB內(nèi)打開時的快門打開時間可以與快門定時信息 Μ的值成比例。如上所述，快門部件60的快門的打開時間根據(jù)顯示面板300的所有像素PX的灰度的總和被控制。以這種方式，通過使用由顯示面板300顯示的圖像的亮度的總和，在通過快門部件60觀看顯示面板300時看到的顯示面板300的周圍亮度可以改變，從而提供逼真的3D圖像。參考圖11，當(dāng)在顯示面板300上顯示的圖像具有較暗的亮度，諸如洞穴或夜晚的圖像時，快門定時信息TIM具有與圖像的亮度成比例的小的值，以及快門部件60的快門打開的時間被控制為與快門定時信息TIM成比例的短。因此，快門的打開時間可以被控制為具有參考打開時間Τορ_0或類似的短時間，因而通過快門部件60看到的顯示面板300的周圍亮度幾乎不可能被識別到。因而，可以提高3D圖像顯示設(shè)備的用戶實際上處于洞穴的感覺或它實際上是夜晚的感覺，以使得可以增大3D圖像的真實感。參考圖12，當(dāng)在顯示面板300上顯示的圖像具有較亮的亮度，諸如白天圖像時，快門定時信息TIM具有與圖像的亮度成比例的高的值，以及快門部件60的快門被打開的時間被控制為與快門定時信息TIM成比例的長。例如，快門的打開時間可以被控制具有第十打開時間Τορ_10。因而，通過快門部件60看到的顯示面板300的周圍亮度可以很高。因此，3D圖像顯示設(shè)備的用戶可以具有它們實際上處于亮的位置的感覺。 如上所述，當(dāng)在顯示面板300上顯示的圖像的亮度高時，通過快門部件60看到的顯示面板300的周圍亮度高，以及當(dāng)在顯示面板300上顯示的圖像的亮度低時，通過快門部件60看到的顯示面板300的周圍亮度低，以使得可以提高3D圖像的顯示效果并且可以增強3D圖像的真實感。在本發(fā)明的示范性實施例中，背光單元900主要在垂直空白時間段VB的時間的至少一部分期間發(fā)光并且在數(shù)據(jù)電壓Vd輸入的時間的大部分期間截止，以使得可以降低功耗。在上述示范性實施例中，在快門定時確定單元710中將輸入圖像信號IDAT的所有像素PX的灰度求和以產(chǎn)生快門定時信息TIM。換句話說,基于所有像素的灰度的總和來控制快門部件60的快門的打開和關(guān)閉定時。但是，本發(fā)明不限于此。例如，可以基于一些像素PX的灰度的總和來控制快門部件60的快門的打開和關(guān)閉定時。這里，該一些像素PX可以是位于顯示面板300的中央處的多個像素PX。接著，將分別參考圖13和圖14描述根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備。對于指定圖13和圖14中的相似元件的前述圖的參考數(shù)字，將省略相同的描述。圖13和圖14是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的用于控制3D圖像顯示設(shè)備的快門部件的控制器的框圖。根據(jù)圖13所示的示范性實施例，快門定時確定單元710從集成控制器650接收周圍亮度控制信號AL_DAT以產(chǎn)生快門定時信息TIM。作為關(guān)于顯示面板300的周圍亮度的信息的周圍亮度控制信號AL_DAT可以由圖像制作者或用戶選擇，并且可以不考慮輸入圖像信號IDAT的灰度而被選擇。換句話說，周圍亮度控制信號AL_DAT可以是關(guān)于根據(jù)圖像改變的周圍亮度的信息，該圖像根據(jù)輸入圖像信號IDAT或圖像制作者的意圖改變。周圍亮度控制信號AL_DAT可以被分配具有用于每個幀的輸入圖像信號IDAT的附加位，或可以是與輸入圖像信號IDAT的每個幀同步的單獨的信號?？扉T定時確定單元710可以選擇與周圍亮度控制信號AL_DAT對應(yīng)的圖像亮度等級和相應(yīng)的快門定時信息TIM，并且可以向快門定時控制器700輸出快門定時信息TIM。例如，快門定時確定單元710可以通過使用查找表741來選擇快門定時信息 Μ，以及可以通過使用線性函數(shù)方程來計算快門定時信息TIM。查找表741可以位于快門定時確定單元710的內(nèi)部或快門定時確定單元710的外部。根據(jù)圖13所示的示范性實施例，3D圖像顯示設(shè)備的用戶以及圖像制作者可以通過周圍亮度控制信號AL_DAT直接控制顯示面板300的周圍亮度，從而使得能夠根據(jù)用戶的偏好或圖像制作者的最佳設(shè)置來調(diào)節(jié)3D圖像。根據(jù)圖14所示的示范性實施例的3D圖像顯示設(shè)備還包括亮度傳感器30和將來自于亮度傳感器30的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換單元32。位于集成控制器650處的亮度傳感器30感測周圍亮度以基于該感測產(chǎn)生檢測信號并將檢測信號輸出到A/D轉(zhuǎn)換單元32。A/D轉(zhuǎn)換單元32 A/D轉(zhuǎn)換關(guān)于周圍亮度的檢測信號以產(chǎn)生作為數(shù)字信號的周圍亮度信息并將數(shù)字信號輸出到快門定時確定單元710?？扉T定時確定單元710接收周圍亮度信息以產(chǎn)生快門定時信息 Μ。此時，快門定時確定單元710可以在查找表742中選擇與周圍亮度信息對應(yīng)的快門定時信息TIM，以及可以通過使用具有周圍亮度信息作為變量的函數(shù)方程來計算快門定時信息TIM。查找表742可以位于快門定時確定單元710的內(nèi)部或快門定時確定單元710的外部。
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根據(jù)圖14所示的示范性實施例，快門部件60的快門的打開和關(guān)閉定時根據(jù)3D圖像顯示設(shè)備的顯示面板300的周圍亮度被主動地控制，以使得可以控制通過快門部件60看到的周圍亮度的影響。例如，當(dāng)周圍亮度非常高時，可以通過降低快門部件60的快門的打開時間來控制通過快門部件60看到的周圍亮度。根據(jù)上述示范性實施例，在包括快門部件的3D圖像顯示設(shè)備中，快門部件的快門被打開的時間被主動地控制以控制顯示圖像周圍的區(qū)域的亮度，以使得可以增強圖像的3D顯示效果和真實感。盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的示范性實施例對本發(fā)明進(jìn)行了具體圖示和描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由以下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明做出形式和細(xì)節(jié)上的各種修改。
權(quán)利要求
1.一種三維(3D)圖像顯示設(shè)備，包括 顯示面板組件，包括顯示圖像的顯示面板和定時控制器； 集成控制器，向該定時控制器發(fā)送輸入圖像信號； 快門部件，包括左眼快門和右眼快門； 快門定時確定單元，從集成控制器或外部源接收快門部件控制源信號以產(chǎn)生快門定時信息；和 快門定時控制器，接收快門定時信息以產(chǎn)生快門部件控制信號并且向快門部件發(fā)送快門部件控制信號， 其中，對于一幀的左眼快門或右眼快門的打開時間或關(guān)閉時間基于該快門定時信息。
2.如權(quán)利要求I所述的3D圖像顯示設(shè)備，其中，對于該幀的左眼快門或右眼快門的打開時間隨著快門定時信息的值的增大而增大。
3.如權(quán)利要求2所述的3D圖像顯示設(shè)備，其中，該快門部件控制源信號包括輸入圖像信號，以及 該快門定時確定單元包括圖像亮度總和單元，從集成控制器或定時控制器接收輸入圖像信號并且求來自于輸入圖像信號的多個像素的灰度的總和以計算總和值。
4.如權(quán)利要求3所述的3D圖像顯示設(shè)備，其中，該快門定時確定單元包括 查找表，存儲具有相應(yīng)的總和值和相應(yīng)的快門定時信息值的圖像亮度等級；和 等級指向單元，從該查找表中選擇與該總和值對應(yīng)的圖像亮度等級和快門定時信息。
5.如權(quán)利要求3所述的3D圖像顯示設(shè)備，其中，該快門定時確定單元包括快門定時計算單元，基于該總和值計算快門定時信息。
6.如權(quán)利要求2所述的3D圖像顯示設(shè)備，其中，該快門部件控制源信號包括周圍亮度控制信號，以及 該快門定時確定單元根據(jù)從集成控制器輸入的周圍亮度控制信號產(chǎn)生該快門定時信肩、O
7.如權(quán)利要求2所述的3D圖像顯示設(shè)備，還包括 亮度傳感器，感測周圍亮度以產(chǎn)生檢測信號；和 模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換單元，A/D轉(zhuǎn)換該檢測信號以產(chǎn)生周圍亮度信息， 其中，該快門部件控制源信號包括該周圍亮度信息，以及 該快門定時確定單元接收該周圍亮度信息以產(chǎn)生快門定時信息。
8.一種用于驅(qū)動三維(3D)圖像顯示設(shè)備的方法，該3D圖像顯示設(shè)備包括包含顯示面板和定時控制器的顯示面板組件、向定時控制器發(fā)送輸入圖像信號的集成控制器、包括左眼快門和右眼快門的快門部件、和快門定時確定單元，該方法包括 在快門定時確定單元處從集成控制器或外部源接收快門部件控制源信號以產(chǎn)生快門定時信息；以及 利用該3D圖像顯示設(shè)備的快門定時控制器根據(jù)該快門定時信息控制對于一幀的左眼快門或右眼快門的打開時間或關(guān)閉時間。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，對于該幀的左眼快門或右眼快門的打開時間隨著快門定時信息的值的增大而增大。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，該快門部件控制源信號包括來自于集成控制器或定時控制器的輸入圖像信號，以及 該方法還包括 向該快門定時確定單元輸入該輸入圖像信號；以及 在該快門定時確定單元處求來自于輸入圖像信號的多個像素的灰度的總和以計算總和值。
全文摘要
一種三維(3D)圖像顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法，所述3D圖像顯示設(shè)備包括顯示面板組件，包括顯示圖像的顯示面板和定時控制器；集成控制器，向該定時控制器發(fā)送輸入圖像信號；快門部件，包括左眼快門和右眼快門；快門定時確定單元，從集成控制器或外部源接收快門部件控制源信號以產(chǎn)生快門定時信息；和快門定時控制器，接收快門定時信息以產(chǎn)生快門部件控制信號并且向快門部件發(fā)送快門部件控制信號，其中對于一幀的左眼快門或右眼快門的打開時間或關(guān)閉時間基于該快門定時信息。
文檔編號H04N13/00GK102892013SQ20121001195
公開日2013年1月23日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者金寶濫, 金明鐵, 文勝煥, 李炳俊, 金潤載, 具南希, 李鐘侖 申請人:三星顯示有限公司