视频显示设备和系统的制作方法

专利名称：视频显示设备和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用快门眼镜的视频显示系统，以及适合在这样的系统的情况下使用 的视频显示设备。
背景技术：
对于作为平板电视和移动终端设备的显示器的使用，包括用于每个像素的薄膜晶 体管(TFT)的有源矩阵液晶显示器(LCD)近来正在流行。在这样的液晶显示器中，响应于 当视频信号线序地写入到每个像素的辅助电容元件和液晶元件时，通常从屏幕的上部向其 下部驱动各像素。在液晶显示器中，考虑到其使用，一帧时段划分为多个子帧时段，用于基于得到的 划分的子帧时间段显示各个不同的视频段。这样的驱动在下文中称为时分驱动。以这样的 时分驱动模式运行的液晶显示器包括以场顺序模式运行的液晶显示器、使用快门眼镜的立 体视频显示系统(用于参考的示例包括专利文献1(日本未审专利申请No. 2000-4451)和 非专利文献 1 (Sang SooKim 和其它 5 人的 “World，s First 240Hz TFT-LCD Technology for Fu 11-HDLCD-TV and Its Application to 3D Display”，SID 09 DIGEST，第 424-427 页))以及其它。在使用快门眼镜的立体视频显示系统的情况下，一帧时段分为两个，用于交替显 示两个视频段。该两个视频段分别用于右眼和左眼，并且产生视差。在系统中使用的快门 眼镜与这样的交替视频显示同步执行开/关操作。控制快门眼镜，以便在显示左眼视频段 期间打开其左眼侧(关闭其右眼侧)，并且在显示右眼视频段期间打开其右眼侧(关闭其 左眼侧)。为了实现立体观看，当用户观看显示器上的视频段时，他或她配戴这样的快门眼
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发明内容
然而，在这样的立体视频显示系统的情况下，顺序的视频段可能遭受由于液晶显 示器的特性和快门眼镜的特性(例如，显示器中响应速度不足，以及快门眼镜中对比度不 足)的原因的干扰。这样的干扰在下文中称为串扰，并且这样的串扰导致左眼视频段变得 对于用户的右眼部分可见，以及右眼视频段变得对于他的或她的左眼部分可见的现象。考虑这些，使用如下的顺序写入模式是可能的。在该写入模式中，首先，在帧时段 期间，将单位视频段每个一个接一个地多次输出(写入)。然后，通过对于一个接一个的单 位视频段的这种写入的完全响应，在液晶材料保持任何希望的亮度级别时的时段中，快门 打开。这因此使得能够仅当屏幕整体显示一个相同视频段时打开快门，并且因此认为使用 这种顺序写入模式可能避免串扰的出现。然而，即使当使用这种顺序写入模式时，仍容易在屏幕中的一些位置导致串扰。这 是因为，在快门眼镜中，打开快门的时段的开始时间(定时)和持续时间(占空)每个基于 例如屏幕的中心部分设为固定值。具体地，对于如上所述的从屏幕的上部到下部的线序写入，首先，直到上部和下部每个达到其屏幕上的目标亮度级别，出现时间延迟。如此，如果屏 幕的中心部分用作设置快门打开时段的定时和占空的基准，则屏幕的上部和下部可能都未 能达到目标亮度级别，从而容易导致串扰。也就是说，为了避免串扰的出现，屏幕的每个部 分具有其自身开始快门打开时段的最佳定时和其自身该时段的最佳占空。此外，当使用这种模式(即，顺序写入模式)时，快门打开时段的占空显示比在之 前的黑色插入模式(即，在任何两个视频段之间插入黑色图像的模式)中相对更短的趋势。 由于这样的趋势，显示亮度容易降低。特别对于避免屏幕上的这种基于屏幕部分的串扰，要 求快门打开时段的占空更短，因此显示亮度进一步降低。如此，在以时分驱动模式的视频显示中，在避免显示亮度降低的同时避免串扰的 出现是困难的，因此存在对于没有这种困难的技术的需要。注意到，上述问题不但在液晶显 示器中出现，而且在其它类型的显示器中出现。考虑到这样的问题提出本发明，并且因此希望提供一种视频显示设备和系统，使 用其可以在避免显示亮度降低的同时避免串扰的出现。根据本发明实施例的视频显示设备包括视频处理部分、定时控制部分和显示部 分。视频处理部分对每个包括以时间序列的多个单位视频段的多个视频流执行输出控制， 用于连续输出每个单位视频段多次，并且用于时分切换用于输出的视频流。定时控制部分 对每个单位视频段执行定时控制，以便至少使得位于来自视频处理部分的单位视频段的输 出时段之间的每个消隐时段的开始时间或持续时间可变。显示部分基于定时控制之后的 每个单位视频段执行视频显示。在这样的设备中，定时控制部分对每个视频流执行定时控 制，以便在紧接在单位视频段的第二次或之后输出后的消隐时段中具有至少一个第二消隐 时段，该第二消隐时段在长度(占空)上长于紧接在单位视频段的第一次输出后的第一消 隐时段。在此，术语“视频流”代表以时间顺序排列的一系列单位视频段，并且例如通过用 于在立体视频显示中使用的左眼视频流和右眼视频流示例。例如，当这样的视频流是60HZ 时，其意味着其中静态图像以60Hz的周期一个接一个显示，并且这些静态图像每个是上面 的“单位视频段”。根据本发明的另一实施例的视频显示系统包括根据本发明的上面实施例的视频 显示设备和快门眼镜。视频显示设备通过时分切换多个视频流执行视频显示，每个视频流 包括以时间序列的多个单位视频段，并且快门眼镜与视频显示设备中的视频流的切换同步 执行打开/关闭操作。在根据如此的本发明实施例的视频显示设备和系统中，对每个单位视频段执行定 时控制，以便至少使得位于在如上执行输出控制之后的单位视频段的输出时段之间的每个 消隐时段的开始时间或持续时间的任一可变。在此时的定时控制的情况下，控制视频流的 每个，以便在紧接在单位视频段的第二次或之后输出之后的任何消隐时段中，具有至少一 个消隐时段(第二消隐时段)，其在占空上比紧接在单位视频段的第一次输出之后的第一 消隐时间段更长。这从而在使用与多个视频流的切换同步执行打开/关闭操作的快门眼镜 观看第二次或之后消隐时段中的显示视频期间，增强了液晶材料的响应特性。此外，快门眼 镜中的快门打开时段(例如，对应于上面的第二消隐时段)可以设为在持续时间上比将单 位视频段全部以相等控制的定时输出相等控制的持续时间的情况下更长。在根据本发明实施例的视频显示设备的情况下，执行定时控制，使得每个视频流
5在紧接在第二次或之后单位视频段的输出之后的任何消隐时段中具有至少一个消隐时段 (第二消隐时段)，其在占空上比紧接在单位视频段的第一次输出之后的第一消隐时间段 更长。因此，对于使用快门眼镜在第二次或之后消隐时段中观看显示视频，可以在增强液晶 材料的响应特性的同时将快门眼镜中的快门打开时段在持续时间上设为更长。因此，在如 此观看显示视频期间，可以避免串扰的出现，同时避免显示亮度的任何降低。


图1是示出本发明实施例中的提供有视频显示设备的视频显示系统的整体配置 的框图；图2是示出图1的像素的示例性详细配置的电路图；图3A和3B每个是概述图1的视频显示系统中的立体视频显示操作的示意图；图4㈧和⑶是用于图示可能在比较示例1中的立体视频显示操作期间导致的 串扰的时序图；图5㈧和⑶是比较示例2中的立体视频显示操作的时序图；图6(A)到(C)是用于图示可能在比较示例2中的立体视频显示操作期间导致的 屏幕中基于屏幕部分的串扰的时序波形图；图7(A)和(B)是在实施例中的立体视频显示操作的时序图；图8(A)和(B)是在本发明的修改示例1中的立体视频显示操作的时序图；图9A到9C每个是用于图示实现图8的立体视频显示操作的示例性技术的时序 图；图10是在本发明的修改示例2中的立体视频显示操作的时序图；图11是用于图示实现图10的立体视频显示操作的示例性技术的时序图；图12是在本发明的修改示例3中的立体视频显示操作的时序图；图13是示出本发明的修改示例4中的提供有视频显示设备的视频显示系统的整 体配置的框图；以及图14A和14B每个是概述本发明的修改示例6中的视频显示系统中的多视频显示 操作的示意图。
具体实施例方式以下，通过参照附图详细描述本发明的实施例。按以下顺序给出描述1。1.实施例(在第二次写入(输出)的较早开始定时情况下的示例)2.修改示例修改示例1 (在用于第一次写入(输出)的较短时段情况下的示例)修改示例2 (在用于写入(输出)的时段全部具有相同长度但是较短的情况下的 示例)修改示例3 (在用于写入(输出)的时段要改变长度情况下的示例)修改示例4 (在根据操作环境中的温度变化进行任何调整情况下的示例)修改示例5 (在根据视频内容进行任何调整情况下的示例)修改示例6 (到多视频显示系统的应用示例)
实施例视频显示系统的整体配置图1是示出本发明实施例中的视频显示系统的配置的框图。该视频显示系统是以 时分驱动模式运行的立体视频显示系统，并且配置为包括本发明实施例中的视频显示设备 (即，液晶显示器1)和快门眼镜6。液晶显示器1负责基于输入视频信号Din的视频显示。输入视频信号Din由产生 水平视差的右眼视频信号DR和左眼视频信号DL构成。右眼视频信号DR以复数形式包含 在右眼视频流中，并且左眼视频信号DL以复数形式包含在左眼视频流中。这种液晶显示器 1配置为包括液晶显示面板2、背光3、视频信号处理部分41 (即，视频处理部分)、快门控制 部分42、定时控制部分43、背光驱动部分50、数据驱动器51和栅极驱动器52。背光3是光源，来自该光源的光用于液晶显示面板2的曝光，并且背光3配置为包 括例如LED (发光二极管)、以及CCFL (冷阴极荧光灯)。液晶显示面板2根据由稍后将描述的栅极驱动器51提供的驱动信号操作，并且通 过基于由数据驱动器51提供的视频电压调制来自背光3的光，执行基于输入视频信号Din 的视频显示。为了关于这种视频显示更具体，尽管稍后将描述细节，基于右眼视频信号DR 的右眼视频段(以复数形式包含在右眼视频流中的右眼单位视频段)通过时分与基于左眼 视频信号DL的左眼视频段(以复数形式包含在左眼视频流中的左眼单位视频段)交替显 示。也就是说，在这种液晶显示面板2的情况下，以由视频信号处理部分41 (稍后将描述) 控制的输出的顺序执行视频显示。在这种视频显示的情况下，执行用于立体视频显示的时 分驱动。该液晶显示面板2包括整体上以矩阵排列的多个像素20。通过参照图2，现在描述每个像素20的详细配置。图2示出每个像素20中像素 电路的示例性电路配置。像素20每个配置为包括液晶元件22、TFT(薄膜晶体管)元件21 和辅助电容元件23。这样的像素20每个与栅极线G、数据线D和辅助电容线Cs连接。栅 极线G用于线序选择任何像素作为驱动目标，并且数据线D用于提供视频电压到选择作为 驱动目标的像素。视频电压这里是由数据驱动器51提供的视频电压。液晶元件22根据经由TFT元件21从数据线D提供到其一端的视频电压负责显示 操作。该液晶元件22包括由一对电极(未示出)夹在中间的液晶层(未示出)。液晶层在 此由VA(垂直对准)模式或TN(扭曲向列)模式的液晶材料制造。液晶元件22中的各电 极的一个(端)连接到TFT元件21的漏极，并且连接到辅助电容元件23的一端。各电极 的剩余(端)接地。辅助电容元件23用于稳定液晶元件22的累积电荷。对于这种辅助电 容元件23，一端连接到液晶元件22的一端和TFT元件21的漏极，并且剩余端连接到辅助电 容线Cs。TFT元件21是用于提供基于视频信号Dl的视频电压到液晶元件22的一端和辅 助电容元件23的一端的开关元件。这种TFT元件21由MOS-FET (金属氧化物半导体-场 效应晶体管)配置。在该TFT元件21中，栅极连接到栅极线G、源极连接到数据线D、并且 漏极连接到液晶元件22的一端和辅助电容元件23的一端。视频信号处理部分41根据用于右眼和左眼视频信号DR和DL的输出顺序(写入 顺序和显示顺序)，通过对输入视频信号Din的控制生成视频信号Dl。具体地，控制输出顺 序，使得右眼和左眼视频信号DR和DL每个顺序输出多次(在该示例中两次)，并且同时，这 些视频信号在一帧时段中以时分方式交替输出。也就是说，在该示例中，生成视频信号D1，
7使得右眼和左眼视频信号DR和DL以DL、DL、DR和DR的顺序输出。注意到，在一帧时段中， 其中连续两次输出(写入)左眼视频信号DL的持续时间称为“L子帧时段”，并且其中连续 两次输出(写入)右眼视频信号DR的持续时间称为“R子帧时段”。定时控制部分43用于控制各组件(即，背光驱动部分50、栅极驱动器52和数据驱 动器51)的驱动定时，并且用于将来自视频信号处理部分41的视频信号Dl提供到数据驱 动器51。在此，在定时控制部分43中，视频信号Dl可以经历过驱动处理。定时控制部分43还执行定时控制，以便至少使得来自视频信号处理部分41的视 频信号Dl中每个消隐时段(稍后将描述细节)的开始时间(定时)和持续时间(占空) 的任一可变。定时控制部分43还对快门控制部分42执行定时控制，S卩，以便使得快门眼睛 在稍后将描述的第二次消隐时段Tb2中进入打开状态。稍后将更详细描述这种定时控制。 在下面，示例了通过定时控制部分43执行这种定时控制的情况，但是可替代地，例如视频 信号处理部分41可以负责该定时控制。栅极驱动器52用于沿着上述栅极线G线序驱动液晶显示面板2中的像素20。根 据由定时控制部分43执行的定时控制执行这种线序驱动。数据驱动器51用于基于来自定时控制部分43的视频信号Dl提供视频电压到液 晶显示面板2中的每个像素20。具体地，视频信号Dl经历D/A(数字/模拟)转换，并且得 到的模拟信号(即，视频信号(上述视频电压))输出到每个像素20。背光驱动部分50用于同样根据由定时控制部分43执行的定时控制来控制背光3 的照明操作(发光操作)。然而，在实施例中，可以不执行对背光3的照明操作(发光操作) 的这种控制。快门控制部分42和快门眼镜6的配置快门控制部分42用于输出定时控制信号(控制信号CTL)到快门眼镜6。定时控 制信号的输出对应于通过视频信号处理部分41的右眼和左眼视频信号DR和DL的输出定 时。在此，尽管这种控制信号CTL示例为如红外信号的无线电信号，但是也可以是有线信号。快门眼镜6用于由液晶显示器1的用户(图1中未示出)使用，从而实现立体观 看。快门眼镜6配置为包括左眼镜片6L和右眼镜片6R，其每个提供有如液晶快门的遮光快 门(未示出)。这种遮光快门每个控制为其遮光功能有效的状态(即，打开状态)，和其遮 光功能无效的状态(即，关闭状态)。基于来自快门控制部分42的控制信号CTL执行这种 状态控制。具体地，尽管稍后将描述细节，但是快门控制部分42以这样的方式控制快门眼 镜6，其中左眼和右眼镜片6L和6R与用于显示的左眼和右眼视频段的切换同步地从打开到 关闭/从关闭到打开交替改变状态。视频显示系统的效果和优点接下来描述实施例中的视频显示系统的效果和优点。1.立体视频显示操作通过参照图1到3B，首先描述视频显示系统中的立体视频显示操作的概要。在该视频显示系统的情况下，在图1的液晶显示器1中，视频信号处理部分41根 据用于右眼和左眼视频信号DR和DL的输出顺序(写入顺序和显示顺序)，通过对输入视频 信号Din的控制生成视频信号Dl。接下来，快门控制部分42输出对应于这种右眼和左眼视频信号DR和DL的输出定时的控制信号CTL到快门眼镜6。由视频信号处理部分41提供 的视频信号Dl经由定时控制部分43提供到数据驱动器51。数据驱动器51对视频信号Dl 执行D/A转换，并且生成作为模拟信号的视频电压。然后通过由栅极驱动器52和数据驱动 器51提供的驱动电压对每个像素20执行显示驱动操作。具体地，如图2所示，通过栅极线G来自栅极驱动器52的选择信号用作TFT元件 21的导通/截止操作的切换的基础。这因此使得由数据线D、液晶元件22和辅助电容元件 23形成的区域电连续。结果，液晶元件22提供有基于由数据驱动器51提供的视频信号Dl 的视频电压，从而执行线序显示驱动操作。在本说明书中，在这种线序驱动期间，扫描方向 (即，视频写入的方向)是垂直于液晶显示面板2的屏幕的方向(即，垂直方向)。在每个如此提供有视频电压的像素20的情况下，在液晶显示面板2中调制来自背 光3的照明光，并且调制结果发射为显示光。如此，在液晶显示器1中执行基于输入视频信 号Din的视频显示。具体地，基于左眼视频信号DL的左眼视频段与基于右眼视频信号DR 的右眼视频段在一帧时段中交替显示，使得通过时分驱动执行显示驱动操作。此时，如图3A所示，对于左眼视频段的显示，响应于控制信号CTL，在由用户7使 用的快门眼镜6中使得右眼镜片6R的遮光功能有效，并且使得左眼镜片6L的遮光功能无 效。也就是说，左眼镜片6L进入打开状态，用于在左眼视频段的显示期间显示光LL通过， 并且右眼镜片6R进入关闭状态，不允许显示光LL通过。另一方面，如图3B所示，对于右眼 视频段的显示，响应于控制信号CTL，使得左眼镜片6L的遮光功能有效，并且使得右眼镜片 6R的遮光功能无效。也就是说，右眼镜片6R进入打开状态，用于在右眼视频段的显示期间 显示光LR通过，并且左眼镜片6L进入关闭状态，不允许显示光LR通过。以时分方式交替 重复这种状态改变，因此用户7可以在佩戴快门眼镜6时通过看液晶显示器1的显示屏幕 三维地观看视频。也就是说，用户7通过他的或她的左眼7L观看左眼视频段，并且通过他 的或她的右眼7R观看右眼视频段，并且由于由此产生的视差，用户7察觉到得到的具有深 度的三维外观的视频段。2.顺序写入/显示操作通过参照图4到7，与比较示例比较，接下来详细描述作为本发明的特征之一的顺 序写入/显示操作。比较示例1图4是在上述时分驱动模式(即，比较示例1)中在前的立体视频显示操作的时序 图。在图4中，A示出视频写入/显示操作，并且B示出快门眼镜6 (即，左眼镜片6L和右 眼镜片6R)的状态。在图4的A中，实箭头每个表示右眼视频信号的写入定时(即，R写入 定时)，并且虚箭头每个表示左眼视频信号的写入定时(即，L写入定时)。这在下面也可 适用。此外，在图4的A中，“R0”、“L1”和由虚线包围的其他的部分每个指示当其相应的视 频段(例如，右眼视频段RO或左眼视频段Li)保持在任何希望级别的显示亮度时的时段， 并且这在下面也可适用。另一方面，在图4的B中，黑色阴影部分每个指示用于左眼和右眼 镜片6L和6R的每个的快门关闭时段，并且剩余的白色部分指示分别用于镜片6L和6R的 快门打开时段TonL和TonR，并且这在下面也可适用。在比较示例1中的这种立体视频显示操作中，如图4的A所示，左眼视频信号在一 帧时段中的每个L子帧时段写入液晶显示面板2 —次，从而显示左眼视频段Ll、L2和其他。类似地，在每个R子帧时段，右眼视频信号写入液晶显示面板2 —次，从而显示右眼视频段 R1、R2和其他。此时，液晶材料需要时间以在液晶显示面板2中响应，因此从每个写入定时 开始达到任何希望的亮度水平花费时间。也就是说，从每个L写入定时开始，直到以任何希 望的亮度水平显示左眼视频段(即，直到面板到达左眼视频段的任何希望亮度水平)花费 时间，并且从每个R写入定时，直到以任何希望的亮度水平显示右眼视频段(即，直到面板 到达右眼视频段的任何希望亮度水平)花费时间。另一方面，如图4的B所示，在快门眼 镜6中，例如，左眼和右眼镜片6L和6R分别设置具有L和R写入定时之间的快门打开时段 TonL 禾口 TonR0在以如此的时分驱动模式的液晶显示设备的情况下，如图4的A所示，在一帧时段 中从屏幕的上部到下部线序执行视频的写入。因此，不管如何设置快门打开时段TonL和 TonR,以下问题都出现。也就是说，如图4的A所示，任何连续的视频段(即，右眼和左眼视 频段)导致它们之间的视频的混合(干扰或串扰)。如果如此导致串扰，则得到的提供用于 用户观看的视频将在立体视频显示系统的屏幕上是左右相反的，因此用户难以察觉视频为 三维的。由于液晶显示器的特性和快门眼镜的特性(例如，显示器中没有足够响应速度，以 及快门眼镜中没有足够快门对比度)导致这样的串扰。比较示例2由于这种问题，认为以如图5所示的顺序写入模式执行立体视频显示操作是可能 的。图5是以比较示例2中的顺序写入模式的立体视频显示操作的时序图，并且类似于图 4，A示出视频写入/显示操作，并且B示出快门6 ( S卩，左眼镜片6L和右眼镜片6R)的状态。在以如此的顺序写入模式的立体视频显示操作的情况下，如图5的A所示，在一帧 时段中的每个L子帧时段中，左眼视频信号连续写入液晶显示面板2两次，从而显示左眼视 频段L1、L2和其他。类似地，在每个R子帧时段，右眼视频信号连续写入液晶显示面板2两 次，从而显示右眼视频段R1、R2和其他。也就是说，在一帧时段中，以L1、L1、R1和Rl的顺 序输出右眼和左眼视频段。然后在每个子帧时段(即，L子帧时段和R子帧时段)中，在第 二次完成视频信号写入(即，左眼和右眼视频信号的写入)之后液晶材料在整个屏幕上保 持任何希望的亮度水平的同时，快门眼镜6进入打开状态。也就是说，如图5的B所示，设 置快门打开时段TonL和TonR，以便在用于左眼或右眼视频段的任一的第二次L或R写入定 时以及用于剩余的左眼或右眼视频段的第一次L或R写入定时之间，即，在第二次消隐时段 中。为了确保希望的显示亮度水平的目的，这些快门打开时段TonL和TonR有时都设置长 于第二次消隐时段。在该示例中，第一次消隐时段对应于由图5的A中的参考标号P201L 和P201R指示的部分(S卩，消隐时段Tbl)，并且第二次消隐时段对应于由图5的A中的参考 标号P202L和P202R指示的部分(即，消隐时段Tb2)。注意到，在该比较示例2中，这些第 一和第二消隐时段Tbl和Tb2都具有相同占空。如此，不像图4的比较示例1中的立体视频显示操作，在作为如上的顺序写入的结 果的液晶材料的足够响应之后，快门眼镜6进入打开状态。这因此增强了液晶材料的响应 特性，并且因此认为可能避免如上所述的这种串扰的出现。然而，即使当使用这种顺序写入模式时，仍容易在屏幕的某些位置导致串扰。这是 因为，在快门眼镜6中，打开快门的时段的开始时间(定时)和持续时间(占空)每个例如 基于屏幕的中心部分设为固定值。具体地，对于如上所述的从屏幕的上部到下部的线序写
10入，首先，直到上部和下部每个达到其屏幕上的目标亮度水平，出现时间延迟。如此，如果屏 幕的中心部分用作设置快门打开时段和该时段的占空的定时的基础，则屏幕的上部和下部 可能都未能达到目标亮度水平，从而容易导致串扰。也就是说，屏幕的每个部分具有其自己 的用于开始打开时段的最佳定时和其自己的该时段的最佳占空，用于避免串扰的出现。在图6中，A到C每个示出在快门眼镜中用于左眼镜片的快门打开时段TonL和快 门关闭时段ToffL (阴影线部分)中的亮度比率。具体地，A示出屏幕的上部中的这种比率， B示出其中部的这种比率，并且C示出其下部的这种比率。在部分A到C的每个中，现在示 例写入O灰度梯度的视频电压作为左眼视频段和255灰度梯度的视频电压作为右眼视频段 的情况。此外，用于快门打开时段TonL的定时预先例如基于屏幕的中心部分(即，用于实 现具有如图6的B中的在屏幕的中心部分的目标亮度的显示)假设为固定值。在此情况 下，在屏幕的中心部分(即，在图6的B中)，因为快门打开时段TonL设为用于其定时和占 空的最佳值，所以避免了串扰的出现。然而，在屏幕的上部中(即，图6的A中)观察到串 扰，其中写入定时比屏幕的中心部分更早到来(即，其中扫描开始位置接近)，并且在屏幕 的下部中(SP，图6的C中)观察到串扰，其中写入定时较晚到来(SP，其中扫描结束位置 接近)(参照图6中的参考标号P300U和P300D)。当快门打开时段TonL和TonR设为长于 如上所述的第二次消隐时段Tb2时也观察到这种串扰。注意到，即使快门打开时段TonL和 TonR设为具有与第二次消隐时段Tb2相同的占空，由于液晶材料的慢响应，在具有高和低 灰度级的任何位置中也观察到这种串扰。当如此导致串扰时，具体地，在屏幕的上部，作为 下一个显示目标的右眼视频段部分出现在作为当前显示目标的左眼视频段中，并且在屏幕 的下部，作为之前显示目标的右眼视频段部分出现在作为当前显示目标的左眼视频段中。此外，当使用这种顺序写入模式时，快门打开时段的占空示出比之前黑色插入模 式(即，在任何两个视频段之间插入黑色图像的模式)中相对更短的趋势。由于这种趋势， 显示亮度容易降低。特别为了避免这种基于屏幕部分的串扰的出现，打开时段的占空要求 为非常短，因此显示亮度进一步降低。实施例考虑这些，在实施例中，定时控制部分43执行现在详细描述的定时控制，以便至 少使得视频信号Dl中的消隐时段Tbl和Tb2的每个的开始时间(定时)和持续时间(占
空)的任一可变。图7是以本实施例的顺序写入模式的立体视频显示操作的时序图。类似于图4和 5，在图7中，A示出视频写入/显示操作，并且B示出快门眼镜6 (即，左眼镜片6L和右眼 镜片6R)的状态。定时控制部分43以这样的方式执行定时控制，使得在第二次和之后的消隐时段 中，右眼和左眼视频信号DR和DL每个具有至少一个这样的消隐时段(第二消隐时段)，其 持续时间(占空)长于第一次消隐时段Tbl (第一消隐时段)的持续时间。也就是说，不像 上述比较示例2，执行定时控制，使得第二次消隐时段Tb2具有比第一次消隐时段Tbl中的 占空更长的占空(参照图7的A中的参考标号P11L、P12L、P11R和P12R)。具体地，为了实现这种定时控制，在该实施例中，控制单位视频段(例如，左眼视 频段Ll和L2和右眼视频段Rl)的第二次输出(写入)的开始时间(定时)，以便更早到来 (参照图7的A中的箭头PlL和PlR)。也就是说，执行定时控制，使得开始单位视频段的第二次输出的定时比将全部单位视频段以相等控制的时间(定时)输出(写入)相等控制的 持续时间(占空)的情况(即，对应于上述对比示例2的情况)中更早到来。如此，对于在顺序写入模式的情况下在第二次或之后消隐时段(在该示例中，第 二次消隐时段Tb2)中使用打开状态的快门眼镜6观看立体显示视频，与上述比较示例2相 比存在如下优点。也就是说，类似于上面的比较示例2，首先，快门眼镜6在液晶材料的足 够响应之后进入打开状态以顺序写入。这因此增强了液晶材料的响应特性，并且因此认为 可能避免串扰出现。在该示例中，快门眼镜6中的快门打开时段设为比以相等控制的时间 (定时)将单位视频段全部输出(写入)相等控制的持续时间(占空)的情况(即，对应于 上述对比示例2的情况)中更长。同样，在该示例中，控制整体的帧时段的长度以及在该帧时段中消隐时段Tbl和 Tb2的总占空，以便保持与改变之前(S卩，对应于比较示例2的情况)相同，从而保持与输入 视频信号Din —致。如此，在该实施例中，定时控制部分43以这样的方式执行定时控制，使得在第二 次和之后的消隐时段中，右眼和左眼视频信号DR和DL每个具有至少一个这样的消隐时段， 其持续时间(占空)长于第一次消隐时段Tbl的持续时间。也就是说，在该示例中，执行定 时控制，使得第二次消隐时段Tb2具有比第一次消隐时段Tbl中的占空更长的占空。因此， 对于在顺序写入模式的情况下在第二次或之后消隐时段中使用打开状态的快门眼镜6观 看立体显示视频，存在能够在快门眼镜6中设置更长的快门打开时段，同时增强液晶材料 的响应特性的优点。在如此的立体显示视频观看其间，因此可以在避免显示亮度的降低的 同时避免串扰的出现。具体地，执行开始单位视频段(例如，左眼视频段L1和L2和右眼视频段R1)的第 二次输出的定时的定时控制，使得可以有利地实现如上所述的效果。此外，定时控制部分43以这样的方式对快门控制部分42执行定时控制，快门眼镜 6在第二消隐时段Tb2中进入打开状态，使得可以有利地实现如上所述的效果。修改示例接下来描述本发明的若干修改示例。注意到，任何与上述实施例中的组件相同的 组件提供有相同的参考标号，并且适当地不再次描述。修改示例1图8是修改示例1中的立体视频显示操作的时序图。类似于图4和其他，A示出 视频写入/显示操作，并且B示出快门眼镜6 (即，左眼镜片6L和右眼镜片6R)的状态。在该修改示例1中，定时控制部分43以这样的方式执行定时控制，使得在每个右 眼和左眼视频信号DR和DL中，用于单位视频段的第一次输出(写入)的时段在长度上短 于用于单位视频段的第二次输出(写入)的时段。具体地，在该示例中，执行定时控制，使 得用于单位视频段(例如，左眼视频段L1和L2和右眼视频段R1)的第一次输出的时段在 长度上短于用于单位视频段的第二次输出的时段，如由图8的A中的箭头P2L和P2R所指 示的。在此情况下，因为用于第一和第二次输出(写入)的时段在长度上变化，所以图8的 A中“L写入”和“R写入”的箭头在用于第一和第二次输出的时段之间在角度上变化。如此，类似于上述实施例，第二次消隐时段Tb2具有比第一次消隐时段Tbl中的占 空更长的占空(参照图8的A中的参考标号P21L、P22L、P21R和P22R)。可以实现这种优点，而没有如上述实施例中改变第一次消隐时段Tbl的占空的更多需要。通过该修改示例 1中的这种技术和上述实施例的技术的比较，优点将更加明显。为了实现与用于单位视频段的第二次或之后输出的时段相比的用于单位视频段 的第一次输出的时段的这种长度减小，例如可以具体以以下两种方式执行定时控制。也就 是说，在第一方式中，执行定时控制，使得线序扫描期间的写入频率在单位视频段的第一次 输出期间比在其第二次和之后输出期间更高。这种线序扫描期间的写入频率包括例如用于 在数据驱动器51中使用的点时钟频率和液晶显示器1中的系统时钟频率。在第二方式中，执行定时控制，使得要在线序扫描期间同时选择的水平线(下文 中，这种线称为同时选择水平线)的数目在单位视频段的第一次输出期间比在其第二次和 之后输出期间更大。具体地，在正常操作期间，在线序扫描期间的同时选择水平线的数目在 第一和第二次写入时段中都是一条。然而，在以第二方式的写入控制的情况下，第一次写入 时段可以具有在数目上比在第二次或之后写入时段中更大的同时选择水平线，例如，在第 一次写入时段中为两条，而在第二次或之后写入时段中为一条。在此，在正常操作期间的同 时选择水平线的数目不限于如上所述的一条。也就是说，在图9的A中的示例中，同时选择 水平线的数目在线序扫描期间的第一和第二次写入时段T101和T102中相等地为两条(参 照附图中的参考标号H100)。另一方面，在图9的B和C中的示例中，第一次写入时段T11 和T21都具有在数目上比在第二次写入时段T12和T22中更大的同时选择水平线，例如，第 一次写入时段中为四条，而第二次写入时段中为两条(参照图中的参考标号Hll、H12、H21 和 H22)。更具体地，在图9的B中，在第二次写入时段T12中，选择的是任何两条连续的偶 数或基数编号的同时选择水平线。在第一次写入时段T11中，选择是任何四条连续的同时 选择水平线，即，连续的两条偶数编号的线和两条基数编号的线，考虑在相邻线中的图像可 能具有类似的图像信息。在这种线选择的情况下，第一次写入时段T11中的扫描比第二次 写入时段T112中快两倍完成，并且如此整体扫描屏幕。注意到，在此情况下，在第二次写入 时段中的同时选择水平线的数目与在正常操作期间相同(即，两条线)，因此预期没有信息 劣化。另一方面，图9的C中的情况基本类似于图9的B中的情况，但是第二次写入时段 T22中选择的是任何两条连续的同时选择水平线，即，不是如图9的B中的交替的两条线。如上所述，在这种修改示例1中，定时控制部分43以这样的方式执行定时控制，使 得在每个右眼和左眼视频信号DR和DL中，用于单位视频段的第一次输出的时段具有长于 用于其第二次输出的时段的长度。如此，类似于上面实施例中的那些优点的优点有利地导 致与在此实现的那些效果类似的效果。也就是说，在观看立体显示水平期间，在避免显示亮 度的任何降低的同时可以有利地避免串扰的出现。修改示例2图10是修改示例2中的立体视频显示操作的时序图，并且类似于图4和其他，A示 出视频写入/显示操作，并且B示出快门眼镜6 (即，左眼镜片6L和右眼镜片6R)的状态。在该修改示例2中，定时控制部分43以这样的方式执行定时控制，其中分别写入 三个右眼和左眼视频信号DR和DL，并且在右眼和左眼视频信号DR和DL的每个中，单位视 频段的每个输出时段的长度以相同比例缩短，以比将单位视频段全部以相等控制的定时输
13出相等控制的持续时间的情况短。也就是说，在该示例中，如由图10的A中P3L和P3R的 箭头所指示的，单位视频段的第一到第三次输出的时段全部以相同比例在长度上减小。为了实现这种长度的减小，具体地，例如执行如图11所示的定时控制。也就是说， 使用该定时控制，首先控制第一次写入时段T31，以便具有在数目上比第二和第三次写入时 段T32和T33中更大的同时选择水平线，例如，在第一次写入时段中为4条，而在第二和第 三次写入时段中为2条(参照该图中的参考标号H31到H33)。下文中，在第二和第三次写 入时段T32和T33中，基于整体上在显示屏幕上同时选择水平线的总数目，骤减用于扫描的 同时选择水平线(在该示例中，骤减为一半)(参照该图中的参考标号H32和H33)。如此，类似于上述实施例和修改示例1，第三次消隐时段Tb3具有比第一和第二次 消隐时段Tbl、Tb2中的占空更长的占空(参照图10的A中的参考标号P33L和P33R)。此 外，不像在上述比较示例1中，用于第一到第三次输出(写入)的时段全部具有相同长度， 使得可以相对容易进行过驱动处理期间的任何调整。另外，在这个例子中，如图10(A)所示 那样，将左眼快门6L的打开定时与第二次消隐时段Tb2的开始点一致。其结果，在左眼快 门6L打开的时段TonL成为第二次消隐时段Tb2、第三次写入时段P3L、第三次消隐时段Tb3 之和，比上述的实施例和修改示例1的情况还长，所以观察的显示亮度提高。此时，在第三 次写入时段之前打开快门，但由于第一次和第二次写入已结束，所以液晶的响应大致完成， 左眼视频段和右眼视频段之间产生干扰(cross talk)的顾虑较少。对于右眼快门6R也是 相同的。如上所述，在这种修改示例2中，定时控制部分43以这样的方式执行定时控制，其 中在每个右眼和左眼视频信号DR和DL中，以相同比例在长度上减小每个单位视频段的输 出时段，以便该每个时段比将单位视频段全部以相等控制的定时输出相等控制的持续时间 的情况中更短。这种类似于上面实施例中的哪些优点的优点有利地导致与在此实现的哪些 效果类似的效果。也就是说，在观看立体显示水平期间，在避免显示亮度的任何降低的同时 可以有利地避免串扰的出现。修改示例3在上述修改示例1和2中的扫描技术可以每当需要时与正常操作(参照图9的A) 中的扫描技术交替执行。如果是这种情况，则为了正常操作中的扫描技术，如图12所示的选择交替的两条 同时选择水平线比如图9的A中选择任何两个或更多相邻选择水平线更优选。这是因为构 造显示设备电路(即，面板中的总线和扫描电路)的容易。修改示例4图13是示出修改示例4中视频显示系统的配置的框图。在该修改示例4中视频 显示系统中，提供液晶显示设备1A作为在上述实施例中的液晶显示器1的替代。与液晶显 示器1相比，该液晶显示器1A额外提供有温度检测部分44。温度检测部分44用于检测操作环境中的温度，并且将检测结果输出到定时控制 部分43。这种温度检测部分44例如通过热敏电阻配置。在这种配置的情况下，在该修改示例4中的定时控制部分43基于在操作环境中观 察的任何温度改变执行定时控制，即，改变对应于快门眼镜6的快门打开时段的第二次消 隐时段Tb2的占空。具体地，当操作环境温度上降低时，减少第二次消隐时段Tb2的占空，并且当操作环境温度上升高时，增加第二次消隐时段Tb2的占空。当操作环境是低温时，液 晶材料的响应速度降低，因此容易导致串扰，即，变得明显。另一方面，当操作环境是高温 时，液晶材料的响应速度增加，因此不容易导致串扰，即变得几乎不显著。此外，如在上面的 修改示例1中描述的，如果使用的是增加点时钟频率的技术，例如，则当操作环境是低温时 可以减小消隐时段的占空，而当操作环境是高温时可以增加消隐时段的占空。这样的减小 (艮P，当操作环境是低温时减小消隐时段的占空)(点时钟频率的减小)是用于避免由于考 虑TFT的性能的没有充分充电而可能导致的任何显示不一致。另一方面，当操作环境是高 温时，充电可能在电平上是充足的。因此，增加消隐时段的占空(即，增加点时钟频率)可 以导致显示亮度的改进和避免串扰的出现。如此，在该修改示例4中，在操作环境中观察到的任何温度改变用于改变对应于 快门眼镜6的快门打开时段的第二次消隐时段Tb2的占空的基础，使得可以进一步避免串 扰的出现。修改示例5可替代地，根据每个单位视频段的内容，定时控制部分43可以改变对应于快门眼 镜6的快门打开时段的第二次消隐时段Tb2的占空。具体地，第二次消隐时段Tb2可能依 赖于每个单位视频段的内容(例如，静态或运动图像，或者对比度的高或低)改变占空。修改示例6图14A和14B每个是概述修改示例6中的视频显示系统(即，多视图系统)中的 视频显示操作的示意图。在该修改示例6中，作为对于上述立体视频显示操作的替代，示例 提供用于由多个用户(在该示例中的两个)各自观看的多个不同视频段(在该示例中的两 个)的多视频显示操作。在该修改示例6中的多视图系统的情况下，第一视频段与第二视频段交替显示。 第一视频段是基于对应于第一用户的第一视频信号的一个视频段，并且第二视频段是基于 对应于第二用户的第二视频信号的一个视频段。也就是说，不像在上述实施例和示例中的 立体视频显示(即，在快门眼镜6中的左眼和右眼镜片6L和6R分别显示左眼和右眼视频 段)，各个不同视频段每个为其相应的用户显示。具体地，如图14A所示，在第一视频段VI的显示时段中，由于控制信号CTL1，在由 用户71使用的快门眼镜61中，左眼和右眼镜片6L和6R都处于打开状态。同样在第一视 频段VI的显示时段中，由于控制信号CTL2，在由用户72使用的快门眼镜62中，左眼和右眼 镜片6L和6R都处于关闭状态。也就是说，在由用户71使用的快门眼镜61的情况下，第一 视频段VI的显示光LV1通过，而在由用户72使用的快门眼镜62的情况下，该显示光LV1 被阻挡。另一方面，如图14B所示，在第二视频段V2的显示时段中，由于控制信号CTL2，在 由用户72使用的快门眼镜62中，左眼和右眼镜片6L和6R都处于打开状态。同样在第一 视频段V2的显示时段中，由于控制信号CTL1，在由用户71使用的快门眼镜61中，左眼和 右眼镜片6L和6R都处于关闭状态。也就是说，在由用户72使用的快门眼镜62的情况下， 第二视频段V2的显示光LV2通过，而在由用户71使用的快门眼镜61的情况下，该显示光 LV2被阻挡。当以时分方式重复这样的状态改变时，使得不同的视频段(即，视频段VI和V2)对两个用户71和72可用于他们的各自观看，即，实现多视图模式。如此，同样在该修改示例6中的多视图显示操作的情况下，可以通过定时控制部 分43执行如在实施例和上面其它中描述的这种定时控制，有利地实现与在上述实施例和 其它中的那些效果类似的效果。注意到，在该修改示例6中示例的是提供两个不同视频段给两个不同用户用于他 们的各自观看的情况。这当然不是限制性的，并且本发明当然可应用于提供三个不同视频 段给三个不同用户用于他们的各自观看的情况。视频段的数目不必与快门眼镜的数目相 同，即，多个用户可以通过使用在视频段的观看期间全部响应地进入打开/关闭状态的多 个快门眼镜同时观看视频段。其它修改示例尽管使用实施例和修改示例详细描述了本发明，但是前述描述在各方面来说是说 明性的而不是限制性的，并且要理解的是可以设计多种其它修改和变化。在上述实施例和其它中示例的是在一个帧时段中的每个L子帧时段将左眼视频 段连续写入液晶显示面板2两次，从而显示左眼视频段LI、L2和其它的情况。这当然不是 限制性的，并且可替代地，可以在一个帧时段中的每个子帧时段将视频信号连续写入液晶 显示面板2三次。同样在此情况下，可以实现与上述实施例中的那些效果类似的效果。对于在上面的实施例和其它中描述的线序扫描期间的写入频率(例如，点时钟频 率和系统时钟频率)，用于2D(二维)视频显示的频率值可以不同于用于3D(三维，立体) 视频显示的频率值。具体地，例如在用于3D视频显示的线序扫描期间的写入频率可以设为 高于用于2D视频显示的写入频率。此外，在上面的实施例和其它中，通过提供有液晶显示部分的液晶显示器示例视 频显示设备，所述液晶显示部分通过液晶元件配置。本发明当然可应用于任何其他类型的 视频显示设备，例如，具体可应用于使用PDP(等离子体显示面板)或有机EL(电致发光) 显示器的视频显示设备。此外，在上面的实施例和其它中的处理过程可以通过硬件或软件执行。例如，当处 理过程通过软件执行时，配置该软件的程序安装到通用计算机中。这种程序可以预先记录 在计算机中提供的记录介质中。本申请包含涉及于2009年7月7日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-160905中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。本领域的技术人员应该理解，取决于设计要求和其它因素，可以出现各种修改、组 合、子组合和替换，只要它们在权利要求或其等价物的范围内。
1权利要求
一种视频显示设备，包括视频处理部分，其对每个包括时间序列的多个单位视频段的多个视频流执行输出控制，用于在单位帧时段内，以时分依次切换输出对象的视频流；显示部分；以及定时控制部分，其对每个视频流执行写入定时控制，以便将从所述视频处理部分输出的各个单位视频分别多次连续地写入到所述显示部分，其中定时控制部分在单位帧时段内，对每个视频流执行写入定时控制，以便在紧接在第一个单位视频写入时段之后处于第一消隐时段，在紧接在第二次或之后的各个单位视频写入时段之后至少存在一个比所述第一消隐时段还长的第二消隐时段。
2.如权利要求1所述的视频显示设备，其中定时控制部分对每个视频流执行写入定时控制，以便在紧接在最后的单位视频写入时 段之后存在比所述第一消隐时段还长的第二消隐时段。
3.如权利要求1所述的视频显示设备，其中定时控制部分对每个视频流执行写入定时控制，以便更早开始单位视频段的第二次或 之后输出的写入开始时间，从而将第二消隐时段比第一消隐时段还长。
4.如权利要求1所述的视频显示设备，其中定时控制部分对每个视频流执行写入定时控制，以便第一次单位视频写入时段的长 度比第二次或之后的单位视频写入时段的长度短，从而将第二消隐时段比第一消隐时段还长。
5.如权利要求4所述的视频显示设备，其中显示部分通过基于线序扫描的视频信号写入，执行视频显示，并且定时控制部分执行写入定时控制，以便用于在第一次单位视频写入时段中的线序扫描 的写入频率比在第二次或之后的单位视频写入时段中的线序扫描写入频率高。
6.如权利要求4所述的视频显示设备，其中显示部分通过基于线序扫描的视频信号写入，执行视频显示，并且定时控制部分执行写入定时控制，以便用于在第一次单位视频写入时段中的线序扫描 期间使用的同时选择水平线的数目比第二次或之后的单位视频写入时段中的线序扫描期 间使用的同时选择水平线的数目多。
7.如权利要求1所述的视频显示设备，其中定时控制部分对每个视频流执行写入定时控制，以便各个单位视频写入时段的长度一 样地缩短，从而将第二消隐时段比第一消隐时段还长。
8.如权利要求7所述的视频显示设备，其中显示部分通过基于线序扫描的视频信号写入，执行视频显示，并且定时控制部分执行写入定时控制，以便用于在第一次单位视频写入时段中的线序扫描 期间使用的同时选择水平线的数目比第二次或之后的单位视频写入时段中的线序扫描期 间使用的同时选择水平线的数目多，并且进行剔除扫描，使得第二次或之后的单位视频写 入时段中在显示画面内扫描的水平线的数目比显示画面整体的水平线总数少。
9.如权利要求1所述的视频显示设备，还包括快门控制部分，其在打开_关闭操作方面对与各个视频流对应地准备的快门眼镜执行控制，以便与显示部分中的多个视频流中的显示切换同步打开和关闭，其中定时控制部分对快门控制部分执行定时控制，以便使得与其对应的快门眼镜在每个视 频流的第二消隐时段中进入打开状态。
10.如权利要求9所述的视频显示设备，其中定时控制部分执行所述写入定时控制，以便根据在操作环境中观察的温度改变来改变 第二消隐时段的占空。
11.如权利要求10所述的视频显示设备，其中定时控制部分响应于操作环境中的温度降低进一步减小第二消隐时段的占空，并且响 应于其中的温度增加进一步增加第二消隐时段的占空。
12.如权利要求9所述的视频显示设备，其中定时控制部分执行所述写入定时控制，以便依赖于每个单位视频段的内容改变第二消 隐时段的占空。
13.如权利要求1所述的视频显示设备，其中定时控制部分执行用于每个视频流中的单位帧时段的所述写入定时控制，以便由多个 单位视频写入时段和紧接着该多个单位视频写入时段的每个之后的多个消隐时段构成的 单位子帧时段的长度保持一定。
14.如权利要求1所述的视频显示设备，其中显示部分通过基于线序扫描的视频信号写入，执行视频显示，并且 定时控制部分对用于线序扫描的写入频率执行所述写入定时控制，以便该写入频率在 显示部分中的三维(立体)视频显示期间高于其中的二维视频显示期间。
15.如权利要求1所述的视频显示设备，其中 多个视频流包括产生视差的左眼视频流和右眼视频流。
16.如权利要求1所述的视频显示设备，其中 显示部分是配置使用液晶元件的液晶显示部分。
17.一种视频显示系统，包括视频显示设备，其通过时分切换多个视频流执行视频显示，每个视频流包括时间序列 的多个单位视频段；以及快门眼镜，其与视频显示设备中的视频流的切换同步执行打开/关闭操作，其中 视频显示设备包括视频处理部分，其对多个视频流执行输出控制，用于在单位帧时段内，以时分依次切换 输出对象的视频流， 显示部分，以及定时控制部分，其对每个视频流执行写入定时控制，以便将从所述视频处理部分输出 的各个单位视频分别多次写入到所述显示部分，定时控制部分在单位帧时段内，对每个视频流执行写入定时控制，以便在紧接在第一 个单位视频写入时段之后处于第一消隐时段，在紧接在第二次或之后的各个单位视频写入 时段之后的各个消隐时段中的至少一个成为比所述第一消隐时段还长的第二消隐时段。
全文摘要
在视频显示设备和系统中，定时控制部分对右眼和左眼视频信号执行定时控制，并且以便每个具有这样的消隐时段，其长度(占空)至少在第二次和之后消隐时段中长于第一次消隐时段Tb1的长度，例如，执行定时控制用于第二次消隐时段Tb2在占空上比第一次消隐时段Tb1长。使用这样的定时控制，对于在顺序写入模式的情况下在第二次消隐时段Tb2中使用打开状态的快门眼镜的立体显示视频观看，存在快门眼镜可以更长保持在打开状态同时提高液晶材料的响应特性的优点。如此，在得到的视频显示设备和系统的情况下，可以有利地避免串扰的出现，同时减少显示亮度的任何降低。
文档编号H04N13/00GK101945298SQ201010222099
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月30日 优先权日2009年7月7日
发明者中畑佑治, 铃木俊明 申请人:索尼公司