CN105744255A - 立体图像显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

公开一种立体图像显示装置及其驱动方法。该立体图像显示装置包括：液晶显示面板，在该液晶显示面板上对帧数据进行寻址；帧速率转换单元，其将3D输入数据分割为左眼图像数据和右眼图像数据，并在左眼图像数据和右眼图像数据之间***包括黑色灰度数据的复位帧数据；3D串扰补偿单元，其比较当前帧数据与上上帧数据，且如果在当前帧数据与上上帧数据之间存在灰度值差，该3D串扰补偿单元将当前帧数据调制为达到当前帧数据的灰度的目标亮度的灰度值；和亮度差补偿单元，其产生用于补偿基于液晶显示面板的屏幕中不同位置的亮度差的补偿值。

Description

立体图像显示装置及其驱动方法
本申请是申请日为2011年7月8日、申请号为201110197063.7且发明名称为“立体图像显示装置及其驱动方法”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种立体图像显示装置及其驱动方法。
背景技术
立体图像显示装置分为使用立体技术和使用自动立体技术的显示装置。
立体效果较好的立体技术使用双眼视差图像，其可具有使用眼镜的类型(“眼镜型”)和不使用眼镜的类型(“非眼镜型”)。在眼镜型中，通过改变偏振方向或以时分方式在直视型显示器或投影仪上显示双眼视差图像，并使用偏振眼镜或液晶快门眼镜实现立体图像。在非眼镜型中，通过使用诸如视差屏障或双凸透镜分离双眼视差图像的光轴，实现立体图像。
U.S.专利No.5,821,989或U.S.未审查专利申请公开No.US2007/0229395A1中公开了眼镜型立体图像显示装置的例子。
图1是示出眼镜型的立体图像显示装置的示意图。快门眼镜ST的黑部是用于阻挡光传向观看者的透镜，其白部是用于将光朝向观看者透射的透镜。在图1中，如果选择液晶显示器作为显示装置DIS，则给显示装置DIS提供光的背光单元(BLU)是必须的。
参照图1，当在奇数帧期间在显示装置DIS中对左眼图像数据RGBL进行寻址时，快门眼镜ST的左眼透镜STL开启。当在偶数帧期间在显示装置DIS中对右眼图像数据RGBR进行寻址时，右眼透镜STR开启。因此，观看者在奇数帧期间仅用左眼看到左眼图像，在偶数帧期间仅用右眼看到右眼图像，由此通过双眼视差获得三维效果。
然而，在上述立体图像显示装置中，基于屏幕中的不同位置可能产生亮度差。此外，在3D模式中，在立体图像显示装置中可能产生左眼图像和右眼图像彼此重叠的3D串扰现象。
发明内容
本发明的多个实施方式提供了一种能减小3D串扰的立体图像显示装置及其驱动方法。
根据本发明的一个示范性实施方式，提供一种立体图像显示装置，包括：液晶显示面板，在该液晶显示面板上按第(n+1)帧数据到第(n+4)帧数据的顺序对帧数据进行寻址，其中n是正整数；帧速率转换单元，该帧速率转换单元将3D输入数据分割为左眼图像数据和右眼图像数据，并在所述左眼图像数据和所述右眼图像数据之间***包括黑色灰度数据的复位帧数据，以产生包括所述左眼图像数据的第(n+1)帧数据、包括所述黑色灰度数据的第(n+2)帧数据、包括所述右眼图像数据的第(n+3)帧数据和包括所述黑色灰度数据的第(n+4)帧数据；3D串扰补偿单元，该3D串扰补偿单元比较第(n+1)帧数据与第(n+3)帧数据，且如果在第(n+1)帧数据与第(n+3)帧数据之间存在灰度值差，该3D串扰补偿单元将第(n+3)帧数据调制为一灰度值，该灰度值达到第(n+3)帧数据的灰度的目标亮度；和亮度差补偿单元，该亮度差补偿单元产生用于补偿基于所述液晶显示面板的屏幕中不同位置的亮度差的补偿值。
根据本发明的另一示范性实施方式，提供一种立体图像显示装置的驱动方法，所述立体图像显示装置包括液晶显示面板，在该液晶显示面板上按第(n+1)帧数据到第(n+4)帧数据的顺序对帧数据进行寻址，其中n是正整数，所述驱动方法包括如下步骤：将3D输入数据分割为左眼图像数据和右眼图像数据；在所述左眼图像数据和所述右眼图像数据之间***包括黑色灰度数据的复位帧数据，以产生包括所述左眼图像数据的第(n+1)帧数据、包括所述黑色灰度数据的第(n+2)帧数据、包括所述右眼图像数据的第(n+3)帧数据和包括所述黑色灰度数据的第(n+4)帧数据；比较第(n+1)帧数据与所述第(n+3)帧数据；如果在第(n+1)帧数据与第(n+3)帧数据之间存在灰度值差，将第(n+3)帧数据调制为一灰度值，该灰度值达到第(n+3)帧数据的灰度的目标亮度；产生用于补偿基于所述液晶显示面板的屏幕中不同位置的亮度差的补偿值；以及将所述补偿值添加到调制后的左眼图像数据和右眼图像数据。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明的进一步理解并且被结合到本申请中且构成本申请的一部分。附图例示了本发明的实施方式并且与说明书一起来解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出根据现有技术在眼镜型立体图像显示装置中左、右图像的时分操作的视图；
图2是示出根据本发明实施方式的立体图像显示装置的驱动方法的视图；
图3是示出用于设置图2中所示背光单元的开启时序的背光调整方法的流程图；
图4是示出在图3中所示的背光调整方法中，基于屏幕中的不同位置的亮度差的视图；
图5是示出根据本发明实施方式的立体图像显示装置的框图；
图6是示出减小3D串扰的原理的视图；
图7是示出补偿亮度差的原理的视图；
图8是示出根据本发明实施方式的立体图像显示装置的驱动方法的流程图；
图9到11是示出用于补偿基于屏幕中不同位置的亮度差的多个补偿值的各种实施方式的视图；以及
图12是示出用于补偿基于屏幕中不同位置的亮度差的一个补偿值的例子的视图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明的典型实施方式。在整个说明书中使用相似的参考标记表示相似的元件。在下面的描述中，当确定对与本发明相关的已知功能或构造的详细描述会不必要地模糊本发明的要点时，将省略其详细描述。
参照图2，在根据本发明实施方式的立体图像显示装置中，在第(n+1)(其中n是正整数)帧周期Fn+1期间，在液晶显示面板100中对左眼图像数据RGBL进行寻址。在第(n+3)帧周期Fn+3期间，在液晶显示面板100中对右眼图像数据RGBR进行寻址。此外，在立体图像显示装置中，在左眼图像数据帧Fn+1与右眼图像数据帧Fn+3之间***复位帧。图2中的复位帧周期是第(n+2)帧周期Fn+2和第(n+4)帧周期Fn+4。复位帧的所有像素数据是黑色灰度数据，并与输入图像的像素数据无关地提前设置。当由8位数字数据表示时，黑色灰度数据是“000000002”。
当使用液晶显示器实现立体图像显示装置时，给液晶显示面板100提供光的背光单元是必须的。背光单元重复开启和关闭。当在液晶显示面板中对左眼(或右眼)图像数据RGBL(或RGBR)进行寻址时，背光开启时间包括左眼帧周期Fn+1或右眼帧周期Fn+3的后段；当在液晶显示面板中对黑色灰度数据进行寻址时，背光开启时间包括复位帧周期Fn+2和Fn+4的前段。背光单元可用光照射液晶显示面板的整个屏幕。此外，可将背光单元的发光表面分为多个块。背光单元的这些块沿液晶显示面板的扫描方向在图2中所示的开启时间内顺序地开启。
立体图像显示装置包括用于分隔左眼图像的光和右眼图像的光的快门眼镜。快门眼镜具有可电性开启和关闭的左眼透镜和右眼透镜。快门眼镜的左眼透镜STL在左眼帧周期Fn+1和紧随其后的复位帧周期Fn+2期间开启，以透射左眼图像的光，并在右眼帧周期Fn+3和紧随其后的复位帧周期Fn+4期间关闭，以阻挡左眼图像的光。快门眼镜的右眼透镜STR在左眼帧周期Fn+3和紧随其后的复位帧周期Fn+4期间开启，以透射右眼图像的光，并在右眼帧周期Fn+1和紧随其后的复位帧周期Fn+2期间关闭，以阻挡右眼图像的光。
图3和图4是示出了背光单元开启时序调整方法的视图。
参照图3和图4，测量液晶显示面板100的中部亮度(或中心亮度)和3D串扰(步骤S31)，将中部亮度达到每个灰度的目标亮度时的背光开启时序确定为最佳开启时序(步骤S32和S33)。这里，3D串扰是指左眼图像和右眼图像在用户一只眼睛上彼此重叠的程度，其可根据经过快门眼镜的左眼透镜和右眼透镜的光的亮度测量值，使用下面的等式1计算。在步骤S32中，如果中部亮度没有达到每个灰度的目标亮度，则调整背光开启时序，直到达到每个灰度的目标亮度为止(步骤S34)。
CT 3 D ( % ) = B W - B B W B - B B × 100 - - - ( 1 )
这里，BW表示当白色灰度的光入射到快门眼镜的两个透镜之一，而黑色灰度的光入射到另一个透镜时，黑色灰度的亮度测量值。WB表示当白色灰度的光入射到快门眼镜的两个透镜之一，而黑色灰度的光入射到另一个透镜时，白色灰度的亮度测量值。BB表示当黑色灰度的光入射到快门眼镜的两个透镜时，入射到两个透镜之一的黑色灰度的亮度测量值。当由8位数字数据表示时，白色灰度为“111111112”；当由8位数字数据表示时，黑色灰度为“000000002”。BW，WB和BB每个的单位都是cd/m2。
当如图3中所示使用屏幕的中部作为基准来确定背光开启时序时，基于屏幕中的不同位置观察亮度差。在图4中，右部所示的曲线表示在屏幕的上部P1、屏幕的中部P2和屏幕的下部P3处测量到的亮度。当在液晶显示面板100中从上部到下部扫描数据时，使用屏幕的中部作为基准来确定背光开启时序(参见图中的BLU开启，下文中称为“BLUON”)，屏幕上部的亮度低于中部的亮度，屏幕下部的亮度高于中部的亮度。在屏幕上部测量到的3D串扰小于在中部测量到的串扰，在屏幕下部测量到的3D串扰高于在中部测量到的串扰。发生这种现象是因为在背光开启时序BLUON时，数据扫描时序基于屏幕中的不同位置而不同，且在复位帧期间应用的黑色数据的影响基于屏幕中的不同位置而不同。下文将描述用于减小基于屏幕中不同位置的亮度差和整个屏幕中的3D串扰的方法。
参照图5，根据本发明实施方式的立体图像显示装置包括液晶显示面板100、背光单元140、时序控制器101、数据驱动电路102、栅极驱动电路103、背光控制器141、光源驱动单元142、主机***110、帧速率转换单元112、3D串扰补偿单元113、亮度差补偿单元114和快门眼镜130。
液晶显示面板100设置有夹在两个玻璃基板之间的液晶层。液晶显示面板100包括以矩阵形式设置在数据线105和栅极线(或扫描线)106的交叉处的液晶单元。
液晶显示面板100的下玻璃基板设置有多条数据线105和多条栅极线106、多个薄膜晶体管(TFT)和存储电容器Cst。液晶显示面板100的液晶单元由与TFT连接的像素电极1和供给有公共电压的公共电极2驱动。在液晶显示面板100的上玻璃基板上形成有黑矩阵、滤色器和公共电极。分别将偏振器附接到液晶显示面板100的下和上玻璃基板的外表面，并且形成取向层以设置液晶分子的预倾角。在诸如TN(扭曲向列)模式和VA(垂直取向)模式这样的垂直电场驱动类型中，公共电极可设置在上玻璃基板上；在诸如IPS(面内切换)模式和FFS(边缘场切换)模式这样的水平电场驱动类型中，公共电极可与像素电极一起设置在下玻璃基板上。
液晶显示面板100可以由TN模式、VA模式、IPS模式和FFS模式的液晶显示面板以及任何其它类型的液晶显示面板实现。
背光单元140可由直下型背光单元或边缘型背光单元实现。边缘型背光单元具有下述结构，即其中光源设置成面对导光板(未示出)的侧表面，且在液晶显示面板100与导光板之间设置多个光学片。直下型背光单元具有下述结构，即其中在液晶显示面板100的下面堆叠多个光学片和漫射板，且在漫射板下面设置多个光源。光源可使用一个或多个冷阴极荧光灯(CCFL)、外部电极荧光灯(EEFL)和发光二极管(LED)。
时序控制器101向数据驱动电路102供给经由帧速率转换单元112、3D串扰补偿单元113和亮度差补偿单元114输入的数字视频数据RGB。此外，时序控制器101经由帧速率转换单元112、3D串扰补偿单元113和亮度差补偿单元114从主机***110接收时序信号，诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE、主时钟CLK，并产生用于控制数据驱动电路102和栅极驱动电路103的操作时序的控制信号。这些控制信号包括：用于控制栅极驱动电路103的操作时序的栅极时序控制信号；以及用于控制数据驱动电路102的操作时序和数据电压的极性的数据时序信号。
时序控制器101可根据经由帧速率转换单元112、3D串扰补偿单元113和亮度差补偿单元114从主机***110输出的模式信号(未示出)，或者根据在输入图像信号中编码的模式识别代码，切换2D模式操作和3D模式操作。
栅极时序控制信号包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC、栅极输出使能信号GOE等。栅极起始脉冲GSP被输入到产生第一栅极脉冲的栅极驱动IC，并控制栅极驱动IC产生第一栅极脉冲。栅极移位时钟GSC是共同输入到栅极驱动IC的时钟信号，其用作使栅极起始脉冲GSP移位的时钟信号。栅极输出使能信号GOE控制栅极驱动IC的输出时序。
数据时序控制信号包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、极性控制信号POL、源极输出使能信号SOE等。源极起始脉冲SSP控制数据驱动电路102中的数据采样起始时序。源极采样时钟SSC是相对于上升沿或下降沿控制数据驱动电路102中的数据采样时序的时钟信号。极性控制信号POL控制从数据驱动电路102输出的数据电压的极性。源极输出使能信号SOE控制数据驱动电路102的输出时序。如果通过迷你LVDS接口规格传输将要输入到数据驱动电路102的数字视频数据，则可省略源极起始脉冲SSP和源极采样时钟SSC。
数据驱动电路102在时序控制器101的控制下锁存来自时序控制器101的数字视频数据RGB。数据驱动电路102将数字视频数据RGB转换为正伽马补偿电压和负伽马补偿电压。此外，数据驱动电路102响应于极性控制信号POL而反转输出到数据线105的数据电压的极性。
栅极驱动电路103响应于栅极时序控制信号而向栅极线106顺序地供给栅极脉冲(或扫描脉冲)。
背光控制器141可根据从主机***110或时序控制器101输出的模式信号确定2D模式和3D模式。背光控制器141向光源驱动单元142供给背光控制数据，以根据从主机***110或时序控制器101输出的整体或局部调光信号来调整背光的亮度。背光控制数据可以以SPI(串行***接口)数据格式供给到光源驱动单元142，且根据调光信号，背光控制数据包括PWM(脉冲宽度调制)占空比信息、PWM上升时序信息和PWM下降时序信息。使用屏幕的中部作为基准来确定背光控制数据。此外，背光控制器141在3D模式中相比2D模式会更大幅地降低背光控制数据的PWM占空比，由此减小3D模式中背光单元BLU的光源的开启比率。在2D模式中背光控制器141可将背光单元BLU的光源控制在100％的占空比。背光控制器141可嵌入在时序控制器101中。
光源驱动单元142响应于来自背光控制器141的背光控制数据而降低3D模式中光源的PWM占空比，由此相比2D模式更大幅地降低光源的开启比率。
主机***110通过诸如LVDS(低压差分信令)或TMDS(最小化传输差分信令)接口这样的接口向时序控制器101供给2D图像或3D图像的数据以及时序信号Vsync，Hsync，DE和CLK。主机***110在2D模式中向时序控制器101供给2D图像，在3D模式中向时序控制器101供给左眼图像和右眼图像。主机***110或时序控制器101可分析图像数据，且通过计算整体或局部调光值产生调光信号，以便根据分析结果提高显示图像的对比度特性。
用户可通过用户输入装置111选择2D模式和3D模式。用户输入装置111包括附接到液晶显示面板100上或嵌入其中的触摸屏、屏上显示器(OSD)、键盘、鼠标装置、遥控器等。主机***110响应于通过用户输入装置111输入的用户数据而改变2D模式操作和3D模式操作。主机***110可使用在输入图像数据中编码的2D和3D识别代码来改变2D模式操作和3D模式操作。主机***110可产生用于识别当前驱动模式是2D模式还是3D模式的模式信号，并将其传输到帧速率转换单元112、时序控制器101和背光控制器141。
为了在3D模式中交替开启和关闭快门眼镜130的左眼透镜STL和右眼透镜STR，主机***110通过快门控制信号发射器120输出快门控制信号。快门控制信号发射器120通过有线或无线接口向快门控制信号接收器121发射快门控制信号。快门控制信号接收器121可嵌入在快门眼镜130中或通过制作成独立的模块附接到快门眼镜130。
快门眼镜130包括彼此独立地被电性控制的左眼透镜STL和右眼透镜STR。左眼透镜STL和右眼透镜STR均具有第一透明基板、形成在第一透明基板上的第一透明电极、第二透明基板、形成在第二透明基板上的第二透明电极以及夹在第一和第二透明基板之间的液晶层。向第一透明电极施加基准电压，向第二透明电极施加开(ON)或关(OFF)电压。当向第二透明电极施加ON电压时，左眼透镜STL和右眼透镜STR均透射来自液晶显示面板100的光，而当向第二透明电极施加OFF电压时，左眼透镜STL和右眼透镜STR均阻挡来自液晶显示面板100的光。
快门控制信号接收器121通过有线或无线接口接收快门控制信号，并根据该快门控制信号交替地开启和关闭左眼透镜STL和右眼透镜STR。当向快门控制信号接收器121输入具有第一逻辑值的快门控制信号时，向左眼透镜STL的第二透明电极施加ON电压，而向右眼透镜STR的第二透明电极施加OFF电压。当向快门控制信号接收器121输入具有第二逻辑值的快门控制信号时，向左眼透镜STL的第二透明电极施加OFF电压，而向右眼透镜STR的第二透明电极施加ON电压。因而，当产生具有第一逻辑值的快门控制信号时，快门眼镜130的左眼透镜STL开启，而当产生具有第二逻辑值的快门控制信号时，快门眼镜130的右眼透镜STR开启。
帧速率转换单元112在3D模式中将来自主机***110的3D图像的一个帧数据分割为左眼图像数据和右眼图像数据，并将左眼图像数据和右眼图像数据的每一个都扩展为一个帧数据。帧速率转换单元112读取存储在内部寄存器中的黑色灰度数据，以产生复位帧数据，并将复位帧数据***在左眼帧和右眼帧之间。因此，帧速率转换单元112通过对在3D模式中输入的数据的分割和***而产生如图2中所示的3D图像数据，并以四倍于输入帧频的帧频将该数据传输到3D串扰补偿单元113。例如，如果帧速率转换单元112的输入帧频为50Hz，则从帧速率转换单元112输出的帧频为200Hz。如果帧速率转换单元112的输入帧频为60Hz，则从帧速率转换单元112输出的帧频为240Hz。输入帧频在PAL(逐行倒相)***中为50Hz，在NTSC(全国电视标准委员会)***中为60Hz。
在2D模式中，帧速率转换单元112通过数据帧内插方法，比如MEMC(MotionEstimationMotionCompensation，运动估计运动补偿)，在2D图像的第(N+1)帧数据与第(N+2)帧数据之间***两个帧数据。因此，帧速率转换单元112以四倍于输入帧频的帧频将2D模式中输入的数据传输给3D串扰补偿单元113。从帧速率转换单元112输出的2D图像数据经过3D串扰补偿单元113和亮度差补偿单元114，然后输入到时序控制器101。时序控制器101可使用现有的过驱动方法调制2D图像数据，由此提高液晶的响应速度。在2D图像数据的过驱动调制方法中，可在预定查找表中设置满足下述关系的调制值，所述查找表可内置在时序控制器101中。
PIX(Fn)<PIX(Fn-1)→PIX'(Fn)<PIX(Fn)，
PIX(Fn)＝PIX(Fn-1)→PIX'(Fn)＝PIX(Fn)，以及
PIX(Fn)>PIX(Fn-1)→PIX'(Fn)>PIX(Fn)。
这里，PIX(Fn)表示在当前帧期间输入的2D输入图像的像素数据，PIX(Fn-1)表示在前一帧期间输入的2D输入图像的像素数据。此外，PIX’(Fn)是从用于过驱动调制的查找表输出的调制值。用于过驱动调制的查找表比较前一帧的像素数据与当前帧的像素数据，并根据比较结果输出满足上述关系的调制数据。因此，如果前一帧的像素数据PIX(Fn-1)大于当前帧的像素数据PIX(Fn)，则用于过驱动调制的查找表输出比当前帧的像素数据大的调制值PIX’(Fn)，而如果前一帧的像素数据PIX(Fn-1)小于当前帧的像素数据PIX(Fn)，其将当前帧数据PIX(Fn)调制为小于当前帧的像素数据PIX(Fn)的调制值PIX’(Fn)。此外，如果当前帧的像素数据PIX(Fn)与前一帧的像素数据PIX(Fn-1)相同，则用于过驱动调制的查找表输出与当前帧的像素数据PIX(Fn)相同的调制值PIX’(Fn)。
另一方面，当通过现有的过驱动方法调制如图2中所示的3D图像的像素数据时，3D串扰可能成为问题。例如，假定情形A，其中在图6中，第(n+1)帧的左眼图像像素数据和第(n+2)帧的黑色数据的灰度为“0”，第(n+3)帧的右眼图像像素数据的灰度变为175。此外，假定情形B，其中第(n+1)帧的左眼图像像素数据的灰度为“255”，第(n+2)帧的黑色数据的灰度为“0”，第(n+3)帧的右眼图像像素数据的灰度变为175。在情形A和B中，由于液晶响应的延迟特性以及同一灰度值时上上帧(pre-previousframe)和当前帧之间的差，第(n+2)帧的亮度彼此不同。如果图6中当前帧周期是第(n+3)帧周期，则上上帧周期是第(n+1)帧周期。因为情形B中上上帧的左眼图像像素数据大于情形A中的，所以情形B中第(n+2)帧的像素亮度高于情形A中第(n+2)帧的亮度。
3D串扰补偿单元113以如下方式调制左眼和右眼帧的像素数据：在3D模式中，使得液晶显示面板100的像素亮度在当前帧期间在同一灰度时能够具有同一亮度，而与上上帧的左眼(或右眼)图像像素数据与当前帧的右眼(或左眼)图像像素数据之间的差无关。3D串扰补偿单元113比较上上帧的像素数据与当前帧的像素数据。此外，3D串扰补偿单元113根据上上帧和当前帧的左眼和右眼图像像素数据的比较结果来调制当前帧的右眼(或左眼)图像像素数据。作为一个例子，3D串扰补偿单元113比较上上帧的左眼(或右眼)图像像素数据与当前帧的右眼(或左眼)图像像素数据，并将情形B中当前帧的右眼图像像素数据的灰度值“175”调制为“160”，如图6中所示，由此获得与情形A中相同的亮度。3D串扰补偿单元113中的调制值可由通过上上帧的左眼(或右眼)图像像素数据与当前帧的右眼(或左眼)图像像素数据的比较来输出当前帧的调制值的查找表实现。通过上上帧的左眼或右眼图像像素数据与当前帧的左眼或右眼图像像素数据的比较，3D串扰调制值被设置为一灰度值，该灰度值能达到当前帧的左眼或右眼图像像素数据的灰度的目标亮度。
3D串扰补偿单元113可通过在作为前一帧的复位帧的黑色数据上反映出(reflect)上上帧的左眼(或右眼)图像的像素数据来调制黑色数据。在本申请人已经提交的韩国专利申请No.10-2010-0042975(2010年5月7日)，10-2010-0042969(2010年5月7日)等中详细描述了3D串扰补偿单元113中的补偿方法。
亮度差补偿单元14向从3D串扰补偿单元113输出的左眼和右眼图像的像素数据添加一补偿值，补偿基于屏幕中不同位置的亮度差。所述亮度差可通过基于屏幕中不同位置的实时计算而产生，或者通过测试进行提前设置而寄存在查找表中。因此，亮度差补偿单元14可由实时计算逻辑电路或查找表实现。如图7中所示当屏幕中的位置越接近屏幕的上部时，补偿值设置为越大的值，因而如图4中所示朝着屏幕的上侧变暗的3D图像的亮度被均匀补偿。
图8是示出根据本发明实施方式的立体图像显示装置的驱动方法的流程图。结合图5中所示的电路框图来描述图8中的驱动方法。
在图8中，帧速率转换单元112在3D模式中将3D图像的输入数据分割为左眼帧数据和右眼帧数据，然后在左眼帧数据和右眼帧数据之间***包含黑色灰度数据的复位帧数据(步骤S1到S3)。
如果当前帧周期是左眼或右眼帧周期，则3D串扰补偿单元113将提前设置的上上帧的左眼或右眼图像像素数据和当前帧的左眼或右眼图像像素数据进行相互比较，且如果在像素数据之间具有差别则将当前帧的左眼或右眼图像像素数据调制为提前设置的调制值(步骤S4和S5)。如果当前帧周期是复位帧周期，则3D串扰补偿单元113在不进行调制的情况下使该复位帧周期的黑色灰度数据经过(步骤S4和S6)。另一方面，3D串扰补偿单元113可通过在复位帧的黑色灰度数据上反映出左或右图像数据而调制复位帧的黑色灰度数据。
当在屏幕中的位置转到上部时，亮度差补偿单元114从通过实时计算设置的或在查找表中设置的补偿值中选择一个较大的值，并将选出的补偿值添加到像素数据，由此补偿基于屏幕中不同位置的亮度差(步骤S7)。
帧速率转换单元112在2D模式中将2D图像的输入数据的帧速率增加到四倍，时序控制器101将2D图像的像素数据调制为提前设置的过驱动调制值(步骤S8和S9)。
图9到图12显示了用于补偿基于屏幕中不同位置的亮度差的补偿值CNi的各种实施方式。
为了补偿亮度差，液晶显示面板的屏幕被等分成I份(其中I是大于等于2的正整数，且其小于等于屏幕的显示行数)。可以以一个显示行为单位或以块为单位而将补偿值CNi设置为不同。这里，块包括两个或更多个显示行。当以块为单位补偿亮度差时，液晶显示面板被分为至少两个块。图9到12显示了其中液晶显示面板100被分成八个块(I＝8)的一个例子，在这种情形中，通过以块为单位设置补偿值CNi。
如果屏幕被分成两部分，则如图9中所示补偿值CNi在中部(位置4/8)设为“0”，且当屏幕中的位置从中部越接近上部时，补偿值CNi可被计算为越大的值。作为另一个实施方式，如图10中所示补偿值CNi在屏幕的下部设为“0”，且在屏幕中的位置从下部转到上部时，补偿值CNi可被计算为较大的值。作为再一个例子，如图11中所示，补偿值CNi在2/8(或3/8)位置设为“0”，且当屏幕中的位置从2/8(或3/8)位置越接近上部时，补偿值CNi可被计算为越大的值。
屏幕最上端处的补偿值CNi，即最大补偿值可被设为一确定补偿值。
在其中以与图9相同的方式计算补偿值CNi并且相对于如图12所示的N个块以块为单位计算补偿值CNi的情形中，则可通过下面的等式2计算补偿值CNi。这里，分别假定屏幕最上部的块N1的补偿值为Gray最初＝127，屏幕中部(位置4/8)的补偿值为Gray最终＝0。
如果i>1，
(2)
这里，i是块编号，其为正整数。
如果假定块的数量N为10，则通过给等式2指定Gray最初＝127，Gray最终＝0，N＝10计算每个块的补偿值。
第一块N1块的补偿值Gray最初＝127，
第二块N2块的补偿值N2块数据＝-127×2/10+127＝101.6，
第三块N3块的补偿值N3块数据＝-127×3/10+127＝88.9，
第四块N4块的补偿值N4块数据＝-127×4/10+127＝76.2，
第十块N10块的补偿值Gray最终＝0。
因此，作为用于补偿亮度差的补偿值CNi，添加到将要在屏幕上部显示的左眼或右眼图像的像素数据上的补偿值大于添加到将要在屏幕上部的下方显示的左眼或右眼图像的像素数据上的补偿值。
为了确定通过亮度差补偿获得的效果，本发明人测量了当在图2的驱动方法中不进行亮度差补偿时屏幕的1/8，2/8，和4/8位置每一处的亮度，并测量了在给像素数据添加了上述计算的补偿值之后的亮度。本发明人确定，如表1中所示在前一种情形中基于屏幕中的不同位置产生亮度差，但如表2中所示在后一种情形中2/8块的亮度增加，补偿了基于屏幕中不同位置的亮度差。
表1
255 223 191 159 127 95 63 31 0
1/8 28 20.1 13.5 9.2 5.6 2.86 1.06 0.21 0.09
2/8 39 27.7 18.8 11.7 7.8 4.00 1.48 0.27 0.09
4/8 66 49.0 34.5 22.7 13.9 7.60 2.81 0.43 0.11
表2
255 223 191 159 127 95 63 31 0
2/8 68 48.9 31.7 18.3 10.4 4.96 1.69 0.29 0.10
作为本发明的另一个实施方式，在3D模式中具有较小3D串扰的液晶显示器中可省略3D串扰补偿单元113和补偿算法。
如上所述，根据本发明，在屏幕上部设置较大的补偿值，给左眼或右眼图像的像素数据添加补偿值，由此减小基于屏幕中不同位置的亮度差。此外，根据本发明，将上上帧的左眼或右眼图像数据与当前帧的左眼或右眼图像数据进行比较，并根据比较结果调制当前帧数据，由此减小3D串扰。
尽管参照多个示例性的实施方式描述了本发明，但应当理解，所属领域技术人员能设计出多个其他修改例和实施方式，这落在本发明的原理范围内。更具体地说，在说明书、附图和所附权利要求书的范围内，对组成部件和/或主题组合布置的配置可进行各种变化和修改。除了组成部件和/或布置的变化和修改之外，替代使用对于所属领域技术人员来说也将是显而易见的。

Claims (10)

1.一种立体图像显示装置，包括：
液晶显示面板，在该液晶显示面板上按第(n+1)帧数据到第(n+4)帧数据的顺序对帧数据进行寻址，其中n是正整数；
帧速率转换单元，该帧速率转换单元将3D输入数据分割为左眼图像数据和右眼图像数据，并在所述左眼图像数据和所述右眼图像数据之间***包括黑色灰度数据的复位帧数据，以产生包括所述左眼图像数据的第(n+1)帧数据、包括所述黑色灰度数据的第(n+2)帧数据、包括所述右眼图像数据的第(n+3)帧数据和包括所述黑色灰度数据的第(n+4)帧数据；
3D串扰补偿单元，该3D串扰补偿单元比较第(n+1)帧数据与第(n+3)帧数据，且如果在第(n+1)帧数据与第(n+3)帧数据之间存在灰度值差，该3D串扰补偿单元将第(n+3)帧数据调制为一灰度值，该灰度值达到第(n+3)帧数据的灰度的目标亮度；和
亮度差补偿单元，该亮度差补偿单元产生用于补偿基于所述液晶显示面板的屏幕中不同位置的亮度差的补偿值。
2.根据权利要求1所述的立体图像显示装置，其中，所述灰度值由通过第(n+3)帧数据与第(n+1)帧数据的比较来输出第(n+3)帧数据的调制值的查找表实现，其中，所述第(n+3)帧数据的调制值为所述灰度值。
3.根据权利要求2所述的立体图像显示装置，其中所述查找表是提前设置的。
4.根据权利要求1或2所述的立体图像显示装置，其中，3D串扰补偿单元不对第(n+2)帧数据和第(n+4)帧数据进行调制。
5.根据权利要求1或2所述的立体图像显示装置，其中，3D串扰补偿单元通过在第(n+2)帧数据的黑色灰度数据上反映出第(n+1)帧数据，而调制第(n+2)帧数据的黑色灰度数据。
6.根据权利要求1或2所述的立体图像显示装置，其中所述亮度差补偿单元将所述补偿值添加到从所述3D串扰补偿单元输出的左眼图像数据和右眼图像数据。
7.根据权利要求6所述的立体图像显示装置，其中，添加到将要在所述液晶显示面板的屏幕的上部显示的左眼图像数据和右眼图像数据的补偿值大于添加到将要在所述液晶显示面板的屏幕的下方显示的左眼图像数据和右眼图像数据的补偿值。
8.根据权利要求7所述的立体图像显示装置，其中，当所述液晶显示面板的屏幕被等分成八个部分时，所述补偿值在位于屏幕上侧的2/8、3/8或4/8位置处设为0，且当屏幕中的位置从2/8、3/8、4/8位置越接近上部时所述补偿值设为越大的值。
9.根据权利要求1所述的立体图像显示装置，还包括：
背光单元，该背光单元通过周期性地重复开启和关闭而向所述液晶显示面板提供光；和
快门控制信号发射器，该快门控制信号发射器向快门眼镜输出快门控制信号，所述快门控制信号控制当在所述液晶显示面板中对第(n+1)帧数据和第(n+2)帧数据进行寻址时在第(n+1)帧周期和第(n+2)帧周期期间快门眼镜的左眼透镜开启，当在所述液晶显示面板中对第(n+3)帧数据和第(n+4)帧数据进行寻址时在第(n+3)帧周期和第(n+4)帧周期期间所述快门眼镜的右眼透镜开启，
其中所述背光单元在第(n+1)帧周期的后段和第(n+2)帧周期的前段开启，并在第(n+3)帧周期的后段和第(n+4)帧周期的前段开启。
10.一种立体图像显示装置的驱动方法，所述立体图像显示装置包括液晶显示面板，在该液晶显示面板上按第(n+1)帧数据到第(n+4)帧数据的顺序对帧数据进行寻址，其中n是正整数，所述驱动方法包括如下步骤：
将3D输入数据分割为左眼图像数据和右眼图像数据；
在所述左眼图像数据和所述右眼图像数据之间***包括黑色灰度数据的复位帧数据，以产生包括所述左眼图像数据的第(n+1)帧数据、包括所述黑色灰度数据的第(n+2)帧数据、包括所述右眼图像数据的第(n+3)帧数据和包括所述黑色灰度数据的第(n+4)帧数据；
比较第(n+1)帧数据与所述第(n+3)帧数据；
如果在第(n+1)帧数据与第(n+3)帧数据之间存在灰度值差，将第(n+3)帧数据调制为一灰度值，该灰度值达到第(n+3)帧数据的灰度的目标亮度；
产生用于补偿基于所述液晶显示面板的屏幕中不同位置的亮度差的补偿值；以及
将所述补偿值添加到调制后的左眼图像数据和右眼图像数据。
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