CN102612838B - 一种3d图像显示方法、***、3d电视及眼镜 - Google Patents

一种3d图像显示方法、***、3d电视及眼镜 Download PDF

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Abstract

一种3D图像显示方法、***、3D电视及眼镜，其中，所述3D图像显示方法包括：提取3D图像信号中的同步控制信号，并产生相应的背光驱动信号；根据所述背光驱动信号，当液晶显示屏中以行的方向均匀划分的N个区域中的一个或多个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制所述一个或多个区域对应的背光区域点亮，且在随后背光区域点亮之前的预置时间范围关闭；其中，在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出。

Description

一种3D图像显示方法、***、3D电视及眼镜
技术领域
本发明涉及液晶电视领域，尤其涉及一种3D图像显示方法、***、3D电视及眼镜。
背景技术
实现3D显示的基本原理是将通过光学或者电路处理，将具有微小视差的两幅画面分别传递至左眼和右眼，且互不干扰，从而在大脑皮层的合成作用下形成立体感觉。
目前，3D显示技术可以分为眼镜式和裸眼式两大类，其中，眼镜式3D技术包括：色差式3D技术、偏光式3D技术、主动快门式3D技术。
以主动快门式3D技术为例，其主要是通过提高画面的刷新率来实现3D效果的，将视频图像按帧一分为二，形成对应左眼和右眼的两组画面，通过快门式3D眼镜的配合，使得这两组画面分别进入左右双眼，最终在大脑中合成3D立体影像。
主动快门式3D技术的优点是能够实现全高清3D效果且画面亮度变化较小，难点在于图像画面显示与眼镜开合的匹配，实际应用中需要对图像画面和3D眼镜进行同步控制。
对于液晶显示屏来说，当液晶显示屏的图像信号扫描不能与3D眼镜的开闭进行同步控制时，3D显示的性能会受到影响，可能出现左、右眼图像的串扰，无法达到良好的3D显示效果。
发明内容
本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提出一种3D图像显示方法、***、3D电视及眼镜，能够消除3D显示过程中左、右眼图像的串扰，提高3D显示效果。
本发明的技术解决方案是：
本发明实施例提供一种3D图像显示方法，所述方法包括：
提取3D图像信号中的同步控制信号，并产生相应的背光驱动信号；
根据所述背光驱动信号，当液晶显示屏中以行的方向均匀划分的N个区域中的一个或多个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制所述一个或多个区域对应的背光区域点亮，且在随后背光区域点亮之前的预置时间范围TBL-scanning关闭；其中，在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围TBL-scanning内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出;
所述预置时间范围T BL-scanning 满足 T BL - scanning ≤ T frame + T g 2 - g 3 - T g 1 - g 2 - n - 1 n · T lc - scanning ;
其中，3D眼镜左边或右边镜片持续的打开时间应当遵守以下公式：
Tlc-scanning/n+Tg1-g2+Tglass-on≤Tframe+Tg2-g3+Tlc-scanning/n；
所述Tframe表示液晶扫描帧周期；
所述Tlc-scanning表示液晶由第一条线扫描至最后一条线的时间；
所述Tg1-g2表示液晶显示屏图像由灰度g1变化到灰度g2的响应时间；
所述Tg2-g3表示液晶显示屏图像由灰度g2变化到灰度g3的响应时间；
所述Tglass_on表示3D眼镜左眼片或右眼片持续打开的时间。
优选的，所述方法还包括：
根据所述同步信号产生相应的眼镜驱动信号；
根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段。
进一步，所述方法还包括：在所述预置时间范围内，控制相应背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。
一种用于3D图像显示的电视机，包括：液晶显示屏单元、背光单元、接收单元以及3D显示控制单元；其中，
所述液晶显示屏单元和背光单元，被以行的方向均匀划分为N个区域；
所述接收单元，用于接收3D图像信号；
所述3D显示控制单元包括：
液晶驱动子单元，用于驱动所述液晶显示屏单元进行图像场数据刷新；
背光驱动子单元，用于提取所述3D图像信号中的同步控制信号，根据所述同步信号产生相应的背光驱动信号；根据所述背光驱动信号，当所述液晶显示屏单元中的某个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制所述某个区域对应的背光单元中的背光区域点亮，且在随后背光区域点亮之前的预置时间范围TBL-scanning关闭，其中，在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围TBL-scanning内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出;
所述预置时间范围T BL-scanning 满足 T BL - scanning ≤ T frame + T g 2 - g 3 - T g 1 - g 2 - n - 1 n · T lc - scanning ;
其中，3D眼镜左边或右边镜片持续的打开时间应当遵守以下公式：
Tlc-scanning/n+Tg1-g2+Tglass-on≤Tframe+Tg2-g3+Tlc-scanning/n；
所述Tframe表示液晶扫描帧周期；
所述Tlc-scanning表示液晶由第一条线扫描至最后一条线的时间；
所述Tg1-g2表示液晶显示屏图像由灰度g1变化到灰度g2的响应时间；
所述Tg2-g3表示液晶显示屏图像由灰度g2变化到灰度g3的响应时间；
所述Tglass_on表示3D眼镜左眼片或右眼片持续打开的时间。
优选的，所述背光驱动子单元，还用于：在所述预置时间范围内，控制相应背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。
优选的，所述3D显示控制单元，还包括：
眼镜驱动子单元，用于根据所述同步信号产生相应的眼镜驱动信号；根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段。
优选的，所述背光单元采用LED光源。
一种用于观看3D图像的眼镜，包括：
开闭信号接收单元，用于接收眼镜驱动信号；
开闭控制单元，用于根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段，其中，在对应任一背光区域点亮的时间段内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出;
所述3D眼镜左边或右边镜片持续的打开时间遵守以下公式：
Tlc-scanning/n+Tg1-g2+Tglass-on≤Tframe+Tg2-g3+Tlc-scanning/n；
所述Tframe表示液晶扫描帧周期；
所述Tlc-scanning表示液晶由第一条线扫描至最后一条线的时间；
所述Tg1-g2表示液晶显示屏图像由灰度g1变化到灰度g2的响应时间；
所述Tg2-g3表示液晶显示屏图像由灰度g2变化到灰度g3的响应时间；
所述Tglass_on表示3D眼镜左眼片或右眼片持续打开的时间。
优选的，在任一背光区域点亮的时间段内，相应背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。
一种3D图像显示***，包括：用于3D图像显示的显示装置和用于观看3D图像的眼镜；
所述显示装置包括：液晶显示屏单元、背光单元、接收单元以及3D显示控制单元；其中，
所述液晶显示屏单元和背光单元，被以行的方向均匀划分为N个区域；
所述接收单元，用于接收3D图像信号；
所述3D显示控制单元包括：
液晶驱动子单元，用于驱动所述液晶显示屏单元进行图像场数据刷新；
背光驱动子单元，用于提取所述3D图像信号中的同步控制信号，根据所述同步信号产生相应的背光驱动信号；根据所述背光驱动信号，当所述液晶显示屏单元中的某个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制所述某个区域对应的背光单元中的背光区域点亮，且在随后背光区域点亮之前的预置时间范围TBL-scanning关闭，其中，在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围TBL-scanning内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出；
眼镜驱动子单元，用于根据所述同步信号产生相应的眼镜驱动信号；
所述眼镜包括：
开闭信号接收单元，用于接收眼镜驱动信号；
开闭控制单元，用于根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段;
所述预置时间范围T BL-scanning 满足 T BL - scanning ≤ T frame + T g 2 - g 3 - T g 1 - g 2 - n - 1 n · T lc - scanning ;
其中，3D眼镜左边或右边镜片持续的打开时间应当遵守以下公式：
Tlc-scanning/n+Tg1-g2+Tglass-on≤Tframe+Tg2-g3+Tlc-scanning/n；
所述Tframe表示液晶扫描帧周期；
所述Tlc-scanning表示液晶由第一条线扫描至最后一条线的时间；
所述Tg1-g2表示液晶显示屏图像由灰度g1变化到灰度g2的响应时间；
所述Tg2-g3表示液晶显示屏图像由灰度g2变化到灰度g3的响应时间；
所述Tglass_on表示3D眼镜左眼片或右眼片持续打开的时间。
优选的，所述背光驱动子单元，还用于：在所述预置时间范围内，控制相应背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。
应用本发明实施例，同以往的解决方案相比，至少具有以下突出优点：
本发明实施例保持图像信号的场频不变，通过背光控制的方式来实现左、右眼图像的分时显示，预置背光各区域的持续点亮时间，当液晶显示屏中以行的方向均匀划分的N个区域中的某个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制该区域对应的背光区域点亮，并保持点亮时间为预置的时间值，即，当某一液晶区域开始进行左右眼图像扫描切换时，该液晶区域对应的背光区域熄灭，从而实现左右眼图像画面的分离，有效解决左右画面串扰的问题。
附图说明
图1为本发明实施例中液晶显示屏和背光单元的区域划分示意图；
图2为本发明一种3D图像显示方法实施例的步骤流程示意图；
图3为本发明实施例中液晶显示屏刷新扫描示意图；
图4为本发明一种用于3D图像显示的电视机实施例的结构示意图；
图5为本发明另一种用于3D图像显示的电视机实施例的结构示意图；
图6为本发明一种用于观看3D图像的眼镜实施例的结构示意图；
图7为本发明一种3D图像显示***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在液晶显示的基本原理中，液晶显示屏和背光单元通常被以行的方向划分为相对应的N个区域，如图1所示，由于每个液晶显示区域包含多条液晶线，因此，液晶显示的每一帧图像由若干行组成，且以行为单位依次驱动。液晶具有亮度维持特性，即当第n行被驱动后，会维持该亮度，直到有新的驱动信号驱动。所以，在显示相邻的两帧图像时，比如第n帧和第（n+1）帧时，在第（n+1）帧图像中会有部分内容是第n帧的。在显示3D内容时，由于相邻两帧之间图像内容存在很大差异，且需要分别送给左眼和右眼，因此，左、右眼图像在大部分时间是混合在一起的，人眼无法区分左右眼的图像内容，从而引起两眼内容串扰，图像发生重叠。
为了消除上述左、右眼图像的串扰，达到良好的3D显示效果，本发明实施例提供一种3D图像显示方法，如图2所示，该方法包括以下步骤流程：
步骤201、提取3D图像信号中的同步控制信号，并产生相应的背光驱动信号；
显示屏主板所接收到的图像信号可以是各种格式的3D图像信号；
当接收到3D图像信号之后，显示屏主板可以将所述3D图像信号转换为低电压差分信号（Low-Voltage Differential Signaling，LVDS）格式后送入显示屏驱动板（T_CON），驱动显示屏时分显示左眼图像信号和右眼图像信号；
步骤202、根据所述背光驱动信号，当液晶显示屏中以行的方向均匀划分的N个区域中的一个或多个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制所述一个或多个区域对应的背光区域点亮，且在随后背光区域点亮之前的预置时间范围关闭；其中，在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出。
现有技术中的主动快门式3D技术采用时分法实现3D图像的显示，主要是通过提高画面的刷新率来实现3D效果。通过3D显示屏把图像按帧一分为二，形成对应左眼和右眼的两组画面，将左右眼图像按照时序轮流显示并传输到眼睛中，在实际应用中，3D显示屏顺序发出左右眼图像信号，并发出同步控制信号，光阀眼镜接收到同步控制信号后控制左右眼镜片的开闭，使用户的左右眼分别接收左右眼图像信号。
一般情况下，3D显示屏的刷新频率必须达到120Hz以上，也就是说，让左、右眼均接收到频率在60Hz以上的图像，才能保证用户看到连续而不闪烁的3D图像效果。
本发明实施例能够保持图像信号的场频不变，通过背光控制的方式来实现左、右眼图像的分时显示，预置背光各区域的持续点亮时间，当液晶显示屏中以行的方向均匀划分的N个区域中的某个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制该区域对应的背光区域点亮，并保持点亮时间为预置的时间值，即，在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出，从而实现左右眼图像画面的分离，有效解决左右画面串扰的问题。
此外，对于眼镜式3D显示技术来说，需要配合3D眼镜来观看3D图像。因此，还需要从3D图像信号中提取出同步控制信号，根据所述同步信号产生相应的眼镜驱动信号；根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段。
根据所述同步控制信号控制LED驱动的信号以及控制向观看所述3D图像信号的眼镜发送晶片开闭的信号同步产生，控制打开右眼镜片时关闭左眼镜片，或者，打开左眼镜片时关闭右眼镜片。
为了便于清楚描述本发明具体技术方案，下面将通过具体实施例进行清楚、完整的描述。
实施例一
本发明实施例通过背光扫描控制方法实现左右眼图像画面的分离，有效解决左右画面串扰的问题。
如图1所示，为本发明实施例中液晶显示屏和背光单元区域划分的示意图。如该图所示，液晶显示屏和背光单元分别被以行的方向划分为zone1、zone2、zone3…zonen n个区域，各区域被分时进行刷新和控制。
通常，背光区域的划分至少为四个区域。且具体划分区域的数量主要取决于液晶显示屏的响应时间。背光区域划分的区域越多，背光源的光效会越高，但光输出量降低，亮度会有所减小，本领域技术人员可以根据液晶显示屏的不同响应时间性能加以考虑确定。
本发明实施例中，背光可以采用LED（Light Emitting Diode，发光二极管）光源，包括增强型LED（Entangled Light Emitting Diode，ELED）光源。
下面具体介绍本发明实施例中背光单元与液晶显示屏是如何实现同步控制的。
首先，对本发明实施例中出现的一些参数进行释义说明：
假设起始液晶显示屏的全屏图像显示为灰度为g1的图像，在进行左右眼图像刷新时，第一帧图像为灰度为g2的图像，第二帧图像为灰度为g3的图像；
针对灰度g1的图像到灰度g2的图像，再到灰度g3的图像，定义如下参数（对于图像不是同一灰阶，则考虑以最大响应时间或近似最大响应时间为帧间图像的响应时间），其中：
Tframe表示液晶扫描帧周期；
Tlc-scanning表示液晶由第一条线扫描至最后一条线的时间；
TBL-scanning表示每个LED背光区域（zone1～zone n）的持续点亮时间；
Tg1-g2表示液晶显示屏图像由灰度g1变化到灰度g2的响应时间；
Tg2-g3表示液晶显示屏图像由灰度g2变化到灰度g3的响应时间；
Thold表示液晶在完成相应灰阶变化后处于稳态的时间；
Tglass_on表示3D眼镜左眼片或右眼片持续打开的时间。
如图3所示，为液晶显示屏刷新扫描示意图，其中，曲线1表示液晶显示屏第一个区域zone1所对应的第一条液晶线完成灰度g1到灰度g2、且由灰度g2到灰度g3的响应曲线；曲线2表示液晶显示屏第一个区域zone1所对应的最后一条液晶线完成灰度g1到灰度g2、且由灰度g2到灰度g3的响应曲线；曲线3表示液晶显示屏最后一个区域zone n所对应的最后一条液晶线完成灰度g1到灰度g2、且由灰度g2到灰度g3的响应曲线。
当第一个区域zone1所对应的最后一条液晶线完成灰度g1到灰度g2的响应，该行分区的液晶分子处于Hold状态时，即在Tlc-scanning/n+Tg1-g2时刻，背光第一区域zone1开始扫描，持续点亮时间为TBL-scanning，然后熄灭；当第二个行分区zone2所对应的最后一条液晶线完成灰度g1到灰度g2的响应，该行分区的液晶分子处于Hold状态时，即在（Tlc-scanning/n）*2+Tg1-g2时刻，背光第二区域zone2开始扫描，持续点亮时间为TBL-scanning，然后熄灭；……当最后一个行分区zone n所对应的最后一条液晶线完成灰度g1到灰度g2的响应，该行分区的液晶分子处于Hold状态时，即在（Tlc-scanning/n）*n+Tg1-g2时刻，背光第n区域zone n开始扫描，持续点亮时间为TBL-scanning，然后熄灭；至此，液晶显示屏完成灰度g1到g2的一个周期液晶扫描显示和背光扫描显示；而3D-glasses打开时间为背光从zone1到zone n点亮时的整个时间段。对于液晶显示屏来说，图像灰度由g2到g3的扫描刷新动作同图像灰度由g1到g2的扫描动作一致，在此不再进行赘述。
下面以液晶显示屏的图像灰度由g1到g2的扫描刷新为例，说明背光单元与液晶显示屏的同步控制过程。
根据3D显示左右眼分开的原则，可以得出液晶显示屏的图像灰度完成由g1到g2的变化时，背光区域zone1的点亮时间不应延伸到液晶显示屏的图像灰度由g2到g3时背光zone1的打开时间，即在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出。对应液晶显示屏的图像灰度由g2到g3时背光zone1的打开时间，3D眼镜的另一眼镜片开始打开。当上述两时间发生交叉时，3D眼镜的一个眼镜片将会看见对应另一眼镜片的图像，从而引起两眼内容串扰，图像发生重叠。因此，可以得出以下公式：
Tlc-scanning/n+Tg1-g2+Tglass-on≤Tframe+Tg2-g3+Tlc-scanning/n    （1）
根据（1）式，可推导获得，3D眼镜左边或右边镜片持续的打开时间应当遵守以下公式：
Tglass-on≤Tframe+Tg2-g3-Tg1-g2    （2）
同时，为了保证3D图像的显示效果，应当控制3D眼镜的打开、关闭时间严格与相应背光区域点亮、关闭时间同步且相等或近似相等，否则，最终显示出的3D图像可能会出现上下部分区域亮度不等的现象。为了避免这一缺陷，又进行了以下公式推导：
第一个背光区域zone1打开的时刻为Tlc-scanning/n+Tg1-g2，最后一个背光区域zone n打开的时刻为（Tlc-scanning/n）*n+Tg1-g2，因此，从zone1到zone n背光点亮时间如公式（3）所示：
T glass - on = T lc - scanning n · n - T lc - scanning n + T BL - scanning = n - 1 n · T lc - scanning + T BL - scanning - - - ( 3 )
结合（2）式与（3）式，可以得到：
T BL - scanning ≤ T frame + T g 2 - g 3 - T g 1 - g 2 - n - 1 n · T lc - scanning - - - ( 4 )
同时，为达到良好的显示效果，主要去除背光采用扫描可能引入的图像边界灰度发生突变（ghost）现象，在任一背光区域持续点亮的预置时间范围内，该背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。结合图3，以背光区域zone1为例来说，背光区域zone1持续点亮的时间应在第一行液晶线由灰度g2到g3响应之前结束，从而得公式（5）。当然，若将ghost控制在一定的忍受区间，公式（5）结果可以相应扩大。
TBL-scanning≤Thold-Tlc-scanning/n    （5）
结合公式（3）、（5），可以得出背光每一区域持续点亮的时间为公式（6）所示，即取（3）式和（5）式中的时间最小值：
TBL-scanning≤min{Tframe+Tg2-g3-Tg1-g2×2,Thold-Tlc-scanning/n}    （6）
该背光区域的持续点亮时间信号可以通过FPGA（Field-Programmable GateArray，现场可编程门阵列）芯片发送背光的时序控制信号完成，通过该芯片对各个背光区域的LED光源输出驱动信号控制其点亮或关闭。
此外，向眼镜发送上述镜片开闭信号的方式包括：红外、射频或蓝牙的方式。
本发明实施例的目的是通过LED背光与液晶显示屏同步闪烁，使得左右眼图像达到3D眼镜时将左右眼3D图像分开，最终在人脑中合成3D图像。左右眼3D图像重叠的越小，3D效果越好，3D左右眼图像重影（3D crosstalk）越小。同时，LED背光与液晶显示屏的同步调制将极大的提升液晶显示的运动图像显示性能，有利于3D运动图像的连续性、流程性。
由此可见，通过预置背光区域的持续点亮时间TBL-scanning，使得当zone1区域中所有的液晶线都完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，再将zone1区域的背光打开，此时，仅zone1显示图像，其他部分为黑；当确保zone2区域中所有的液晶线都完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，再将zone2区域的背光打开，依次类推，完成整幅画面的图像显示。从而，在保持图像信号的场频不变的情况下，保证液晶每次可见显示中每个显示区域内不会出现左、右眼图像串扰的现象。
120Hz的液晶显示屏应用本发明实施例，能够实现同240Hz的液晶显示屏一样的3D显示效果。同时，采用240Hz的液晶显示屏或其他扫描频率的面板配合本发明实施例也可达到改善3D显示效果的效果。可见，无论是120Hz的液晶显示屏的3D实现，还是更高显示频率的液晶显示屏的3D性能改善，本发明都有良好的兼容性。
实施例二
相应上述3D图像显示方法，本发明实施例还提供了一种用于3D图像显示的电视机，如图4所示，所述电视机40包括：液晶显示屏单元401、背光单元402、接收单元403以及3D显示控制单元404；其中，
所述液晶显示屏单元401和背光单元402，被以行的方向均匀划分为N个区域，如图1所示；
所述接收单元403，用于接收3D图像信号；
接收单元403所接收到的图像信号可以是各种格式的3D图像信号；
当接收到3D图像信号之后，接收单元403可以将所述3D图像信号转换为低电压差分信号格式后送入显示屏驱动板（T_CON），驱动电视机显示屏时分显示左眼图像信号和右眼图像信号；
所述3D显示控制单元404包括：
液晶驱动子单元4041，用于驱动所述液晶显示屏单元401进行图像场数据刷新；
背光驱动子单元4042，用于提取所述3D图像信号中的同步控制信号，根据所述同步信号产生相应的背光驱动信号；根据所述背光驱动信号，当所述液晶显示屏单元401中的某个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制该区域对应的背光单元中的背光区域点亮，且在随后背光区域点亮之前的预置时间范围关闭，其中，在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出。
本发明实施例提供的3D电视机能够保持图像信号的场频不变，通过背光控制的方式来实现左、右眼图像的分时显示，通过背光驱动子单元预置背光各区域的持续点亮时间，当液晶显示屏中以行的方向均匀划分的N个区域中的某个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制该区域对应的背光区域点亮，并保持点亮时间为预置的时间值TBL-scanning，即，当某一液晶区域开始进行左右眼图像扫描切换时，该液晶区域对应的背光区域熄灭，从而实现左右眼图像画面的分离，有效解决左右画面串扰的问题。
为达到良好的显示效果，主要去除背光采用扫描可能引入的图像边界灰度发生突变（ghost）现象，所述背光驱动子单元，还用于：在所述预置时间范围内，控制相应背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。
此外，对于眼镜式3D显示技术来说，上述3D电视机需要配合3D眼镜来观看3D图像。因此，在另一种3D电视机中，如图5所示，所述3D显示控制单元404还包括：眼镜驱动子单元4043，用于根据所述同步信号产生相应的眼镜驱动信号；根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段。
在该实施例中，需要眼镜驱动子单元从3D图像信号中提取出同步控制信号，根据所述同步信号产生相应的眼镜驱动信号；根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段。
通过预置背光区域的持续点亮时间TBL-scanning和眼镜左边或右边镜片的打开时间，使得当zone1区域中所有的液晶线都完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，再将zone1区域的背光打开，此时，仅zone1显示图像，其他部分为黑；当确保zone2区域中所有的液晶线都完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，再将zone2区域的背光打开，依次类推，完成整幅画面的图像显示。从而，在保持图像信号的场频不变的情况下，保证液晶每次可见显示中每个显示区域内不会出现左、右眼图像串扰的现象。
所述背光单元可以采用LED光源，包括增强型LED光源。
该背光区域的持续点亮时间信号可以通过FPGA芯片发送背光的时序控制信号完成，通过该芯片对各个背光区域的LED光源输出驱动信号控制其点亮或关闭。
此外，向眼镜发送上述镜片开闭信号的方式包括：红外、射频或蓝牙的方式。
实施例三
相应地，本发明实施例还提供了一种用于观看3D图像的眼镜，如图6所示，所述眼镜60包括：
开闭信号接收单元601，用于接收眼镜驱动信号；
开闭控制单元602，用于根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段，其中，在对应任一背光区域点亮的时间段内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出。
该眼镜用以配合实施例二中的用于3D图像显示的电视机，以实现观看3D图像。
此外，在任一背光区域点亮的时间段内，相应背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。
本发明实施例提供的用于观看3D图像的眼镜能够在用于3D图像显示的电视机的控制下，保证左右眼镜片的打开和关闭与LED背光的开闭和液晶显示屏的扫描保持同步，从而使得左右眼图像达到3D眼镜时将左右眼3D图像分开，最终在人脑中合成无串扰的3D图像。
其中，开闭信号接收单元可以接收用于3D图像显示的电视机以红外、射频或蓝牙的方式向眼镜发送的镜片开闭信号。
实施例四
本发明实施例提供了一种3D图像显示***，如图7所示，该***包括：用于3D图像显示的显示装置70和用于观看3D图像的眼镜71；
所述显示装置70包括：液晶显示屏单元701、背光单元702、接收单元703以及3D显示控制单元704；其中，
所述液晶显示屏单元701和背光单元702，被以行的方向均匀划分为N个区域，如图1所示；
所述接收单元703，用于接收3D图像信号；
所述3D显示控制单元704包括：
液晶驱动子单元7041，用于驱动所述液晶显示屏单元进行图像场数据刷新；
背光驱动子单元7042，用于提取所述3D图像信号中的同步控制信号，根据所述同步信号产生相应的背光驱动信号；根据所述背光驱动信号，当所述液晶显示屏单元中的某个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制所述某个区域对应的背光单元中的背光区域点亮，且在随后背光区域点亮之前的预置时间范围关闭，其中，在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出；
眼镜驱动子单元7043，用于根据所述同步信号产生相应的眼镜驱动信号；
所述眼镜71包括：
开闭信号接收单元710，用于接收眼镜驱动信号；
开闭控制单元711，用于根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜71左右镜片的开闭，所述眼镜71左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段。
需要说明的是，所述背光驱动子单元，还可以用于：在所述预置时间范围内，控制相应背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。通过进一步限定背光区域的持续点亮时间，实现去除背光采用扫描可能引入的图像边界灰度发生突变（ghost）现象的缺陷。
通过预置背光区域的持续点亮时间TBL-scanning，使得当zone1区域中所有的液晶线都完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，再将zone1区域的背光打开，此时，仅zone1显示图像，其他部分为黑；当确保zone2区域中所有的液晶线都完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，再将zone2区域的背光打开，依次类推，完成整幅画面的图像显示。从而，在保持图像信号的场频不变的情况下，保证液晶每次可见显示中每个显示区域内不会出现左、右眼图像串扰的现象。
所述背光单元采用LED光源，包括增强型LED光源。
该背光区域的持续点亮时间信号可以通过FPGA芯片发送背光的时序控制信号完成，通过该芯片对各个背光区域的LED光源输出驱动信号控制其点亮或关闭。
此外，向眼镜发送上述镜片开闭信号的方式包括：红外、射频或蓝牙的方式。
120Hz的液晶显示屏应用本发明实施例，能够实现同240Hz的液晶显示屏一样的3D显示效果。同时，采用240Hz的液晶显示屏或其他扫描频率的面板配合本发明实施例也可达到改善3D显示效果的效果。可见，无论是120Hz的液晶显示屏的3D实现，还是更高显示频率的液晶显示屏的3D性能改善，本发明都有良好的兼容性。
对于***及装置实施例而言，由于其基本相应于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的***实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种3D图像显示方法，其特征在于，所述方法包括： 
提取3D图像信号中的同步控制信号，并产生相应的背光驱动信号； 
根据所述背光驱动信号，当液晶显示屏中以行的方向均匀划分的N个区域中的一个或多个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制所述一个或多个区域对应的背光区域点亮，且在随后背光区域点亮之前的预置时间范围TBL-scanning关闭；其中，在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围TBL-scanning内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出； 
所述预置时间范围TBL-scanning满足
Figure FDA0000398150640000011
其中，3D眼镜左边或右边镜片持续的打开时间应当遵守以下公式： 
Tlc-scanning/n+Tg1-g2+Tglass-on≤Tframe+Tg2-g3+Tlc-scanning/n； 
所述Tframe表示液晶扫描帧周期； 
所述Tlc-scanning表示液晶由第一条线扫描至最后一条线的时间； 
所述Tg1-g2表示液晶显示屏图像由灰度g1变化到灰度g2的响应时间； 
所述Tg2-g3表示液晶显示屏图像由灰度g2变化到灰度g3的响应时间； 
所述Tglass_on表示3D眼镜左眼片或右眼片持续打开的时间。 
2.根据权利要求1所述的3D图像显示方法，其特征在于，所述方法还包括： 
根据所述同步信号产生相应的眼镜驱动信号； 
根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段。 
3.根据权利要求1或2所述的3D图像显示方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述预置时间范围内，控制相应背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。 
4.一种用于3D图像显示的电视机，其特征在于，所述电视机包括：液晶 显示屏单元、背光单元、接收单元以及3D显示控制单元；其中， 
所述液晶显示屏单元和背光单元，被以行的方向均匀划分为N个区域； 
所述接收单元，用于接收3D图像信号； 
所述3D显示控制单元包括： 
液晶驱动子单元，用于驱动所述液晶显示屏单元进行图像场数据刷新； 
背光驱动子单元，用于提取所述3D图像信号中的同步控制信号，根据所述同步信号产生相应的背光驱动信号；根据所述背光驱动信号，当所述液晶显示屏单元中的某个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制所述某个区域对应的背光单元中的背光区域点亮，且在随后背光区域点亮之前的预置时间范围TBL-scanning关闭，其中，在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围TBL-scanning内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出； 
所述预置时间范围TBL-scanning满足
Figure FDA0000398150640000021
其中，3D眼镜左边或右边镜片持续的打开时间应当遵守以下公式： 
Tlc-scanning/n+Tg1-g2+Tglass-on≤Tframe+Tg2-g3+Tlc-scanning/n； 
所述Tframe表示液晶扫描帧周期； 
所述Tlc-scanning表示液晶由第一条线扫描至最后一条线的时间； 
所述Tg1-g2表示液晶显示屏图像由灰度g1变化到灰度g2的响应时间； 
所述Tg2-g3表示液晶显示屏图像由灰度g2变化到灰度g3的响应时间； 
所述Tglass_on表示3D眼镜左眼片或右眼片持续打开的时间。 
5.根据权利要求4所述的3D图像显示的电视机，其特征在于，所述背光驱动子单元，还用于：在所述预置时间范围内，控制相应背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。 
6.根据权利要求4或5所述的3D图像显示的电视机，其特征在于，所述3D显示控制单元，还包括： 
眼镜驱动子单元，用于根据所述同步信号产生相应的眼镜驱动信号；根 据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段。 
7.根据权利要求6所述的3D图像显示的电视机，其特征在于，所述背光单元采用LED光源。 
8.一种用于观看3D图像的眼镜，其特征在于，所述眼镜包括： 
开闭信号接收单元，用于接收眼镜驱动信号； 
开闭控制单元，用于根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段，其中，在对应任一背光区域点亮的时间段内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出； 
所述3D眼镜左边或右边镜片持续的打开时间遵守以下公式： 
Tlc-scanning/n+Tg1-g2+Tglass-on≤Tframe+Tg2-g3+Tlc-scanning/n； 
所述Tframe表示液晶扫描帧周期； 
所述Tlc-scanning表示液晶由第一条线扫描至最后一条线的时间； 
所述Tg1-g2表示液晶显示屏图像由灰度g1变化到灰度g2的响应时间； 
所述Tg2-g3表示液晶显示屏图像由灰度g2变化到灰度g3的响应时间； 
所述Tglass_on表示3D眼镜左眼片或右眼片持续打开的时间。 
9.根据权利要求7所述的用于观看3D图像的眼镜，其特征在于，在任一背光区域点亮的时间段内，相应背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。 
10.一种3D图像显示***，其特征在于，所述***包括：用于3D图像显示的显示装置和用于观看3D图像的眼镜； 
所述显示装置包括：液晶显示屏单元、背光单元、接收单元以及3D显示控制单元；其中， 
所述液晶显示屏单元和背光单元，被以行的方向均匀划分为N个区域； 
所述接收单元，用于接收3D图像信号； 
所述3D显示控制单元包括： 
液晶驱动子单元，用于驱动所述液晶显示屏单元进行图像场数据刷新； 
背光驱动子单元，用于提取所述3D图像信号中的同步控制信号，根据所述同步信号产生相应的背光驱动信号；根据所述背光驱动信号，当所述液晶显示屏单元中的某个区域完成对当前左眼或右眼图像场数据的刷新响应后，控制所述某个区域对应的背光单元中的背光区域点亮，且在随后背光区域点亮之前的预置时间范围TBL-scanning关闭，其中，在对应任一背光区域点亮的所述预置时间范围TBL-scanning内，控制对应的液晶显示屏区域仅完成对应左眼或右眼的图像场数据的输出； 
眼镜驱动子单元，用于根据所述同步信号产生相应的眼镜驱动信号； 
所述眼镜包括： 
开闭信号接收单元，用于接收眼镜驱动信号； 
开闭控制单元，用于根据所述眼镜驱动信号，控制观看所述3D图像的眼镜左右镜片的开闭，所述眼镜左边或右边镜片的打开时间为左眼或右眼图像信号输出过程中各背光区域依次点亮的整个时间段； 
所述预置时间范围TBL-scanning满足
Figure FDA0000398150640000041
其中，3D眼镜左边或右边镜片持续的打开时间应当遵守以下公式： 
Tlc-scanning/n+Tg1-g2+Tglass-on≤Tframe+Tg2-g3+Tlc-scanning/n； 
所述Tframe表示液晶扫描帧周期； 
所述Tlc-scanning表示液晶由第一条线扫描至最后一条线的时间； 
所述Tg1-g2表示液晶显示屏图像由灰度g1变化到灰度g2的响应时间； 
所述Tg2-g3表示液晶显示屏图像由灰度g2变化到灰度g3的响应时间； 
所述Tglass_on表示3D眼镜左眼片或右眼片持续打开的时间。 
11.根据权利要求10所述的3D图像显示***，其特征在于，所述背光驱动子单元，还用于：在所述预置时间范围内，控制相应背光区域对应的液晶显示屏区域中的任一行液晶线在完成左眼图像场数据的刷新响应后、开始进行右眼图像场数据的刷新响应之前熄灭，且在完成右眼图像场数据的刷新响 应后、开始进行左眼图像场数据的刷新响应之前熄灭。 
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