立体影像显示系统、显示器及显示器的背光模组控制方法

专利名称：立体影像显示系统、显示器及显示器的背光模组控制方法
技术领域：
本发明关于一种影像显示系统、该影像显示系统所包含的显示器及该显示器的背 光模组控制方法；特别是一种立体影像显示系统、用于提供立体影像的显示器及该显示器 的背光模组控制方法。
背景技术：
为了提供使用者更真实的影像效果，显示器产业出现越来越多可提供观赏者立体 视觉效果的显示器。在此请参照图1所示的习知立体影像显示系统10。如图1所示，习知 立体影像显示系统10包含显示器20、电脑30及液晶快门眼镜40，其中讯号连接建立于显 示器20及电脑30之间，以供电脑30将立体影像讯号传输至显示器20。显示器20将把立 体影像讯号分为左眼影像讯号及右眼影像讯号，其中显示器将根据立体影像讯号交替产生 左眼影像及右眼影像。如图1所示，显示器20及液晶快门眼镜40分别具有同步讯号发射器21及同步讯 号接收器41，其中同步讯号发射器21根据同步讯号发射红外线。换言之，同步讯号发射器 21将同步讯号自电讯号转换成红外线。同步讯号接收器41用于接收红外线以得知目前显 示器20所产生的影像为左眼影像或是右眼影像，以进一步控制液晶快门眼镜40中左眼快 门42及右眼快门43的开启及关闭。如此可见，液晶快门眼镜40将自同步讯号发射器21感应同步讯号并根据同步讯 号来判断当下显示器20的影像是左眼影像或是右眼影像。液晶快门眼镜40将于显示器20 产生左眼影像时藉由驱动液晶转向来分别开启左眼快门42及关闭右眼快门43。同样地，液 晶快门眼镜40将于显示器20产生右眼影像时驱动液晶转向关闭左眼快门42及开启右眼 快门43。如此可见，液晶快门眼镜40藉由开启关闭快门来使观赏者的双眼分别接受左眼影 像及右眼影像，以进一步使观赏者具有立体视觉效果。为了传输同步讯号而加装同步讯号发射器21及同步讯号接收器41将增加习知立 体影像显示系统10的成本并减低其市场竞争力。此外，同步讯号发射器21及同步讯号接 收器41的相对位置需固定以确保同步讯号传输的稳定性。然而，上述相对位置将因观赏者 位置的移动而不停改变。因此同步讯号接收器41时常会因红外线被阻挡或红外线的强度 不足而无法正确地与显示器20的同步讯号发射器21进行同步。如此一来，液晶快门眼镜40将会因同步不正确而错误开启及关闭液晶快门，并使 观赏者无法进行立体影像的观赏。

发明内容
本发明之目的在于提供一种具有较低成本的立体影像显示系统。本发明之另一目的在于提供一种透过背光与立体影像眼镜进行同步的显示器及 显示器的背光模组控制方法。本发明的立体影像显示系统包含显示器及具有感测器的立体影像眼镜。显示器连接于电脑或其他电子装置以接收立体影像讯号及左右同步讯号。其中一实施例中，显示器包含使用者设定电路、背光驱动模组、背光模组。使用者 设定电路用以依据使用者输入，产生原始背光驱动讯号；背光驱动模组电连接该使用者设 定电路，依据该左右同步讯号来调变该原始背光驱动讯号以产生调变背光驱动讯号；背光 模组电连接该背光驱动模组，于该立体影像讯号对应的显示时段中，该背光模组依据该调 变背光驱动讯号而输出背光，该背光明暗度会随着该调变背光驱动讯号强弱而变化。进一步地，显示器还包括编码模组，编码模组将该左右同步讯号编码产生编码同 步讯号，而该背光驱动模组把该编码同步讯号迭加到该原始背光驱动讯号以产生该调变背 光驱动讯号。进一步地，该编码同步讯号具有至少一个短脉冲讯号，该短脉冲讯号具有预设宽 度Ws，而对应于该立体影像讯号显示时段内，该原始背光驱动讯号为直流讯号，该直流讯号 具有预设电压V，该背光驱动模组自该直流讯号减去该短脉冲讯号，使对应于该立体影像讯 号显示时段内，该调变背光驱动讯号具有至少一个电压低于该预设电压V且宽度为该预设 宽度Ws的波谷；或者，编码同步讯号具有至少一个短脉冲讯号，该短脉冲讯号具有预设宽 度Ws，而在该立体影像讯号显示时段内，该原始背光驱动讯号为长脉冲讯号，该长脉冲讯号 具有预设宽度WL且具有预设电压V，其中宽度WL大于宽度Ws，该背光驱动模组自该长脉冲 讯号减去该短脉冲讯号，使对应于该立体影像讯号显示时段内，该调变背光驱动讯号具有 至少一个电压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷。进一步地，该立体影像讯号包含左眼影像讯号与右眼影像讯号，其中对应于该左 眼影像讯号显示时段内，该调变背光驱动讯号具有X个电压低于该预设电压V且宽度为该 预设宽度Ws的波谷；对应于该右眼影像讯号显示时段内，该调变背光驱动讯号具有Y个电 压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷，其中X相异于Y。进一步地，该立体影像讯号还包含左眼影像讯号与右眼影像讯号，其中对应于该 左眼影像讯号显示时段内，该电压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷出现于 Pl相位处；对应于该右眼影像讯号显示时段内，该电压低于该预设电压V且宽度为该预设 宽度Ws的波谷出现于P2相位处，Pl相位相异于P2相位。进一步地，还包含左右同步讯号产生器，电连接于该编码模组，其中当该编码模组 接收的该左右同步讯号电流大小小于预设值时，该同步讯号产生器将该立体影像讯号分类 为复数个左眼影像讯号及复数个右眼影像讯号，并依该左/右眼影像讯号的时序产生该左 右同步讯号。另一实施例中，显示器接收立体影像讯号，该显示器包含使用者设定电路、左右同 步讯号产生器、背光驱动模组以及背光模组。使用者设定电路用以依据使用者输入，产生原 始背光驱动讯号；左右同步讯号产生器将该立体影像讯号分类为复数个左眼影像讯号及复 数个右眼影像讯号，并依该左/右眼影像讯号的时序产生左右同步讯号；背光驱动模组电 连接该使用者设定电路，依据该左右同步讯号来调变该原始背光驱动讯号以产生调变背光 驱动讯号；背光模组电连接该背光驱动模组，于该立体影像讯号对应的显示时段中，该背光 模组依据该调变背光驱动讯号而输出背光，该背光明暗度会随着该调变背光驱动讯号强弱 而变化。进一步地，还包括编码模组，编码模组将该左右同步讯号编码产生编码同步讯号，而该背光驱动模组把该编码同步讯号迭加到该原始背光驱动讯号以产生该调变背光驱动 讯号。进一步地，该编码同步讯号具有至少一个短脉冲讯号，该短脉冲讯号具有预设宽 度Ws，而对应于该立体影像讯号显示时段内，该原始背光驱动讯号为直流讯号，该直流讯号 具有预设电压V，该背光驱动模组自该直流讯号减去该短脉冲讯号，使对应于该立体影像讯 号显示时段内，该调变背光驱动讯号具有至少一个电压低于该预设电压V且宽度为该预设 宽度Ws的波谷；或者，该编码同步讯号具有至少一个短脉冲讯号，该短脉冲讯号具有预设 宽度Ws，而在该立体影像讯号显示时段内，该原始背光驱动讯号为长脉冲讯号，该长脉冲讯 号具有预设宽度WL且具有预设电压V，其中宽度WL大于宽度Ws，该背光驱动模组自该长脉 冲讯号减去该短脉冲讯号，使对应于该立体影像讯号显示时段内，该调变背光驱动讯号具 有至少一个电压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷。进一步地，该立体影像讯号包含左眼影像讯号与右眼影像讯号，其中对应于该左 眼影像讯号显示时段内，该调变背光驱动讯号具有X个电压低于该预设电压V且宽度为该 预设宽度Ws的波谷；对应于该右眼影像讯号显示时段内，该调变背光驱动讯号具有Y个电 压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷，其中X相异于Y。进一步地，该立体影像讯号还包含左眼影像讯号与右眼影像讯号，其中对应于该 左眼影像讯号显示时段内，该电压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷出现于 Pl相位处；对应于该右眼影像讯号显示时段内，该电压低于该预设电压V且宽度为该预设 宽度Ws的波谷出现于P2相位处，Pl相位相异于P2相位。显示器的显示面板将根据立体影像讯号及背光在不同时段交替产生左眼影像及 右眼影像。立体影像眼镜的感测器将根据上述背光明暗度的变化来判断显示器所产生的影 像是左眼影像或是右眼影像，以对应开启及关闭立体影像眼镜的左眼快门及右眼快门。本发明还提供一种显示器的背光模组控制方法，该显示器包括使用者设定电路、 背光驱动模组及背光模组，该方法包含下列步骤由该显示器接收立体影像讯号及左右同 步讯号；由该使用者设定电路依据使用者输入，产生原始背光驱动讯号；由该背光驱动模 组依据该左右同步讯号来调变该原始背光驱动讯号以产生调变背光驱动讯号；以及于该立 体影像讯号对应的显示时段中，由该背光模组依据该调变背光驱动讯号而输出背光，该背 光明暗度会随着该调变背光驱动讯号强弱而变化。进一步地，该显示器还包括编码模组，将该左右同步讯号编码产生具有至少一个 短脉冲讯号的编码同步讯号，该短脉冲讯号具有预设宽度Ws，而对应于该立体影像讯号显 示时段内，该原始背光驱动讯号为直流讯号，该直流讯号具有预设电压V，该方法包括迭 加该编码同步讯号及该原始背光驱动讯号以产生该调变背光驱动讯号；输出具有至少一个 电压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷的该背光。进一步地，该方法包括计算该波谷数目来判断目前显示器输出该立体影像讯号 的左眼影像讯号或右眼影像讯号。如上所述，本发明的显示器藉由背光模组所产生的背光来与立体影像眼镜进行同 步，因此不需要会产生额外硬体成本的同步讯号发射器及接收器。此外，背光模组所产生的 背光相较于红外线更可与立体影像眼镜建立稳定的讯号连接，以维持使用者在观赏立体影 像的视觉品质。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。


图1所示为习知立体影像显示系统的示意图；图2A所示为本发明立体影像显示系统的示意图；图2B所示为图2A所示显示器的背光模组控制方法；图3A所示为立体影像显示系统中原始背光驱动讯号、编码同步讯号、调变背光驱 动讯号及立体影像显示时段的时序图；图3B、图4、图5、图6、图7所示为图3A所示原始背光驱动讯号、编码同步讯号、调 变背光驱动讯号及立体影像显示时段的变化实施例；图8A所示为图2A所示显示器的变化实施例；图8B所示为图8A所示显示器的背光模组控制方法；图9所示为图8A所示实施例中左右同步讯号产生器产生左右同步讯号的演算 法；图IOA所示为图2A所示显示器的变化实施例；以及图IOB所示为图IOA所示显示器的背光模组控制方法。
具体实施例方式本发明关于一种影像显示系统、该影像显示系统所包含的显示器及该显示器的背 光模组控制方法；特别是一种立体影像显示系统、用于提供立体影像的显示器及该显示器 的背光模组控制方法。图2A所示为本发明立体影像显示系统100的示意图，其中本实施例的立体影像显 示系统100包含显示器200及具有感测器430的立体影像眼镜400。在本实施例中，显示 器200自外界接收立体影像讯号D、左右同步讯号L、R及垂直同步讯号Vsync并根据上述 讯号产生立体影像I，其中立体影像I包含不同时段中交替产生的左眼影像及右眼影像。如 图2A所示，显示器200较佳电连接于电脑300以自电脑300接收立体影像讯号D、左右同步 讯号L、R及垂直同步讯号Vsync，但不限于此；显示器200亦可电连接于如蓝光光碟机等光 碟机及其他可提供立体影像讯号D、左右同步讯号L、R及垂直同步讯号Vsync的电子装置。 在不同实施例中，显示器200本身亦可包含用于储存立体影像讯号D的硬碟或其他电子储 存装置。在图2A所示的实施例中，立体影像眼镜400包含左眼快门410及右眼快门420，用 以接收立体影像I。当使用者戴上立体影像眼镜400时，立体影像眼镜400需在显示器200 显示左眼影像时，关闭右眼快门420而只开启左眼快门410 ；并于在显示器200显示右眼影 像时，关闭左眼快门410而只开启右眼快门420，以提供使用者视觉上的立体影像效果。本 实施例的显示器200于产生立体影像I的同时，藉由改变背光模组所产生的背光B明暗度 来与立体影像眼镜400进行同步。换言之，立体影像眼镜400的感测器430将根据背光B 明暗度的改变来判断显示器200输出的影像为左眼影像或是右眼影像。在本实施例中，左 眼快门410及右眼快门420包含液晶，以供感测器430于判断左、右眼影像后控制液晶的转向来关闭及开启左、右眼快门410、420。 如图2A所示，显示器200包含讯号介面210、使用者设定电路220、编码模组230、 背光驱动模组240、背光模组250及显示面板260。本实施例的讯号介面210电连接于电脑 300以接收立体影像讯号D、垂直同步讯号Vsync及左右同步讯号L、R，并将立体影像讯号 D及左右同步讯号L、R分别传输至显示面板260及编码模组230。垂直同步讯号Vsync通 知显示器200左眼及右眼影像显示时段个别的初始端，而左右同步讯号L、R则通知显示器 200目前输出的是左眼或右眼影像。显示面板260将接收背光模组250所产生的背光B并 根据立体影像讯号D于不同时段交替产生左眼影像及右眼影像。 在图3A-图5实施例中，使用者设定电路220产生持续电流(continuous current)型态的原始背光驱动讯号500，其中背光模组250所产生背光B的明暗度与原始 背光驱动讯号500的持续电流大小与成正相关。于显示器200出厂时，原始背光驱动讯号 500具有预设电流大小，但使用者可透过使用者设定电路220来调整原始背光驱动讯号500 的持续电流大小，进而来调整背光B的明暗度。在图6-图7实施例中，使用者设定电路220产生脉冲电流(pulse current)型态 的原始背光驱动讯号500，人眼所感受到背光模组250所输出背光B的平均明暗度(aVerage brightness)与原始背光驱动讯号500的"脉冲电流大小"及"脉冲电流持续时间"成正 相关。于显示器200出厂时，原始背光驱动讯号500具有预设脉冲持续时间，而使用者可透 过使用者设定电路220来调整原始背光驱动讯号500的"脉冲电流持续时间"长短，进而 改变背光B的明暗度。因此本实施例的原始背光驱动讯号500可为"电流大小可调整"的持续电流讯 号，亦可为"电流大小"固定，但"脉冲电流持续时间"可调整的脉冲电流讯号。图2A所示的编码模组230电连接于讯号介面210及背光驱动模组240。编码模 组230自讯号介面210接受自电脑300所接收的垂直同步讯号Vsync及左右同步讯号L、 R，并根据左右同步讯号L、R分别产生编码同步讯号600L(对应于左眼影像显示时段710) 或600R (对应于右眼影像显示时段720)。本实施例的编码同步讯号600L或600R为脉冲讯 号；换言之，编码模组230根据左右同步讯号L、R产生复数直流脉冲讯号，但不限于此。此外，在本实施例中，编码模组230用于根据左右同步讯号L、R分别产生编码同步 讯号600L或600R，但不限于此；如图4、图7实施例，若电脑300所提供的左右同步讯号L、 R就是合适的脉冲讯号，则立体影像显示系统100亦可直接将左右同步讯号L、R作为编码 同步讯号600L或600R使用而省去编码步骤。在图3A-图7实施例中，垂直同步讯号Vsync决定左眼影像显示时段710及右眼 影像显示时段720时间轴上起点，而编码同步讯号600L或600R则决定目前输出的是左眼 或右眼影像。背光驱动模组240同时接收使用者设定电路220所产生的原始背光驱动讯号500 以及编码模组230所产生的编码同步讯号600L或600R 二者之一，并根据原始背光驱动讯 号500及编码同步讯号600L、600R产生用以驱动背光模组250的调变背光驱动讯号700。在 图3A-图7实施例中，背光驱动模组240将原始背光驱动讯号500减去编码同步讯号600L、 600R以产生调变背光驱动讯号700 ；换言之，调变背光驱动讯号700的电流大小为原始背光 驱动讯号500及编码同步讯号600L、600R电流大小之差，但不限于此；在不同实施例中，背光驱动模组240亦可藉由迭加原始背光驱动讯号500及编码同步讯号600L、600R来产生调 变背光驱动讯号700。在图2A所示的实施例中，背光模组250将自背光驱动模组240接收调变背光驱动 讯号700并根据该驱动讯号输出背光B，如图3A-图5实施例的背光B明暗度与调变背光驱 动讯号700的电流大小成正相关。立体影像眼镜400的感测器430将根据背光B明暗度的 改变来判断编码同步讯号600L或600R是否出现于特定影像显示时段内，以判断显示面板 260在当下所输出的影像是左眼影像或右眼影像。图2B所示为本发明显示器200的背光模组控制方法的流程图。如图2B所示，控制 方法包含步骤S800，接收立体影像讯号D，其中本控制方法包含由显示器200自电脑300接 收立体影像讯号D及左右同步讯号L、R，但不限于此；显示器200亦可自其他电子装置取得 立体影像讯号D及左右同步讯号L、R。显示器将根据立体影像讯号D产生左眼影像740讯 号及右眼影像讯号，以供显示器200的显示面板260在不同时段交替产生左眼影像740及 右眼影像。显示器200的背光模组250则是根据左右同步讯号L、R改变背光B的明暗度， 以供立体影像眼镜400根据背光B明暗度判别显示面板250所产生的影像为左眼影像740 或右眼影像750。本发明背光模组控制方法进一步包含步骤S810，产生原始背光驱动讯号500以驱 动背光模组250来产生具对应明暗度的背光B。在本实施例中，显示器200包含用以产生原 始背光驱动讯号500的使用者设定电路220，其中使用者设定电路220包含使用者设定值， 用以在显示器200启动时产生具有预设电流大小的原始背光驱动讯号500。然而，使用者可 选择性在显示器200启动后调整使用者设定电路220来改变原始背光驱动讯号500的电流 大小及背光B的明暗度。背光模组控制方法另包含步骤S820，将左右同步讯号L、R编码以产生编码同步讯 号600L、600R及步骤S830，迭加编码同步讯号600L、600R及原始背光驱动讯号500以产生 调变背光驱动讯号700。在本实施例中，显示器200包含编码模组230及背光驱动模组240， 其中编码模组230用以在步骤S820中调变自电脑300所接收的左右同步讯号L、R来产生 编码同步讯号600L、600R。背光驱动模组240则是用于将编码同步讯号600L、600R迭加于 原始背光驱动讯号500以产生实际用于驱动背光模组250的调变背光驱动讯号700。在本实施例中，编码模组230于显示器200产生左眼影像的时段产生具脉冲电流 形态的编码同步讯号600L、600R。背光驱动模组240则是将编码同步讯号600L、600R与原 始背光驱动讯号500相减以产生具有波谷620的调变背光驱动讯号700，其中上述波谷620 及编码同步讯号600L、600R具有相对应的时间位置及时间宽度。此外，在本实施例中，原始 背光驱动讯号500为直流电压，但不限于此；在不同实施例中，原始背光驱动讯号500亦可 根据背光模组250驱动方式的不同而改变为复数具脉冲形态的电压。在本实施例中，编码模组230于左眼影像的时段产生编码同步讯号600L，但不限 于此。编码模组230可选择性于右眼影像的时段产生编码同步讯号600R或分别在两时段 产生不同数目的编码同步讯号600L、600R。在不同实施例中，编码模组230亦可在上述两时 段的不同相位处产生编码同步讯号600L、600R。本发明背光模组控制方法将于步骤S840中将背光驱动模组240所产生的调变背 光驱动讯号700输入背光模组250以产生背光B，以供显示器200的显示面板260根据根据立体影像讯号D产生左眼影像及右眼影像。背光B的明暗度与调变背光驱动讯号700的电 流大小成正相关，因此背光B明暗度将于对应波谷620的位置产生变化。在本实施例中，由 于调变背光驱动讯号700具有波谷620，因此背光B于对应波谷620位置的明暗度将对应地 降低。换言之，背光B明暗度亦具有时间位置及宽度对应于编码同步讯号600L、600R的波 谷 620。在步骤S850中，本发明立体影像眼镜400上的感测器430将根据图3A-图7所示 方法来感测背光B明暗度变化，进而计算调变背光驱动讯号700中波谷620的数目及位置， 以判断当时显示器200所产生的影像为左眼影像或是右眼影像。感测器430之后将控制立 体影像眼镜的左眼快门410及右眼快门420进行相对应的开启及关闭。图3A所示为原始背光驱动讯号500、编码同步讯号600L、调变背光驱动讯号700 及立体影像显示时段730的时序图。如图3A所示，原始背光驱动讯号500为持续电流讯号， 其中原始背光驱动讯号500为使用者可调整的预设电流510。如图3A所示，左右同步讯号L、R为脉冲电流，其中左右同步讯号L、R在不同显示 时段中分别具有不同数目的脉冲电流。在本实施例中，左右同步讯号L、R于左眼影像显示 时段710及右眼影像显示时段720中分别具有不同数目脉冲电流，但不限于此；在不同实施 例中，不同实施例的左右同步讯号L、R亦可在左眼影像显示时段710及右眼影像显示时段 720中具有相同数目的脉冲电流。此外，左右同步讯号L、R亦可选择性具有相同或相异的 电流大小及脉冲宽度。编码同步讯号600L为脉冲讯号且具有预设宽度610的脉冲电流。在本实施例中， 预设电流510的电流大小相同于编码同步讯号600L的脉冲电流大小，但不限于此；编码同 步讯号600L脉冲电流大小只要足以能产生让感测器430侦测得到波谷620即可。本实施例的调变背光驱动讯号700为原始背光驱动讯号500及编码同步讯号600L 之差，因此调变背光驱动讯号700在对应于编码同步讯号600L的时间位置将有波谷620，其 中波谷620的电流小于预设电流510且宽度为预设宽度610。如图3A所示，依据垂直同步讯号Vsync，左眼影像显示时段710及右眼影像显示时 段720于时间轴上交替排列且组成立体影像显示时段730。在本实施例中，预设编码同步讯 号600L于时间轴上对应于左眼影像显示时段710初始端的位置。如此于左眼影像显示时 段710的初始端，调变背光驱动讯号700有对应的波谷620变化，亦即编码同步讯号600L， 而右眼影像显示时段720内并不具有任何波谷620。如此一来，当感测器430侦测到背光具有时间宽度接近预设宽度610且波形接近 脉冲的明暗变化时，即可判断当时显示器200所产生的影像是左眼影像。立体影像眼镜400 对应地先开启左眼快门及关闭右眼快门，并计时等到左眼影像显示时段710结束时，立体 影像眼镜400再开启右眼快门及关闭左眼快门，直到下个编码同步讯号600L被侦测到。图3B为图3A所示原始背光驱动讯号500、编码同步讯号600L、调变背光驱动讯号 700在另一实施例的时序图。在本实施例中，左右同步讯号L、R分别由电脑300自不同线 路传输至显示器300。此外，左右同步讯号L、R为分别产生于不同显示时段710、720初始 端的脉冲电流，其中编码模组230将根据左右同步讯号L产生编码同步讯号600L，以供背光 驱动模组240产生调变背光驱动讯号700。此外，在图3B所示的实施例中，左右同步讯号L及编码同步讯号600L具有相异的电流大小及时序位置，但不限于此；在不同实施例中，左右同步讯号L及编码同步讯号600L 亦可选择性具有相同的电流大小及时序位置。图4所示为原始背光驱动讯号500、编码同步讯号600L、600R、调变背光驱动讯号 700在不同实施例的时序图。在本实施例中，显示器200的编码模组230于左、右眼影像显 示时段710、720分别产生不同数目的脉冲电流以使调变背光驱动讯号700在不同显示时段 具有相异数目的波谷620，如此分别作为编码同步讯号600L与600R。如图4所示，编码同步讯号600L对应左眼影像显示时段710初始端并具有单一脉 冲电流，而编码同步讯号600R于对应右眼影像显示时段720初始端并具有二个相邻的脉冲 电流。因此调变背光驱动讯号700于左、右眼影像显示时段710、720初始端处将分别具有 一个波谷620及二个相邻的波谷620。如此感测器在感测背光明暗度时仅需判断左眼影像 显示时段710、右眼影像显示时段720初始端处波谷620的数目，即可判断显示器200目前 所输出的影像是左眼影像或是右眼影像，立体影像眼镜400便对应地开启或关闭左眼快门 或右眼快门。图5所示为原始背光驱动讯号500、编码同步讯号600L、600R、调变背光驱动讯号 700在另一实施例的时序图。在本实施例中，左、右眼影像显示时段710、720实质上具有相 同的时间长度。此外，本实施例的显示器200藉由改变脉冲电流(编码同步讯号600L、600R) 相对于左、右眼影像显示时段710、720的时间位置(相位)，以供感测器区分左、右眼影像的 显示时段。如图5所示，编码同步讯号600L、600R在左眼影像显示时段710内及右眼影像显 示时段720内皆只具有单一脉冲电流。然而，上述两个脉冲电流分别对应于左眼影像显示 时段710的初始端及右眼影像显示时段720的结束端，故编码同步讯号600L至编码同步讯 号600R间隔时段较长，而编码同步讯号600R至编码同步讯号600L间隔时段较短。如此当 感测器侦测到两个脉冲电流且间隔时段低于临界值时，即可判定第2个脉冲电流为编码同 步讯号600L，对应于左眼影像显示时段710的初始端，而当时显示器所输出的影像为左眼 影像。立体影像眼镜400便对应地先开启左眼快门410及关闭右眼快门420，并计时等到左 眼影像显示时段710结束时，立体影像眼镜400再开启右眼快门420及关闭左眼快门410， 直到下个编码同步讯号600L被侦测到。图6-图7所示为图3A所示原始背光驱动讯号500、编码同步讯号600L、600R、调 变背光驱动讯号700的变化实施例。在本实施例中，使用者设定电路220根据使用者输入 产生复数脉冲电流形态的原始背光驱动讯号500，以供背光驱动模组240产生调变背光驱 动讯号700来驱动背光模组250产生背光B，于左眼影像显示时段710及右眼影像显示时段 720中，原始背光驱动讯号500的脉冲讯号均具有90%负载循环。换言之，本实施例的显示 器200使用脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation, PWM)来驱动背光模组250，而使用者 设定电路220仍可透过使用者设定电路220来调整脉冲电流的负载循环，进而改变背光B 的明亮度。如图6所示，编码同步讯号600L具有预设宽度610，且预设编码同步讯号600L发 生在左眼影像显示时段710初始端的位置；因此调变背光驱动讯号700在左眼影像显示时 段710初始端具有波谷620，而在右眼影像显示时段720内不具任何波谷620。如此一来，感 测器430如侦测到背光B明暗度具有波谷620般变化时，即可判断显示器200当时所输出的影像为左眼影像。立体影像眼镜400便对应地先开启左眼快门410及关闭右眼快门420， 并计时等到左眼影像显示时段710结束时，立体影像眼镜400再开启右眼快门420及关闭 左眼快门410，直到下个编码同步讯号600L及对应波谷620被侦测到。图7所示为原始背光驱动讯号500、编码同步讯号600L、600R、调变背光驱动讯号 700在不同实施例的时序图。如图7所示，显示器200的编码模组230于左、右眼影像显示 时段710、720分别产生不同数目的脉冲电流。如此一来，调变背光驱动讯号700将于左、右 眼影像显示时段710、720中具有相异的波谷620，分别作为编码同步讯号600L与600R。在本实施例中，调变背光驱动讯号700于左、右眼影像显示时段710、720初始端分 别具有一个波谷620以及二个波谷620。如此感测器430仅需侦测左眼影像显示时段710、 右眼影像显示时段720初始端波谷620的数目，即可判断显示器200目前所输出的影像是 左眼影像或是右眼影像，立体影像眼镜400便对应地开启或关闭左眼快门410或右眼快门 420。在图3A、图3B、图4、图5、图6、图7所示的实施例中，编码同步讯号600L、600R为 脉冲电流，但不限于此；在不同实施例中，编码同步讯号600L、600R亦可具有如正弦波、方 波、三角形波与锯齿波等型态。如此一来，编码背光驱动讯号的波谷620亦将具有相对应的 型态。图8A所示为图2A所示立体影像显示系统100的变化实施例。在本实施例中，左 右同步讯号的电流大小等于0，亦即左右同步讯号不存在；换言之，讯号介面210仅自外界 接收立体影像讯号D和垂直同步讯号Vsync。如图8A所示，显示器200包含左右同步讯号产生器270，用于接受立体影像讯号 D并根据该讯号所包含的左眼影像讯号及右眼影像讯号来产生左右同步讯号L、R0如此一 来，显示器200可在仅有立体影像讯号D和垂直同步讯号Vsync的情况下与立体影像眼镜 400进行同步。图8B所示为图8A所示显示器的背光模组控制方法。如图8B所示，背光模组控制 方法包含步骤S860，依据立体影像讯号产生左右同步讯号L、R并将其编码以产生编码同步 讯号600L、600R。在本实施例中，显示器200仅自电脑300接收立体影像讯号D及垂直同步 讯号Vsync。因此为了与立体影像眼镜400同步，左右同步讯号产生器270将根据立体影 像讯号D产生左右同步讯号L、R，以供后端模组产生调变背光驱动讯号700。除了根据立体 影像讯号D产生左右同步讯号L、R之外，图2B及图8B所示的背光模组控制方法实质上相 等，故在此不加赘述。图9所示为图8A所示实施例中左右同步讯号产生器产生左右同步讯号L、R的演 算法。在本实施例中，左右同步讯号产生器270接受到立体影像讯号D所包含的左眼影像 讯号740及右眼影像讯号750时，并不确定何者是左眼影像740及何者是右眼影像750。需 依据下列步骤才能区分出左眼影像740及右眼影像750。左右同步讯号产生器270分别对左眼影像740及右眼影像750进行边缘侦测 (Edge Detection) 0首先左右同步讯号产生器270将定义边缘门槛，其中边缘门槛为相邻 两点间发光强度(Luminous Intensity)的差距。左右同步讯号产生器270将根据上述边 缘门槛自左、右影像740、750中央水平线的两端向正中央的方向进行边缘侦测。如图9所 示，左右同步讯号产生器270将于左眼影像740的两侧分别取得两个第一边缘点760。左右同步讯号产生器270将根据两个第一边缘点760的位置计算出第一中央点780。同样地，在 图9所示的实施例中，左右同步讯号产生器270将于右眼影像750的两侧分别取得两个第 二边缘点770，并根据第二边缘点770各别的位置计算出第二中央点790。在计算出第一中央点780及第二中央点790之后，左右同步讯号产生器270将 比较两个中央位置的位置并判断该些中央位置所对应的影像是左眼影像740或右眼影像 750。在本实施例中，定义靠近图9右方的第一中央点780所对应影像为左眼影像740，且定 义靠近图9左方的第二中央点790所对应影像为右眼影像750。左右同步讯号产生器270 之后将根据上述判断的结果判断左眼影像讯号及右眼影像讯号的时序排列以及产生相对 应的左右同步讯号L、R，以供编码模组230进行编码的动作；在不同实施例中，左右同步讯 号产生器270可采用其他影像处理方法来分辨两个用于产生立体视觉效果的影像讯号。此外，在图9所示实施例中，左右同步讯号产生器270将第一中央点780定义为第 一边缘点760之间的中央位置，但不限于此；在不同实施例中，左右同步讯号产生器270可 平均第一边缘点760的发光强度以取得平均值并根据该平均值来定义第一中央点780的位 置。同样地，左右同步讯号产生器270亦可根据第二边缘点770发光强度的平均值来定义 第二中央点790的位置。图IOA所示为图2A所示显示器200的变化实施例。在本实施例中，显示器200的 左右同步讯号产生器270设有预设临界值，用于判断是否有根据立体影像讯号D产生左右 同步讯号L、R的需要。换言之，左右同步讯号产生器270可根据讯号源的不同及左右同步 讯号L、R的电流大小而选择性自行产生左右同步讯号L、R。当左右同步讯号L、R大于预设临界值时，左右同步讯号产生器270将把左右同步 讯号L、R传输至后方的编码模组230及背光驱动模组240以供产生驱动背光模组250的调 变背光驱动讯号700。然而，当左右同步讯号L、R小于预设临界值时，左右同步讯号产生器 270将以图9所述的方法根据立体影像讯号D产生左右同步讯号L、R0图IOB所示为图2B所示背光模组控制方法的变化实施例。在本实施例中，背光 模组控制方法进一步包含步骤S910，判断左右同步讯号L、R的电流大小是否小于预设临界 值，亦即判断左右同步讯号L、R是否存在；换言之，步骤S910旨在判断显示器200是否仅自 电脑300接收到立体影像讯号D和垂直同步讯号Vsync。如左右同步讯号L、R的电流存在 且大于预设临界值，本控制方法将直接进行步骤S810的步骤。相反地，若判断左右同步讯 号L、R电流小于预设临界值后，则判定左右同步讯号L、R不存在，启动左右同步讯号产生器 270依据左眼与右眼影像讯号产生左右同步讯号L、R。在图IOB所示的实施例中，步骤S920根据上方所述及图9所示的边缘侦测来判断 断左眼影像讯号及右眼影像讯号的时序排列并对应地产生左右同步讯号L、R，以供编码模 组230进行编码的动作，但不限于此；在不同实施例中，左右同步讯号产生器270可采用其 他影像处理方法来分辨两个用于产生立体视觉效果的影像讯号。除了根据立体影像讯号D 产生左右同步讯号之外，图2B及图IOB所示的背光模组控制方法实质上相等，故在此不加 赘述。虽然前述的描述及图示已揭示本发明的较佳实施例，必须了解到各种增添、许多 修改和取代可能使用于本发明较佳实施例，而不会脱离如权利要求所界定的本发明原理的 精神及范围。熟悉该技艺者将可体会本发明可能使用于很多形式、结构、布置、比例、材料、元件和组件的修改。因此，本文于此所揭示的实施例于所有观点，应被视为用以说明本发 明，而非用以限制本发明。本发明的范围应由权利要求所界定，并涵盖其合法均等物，并不 限于先前的描述。
权利要求
一种显示器，接收立体影像讯号及对应该立体影像讯号显示时段的左右同步讯号，其特征在于该显示器包含使用者设定电路，用以依据使用者输入，产生原始背光驱动讯号；背光驱动模组，电连接该使用者设定电路，依据该左右同步讯号来调变该原始背光驱动讯号以产生调变背光驱动讯号；以及背光模组，电连接该背光驱动模组，于该立体影像讯号对应的显示时段中，该背光模组依据该调变背光驱动讯号而输出背光，该背光明暗度会随着该调变背光驱动讯号强弱而变化。
2.如权利要求1所述的显示器，其特征在于还包括编码模组，该编码模组将该左右同 步讯号编码产生编码同步讯号，而该背光驱动模组把该编码同步讯号迭加到该原始背光驱 动讯号以产生该调变背光驱动讯号。
3.如权利要求2所述的显示器，其特征在于该编码同步讯号具有至少一个短脉冲讯 号，该短脉冲讯号具有预设宽度Ws，而对应于该立体影像讯号显示时段内，该原始背光驱动 讯号为直流讯号，该直流讯号具有预设电压V，该背光驱动模组自该直流讯号减去该短脉冲 讯号，使对应于该立体影像讯号显示时段内，该调变背光驱动讯号具有至少一个电压低于 该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷；或者，编码同步讯号具有至少一个短脉冲讯 号，该短脉冲讯号具有预设宽度Ws，而在该立体影像讯号显示时段内，该原始背光驱动讯号 为长脉冲讯号，该长脉冲讯号具有预设宽度WL且具有预设电压V，其中宽度WL大于宽度 Ws,该背光驱动模组自该长脉冲讯号减去该短脉冲讯号，使对应于该立体影像讯号显示时 段内，该调变背光驱动讯号具有至少一个电压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的 波谷。
4.如权利要求3所述的显示器，其特征在于该立体影像讯号包含左眼影像讯号与右眼 影像讯号，其中对应于该左眼影像讯号显示时段内，该调变背光驱动讯号具有X个电压低 于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷；对应于该右眼影像讯号显示时段内，该调 变背光驱动讯号具有Y个电压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷，其中X相 异于Y。
5.如权利要求3所述的显示器，其特征在于该立体影像讯号还包含左眼影像讯号与右 眼影像讯号，其中对应于该左眼影像讯号显示时段内，该电压低于该预设电压V且宽度为 该预设宽度Ws的波谷出现于Pl相位处；对应于该右眼影像讯号显示时段内，该电压低于该 预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷出现于P2相位处，Pl相位相异于P2相位。
6.如权利要求1所述的显示器，其特征在于进一步包含左右同步讯号产生器，电连接 于该编码模组，其中当该编码模组接收的该左右同步讯号电流大小小于预设值时，该同步 讯号产生器将该立体影像讯号分类为复数个左眼影像讯号及复数个右眼影像讯号，并依该 左/右眼影像讯号的时序产生该左右同步讯号。
7.一种立体影像显示系统，其特征在于该立体影像显示系统包括如权利要求1至6中任意一项所述的显示器；以及立体影像眼镜，具有感测器，该感测器侦测该背光明暗度变化，并判断该显示器输出该 立体影像讯号的左眼影像讯号或右眼影像讯号。
8.—种显示器的背光模组控制方法，该显示器包括使用者设定电路、背光驱动模组及背光模组，其特征在于该方法包含下列步骤由该显示器接收立体影像讯号及左右同步讯号； 由该使用者设定电路依据使用者输入，产生原始背光驱动讯号； 由该背光驱动模组依据该左右同步讯号来调变该原始背光驱动讯号以产生调变背光 驱动讯号；以及于该立体影像讯号对应的显示时段中，由该背光模组依据该调变背光驱动讯号而输出 背光，该背光明暗度会随着该调变背光驱动讯号强弱而变化。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于该显示器还包括编码模组，该编码模组将该 左右同步讯号编码产生具有至少一个短脉冲讯号的编码同步讯号，该短脉冲讯号具有预设 宽度Ws，而对应于该立体影像讯号显示时段内，该原始背光驱动讯号为直流讯号，该直流讯 号具有预设电压V，该方法包括迭加该编码同步讯号及该原始背光驱动讯号以产生该调变背光驱动讯号； 输出具有至少一个电压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷的该背光。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于该方法包括计算该波谷数目来判断目前显示器输出该立体影像讯号的左眼影像讯号或右眼影像 讯号。
11.一种显示器，接收立体影像讯号，其特征在于该显示器包含 使用者设定电路，用以依据使用者输入，产生原始背光驱动讯号；左右同步讯号产生器，将该立体影像讯号分类为复数个左眼影像讯号及复数个右眼影 像讯号，并依该左/右眼影像讯号的时序产生左右同步讯号；背光驱动模组，电连接该使用者设定电路，依据该左右同步讯号来调变该原始背光驱 动讯号以产生调变背光驱动讯号；以及背光模组，电连接该背光驱动模组，于该立体影像讯号对应的显示时段中，该背光模组 依据该调变背光驱动讯号而输出背光，该背光明暗度会随着该调变背光驱动讯号强弱而变 化。
12.如权利要求11所述的显示器，其特征在于还包括编码模组，该编码模组将该左右 同步讯号编码产生编码同步讯号，而该背光驱动模组把该编码同步讯号迭加到该原始背光 驱动讯号以产生该调变背光驱动讯号。
13.如权利要求12所述的显示器，其特征在于该编码同步讯号具有至少一个短脉冲讯 号，该短脉冲讯号具有预设宽度Ws，而对应于该立体影像讯号显示时段内，该原始背光驱动 讯号为直流讯号，该直流讯号具有预设电压V，该背光驱动模组自该直流讯号减去该短脉冲 讯号，使对应于该立体影像讯号显示时段内，该调变背光驱动讯号具有至少一个电压低于 该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷；或者，该编码同步讯号具有至少一个短脉冲 讯号，该短脉冲讯号具有预设宽度Ws，而在该立体影像讯号显示时段内，该原始背光驱动讯 号为长脉冲讯号，该长脉冲讯号具有预设宽度WL且具有预设电压V，其中宽度WL大于宽度 Ws,该背光驱动模组自该长脉冲讯号减去该短脉冲讯号，使对应于该立体影像讯号显示时 段内，该调变背光驱动讯号具有至少一个电压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的 波谷。
14.如权利要求13所述的显示器，其特征在于该立体影像讯号包含左眼影像讯号与右眼影像讯号，其中对应于该左眼影像讯号显示时段内，该调变背光驱动讯号具有X个电压 低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷；对应于该右眼影像讯号显示时段内，该 调变背光驱动讯号具有Y个电压低于该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷，其中X 相异于Y。
15.如权利要求13所述的显示器，其特征在于该立体影像讯号还包含左眼影像讯号与 右眼影像讯号，其中对应于该左眼影像讯号显示时段内，该电压低于该预设电压V且宽度 为该预设宽度Ws的波谷出现于Pl相位处；对应于该右眼影像讯号显示时段内，该电压低于 该预设电压V且宽度为该预设宽度Ws的波谷出现于P2相位处，Pl相位相异于P2相位。
16.一种立体影像显示系统，其特征在于该立体影像显示系统包括如权利要求11-15中任意一项所述的显示器；以及立体影像眼镜，具有感测器，该感测器侦测该背光明暗度变化，并判断该显示器输出该 立体影像讯号的左眼影像讯号或右眼影像讯号。
全文摘要
本发明关于一种立体影像显示系统、显示器及显示器的背光模组控制方法，立体影像显示系统包含显示器及具有感测器的立体影像眼镜。显示器包含背光驱动模组及背光模组，其中背光驱动模组调变原始背光驱动讯号产生调变背光驱动讯号，以供驱动背光模组以输出背光。显示器同时根据立体影像讯号交替产生左眼影像及右眼影像。立体影像眼镜的感测器将根据背光明暗度变化来判断显示器的输出为左眼影像或右眼影像。
文档编号H04N13/04GK101909220SQ20101023318
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者陈世宾, 高思豪 申请人:明基电通有限公司;明基电通股份有限公司