CN102572480A

CN102572480A - 一种快门3d 液晶电视不影响亮度的重影消除装置及方法

Info

Publication number: CN102572480A
Application number: CN2011104314201A
Authority: CN
Inventors: 吴久清; 聂朝刚
Original assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Current assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明是针对快门3D 液晶电视信号处理领域，尤其是涉及由于液晶响应时间造成的重影现象提出的一种快门3D液晶电视不影响亮度的重影消除方法。本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种快门3D液晶电视不影响亮度的重影消除方法。通过将左眼帧L信号、右眼帧R信号重复输出格式为LLRR，再通过主芯片控制3D左眼镜或3D右眼镜同步开关或闭合和LED背光灯，使左眼镜只看到纯粹的L帧、右眼镜只看到纯粹的R帧。

Description

一种快门3D 液晶电视不影响亮度的重影消除装置及方法

技术领域

本发明是针对快门3D液晶电视信号处理领域，尤其是涉及由于液晶响应时间造成的重影现象提出的一种快门3D 液晶电视不影响亮度的重影消除装置及方法。

背景技术

液晶面板作为目前终端显示的主流部件，具有超薄、轻便、低功耗、高清晰解像度、高可靠性、使用寿命长、无辐射等优点；但液晶面板是保持型显示器件，液晶分子反应速度慢（则液晶面板反应速度较慢），一般持续约8ms，甚至更高。

目前主流的3D液晶面板场频为100hz或120hz，为便于描述，以下的参数统一以120hz参与运算。LED液晶屏场频120hz即是说该LED液晶屏每秒刷新120帧图像，每帧图像水平有2200个像素点，垂直有1125行，时钟为2200*1125*120 = 297Mhz，可视范围水平有1920个像素点，垂直有1080行，也就是说，水平有280个点没有显示，垂直有45行没有显示，在电视原理中，没有显示的周期叫消隐周期，分为行消隐周期、场消隐周期，行消隐周期用于准备下一行的显示，场消隐周期用于准备下一帧的显示，由于该专利只与场时序有关，所以给出场同步时序图（单位：行），如图1：每帧图像（左眼帧或者右眼帧）显示1/120 = 8.33ms,行频为1125*120 = 135000hz，所以每行显示时间为0.0074074ms,场消隐周期为0.0074074 * 45 = 0.3335ms。

目前主流的3D格式主要有如下几种：SBS(side by side)、TB（top and bottom）、FP（frame packet）,下面以SBS为例介绍3D格式的显示方式，如图2，一般快门方式都是以帧序（FRAME SEQUENCE）方式上屏，即以LRLRLR……序列上屏，所以我们需把SBS格式转换为如图3，主芯片发送3D同步信号通过液晶模组、3D同步发射器、3D同步接收器控制3D左眼镜或者3D右眼镜开关或闭合，当存储器buffer输出左眼帧L信号时，打开3D左眼镜，存储器buffer输出右眼帧R信号时，打开右眼镜，通过人脑合成3D图像。根据3D成像原理，只有L帧图像进左眼，R帧图像进右眼，才能合成清晰无重影的3D图像。

根据前面的分析，消隐周期为0.3335ms，所以当L帧显示后，过0.3335ms 显示R帧，但由于液晶分子反应速度慢，一般约8ms左右，所以在显示R帧时会残留L帧图像，显示L帧时会残留R帧图像，影响3D效果甚至无3D效果的功能性缺失，为减少串扰，目前常用的方法就是在每帧显示时延迟开3D左眼镜或3D右眼镜（如图4），这样做有两个问题：一方面大大降低了显示屏的亮度和对比度，影响主观效果，另一方面只能改善串扰，但不能杜绝。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种快门3D 液晶电视不影响亮度的重影消除装置及方法。通过将左眼帧L信号、右眼帧R信号重复输出格式为LLRR，再通过主芯片控制3D左眼镜或3D右眼镜同步开关或闭合和LED背光灯，使左眼镜只看到纯粹的L帧、右眼镜只看到纯粹的R帧。

本发明采用的技术方案如下：

一种快门3D液晶电视不影响亮度的重影消除装置，包括主控电路、3D眼镜控制电路，其中主控电路包括主芯片、背灯开关控制电路、存储器、液晶模组、3D同步发射器；3D眼镜控制电路包括3D同步接收器和3D左眼镜、3D右眼镜。所述主芯片一端口与存储器双向连接，主芯片第二端口、主芯片第三端口、主芯片第四端口分别于背光开关控制电路输入端、液晶模组第一端口、3D同步发射器输入端连接，背光开关控制电路输出端与液晶模组第二端口连接，液晶模组第三端口与LED液晶屏连接，3D同步发射器输出端与3D同步接收器输入端连接，3D同步接收器输出端分别与3D左眼镜、3D右眼镜连接。

所述3D同步发射器电路包括第一处理器、第一无线收发模块。所述第一处理器输入端接收与主芯片第四端口连接，第一处理器输出端与第一无线收发模块连接；第二无线收发模块输入端接收第一无线收发模块输出端发送信号，第二无线收发模块输出端与第二处理器连接，第二处理器输出端分别于3D左眼镜、3D右眼镜连接。

一种快门3D 液晶电视不影响亮度的重影消除方法，包括步骤：

步骤S1：主芯片将输入的3D信号解析为左眼帧L信号、右眼帧R信号，并将其存储于存储器，其中每帧重复存储两次，并将存储器存储信号转换为差分信号输入到液晶模组中；

步骤S2：提高主芯片工作频率，控制背光开关控制电路输出信号控制液晶模组；

步骤S3：主芯片发送3D同步信号给3D同步发射器，3D同步接收器接收3D同步发射器发送的控制信号，控制3D左眼镜或者3D右眼镜开关与闭合；同时主芯片通过背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯；

步骤S4：通过液晶模组LED背光灯的开关将信号在LED液晶屏进行信号显示。

所述步骤S2中主芯片初始频率为120Hz，主芯片经过锁相环倍频处理后输出驱动场频为240Hz的驱动场频，控制背光开关控制电路工作。

所述步骤S3背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯具体过程为：所述背光开关控制电路在主芯片输出左眼帧L信号到右眼帧R差分信号或者右眼帧R信号到左眼帧L差分信号切换过程中，背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯，使得液晶模组LED背光灯为插黑不进行信号显示，所述背光开关控制电路在存储器输出的左眼帧L信号到左眼帧L差分信号或者右眼帧R信号到右眼帧R差分信号切换过程中，背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯使得液晶模组LED背光灯为背光开进行信号显示。

所述步骤S3中3D左眼镜、3D右眼镜控制具体过程为，当主芯片输出第一单眼帧、第二单眼帧差分信号给液晶模组时，打开3D左眼镜，此时3D左眼镜透光，3D右眼镜关闭；当主芯片输出第三单眼帧、第四单眼帧差分信号给液晶模组时，打开3D右眼镜，此时3D右眼镜透光，3D左眼镜关闭，按照存储器中数据存储顺序设定第一左眼帧L信号为第一单眼帧，第二左眼帧L信号为第二单眼帧，第一右眼帧R信号为第三单眼帧、第二右眼帧R信号为第四单眼帧。

所述3D同步发射器电路包括第一处理器、第一无线收发模块。所述第一处理器输入端接收与主芯片第四端口连接，第一处理器输出端与第一无线收发模块连接；第二无线收发模块输入端接收第一无线收发模块输出端发送信号，第二无线收发模块输出端与第二处理器连接，第二处理器输出端分别于3D左眼镜、3D右眼镜连接，以此类推。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

提高主芯片的输出时钟，以240HZ的驱动场频通过背光开关控制电路控制LED背光灯开关频率，并且主芯片通过3D同步信号控制3D左眼镜或者3D右眼镜隔帧同步打开，然后主芯片将解析的3D信号存储于存储器buffer，存储器buffer将左眼帧L信号、右眼帧R信号重复输出（即输出时按帧重复输出，LLRR），保证第二次的左眼帧L信号和第二次的右眼帧R信号是纯粹的左眼帧L信号和右眼帧R信号而不包含切换过程，这样每个眼睛实际看到的图像频率仍然是60Hz，并且是完完整整的60Hz，一点损失也没有，这样不仅可以消除重影现象，而且可以保证对比度、层次感不受影响，与2D主观效果一致。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是现有技术中3D***框图

图2是现有技术中场同步时序图；

图3是现有技术中3D格式中SBS模式显示方式；

图4是图2中SBS格式转换后的显示方式；

图5a是本发明主控电路原理图；

图5b是本发明3D眼镜控制电路原理图；

图6是本发明帧存储格式；

图7是本发明左眼帧右眼帧存储时序；

图8是本发明时序控制图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图5a、图5b所示，一种快门3D液晶电视不影响亮度的重影消除装置，包括主控电路、3D眼镜控制电路，其中主控电路包括主芯片、背灯开关控制电路、存储器、液晶模组、3D同步发射器；3D眼镜控制电路包括3D同步接收器和3D左眼镜、3D右眼镜。所述主芯片一端口与存储器双向连接，主芯片第二端口、主芯片第三端口、主芯片第四端口分别于背光开关控制电路输入端、液晶模组第一端口、3D同步发射器输入端连接，背光开关控制电路输出端于液晶模组第二端口连接，液晶模组第三端口与LED液晶屏连接，3D同步发射器输出端与3D同步接收器输入端连接，3D同步接收器输出端分别与3D左眼镜、3D右眼镜连接。液晶模组包括LED背光灯及背光灯控制组件、电源电路，信号处理电路等。

工作过程为：主芯片将接收后的左眼帧L信号、右眼帧R信号按照LLRR…方式存储于存储器同时，主芯片同时通过背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯开关，使得液晶模组LED背光灯插黑或者背光开，主芯片同时发送PWM信号控制命令给3D同步发射器；3D同步接收器接收3D同步发射器命令控制3D眼镜开关（当主芯片将存储器存储的左眼帧L差分信号发送给液晶模组同时，3D同步接收器控制3D左眼镜打开，3D右眼镜关闭；当主芯片将存储器中的右眼帧R差分信号发送给液晶模组同时，3D同步接收器控制3D右眼镜打开，3D左眼镜关闭），通过液晶模组LED背光灯的插黑与背光开使得LED液晶屏进行相应信号的显示，使得LED液晶屏显示的左眼帧L信号和右眼帧R信号是纯粹的左眼帧L信号和纯粹的右眼帧R信号。

主芯片是整个产品的控制中心，具有可以将存储器的输出信号进行差分信号处理的功能，并能解析3D信号为左眼帧L信号、右眼帧R信号；主处理器发送3D同步处理信号（主芯片通过PWM波形控制信号输出至3D同步发射器用于控制3D眼镜的开关信号）给3D同步发射器。

背光开关控制电路（通过处理器实现PWM控制信号输出）接收主芯片命令并控制液晶模组LED背光灯为背光开，或者插黑，即按照要求控制LED液晶屏进行显示，LED背光灯的开关使得LED液晶屏进行相应信号的显示。

存储器一般用于参数运算将主芯片解析的L数据帧、R数据帧按照LRLR…方式存储，主芯片调用存储器中存储的的LLRR…数据，并将调用的数据处理为差分信号，并输出差分信号至液晶模组；

3D同步处理信号通过主芯片实现PWM波形控制信号输出至3D同步发射器。

3D同步发射器电路包括第一处理器、第一无线收发模块。所述第一处理器接收时序控制模块的信号，经过格式转换为可以通过第一无线收发模块发送的数据格式，再通过第一无线收发模块发送至3D同步接收器（其中第一无线收发模块可以用WIFI模块或者无线射频发送模块代替）；

3D同步接收器接收3D同步发射器按照射频方式或者红外线发射的数据，并控制3D左眼镜或者3D右眼镜的打开与关闭，电路包括第二处理器、第二无线收发模块。所述第二无线收发模块接收3D同步发射器发送的无线信号，再通过第二处理器将无线格式信号转换为可以控制3D左眼镜、3D右眼镜打开和关闭的控制信号。（其中第二无线收发模块可以用WIFI模块或者无线射频发送模块代替）。

3D眼镜包括3D左眼镜、3D右眼镜，3D眼镜接收3D同步接收器的控制命令，打开3D左眼镜或者3D右眼镜；

LED液晶屏通过液晶模组LED背光灯的开（背光开）或关（插黑）进行相应的显示；

如图6，主芯片将3D信号解析为左眼帧L信号、右眼帧R信号，并存储在存储器中，左、右眼帧存储两次，存储格式为LLRRLLRR……，如图7所示，每四帧数据作为一个单位进行数据处理，存储器存储四帧后顺序输出，主芯片场频经过锁相环倍频后场频由初始的120Hz提高为240Hz的驱动场频，（这个信号用于控制液晶模组LED背光灯关闭和打开的频率信号，即同时控制LED液晶屏相应信号的显示与不显示）

如图8所示，如果定义第一帧为L帧，在输出帧序的第一帧时，背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯为插黑（即：关闭LED背光灯）；第二帧显示时存在液晶分子从左眼帧L信号到左眼帧L信号的切换过程，但由于都是左眼帧L信号，此时背光开关控制电路控制液晶模组的LED背光灯为背光开（即：点亮LED背光灯，LED背光灯的开关显示在LED液晶屏上）；在输出帧序的第三帧（右眼帧R信号）时，由于存在液晶分子从左眼帧L信号到右眼帧R信号的切换过程，背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯为插黑（即：关闭LED背光灯）；第四帧（R帧）显示时，存在液晶分子从右眼帧R信号到右眼帧R信号的切换过程，但由于都是右眼帧R信号，背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯为背光开（即：点亮LED背光灯），如此循环，通过LED背光灯的开关将消除重影现象，通过观察LED液晶屏显示的，产生的就是纯粹的左眼帧L信号和右眼帧R信号。

在控制液晶模组LED背光灯开关同时，主芯片间接的也对3D眼镜中3D左眼镜、3D右眼镜进行控制，具体措施为：在输出帧序的第一单眼帧、第二单眼帧，3D眼镜开关为高，打开3D左眼镜，此时只有3D左眼镜透光，3D右眼镜关闭；在输出帧序的第三单眼帧、第四单眼帧时，3D眼镜开关为低，打开3D右眼镜，此时只有3D右眼镜透光，3D左眼镜关闭，如此循环，同时在第一单眼帧、第三单眼帧时，关闭LED背光灯，第二单眼帧、第四单眼帧打开LED背光灯，所以通过3D左眼镜和3D右眼镜看到的都是纯粹的左眼帧L信号L或右眼帧R信号，故基本上没有串扰，其中按照主芯片存于存储器的数据存储顺序设定第一左眼帧L信号为第一单眼帧，第二左眼帧L信号为第二单眼帧，第一右眼帧R信号为第三单眼帧、第二右眼帧R信号为第四单眼帧…。

实施例一：

一种快门3D 液晶电视不影响亮度的重影消除方法包括步骤：

步骤S2：提高主芯片工作频率，控制背光开关控制电路输出信号控制液晶模组，其中主芯片初始频率为120Hz，主芯片经过锁相环倍频处理后输出驱动场频为240Hz的驱动场频，控制背光开关控制电路工作；

实施例二：在实施例一基础上，步骤S3背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯具体过程为：所述背光开关控制电路在主芯片输出左眼帧L信号到右眼帧R差分信号或者右眼帧R信号到左眼帧L差分信号切换过程中，背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯，使得液晶模组LED背光灯为插黑不进行信号显示，所述背光开关控制电路在存储器输出的左眼帧L信号到左眼帧L差分信号或者右眼帧R信号到右眼帧R差分信号切换过程中，背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯使得液晶模组LED背光灯为背光开进行信号显示。

实施例三：在实施例二基础上，所述步骤S3中3D左眼镜、3D右眼镜控制具体过程为，当主芯片输出第一单眼帧、第二单眼帧差分信号给液晶模组时，打开3D左眼镜，此时3D左眼镜透光，3D右眼镜关闭；当主芯片输出第三单眼帧、第四单眼帧差分信号给液晶模组时，打开3D右眼镜，此时3D右眼镜透光，3D左眼镜关闭，按照存储器中数据存储顺序设定第一左眼帧L信号为第一单眼帧，第二左眼帧L信号为第二单眼帧，第一右眼帧R信号为第三单眼帧、第二右眼帧R信号为第四单眼帧。

实施例四：在实施例三基础上，所述3D同步发射器电路包括第一处理器、第一无线收发模块。所述第一处理器输入端接收与主芯片第四端口连接，第一处理器输出端与第一无线收发模块连接；第二无线收发模块输入端接收第一无线收发模块输出端发送信号，第二无线收发模块输出端与第二处理器连接，第二处理器输出端分别于3D左眼镜、3D右眼镜连接。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims

1.一种快门3D液晶电视不影响亮度的重影消除装置，其特征在于包括主控电路、3D眼镜控制电路，其中主控电路包括主芯片、背灯开关控制电路、存储器、液晶模组、3D同步发射器；3D眼镜控制电路包括3D同步接收器和3D左眼镜、3D右眼镜，所述主芯片一端口与存储器双向连接，主芯片第二端口、主芯片第三端口、主芯片第四端口分别于背光开关控制电路输入端、液晶模组第一端口、3D同步发射器输入端连接，背光开关控制电路输出端与液晶模组第二端口连接，液晶模组第三端口与LED液晶屏连接，3D同步发射器输出端与3D同步接收器输入端连接，3D同步接收器输出端分别与3D左眼镜、3D右眼镜连接。

2.根据权利要求1所述的一种快门3D 液晶电视不影响亮度的重影消除装置，其特征在于所述3D同步发射器电路包括第一处理器、第一无线收发模块，所述第一处理器输入端接收与主芯片第四端口连接，第一处理器输出端与第一无线收发模块连接；第二无线收发模块输入端接收第一无线收发模块输出端发送信号，第二无线收发模块输出端与第二处理器连接，第二处理器输出端分别于3D左眼镜、3D右眼镜连接。

3.根据权利要求1所述的一种快门3D 液晶电视不影响亮度的重影消除方法，其特征在于包括步骤：

4.根据权利要求 3所述的一种快门3D 液晶电视不影响亮度的重影消除方法，其特征在于所述步骤S2中主芯片初始频率为120Hz，主芯片经过锁相环倍频处理后输出驱动场频为240Hz的驱动场频，控制背光开关控制电路工作。

5.根据权利要求4所述的一种快门3D 液晶电视不影响亮度的重影消除方法，其特征在于所述步骤S3背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯具体过程为：所述背光开关控制电路在主芯片输出左眼帧L信号到右眼帧R差分信号或者右眼帧R信号到左眼帧L差分信号切换过程中，背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯，使得液晶模组LED背光灯为插黑不进行信号显示，所述背光开关控制电路在存储器输出的左眼帧L信号到左眼帧L差分信号或者右眼帧R信号到右眼帧R差分信号切换过程中，背光开关控制电路控制液晶模组LED背光灯使得液晶模组LED背光灯为背光开进行信号显示。

6.根据权利要求4或5所述的一种快门3D 液晶电视不影响亮度的重影消除方法，其特征在于所述步骤S3中3D左眼镜、3D右眼镜控制具体过程为，当主芯片输出第一单眼帧、第二单眼帧差分信号给液晶模组时，打开3D左眼镜，此时3D左眼镜透光，3D右眼镜关闭；当主芯片输出第三单眼帧、第四单眼帧差分信号给液晶模组时，打开3D右眼镜，此时3D右眼镜透光，3D左眼镜关闭，按照存储器中数据存储顺序设定第一左眼帧L信号为第一单眼帧，第二左眼帧L信号为第二单眼帧，第一右眼帧R信号为第三单眼帧、第二右眼帧R信号为第四单眼帧。

7.根据权利要求6所述的一种快门3D 液晶电视不影响亮度的重影消除方法，其特征在于所述3D同步发射器电路包括第一处理器、第一无线收发模块，所述第一处理器输入端接收与主芯片第四端口连接，第一处理器输出端与第一无线收发模块连接；第二无线收发模块输入端接收第一无线收发模块输出端发送信号，第二无线收发模块输出端与第二处理器连接，第二处理器输出端分别于3D左眼镜、3D右眼镜连接。