專利名稱：過驅動值產生裝置及過驅動值產生方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種應用于液晶顯示器上的過驅動值產生裝置及其方法，尤指一種應 用于顯示3D立體影像的液晶顯示器的過驅動值產生裝置及其方法。
背景技術：
為提供給觀眾更好的視覺感受，近年來，3D立體顯示器已成為各界努力發(fā)展的方 向。與平面顯示不同的是，立體顯示必須分別針對人的左眼及右眼提供適當的影像，才會在 人腦中呈現出立體影像。 3D立體顯示的技術中，目前較成熟的為時間序列的立體顯示，意即在時間序列上 交替地顯示左眼與右眼的影像，并使觀眾的眼睛交替地看到左眼影像與右眼影像，具體而 言，就是讓觀眾的左眼僅看到左眼影像，而讓觀眾的右眼僅看到右眼影像，例如，利用具有 左眼及右眼快門的立體眼鏡，搭配一交替顯示左眼與右眼的影像的顯示器，即可讓觀眾觀 賞到3D立體影像。 圖1為利用一液晶顯示器及一立體眼鏡呈現一立體影像的時序控制示意圖。如 圖l所示，液晶顯示器系交替地顯示左眼與右眼影像，由于液晶顯示器是一種維持型(hold type)顯示器，液晶顯示器上每一像素系持續(xù)地顯示目前的像素數據，因此，在液晶顯示 器更新顯示畫面為左眼影像的期間，其所顯示的畫面實際上包含右眼影像(尚未更新的 部分)，同理，在液晶顯示器更新顯示畫面為右眼影像的期間，其所顯示的畫面實際上包 含左眼影像，為避免產生干擾(crosstalk)，立體眼鏡僅能對應地開啟于垂直遮沒期間 (vertical blanking interval, VBI)，意即，在更新完左眼影像的垂直遮沒期間開啟立體 眼鏡的左眼快門，而在開始更新為右眼影像時，即關閉立體眼鏡的快門(兩眼皆關閉)。
過驅動(over drive)技術是一種廣泛用來提升液晶顯示器反應時間的技術，其系 根據每一像素目前畫面的像素值及前一畫面的像素值產生一過驅動像素值，再利用此過驅 動像素值驅動對應的液晶分子，藉此加快液晶分子的轉動速度，以提升液晶顯示器的反應 時間。 在一般顯示情況下，無論畫面是否有在更新，觀眾系持續(xù)地觀看顯示畫面，因此， 液晶顯示器上的每個像素系具有相同的更新時間。圖2為液晶顯示器在一般顯示情況下所 具有的像素更新時間的示意圖。如圖2所示，數據致能訊號DE的a點系代表液晶顯示器的 像素A目前畫面的資料更新時間點，而a'點則代表像素A下個畫面的數據更新時間點，同 理，數據致能訊號DE的b點及b'點系分別代表像素B目前畫面的資料更新時間點及下個 畫面的數據更新時間點，像素A從目前畫面的更新時間點a到下個畫面的更新時間點a'之 間，系具有時間長度Tl，而像素B從目前畫面的更新時間點b到下個畫面的更新時間點b' 之間，同樣具有時間長度Tl，由此可知，在一般顯示情況下，液晶顯示器上各個像素系具有 相同的更新時間。然而，在上述的3D立體顯示的應用中，立體眼鏡僅在垂直遮沒期間(VBI) 開啟快門，如圖3所示，像素A從目前畫面的更新時間點a到立體眼鏡開啟的時間點c (位 于垂直遮沒期間內)之間，系具有時間長度T2，而像素B從目前畫面的更新時間點b到立體眼鏡開啟的時間點c之間，僅具有時間長度T3，為得到較佳的顯示效果，像素A及像素B的 液晶分子皆應該在立體眼鏡開啟前轉到期望的角度，意即像素A具有時間長度T2的更新時 間，而像素B僅具有時間長度T3的更新時間，由此可知，在3D立體顯示的應用中，越靠近液 晶顯示器下方的像素，其更新時間越短。然而，在習知的過驅動技術中，系假設每個像素都 具有相同的更新時間，故應用在3D立體顯示時，無法得到良好的顯示效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種過驅動值產生裝置及過驅動值產生方法，
可以提升液晶顯示器顯示3D立體影像的顯示質量。 為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了如下技術方案 本發(fā)明提出了一種應用于顯示裝置中的過驅動值產生裝置，其包括一像素值轉 換單元，用以根據一目前影像的一像素的一第一像素值及一先前影像的一對應像素的一第 二像素值，產生一轉換后像素值；一增益產生單元，用以根據該像素的位置產生一增益值； 以及一運算單元，用以根據該第一像素值、該轉換后像素值及該增益值，產生一輸出像素 值。 本發(fā)明另提出了一種應用于顯示裝置中的過驅動值產生方法，其包括步驟根據 一目前影像的一像素的一第一像素值及一先前影像的一對應像素的一第二像素值，產生一 轉換后像素值；根據該像素的位置產生一增益值；以及，根據該第一像素值、該轉換后像素 值及該增益值，產生一輸出像素值。 本發(fā)明采用的過驅動值產生裝置及過驅動值產生方法，根據待處理像素的位置產 生適當的增益值，再利用所得到的增益值調整過驅動的像素值，使得最后所輸出的過驅動 像素值可適用于3D立體顯示的應用上，進而有效提升液晶顯示器在3D立體顯示上的顯示
質量。


圖1為利用一液晶顯示器及一立體眼鏡呈現一立體影像的時序控制示意圖。圖2為液晶顯示器在一般顯示情況下所具有的像素更新時間的示意圖。圖3為液晶顯示器在3D立體顯示情況下所具有的像素更新時間的示意圖。圖4為本發(fā)明過驅動值產生裝置的一實施例的示意圖。圖5為本發(fā)明過驅動值產生裝置的像素值轉換單元的一較佳實施例的示意圖。圖6為本發(fā)明過驅動值產生裝置的增益產生單元的一實施例示意圖。圖7為本發(fā)明過驅動值產生裝置的另一實施例的示意圖。圖8為本發(fā)明過驅動值產生裝置的另一實施例的示意圖。圖9為本發(fā)明過驅動值產生方法的一實施例的流程圖。主要組件符號說明本案圖式中所包含的各組件列示如下400 、700 、800 過驅動值產生裝置410、710 像素值轉換單元 420、720增益產生單元430、730 運算單元 512、622 查表單元
514、624
626
850
內插單元 516 增益值查對表 740 模式控制單元
過驅動值查對表 邊界控制單元
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種應用于顯示器上的過驅動值產生裝置及過驅動值產生方法，其系 依據每個像素在顯示器上的位置，產生適當過驅動像素值，使其在3D立體顯示的應用上， 可獲得良好的顯示效果。 圖4系本發(fā)明過驅動值產生裝置的一實施例的示意圖。如圖4所示，過驅動值產 生裝置400包括一像素值轉換單元410、一增益產生單元420、以及一運算單元430。像素值 轉換單元410系用以根據一 目前影像的一像素的一 目前像素值P—current及一先前影像的 一對應像素的一先前像素值P—pre，產生一轉換后像素值P'，一般而言，先前影像的對應像 素系指與目前影像的該像素具有相同顯示位置的像素，而先前影像可為目前影像的前一畫 面。增益產生單元420系用以根據該像素的位置L產生一增益值G。在一實施例中，增益產 生單元420系根據該像素垂直方向的位置，產生增益值G，當該像素的位置L越接近顯示器 的下方時，增益產生單元420則產生較大的增益值G。而運算單元430則用以根據目前像素 值P—current、轉換后像素值P'及增益值G，產生一輸出像素值Pout。
在一實施例中，像素值轉換單元410系包括一過驅動值查對表(將于圖5詳述)， 像素值轉換單元410依據目前像素值P_current及先前像素值P_pre查詢該過驅動值查 對表，以獲得該轉換后像素值P'。然而，該過驅動值查對表若要完整對應到所有的像素值， 則需要相當大的記憶空間，意即，需使用大容量的內存，為節(jié)省內存，在一較佳實施例中，像 素值轉換單元410系使用一較小的過驅動值查對表，搭配一內插單元來產生轉換后像素值 P'。圖5系本發(fā)明過驅動值產生裝置的像素值轉換單元的一較佳實施例的示意圖。如圖 5所示，像素值轉換單元410包括一查表單元512、及一內插單元514，在此實施例中，目前 像素值P_current及先前像素值P_pre系為8位數據，查表單元512根據目前像素值P_ current的4個最高有效位(most significant bit, MSB)的位值及先前像素值P_pre的 4個MSB位值查詢過驅動值查對表516，然后，內插單元514再將所查得的數值利用目前像 素值P_current的4個最低有效位(leastsignif icant bit, LSB)的位值及先前像素值P_ pre的4個LSB位值，執(zhí)行內插運算，進而產生最后的轉換后像素值P'。圖5所示僅為像素 值轉換單元的一實施例，并非用來限制本發(fā)明，在其它實施例中，目前像素值P—current及 先前像素值P_pre可為N位數據，而查表單元512利用目前像素值P_current的M個MSB 的位值及先前像素值P_pre的M個MSB位值來查詢過驅動值查對表，然后，內插單元再將所 查得的數值利用目前像素值P_current的N_M個LSB的位值及先前像素值P_pre的N_M個 LSB位值，執(zhí)行內插運算，進而產生最后的轉換后像素值P'，其中，N及M皆為正整數。
在一實施例中，增益產生單元420系包括一增益值查對表，其系針對各個像素位 置預先儲存對應的增益值，藉此，增益產生單元420可根據像素的位置L查詢該增益值查對 表，以獲得增益值G。在3D立體顯示的應用中，增益值查對表中系預先儲存著垂直方向上 各個像素位置所對應的增益值，由于靠近顯示器下方的像素具有較短的更新時間，因此，增 益值查對表則提供相對較大的增益值給靠近顯示器下方的像素，以縮短其所需要的反應時間。此外，增益產生單元420更可針對顯示器的不均勻現象進行補償，其系預先量測顯示器 在水平方向及垂直方向的各個像素位置的顯示特性，例如預先量測各個像素位置的亮度特 性，以產生對應的補償增益值，再將該等補償增益值進一步結合3D立體顯示應用中垂直方 向像素位置所需要的增益值，以產生該增益值查對表最后所儲存的增益值，因此，增益產生 單元420系可針對像素的位置L(包括水平方向位置及垂直方向位置)，得到一較佳的增益 值G。 圖6系本發(fā)明過驅動值產生裝置的增益產生單元的一實施例示意圖。如圖6所示， 增益產生單元420包括一查表單元622及一內插單元624。查表單元622內具有一增益值 查對表626，其系針對像素位置預先儲存對應的增益值，查表單元622再依據待處理像素的 像素位置L查詢增益值查對表626，以產生輸出值。舉例來說，顯示器的顯示畫面系被分成 16個區(qū)域，其中，系可將顯示畫面的水平方向分成4個區(qū)域，而將垂直方向分成4個區(qū)域，進 而形成16區(qū)域；然，亦可僅將顯示畫面垂直方向分成16個區(qū)域。而增益值查對表626系儲 存著該16個區(qū)域所對應的增益值，查表單元622再依據待處理像素的像素位置L判斷其所 在的區(qū)域，然后自增益值查對表626中查出對應的增益值，其中，每個區(qū)域可對應至少一個 或更多的增益值，在一較佳實施例中，增益值查對表626中系針對每個區(qū)域儲存著兩個對 應的增益值，因此，查表單元622依據待處理像素的像素位置L查表可得兩個增益值。內插 單元624進一步依據待處理像素的像素位置L及查表單元622所查出的數值，執(zhí)行一內插 運算，以產生增益值G。內插單元624的功用除了可以減少增益值查對表626所需要的內存 容量，更可平滑化(smooth)不同像素位置所對應的增益值，以避免相鄰像素位置的增益值 出現過大的落差，進而影響顯示質量。 雖然在上述實施例中，增益產生單元420系利用查詢一增益值查對表得到增益值 G，但增益產生單元420產生增益值G的方式并不局限于使用查表的方法，舉例來說，增益產 生單元420亦可利用一以像素位置為變量的函數來代表增益值，增益產生單元420再依據 待處理像素的像素位置L及該函數進行計算，進而產生增益值G，在3D立體顯示的應用中， 該函數的值(即增益值)系與垂直方向的像素位置有關，更具體地說明，當待處理像素的像 素位置越靠近顯示器的下方時，該函數的值越大。 在像素值轉換單元410產生轉換后像素值P'及增益產生單元420產生增益值G 后，運算單元430系依據目前像素值P—current及增益值G來調整轉換后像素值P'，以產生 輸出像素值Pout。在一實施例中，輸出像素值Pout可由下式表示
Pout = (l_G)*(P_current)+G*P，….(l) 如此，所得到的輸出像素值Pout系可達到過驅動液晶分子的目的，亦可適用于3D 立體顯示的應用中。 請參考圖7，圖7系本發(fā)明過驅動值產生裝置的另一實施例的示意圖，在此實施例 中，過驅動值產生裝置700更包括一邊界控制單元740，邊界控制單元740系用以控制輸出 像素值Pout，使其位于一預設區(qū)間內，以確保最后的輸出像素值Pout'為一合理的值，舉例 來說，在一 8位的系統(tǒng)中，合理的像素值為0 255，邊界控制單元740系判斷輸出像素值 Pout是否超過255或低于0，當輸出像素值Pout超過255時，邊界控制單元740可使最后 輸出的輸出像素值
請參考圖8，圖8系本發(fā)明過驅動值產生裝置的又一實施例的示意圖，在此實施例 中，過驅動值產生裝置800更包括一模式控制單元850，用以控制過驅動值產生裝置800的 操作模式，以產生適當的輸出像素值Pout，其可選擇的模式例如包括一 3D立體顯示模式及 一 2D顯示模式(或稱為一般顯示模式)，在一實施例中，系由使用者進行設定模式控制單元 850，以選擇過驅動值產生裝置800的操作模式。當選擇3D立體顯示模式時，模式控制單元 850系藉由一模式控制訊號C致能(enable)增益產生單元420及運算單元430，進而使增 益產生單元420根據待處理像素的位置產生增益值G，并使運算單元430根據目前像素值 P—current、轉換后像素值P'及增益值G，產生輸出像素值Pout，因此，最后過驅動值產生裝 置800所輸出的輸出像素值Pout實質上應不等于轉換后像素值P'。而當選擇2D顯示模式 時，模式控制單元850系藉由模式控制訊號C禁能(disable)增益產生單元420及運算單 元430，進而以像素值轉換單元410所產生的轉換后像素值P'做為過驅動值產生裝置800 的輸出值。在另一實施例中，當選擇2D顯示模式時，模式控制單元850系藉由模式控制訊 號C使增益產生單元420所輸出的增益值等于l，進而使輸出像素值Pout實質上等于轉換 后像素值P'。 在圖8的實施例中，模式控制單元850系包含于過驅動值產生裝置800中，然而， 在另一實施例中，過驅動值產生裝置亦可不具有模式控制單元850，而一樣可達到切換于不 同操作模式，例如，過驅動值產生裝置系依據接收自外部的模式控制訊號來選擇操作模式， 其操作模式例如包括一 3D立體顯示模式及一 2D顯示模式，在3D立體顯示模式下，增益產 生單元根據待處理像素的位置產生增益值G，而運算單元根據目前像素值P—current、轉換 后像素值P'及增益值G，產生輸出像素值Pout ;在2D顯示模式下，過驅動值產生裝置所輸 出的輸出像素值Pout實質上等于轉換后像素值P'。 本發(fā)明亦提出一種應用于3D立體顯示的過驅動值產生方法，請參考圖9，圖9系本 發(fā)明過驅動值產生方法的一實施例的流程圖。若可以得到實質上相同的結果，則流程中的 步驟不一定需要照圖9所示的順序來執(zhí)行，也不一定需要是連續(xù)的，也就是說，這些步驟之 間系可以插入其它的步驟。 于步驟910中，根據一目前影像的一像素的一目前像素值P—current及一先前影 像的一對應像素的一先前像素值P—pre，產生一轉換后像素值P'。在一實施例中，轉換后像 素值P'系依據目前像素值P_current及先前像素值P_pre查詢一該過驅動值查對表所獲 得。而在另一實施例中，轉換后像素值P'系藉由查詢一過驅動值查對表得到一輸出值之后， 再利用一內插計算所產生的。 于步驟920中，根據該像素的位置L產生一增益值G。在一實施例中，增益值G系 根據該像素垂直方向的位置所產生的；較佳而言，當該像素的位置L越接近顯示器的下方 時，所產生的增益值G越大。 于步驟930中，根據目前像素值P—current、轉換后像素值P'及增益值G，產生一 輸出像素值Pout。在一實施例中，輸出像素值Pout可由下式表示
Pout = (l_G)*(P_current)+G*P，….(l) 于步驟940中，控制輸出像素值Pout，使其位于一預設區(qū)間內。此步驟系用以確保 最后的輸出像素值Pout為一合理的值。 綜上所述，本發(fā)明所提出的過驅動值產生裝置及過驅動值產生方式系根據待處理
8像素的位置產生適當的增益值，再利用所得到的增益值調整過驅動的像素值，使得最后所 輸出的過驅動像素值可適用于3D立體顯示的應用上，進而有效提升液晶顯示器在3D立體 顯示上的顯示質量。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
一種過驅動值產生裝置，應用于一顯示裝置，其特征在于，其包括一像素值轉換單元，用以根據一目前影像的一像素的一第一像素值及一先前影像的一對應像素的一第二像素值，產生一轉換后像素值；一增益產生單元，用以根據該像素的位置產生一增益值；以及一運算單元，用以根據該第一像素值、該轉換后像素值及該增益值，產生一輸出像素值。
2. 如權利要求1所述的過驅動值產生裝置，其特征在于，該增益產生單元系根據該像 素垂直方向的位置產生該增益值。
3. 如權利要求1所述的過驅動值產生裝置，其特征在于，當該像素的位置越接近該顯 示裝置的顯示畫面的下方時，該增益值越大。
4. 如權利要求1所述的過驅動值產生裝置，其特征在于，該像素值轉換單元包括一第 一查表單元，用以根據該第一像素值及該第二像素值，查詢一過驅動值查對表。
5. 如權利要求1所述的過驅動值產生裝置，其特征在于，該增益產生單元包括一第二 查表單元，用以根據該像素的位置查詢一增益值查對表。
6. 如權利要求5所述的過驅動值產生裝置，其特征在于，該增益產生單元更包括一內 插單元，用以根據查詢該增益值查對表所得到的一查詢值，進行一內插運算。
7. 如權利要求5所述的過驅動值產生裝置，其特征在于，該增益值查對表的內容系相 關于該顯示裝置的一顯示特性。
8. 如權利要求1所述的過驅動值產生裝置，其特征在于，更包括 一邊界控制單元，用以控制該輸出像素值，以使該輸出像素值位于一預設區(qū)間內。
9. 如權利要求1所述的過驅動值產生裝置，其特征在于，該運算單元藉由一關系式計 算產生該輸出像素值，該關系式為 P_out = (l_G)*(P_current)+G*P_t其中，該P_out代表該輸出像素值，該G代表該增益值，該P_current代表該第一像素 值，該P_t代表該轉換后像素值。
10. 如權利要求1所述的過驅動值產生裝置，其特征在于，該過驅動值產生裝置系根據 一模式控制訊號而自一第一操作模式及一第二操作模式中選擇其一。
11. 如權利要求10所述的過驅動值產生裝置，其特征在于，當該過驅動值產生裝置操 作于該第一操作模式時，該輸出像素值實質上不等于該轉換后像素值；當該過驅動值產生 裝置操作于該第二操作模式時，該輸出像素值實質上等于該轉換后像素值。
12. —種過驅動值產生方法，應用于一顯示裝置，其特征在于，其包括步驟 根據一目前影像的一像素的一第一像素值及一先前影像的一對應像素的一第二像素值，產生一轉換后像素值；根據該像素的位置產生一增益值；以及根據該第一像素值、該轉換后像素值及該增益值，產生一輸出像素值。
13. 如權利要求12所述的過驅動值產生方法，其特征在于，該增益值系根據該像素垂 直方向的位置所產生。
14. 如權利要求12所述的過驅動值產生方法，其特征在于，當該像素的位置越接近該 顯示裝置的顯示畫面的下方時，該增益值越大。
15. 如權利要求12所述的過驅動值產生方法，其特征在于，在根據該目前影像的該像 素的該第一像素值及該先前影像的該對應像素的該第二像素值，產生該轉換后像素值的步驟中，包括步驟根據該第一像素值及該第二像素值，查詢一過驅動值查對表。
16. 如權利要求12所述的過驅動值產生方法，其特征在于，在根據該像素的位置產生該增益值的步驟中，包括步驟根據該像素的位置查詢一增益值查對表。
17. 如權利要求16所述的過驅動值產生方法，其特征在于，在根據該像素的位置產生該增益值的步驟中，更包括步驟根據查詢該增益值查對表所得到的一查詢值以進行一內插運算。
18. 如權利要求16所述的過驅動值產生方法，其特征在于，該增益值查對表的內容系相關于該顯示裝置的一顯示特性。
19. 如權利要求12所述的過驅動值產生方法，其特征在于，更包括步驟 控制該輸出像素值，以使該輸出像素值位于一預設區(qū)間內。
20. 如權利要求12所述的過驅動值產生方法，其特征在于，在根據該第一像素值、該轉 換后像素值及該增益值，計算產生該輸出像素值的步驟中，系藉由一關系式計算產生該輸出像素值，該關系式為<formula>formula see original document page 3</formula>其中，該P_out代表該輸出像素值，該G代表該增益值，該P_current代表該第一像素 值，該P_t代表該轉換后像素值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種過驅動值產生裝置及過驅動值產生方法，可以提升液晶顯示器顯示3D立體影像的顯示質量。本發(fā)明的過驅動值產生裝置包括一像素值轉換單元、一增益產生單元、以及一運算單元。像素值轉換單元用以根據一目前影像的一像素的一第一像素值及一先前影像的一對應像素的一第二像素值，產生一轉換后像素值。增益產生單元，用以根據該像素的位置產生一增益值。運算單元用以根據該第一像素值、該轉換后像素值及該增益值，產生一輸出像素值。
文檔編號H04N15/00GK101789223SQ200910136540
公開日2010年7月28日 申請日期2009年5月6日 優(yōu)先權日2009年1月23日
發(fā)明者杜杰锽, 翁逸君, 陳俊光, 陳彥廷 申請人:晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司;晨星半導體股份有限公司