CN103179425B - 3d图像的显示方法和3d液晶电视 - Google Patents

Abstract

本发明涉及3D图像的显示方法，包括：提取3D图像信号中的场同步信号或行同步信号，并产生3D眼镜控制信号；在液晶显示屏的当前场的预置时刻开启3D眼镜的左眼镜片或右眼镜片，并关闭右眼镜片或左眼镜片；在随后场的预置时刻，关闭3D眼镜的左眼镜片或右眼镜片，并开启右眼镜片或左眼镜片；在左眼镜片开启的时间段内，熄灭右眼图像行的背光；在右眼镜片开启的时间段内，熄灭左眼图像行的背光；背光的点亮或熄灭随着左眼图像或右眼图像做动态的更新。本发明能够消除3D图像显示过程中出现的左右眼图像串扰问题，明显提高了3D图像的显示亮度和显示效果，同时还降低了液晶显示屏模块的技术要求，从而降低了整机的成本。

Description

3D图像的显示方法和3D液晶电视

技术领域

本发明涉及3D图像的显示方法和3D液晶电视。

背景技术

液晶电视的3D显示基本原理是通过电路的处理，将具有视差的两幅图像互不干扰地分别传递至人的左眼和右眼，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技术又可分为色差式、偏光式和主动快门式。

其中主动快门式3D技术的主要原理是将3D视频图像按帧一分为二，形成对应左眼和右眼的两场画面，通过快门式3D眼镜的配合，使得这两组画面分别进入左眼和右眼，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，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显示信号扫描不能与3D眼镜的开闭进行同步控制时，3D显示性能会受到影响，可能出现左、右眼图像的串扰、3D图像显示亮度降低等问题，无法达到良好的3D显示效果。液晶显示屏模块显示的每一帧图像由若干行组成，且以行为单位刷新图像数据。液晶显示屏模块的透光性据有维持性，即当第x行的图像数据刷新后，会维持该透光性，直到有新的图像数据刷新。因此液晶显示屏模块在显示每帧图像期间，大部分时间左右眼图像是混杂在一起的，如果不采取技术措施，就会引起左右眼图像交叉干扰。

传统的快门式3D电视的显示控制方式是液晶显示屏模块在某帧图像显示期间内，所有的行或局部连续若干行完成图像数据刷新后，在所有行图像数据均稳定的预定时间段内点亮全部或局部背光，同时关闭其他位置的背光。该方法虽然可以实现3D视频左右眼图像的分离，但受到液晶显示屏的刷新速度、背光模块各区域之间亮度相互干扰的影响，导致3D状态时的图像亮度比2D状态下的亮度下降很多，而且3D图像交叉干扰控制效果也不理想。

发明内容

本发明提供了一种3D图像的显示方法和3D液晶电视，以消除3D液晶显示屏显示过程中左右眼图像串扰，并且提高3D图像显示亮度，提高3D显示效果。

本发明3D图像的显示方法，包括：

提取3D图像信号中的场同步信号或行同步信号，并产生3D眼镜左右镜片的开合信号和背光亮/灭的周期性控制信号；

根据所述的场同步信号或行同步信号，在液晶显示屏的当前场的第一行扫描开始时刻与最后一行扫描结束时刻的间隔期内的预置时刻，开启3D眼镜的左眼镜片或右眼镜片；在该间隔期内的另一预置时刻或同一预置时刻，关闭右眼镜片或左眼镜片；

在随后场的第一行扫描时刻与最后一行扫描时刻的间隔期内的预置时刻，关闭3D眼镜的左眼镜片或右眼镜片，在该间隔期内的另一预置时刻或同一预置时刻，开启右眼镜片或左眼镜片；

在左眼镜片开启的时间段内，熄灭液晶显示屏显示左眼图像数据更新区域和右眼图像行的背光，点亮其余位置的背光；在右眼镜片开启的时间段内，熄灭液晶显示屏显示右眼图像数据更新区域和左眼图像行的背光，点亮其余位置的背光；并且背光的点亮或熄灭随着左眼图像或右眼图像做动态的更新。

本发明的方法是根据液晶显示屏的图像数据更新特点，首先确定3D眼镜的左、右眼开、闭时间，然后根据眼镜的开、闭状态和液晶显示屏的图像数据更新状态来确定背光模块各区域的亮、灭状态，这样能够充分利用背光的点亮时间，从而提高了显示3D状态时的图像亮度，并使左右眼图像分离更彻底，降低了3D图像交叉干扰。

进一步的，为了减少点亮的背光对已熄灭背光区域的影响，熄灭的背光区域包括液晶显示屏每一行图像数据更新时，该行临近行的背光。所述临近行包括了更新行附近的若干行。

进一步的，为了保持图像的亮度均匀性，在一个扫描周期内，调整各背光区域点亮时的亮度，使得各背光区域在各自周期内点亮时间与其点亮亮度的乘积相互相等。也就是说，保持每个背光区域点亮时亮度一样，增加其它背光区域的熄灭时间；或者保持各背光区域的熄灭时间不变，增加其它背光区域点亮时的亮度。

优选的，液晶显示屏的总显示行数为n，所述的预置时刻均为液晶显示屏第n/2行图像数据更新结束的时刻。

本发明还提供了一种使用上述方法的3D液晶电视，结构中具有与电源转换模块连接的背光模块，在背光模块的光通方向上设有液晶显示屏模块，所述的液晶显示屏模块通过图像接收控制模块与3D眼镜进行信号连接。

其中电源转换模块将外部电源转换为电视机各模块所需的电源，同时接收来自所述图像接收和控制模块的背光亮、灭控制信号，控制背光模块各部分的亮灭。

图像接收控制模块用于接收3D图像信号，根据3D信号中的场同步信号或行同步信号，产生背光亮、灭控制信号和3D眼镜左、右镜片开合信号。其中背光亮、灭控制信号通过所述的电源转换模块控制背光模块中各区域背光的亮灭；3D眼镜左、右镜片开合信号控制快门式3D眼镜左、右眼镜片的开合。

液晶显示屏模块接收来自图像接收和控制模块输出的3D图像数据，按照预置场、行时序完成所述液晶显示屏中每个像素显示数据刷新。所刷新的数据确定了每个像素透过背光模块发出的光亮度。

背光模块为所述的液晶显示屏模块提供背光源。背光模块以液晶显示屏行显示方向划分为若干区域，由图像接收控制模块产生的背光亮、灭控制信号通过电源转换模块控制背光模块各区域的亮灭。在左眼镜片开启的时间段内，熄灭液晶显示屏显示右眼图像的背光，点亮其余位置的背光；在右眼镜片开启的时间段内，熄灭液晶显示屏显示左眼图像的背光，点亮其余位置的背光。

3D眼镜是根据图像接收控制模块产生的3D眼镜左、右镜片开合信号完成左、右镜片的开启或闭合。其中镜片开启时液晶显示屏模块透过的光可以穿过镜片，镜片闭合时液晶显示屏模块透过的光不能穿过镜片。

具体的，所述的3D眼镜为快门式3D眼镜。

本发明的3D图像的显示方法和3D液晶电视，能够消除3D图像显示过程中出现的左右眼图像串扰问题，明显提高了3D图像的显示亮度和显示效果，同时还降低了液晶显示屏模块的技术要求，从而降低了整机的成本。

以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

附图说明

图1为本发明3D液晶电视的结构框图。

图2为本发明3D图像的显示方法的流程图。

图3为图2方法中液晶显示屏模块的行场同步信号和3D眼镜同步信号之间关系示意图。

图4为图2方法中图像数据刷新与各区域背光亮灭关系的示意图。

图5为图2方法中熄灭有明显影响的邻近区域的背光示意图。

图6为图2方法中左右眼镜片开合、左右眼图像数据与各区域背光亮灭关系示意图。

具体实施方式

如图1所示本发明的3D液晶电视，具有与电源转换模块连接背光模块，在背光模块的光通方向上设有液晶显示屏模块，所述的液晶显示屏模块通过图像接收控制模块与快门式3D眼镜进行信号连接。

在图2中表示出了本发明的方法，通过图1中的图像接收控制模块接收3D图像信号，并产生3D眼镜左右镜片的开合信号和背光亮/灭的周期性控制信号，按照预定的方式将处理后的3D图像数据传送到液晶显示模块。

液晶显示模块将上述的3D图像数据以场为单位轮流刷新左、右眼的图像数据，同时将液晶显示模块刷新图像数据时的行同步信号或场同步信号传送至图像接收控制模块。

图像接收控制模块将接收到的行同步信号或场同步信号按照预定的方式输出3D眼镜开合信号。如图3所示，在当前场的第一行扫描开始时刻与最后一行扫描结束时刻的间隔期内，图像接收控制模块在接收到或计算出液晶显示屏模块在更新左眼第m行图像数据时打开3D眼镜的左眼镜片、关闭右眼镜片，直至在随后场中开始更新右眼第m行图像数据时关闭左眼镜片、打开右眼镜片。其中m为液晶显示屏总行数n的第n/2行图像数据更新结束时刻对应的图像行数。

图像接收控制模块还将接收到的行同步信号或场同步信号后按照预定的方式输出背光控制信号。方式为如图4所示：图像接收控制模块在接收到或计算出液晶显示屏模块在更新第x行图像数据时，熄灭第x行所在区域及其相邻区域的背光。熄灭的背光区域需满足：如图5所示的对本行背光亮度有明显影响的邻近区域的背光。图6表示出了左眼镜片开启时显示右眼图像所在行位置的背光，右眼镜片开启时显示左眼图像所在行位置的背光。

同时通过调整电源转换模块的背光驱动电路调整各背光区域点亮时的亮度，使得各背光区域在各自周期内点亮时间与其点亮亮度的乘积相等。也就是通过调整图像接收控制模块输出的背光控制信号，延长各区域背光中熄灭时间较短的背光区域的熄灭时间，使得各背光区域在各自周期内点亮时间与其点亮亮度的乘积相等。背光的点亮或熄灭随着左眼图像或右眼图像做动态的更新。

本发明的方式根据了液晶显示屏的图像数据刷新特点，首先确定3D眼镜的左、右眼开、闭时间，然后根据眼镜的开、闭状态和液晶显示屏的图像数据刷新状态来确定背光模块各区域的亮、灭状态，这样能够充分利用背光的点亮时间，从而提高了显示3D状态时的图像亮度，并使左右眼图像分离更彻底，降低了3D图像交叉干扰。

Claims (6)

1.3D图像的显示方法，其特征包括：

提取3D图像信号中的场同步信号或行同步信号，并产生3D眼镜左右镜片的开合信号和背光亮/灭的周期性控制信号；

根据所述的场同步信号或行同步信号，在液晶显示屏的当前场的第一行扫描开始时刻与最后一行扫描结束时刻的间隔期内的预置时刻，开启3D眼镜的左眼镜片或右眼镜片；在该间隔期内的另一预置时刻或同一预置时刻，关闭右眼镜片或左眼镜片；

在随后场的第一行扫描时刻与最后一行扫描时刻的间隔期内的预置时刻，关闭3D眼镜的左眼镜片或右眼镜片，在该间隔期内的另一预置时刻或同一预置时刻，开启右眼镜片或左眼镜片；

在左眼镜片开启的时间段内，熄灭液晶显示屏显示左眼图像数据更新区域和右眼图像行的背光，点亮其余位置的背光；在右眼镜片开启的时间段内，熄灭液晶显示屏显示右眼图像数据更新区域和左眼图像行的背光，点亮其余位置的背光；并且背光的点亮或熄灭随着左眼图像或右眼图像做动态的更新。

2.如权利要求1所述的3D图像的显示方法，其特征为：熄灭的背光区域包括液晶显示屏每一行图像数据更新时，该行临近行的背光。

3.如权利要求1所述的3D图像的显示方法，其特征为：在一个扫描周期内，调整各背光区域点亮时的亮度，使得各背光区域在各自周期内点亮时间与其点亮亮度的乘积相互相等。

4.如权利要求1至3之一所述的3D图像的显示方法，其特征为：液晶显示屏的总显示行数为n，所述的预置时刻均为液晶显示屏第n/2行图像数据更新结束的时刻。

5.使用权利要求1所述方法的3D液晶电视，其特征为：具有与电源转换模块连接的背光模块，在背光模块的光通方向上设有液晶显示屏模块，所述的液晶显示屏模块通过图像接收控制模块与3D眼镜进行信号连接。

6.使用权利要求5所述方法的3D液晶电视，其特征为：所述的3D眼镜为快门式3D眼镜。