CN102595177A - 一种实现3d图像显示的方法以及液晶电视 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种实现3D图像显示的方法以及液晶电视，该方法应用在液晶电视中，方法包括：在待显示信号为3D信号时，接收3D使能信号和场同步信号；基于场同步信号和3D使能信号，获得N路背光调制信号及3D眼镜同步信号，其中，所述N为大于等于2的整数；基于3D眼镜同步信号打开左眼镜片，并通过所述N路背光调制信号对与N个背光区块一一对应设置的N个区块光源进行调制，使与左眼镜对应的区块光源和左眼图像同步，并在3D液晶面板显示左眼图像；基于3D眼镜同步信号打开右眼镜片，并通过所述N路背光调制信号对所述N个区块光源进行调制，使与右眼镜对应的区块光源和右眼图像同步，并在3D液晶面板显示右眼图像。

Description

一种实现3D图像显示的方法以及液晶电视

技术领域

本发明涉及智能电视领域，尤其涉及一种实现3D图像显示的方法以及液晶电视。

背景技术

3D图像显示技术就是利用一系列的光学方法使人左右眼产生视差从而接收到不同的画面，在大脑形成3D立体效果的技术。

人双眼能同时看相同一方向，但是眼间距仍有65mm，所以不能完全瞄上一条直线，在一定的范围内双眼看到的图像会产生一定的差异，即人眼观察景物有立体的感觉，主要是因为两只眼睛观察景物的角度不同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面较多，在左右视网膜上所成的像不同，这两个像经过大脑综合之后就能区分物体的前后、远近，从而产生立体的感觉。

在平面显示器上实现3D效果，需要具备3个条件：(1)需要左右眼两路图像；(2)两路图像不同，具有正确的视差；(3)左右眼的图像要完全分离，左图像进入左眼，右图像进入右眼。针对左右两路具有正确视差的图像，可通过两台不同角度的摄像机拍摄，或通过2D转3D技术等获得。而为了使左右眼图像分离，快门式3D液晶电视的做法是将左右眼图像在液晶面板上快速交替播放。液晶眼镜接收电视发出的同步信号，在播放左眼图像时，将左液晶镜片打开，右液晶镜片关闭。播放右眼图像时则只有右液晶镜片打开，从而实现了左右眼图像分离。由于人眼的视觉暂留效应，快速交替的左右眼图像传到大脑中，合成3D立体图像，产生了立体的感觉。

相对于传统的电视机而言，3D电视能够呈现出来的图像不再局限于平面，画面大小也不再受屏幕大小的约束，观众仿佛看到海豚在自己身边优雅游动，鸟儿从头顶轻轻掠过，足球朝你的面门飞速袭来等等，这些场景都是以往平面电视所难以表现出来的。

作为3D电视的核心部件-3D背光模组目前有两种主要形式：一种是侧光式3DLED背光模组；另一种是直下式的3DLED背光模组。

一般情况下，为实现较好的3D观看效果，3D液晶电视屏幕刷新率必须达到120HZ以上，也就是让左右眼均能接收到频率在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。120Hz主动快门式3D技术有残影少、3D效果突出的优点，而且该技术实现起来比较容易，屏幕成本较低，不论是电视、电脑屏幕还是投影机，只要更新频率能达到要求，就能导入这个技术，因此现在市面上大部份即将上市的3D产品基本上都采用这个技术。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

由于在播放过程中，液晶显示屏上输出的左右眼图像不完全分离，会使得观看者在看3D视频时出现串扰。

具体来讲，为：在播放左眼图像时，由于先前的右眼图像的残影，这样该残影就会与左眼图像重叠，导致观看者通过3D眼镜的左眼镜片看到的图像就不只是左眼图像，还包括了右眼图像的残影，进而形成串扰；或

在播放右眼图像时，由于先前的左眼图像的残影，这样该残影就会与右眼图像重叠，导致观看者通过3D眼镜的右眼镜片看到的图像就不只是右眼图像，还包括了左眼图像的残影，进而形成串扰。

发明内容

本申请实施例通过提供一种实现3D图像显示的方法以及液晶电视，解决了现有技术中应用直下式3D模组做成的液晶电视中在观看3D图像时容易发生串扰的问题，在直下式3D背光模组中运用背光扫描实现了无串扰的3D图像显示。

本申请实施例提供了一种实现3D图像显示的方法，应用在3D液晶电视中，所述方法包括：

在待显示信号为3D信号时，接收3D使能信号和场同步信号；

基于所述场同步信号和3D使能信号，获得N路背光调制信号及3D眼镜同步信号，其中，所述N为大于等于2的整数；

基于所述3D眼镜同步信号打开左眼镜片，并通过所述N路背光调制信号对与N个背光区块一一对应设置的N个区块光源进行调制，使与所述左眼镜对应的区块光源和左眼图像同步，并在3D液晶面板显示所述左眼图像；

基于所述3D眼镜同步信号打开右眼镜片，并通过所述N路背光调制信号对所述N个区块光源进行调制，使与所述右眼镜对应的区块光源和右眼图像同步，并在3D液晶面板显示所述右眼图像。

进一步的，所述基于所述场同步信号和3D使能信号，获得N路背光调制信号及3D眼镜同步信号，具体为：

通过所述3D驱动电路中的微控制单元将所述场同步信号和3D使能信号解码，获得N路第一PWM调制信号及3D眼镜同步信号。

进一步的，所述3D背光模组中N个背光区块具体为：将背光区分成的N个条形背光区块或者N个块状背光区块。

进一步的，所述N个区块光源具体为：基于所述N个条形背光区块，将光源分成的N个条形区块光源；或

基于所述N个块状背光区块，将光源分成的N个块状区块光源。

如上所述的方法，所述N个区块光源中的每个区块光源为通过电路单独驱动的区块光源。

本申请实施例二提供一种3D液晶电视，包括：

主板；

3D直下式液晶模组，与所述主板连接，其中，所述3D直下式液晶模组包括：

刷新频率大于等于120HZ的3D液晶面板；

设置在所述3D液晶面板下的3D背光模组，所述3D背光模组包括N个背光区块及与所述N个背光区块中每个背光区块一一对应设置的N个区块光源；

与所述3D背光模组连接的3D驱动电路；

其中，在待显示信号为3D信号时，接收3D使能信号和场同步信号；

基于所述场同步信号和3D使能信号，获得N路背光调制信号及3D眼镜同步信号，其中，所述N为大于等于2的整数；

基于所述3D眼镜同步信号打开左眼镜片，并通过所述N路背光调制信号对与N个背光区块一一对应设置的N个区块光源进行调制，使与所述左眼镜对应的区块光源和左眼图像同步，并在3D液晶面板显示所述左眼图像；

基于所述3D眼镜同步信号打开右眼镜片，并通过所述N路背光调制信号对所述N个区块光源进行调制，使与所述右眼镜对应的区块光源和右眼图像同步，并在3D液晶面板显示所述右眼图像。如上所述的液晶电视，所述3D驱动电路包括：

微控制单元，用于将所述场同步信号和3D使能信号解码，获得N路第一PWM调制信号及3D眼镜同步信号。

进一步的，所述3D背光模组中N个背光区块具体为：将背光区分成的N个条形背光区块或者N个块状背光区块。

如上所述的液晶电视，所述N个区块光源具体为：基于所述N个条形背光区块，将光源分成的N个条形区块光源；或

基于所述N个块状背光区块，将光源分成的N个块状区块光源。

进一步的，如上所述的液晶电视，所述N个区块光源中的每个区块光源为通过电路单独驱动的区块光源。

本申请通过以上实施例提供的技术方案，具有以下有益效果或者优点：

1、由于通过对背光区进行分区，利用背光分区对应的区块光源进行控制，使左眼或右眼图像和对应的区块光源同步，即图像的寻址与背光的扫描同步，单路背光点亮时，所照亮区域均处于稳定状态，增加栅格后，单路背光照亮的范围小了，范围越小，稳定重合时间裕量越多，串扰越小；同时，利用一个眼镜同步信号去打开左眼镜或右眼镜，进而达到避免串扰的效果；

2、将背光区分成条形的区域或者分成块状区域，可以将块状区域组合成条形区域。分成条形区域主要是为了配合3D液晶屏面板逐行扫描；分成块状区域的优势在于：一方面如果需要条状区域，可以通过块状区域组合成条状区域；另一方面块状区域可以实现在2D状态下动态地背光扫描从而提高画质降低整机功耗。

附图说明

图1为本申请实施例1提供的实现3D图像显示的方法流程图；

图2为在2D状态下，实现动态地背光驱动示意图；

图3为本申请实施例2提供的液晶电视的主要功能模块图；

图4为本申请实施例2提供的液晶电视中各主要功能模块间的信号交互图；

图5为为将背光区域等分成7个条形背光区块的3D背光模组；

图6为为将背光区域等分成42个块状背光区块的3D背光模组。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种实现3D图像显示的方法以及液晶电视，解决了现有技术中应用直下式3D模组做成的液晶电视中在观看3D图像时容易发生串扰的问题，在直下式3D背光模组中运用背光扫描实现了无串扰的3D图像显示。

本申请实施例中的技术方案为解决上述串扰的问题，总体思路如下：

通过将背光模组分成N个背光模组区块，N至少为2个，也可以是3，4，100，分区后的背光模组区块的形状可以条状，也可以是块状；同时，也将LED光源对应背光模组区块进行分区，这样，使得一个背光模组区块对应有一个区块光源。

上述的N个背光模组区块即代表背光在3D显示模式下需要进行扫描所分的路数，即不管在显示左眼图像还是右眼图像时，都需要对N个背光模组区块进行背光扫描，在扫描过程中，由于每个背光模组区块都有自己对应的区块光源，而由于分区，就使得每个区块光源照射的背光模组区域的面积减少了，进而使得每个区块光源在照射时的发散性就得以抑制，这样，每个背光模组区块的单路背光的收敛性就提高了。

单路背光的收敛性提高，就会有效降低液晶面板在3D显示模式下在第一帧图像内的响应时间，以保证在第二帧图像开始显示时，液晶面板上不会出现或很少出现第一帧图像的残影，进而有效解决串扰的问题。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1

如图1所示，为本申请实施例提供的实现3D图像显示的方法流程图，该方法应用在3D液晶电视中，该方法包括：

步骤101，在待显示信号为3D信号时，接收3D使能信号和场同步信号；

步骤102，基于场同步信号和3D使能信号，获得N路背光调制信号及3D眼镜同步信号，其中，所述N为大于等于2的整数；

步骤103，基于3D眼镜同步信号打开左眼镜片，并通过N路背光调制信号对与N个背光区块一一对应设置的N个区块光源进行调制，使与左眼镜对应的区块光源和左眼图像同步，并在3D液晶面板显示所述左眼图像；

步骤104，基于3D眼镜同步信号打开右眼镜片，并通过N路背光调制信号对所述N个区块光源进行调制，使与右眼镜对应的区块光源和右眼图像同步，并在3D液晶面板显示所述右眼图像。

首先，对背光进行N块分区是在3D下进行背光扫描时所分的路数，目前120Hz主动快门式3D技术主要通过背光扫描实现，N为大于等于二的整数，只要大于等于2就有扫描可言；

因此，本申请实施例通过对背光进行物理分区，约束光线，使得图像的寻址与背光的扫描同步，在液晶响应过程中背光熄灭，当某一区域(平行于液晶扫描线)的液晶分子都处在Hold状态时，点亮背光，等效提高了液晶响应速度，从而有效地降低crosstalk。其中，图像寻址就是刷新图像，从区块光源的最上面一行刷到最下面一行。

进一步的，对于步骤102，所述基于所述场同步信号和3D使能信号，获得N路背光调制信号及3D眼镜同步信号，具体为：

通过3D驱动电路中的微控制单元将场同步信号和3D使能信号解码，获得N路第一PWM调制信号及3D眼镜同步信号。

在本申请实施例中，将3D背光模组中的背光区域等分成N个条形背光区块或者N个块状背光区块。

进一步的，基于所述N个条形背光区块，将光源等分成的N个条形区块光源；或

基于所述N个块状背光区块，将光源等分成N个块状区块光源；

其中，将N个区块的光源分别置于背光板上的N个区域中以实现一一对应的关系。

本申请实施例中将背光分成条形区域主要是为了配合3D液晶面板逐行扫描；将背光分成块状区域的优势在于：一方面如果需要条状区域，可以通过块状区域组合成条状区域；另一方面划分成块状区域可以实现在2D状态下动态地背光扫描，从而提高画质降低整机功耗。

在本申请实施例中，将背光区以及光源区进行等分为优选实施例，在实际应用过程中，也可以不等分，是要保证背光区块的分区与光源的分区一一对应就可以了，在此不再赘述。

如上所述的方法，所述N个区块光源中的每个区块光源为通过电路单独驱动的区块光源，在本申请实施例中的光源采用LED光源。

进一步的，本申请实施例提供的方法，还可以在2D图像显示的状态下，实现在2D状态下动态地背光扫描从而提高画质降低整机功耗。

具体步骤如下：

在通过3D驱动电路，接收通过主板发出的3D使能信号和场同步信号之前，该方法还包括：

判断待显示信号是3D信号还是2D信号。该液晶电视既可以播放3D图像，也可以播放2D图像。

在判断了待显示的信号是3D信号还是2D信号之后，在待显示信号为2D信号时，也就是在2D状态下，该方法还包括：

步骤s01，通过主板发出低压差分信号；

步骤s02，通过现场可编程门阵列基于所述低压差分信号，判断所述2D信号并产生第二PWM调制信号；

步骤s03，通过所述第二PWM调制信号，控制LED驱动，以实现对所述N个区块光源的驱动。

其中，如图2所示，为在2D状态下，实现动态地背光驱动示意图。主板发出LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低压差分信号)，FPGA((Field-Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列)通过对2D图像信号的判断来产生PWM(脉冲宽度调制)信号，通过该PWM信号来控制LED驱动电路来驱动N个区域的光源。

该PWM信号具体为主要根据LVDS传送的图像信号的亮暗值来产生的一定占空比的PWM信号，其亮度越高，那么PWM信号的占空比越大，占空比越大，电流越高，相应的背光就越亮；相反，背光亮度就越低。

本申请实施例最终通过提高画面对比度来提高画质，同时在提高画质的同时通过动态地调整背光，使得降低功耗实现节能。

实施例2

本申请实施例还提供一种3D液晶电视，如图3所示，为液晶电视的主要功能模块图，包括：

主板201；

3D直下式液晶模组202，与主板连接，其中，该3D直下式液晶模组包括：

刷新频率大于等于120HZ的3D液晶面板202a；

设置在3D液晶面板下的3D背光模组203，该3D背光模组包括N个背光区块及与N个背光区块中每个背光区块一一对应设置的N个区块光源；

与该3D背光模组连接的3D驱动电路204。

在实际应用中，该3D直下式液晶模组主要包括光学部件、结构件、驱动电路及相关辅料部分，光学部件主要包括LED光源、反射片、扩散板、增光片和3D液晶屏面板等；结构件主要包括背板、胶框、前面框和支架灯；驱动电路主要包括电源驱动、LED驱动、MCU和主板等。

如图4所示，为本申请实施例提供的液晶电视中各主要功能模块间的信号交互图，该液晶电视的工作原理如下：

在待显示信号为3D信号时，所述3D驱动电路用于接收通过所述主板发出的3D使能信号和场同步信号，并基于所述场同步信号和3D使能信号，获得N路调制信号及3D眼镜同步信号，其中，所述N为大于等于2的整数；

基于所述3D眼镜同步信号使与所述3D液晶电视对应的3D眼镜的左眼镜打开，并通过所述N路调制信号对所述3D背光模组中所述N个区块光源进行调制，使与所述左眼镜对应的区块光源和左眼图像同步，并在所述3D液晶面板显示所述左眼图像；

基于所述3D眼镜同步信号使3D眼镜的右眼镜打开时，并通过所述N路调制信号对所述3D背光模组中的所述N个区块光源进行调制，使与所述右眼镜对应的区块光源和右眼图像同步，并在所述3D液晶面板显示所述右眼图像。

如上所述的液晶电视，所述3D驱动电路包括：

微控制单元，用于将所述场同步信号和3D使能信号解码，获得N路第一PWM调制信号及3D眼镜同步信号。

综上所述，在3D状态下，主板发出场同步信号，MCU(为控制单元)将主板机芯输出的场同步信号(Vsync)和3D使能信号(3D-EN)信号解码并产生多路PWM(脉冲宽度调制)信号、和3D眼镜同步信号，通过多路PWM信号来调制电源驱动背光中N个区块的光源。

进一步的，在本申请实施例中，将3D背光模组中的背光区域等分成N个条形背光区块或者N个块状背光区块。

如图5所示，为将背光区域等分成7个条形背光区块的3D背光模组；

如图6所示，为将背光区域等分成42个块状背光区块的3D背光模组。

进一步的，基于所述N个条形背光区块，将光源等分成的N个条形区块光源；或

基于所述N个块状背光区块，将光源等分成N个块状区块光源；

其中，将N个区块的光源分别置于背光板上的N个区域中以实现一一对应的关系。

本申请实施例中将背光分成条形区域主要是为了配合3D液晶面板逐行扫描；将背光分成块状区域的优势在于：一方面如果需要条状区域，可以通过块状区域组合成条状区域；另一方面划分成块状区域可以实现在2D状态下动态地背光扫描，从而提高画质降低整机功耗。

进一步的，如上所述的液晶电视，所述N个区块光源中的每个区块光源为通过电路单独驱动的区块光源。

进一步的，如上所述的液晶电视还可以在2D图像显示的状态下，实现在2D状态下动态地背光扫描从而提高画质降低整机功耗。

因此，本申请实施例提供的液晶电视还包括：

判断单元，用于在通过3D驱动电路，接收通过主板发出的3D使能信号和场同步信号之前，判断待显示信号是3D信号还是2D信号。

如上所述的液晶电视还包括：

进一步的，可编程门阵列模块，用于在判断待显示信号是2D信号时，通过主板发出低压差分信号；通过现场可编程门阵列基于所述低压差分信号，判断所述2D信号并产生第二PWM调制信号；通过所述第二PWM调制信号，控制LED驱动，以实现对所述N个区块光源的驱动。

进一步的，所述可编程门阵列模块，包括：

亮暗值判断单元，用于判断所述低压差分信号中的所述2D信号的亮暗值，生成所述第二PWM调制信号；

其中，所述第二PWM调制信号的占空比与所述2D信号的亮暗值成正比例关系。

本申请通过以上实施例提供的技术方案，具有以下有益效果或者优点：

1、由于通过对背光区进行分区，利用背光分区对应的区块光源进行控制，使左眼或右眼图像和对应的区块光源同步，即图像的寻址与背光的扫描同步，单路背光点亮时，所照亮区域均处于稳定状态，增加栅格后，单路背光照亮的范围小了，范围越小，稳定重合时间裕量越多，串扰越小；同时，利用一个眼镜同步信号去打开左眼镜或右眼镜，综合而言，在电路驱动的基础上增加了物理的背光分区结构以便更好的实现区域显示控制进而达到避免串扰的效果；

2、将背光区分成条形的区域或者分成块状区域，可以将块状区域组合成条形区域。分成条形区域主要是为了配合3D液晶屏面板逐行扫描；分成块状区域的优势在于：一方面如果需要条状区域，可以通过块状区域组合成条状区域；另一方面块状区域可以实现在2D状态下动态地背光扫描从而提高画质降低整机功耗。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种实现3D图像显示的方法，其特征在于，所述方法包括：

在待显示信号为3D信号时，接收3D使能信号和场同步信号；

基于所述场同步信号和3D使能信号，获得N路背光调制信号及3D眼镜同步信号，其中，所述N为大于等于2的整数；

基于所述3D眼镜同步信号打开左眼镜片，并通过所述N路背光调制信号对与N个背光区块一一对应设置的N个区块光源进行调制，使与所述左眼镜对应的区块光源和左眼图像同步，并在3D液晶面板显示所述左眼图像；

基于所述3D眼镜同步信号打开右眼镜片，并通过所述N路背光调制信号对所述N个区块光源进行调制，使与所述右眼镜对应的区块光源和右眼图像同步，并在3D液晶面板显示所述右眼图像。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述场同步信号和3D使能信号，获得N路背光调制信号及3D眼镜同步信号，具体为：

通过3D驱动电路中的微控制单元将所述场同步信号和3D使能信号解码，获得N路第一PWM调制信号及3D眼镜同步信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述3D背光模组中N个背光区块具体为：将背光区分成的N个条形背光源区块或者N个块状背光源区块。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述N个区块光源具体为：基于所述N个条形背光区块，将光源分成的N个条形区块光源；或

基于所述N个块状背光区块，将光源分成的N个块状区块光源。

5.一种3D液晶电视，其特征在于，包括：

主板；

3D直下式液晶模组，与所述主板连接，其中，所述3D直下式液晶模组包括：

刷新频率大于等于120HZ的3D液晶面板；

设置在所述3D液晶面板下的3D背光模组，所述3D背光模组包括N个背光区块及与所述N个背光区块中每个背光区块一一对应设置的N个区块光源；

与所述3D背光模组连接的3D驱动电路；

其中，在待显示信号为3D信号时，接收3D使能信号和场同步信号；

基于所述场同步信号和3D使能信号，获得N路背光调制信号及3D眼镜同步信号，其中，所述N为大于等于2的整数；

基于所述3D眼镜同步信号打开左眼镜片，并通过所述N路背光调制信号对与N个背光区块一一对应设置的N个区块光源进行调制，使与所述左眼镜对应的区块光源和左眼图像同步，并在3D液晶面板显示所述左眼图像；

基于所述3D眼镜同步信号打开右眼镜片，并通过所述N路背光调制信号对所述N个区块光源进行调制，使与所述右眼镜对应的区块光源和右眼图像同步，并在3D液晶面板显示所述右眼图像。

6.如权利要求5所述的液晶电视，其特征在于，所述3D驱动电路包括：

微控制单元，用于将所述场同步信号和3D使能信号解码，获得N路第一PWM调制信号及3D眼镜同步信号。

7.如权利要求5所述的液晶电视，其特征在于，所述3D背光模组中N个背光区块具体为：将背光区分成的N个条形背光区块或者N个块状背光区块。

8.如权利要求7所述的液晶电视，其特征在于，所述N个区块光源具体为：

基于所述N个条形背光区块，将光源分成的N个条形区块光源；或基于所述N个块状背光区块，将光源分成的N个块状区块光源。

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