CN108376535A - 背光驱动方法、虚拟现实眼镜、驱动方法及虚拟现实系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光驱动方法、虚拟现实眼镜、驱动方法及虚拟现实系统，该背光驱动方法包括：在一帧时间包含的第一扫描时间段，对显示面板中第一列像素至左眼视图区域中最后一列像素逐列进行扫描，并控制背光源关闭；在一帧时间包含的第二扫描时间段，对左眼视图区域与右眼视图区域之间的各列像素逐列进行扫描，并控制背光源打开；在一帧时间包含的第三扫描时间段，对右眼视图区域中第一列像素至显示面板中最后一列像素逐列进行扫描，并控制背光源关闭。通过将现有技术中一帧时间包含的对应背光源关闭的扫描时间段划分为三个阶段，并在第二扫描时间段打开背光源，使得在一帧时间内背光源亮起的时间增长，从而提高了显示面板的亮度。

Description

背光驱动方法、虚拟现实眼镜、驱动方法及虚拟现实系统

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种背光驱动方法、虚拟现实眼镜、驱动方法及虚拟现实系统。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实系统按照沉浸性的程度不同分为沉浸式系统与非沉浸式系统。沉浸式虚拟现实系统是通过一些特殊的外部设备、高性能计算机以及相应的软件来实现的，它使人完全沉浸到计算机创造的图形世界里，犹如感受真实世界。它利用头盔式显示器或其它设备，把参与者的视觉、听觉和其它感觉封闭起来，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉，能够提供给用户立体真实的视觉效果。其显示原理是显示面板的左眼视图区域和右眼视图区域分别对应显示左眼图像和右眼图像，再通过凸透镜的聚焦，使得眼睛可以更近距离地看到清晰的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体图像。

然而，现有虚拟现实技术中的显示面板多为液晶显示面板，由于液晶显示的响应时间比较长，当用户转动头部的时候，会看到非常明显的拖影。为了改善拖影，现有技术一般进行背光插黑的操作，具体如图1所示，即在显示面板的一帧时间段内，扫描时间段T1对应背光源关闭，显示时间段T2对应背光源打开。这样虽然可以改善拖影，但因背光源亮起的时间较短，从而大大降低了显示面板的亮度，给用户体验带来了较大的不便。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种背光驱动方法、虚拟现实眼镜、驱动方法及虚拟现实系统，用以提高虚拟现实系统中显示面板的亮度。

因此，本发明实施例提供的一种背光驱动方法，用于驱动虚拟现实系统中的背光源，包括：

在一帧时间包含的第一扫描时间段，对显示面板中第一列像素至左眼视图区域中最后一列像素逐列进行扫描，并控制所述背光源关闭；

在一帧时间包含的第二扫描时间段，对所述左眼视图区域与右眼视图区域之间的各列像素逐列进行扫描，并控制所述背光源打开；

在一帧时间包含的第三扫描时间段，对所述右眼视图区域中第一列像素至所述显示面板中最后一列像素逐列进行扫描，并控制所述背光源关闭。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光驱动方法中，在一帧时间包含的显示时间段，对所述显示面板中第一行至最后一行像素加载灰阶信号，并控制所述背光源打开。

本发明还提供了一种虚拟现实眼镜，包括一显示面板，位于所述显示面板入光侧的背光源，以及位于所述显示面板出光侧且与左右眼分别对应的凸透镜，其中，所述背光源采用上述背光驱动方法进行驱动。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述虚拟现实眼镜中，还可以包括：位于所述显示面板与所述凸透镜之间的光栅，且所述光栅在所述显示面板上的正投影至少覆盖右眼视图区域。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述虚拟现实眼镜中，还可以包括背光驱动芯片，所述背光驱动芯片具有背光控制引脚，用于在对左眼视图区域与右眼视图区域之间的各列像素逐列进行扫描的过程中，输出控制所述背光源打开的信号。

本发明还提供了一种上述虚拟现实眼镜的驱动方法，包括：

在一帧时间包含的第一扫描时间段，逐列扫描显示面板中第一列像素至左眼视图区域中最后一列像素，关闭背光源；

在一帧时间包含的第二扫描时间段，逐列扫描所述左眼视图区域与右眼视图区域之间的各列像素，打开背光源；

在一帧时间包含的第三扫描时间段，逐列扫描所述右眼视图区域中第一列像素至所述显示面板中最后一列像素，关闭背光源。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述驱动方法中，在所述第二扫描时间段和所述第三扫描时间段，还包括：开启光栅，以遮挡所述右眼视图区域。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述驱动方法中，在一帧时间包含的显示时间段，对所述显示面板中第一行至最后一行像素加载灰阶信号，打开背光源。

本发明还提供了一种虚拟现实系统，包括上述虚拟现实眼镜。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的背光驱动方法、虚拟现实眼镜、驱动方法及虚拟现实系统，该背光驱动方法包括：在一帧时间包含的第一扫描时间段，对显示面板中第一列像素至左眼视图区域中最后一列像素逐列进行扫描，并控制背光源关闭；在一帧时间包含的第二扫描时间段，对左眼视图区域与右眼视图区域之间的各列像素逐列进行扫描，并控制背光源打开；在一帧时间包含的第三扫描时间段，对右眼视图区域中第一列像素至显示面板中最后一列像素逐列进行扫描，并控制背光源关闭。通过将现有技术中一帧时间包含的对应背光源关闭的扫描时间段划分为三个阶段，并在第二扫描时间段打开背光源，使得在一帧时间内背光源亮起的时间增长，从而提高了显示面板的亮度。

附图说明

图1为现有技术中背光源的驱动时序图；

图2为本发明实施例提供的背光驱动方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的背光源的驱动时序图；

图4为采用本发明实施例提供的背光驱动方法与采用现有技术中背光驱动方法的多个显示面板的亮度对比图；

图5为现有技术中虚拟现实眼镜的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的光栅的驱动时序图；

图7为本发明实施例提供的光栅开启后对应的虚拟现实眼镜的效果图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的背光驱动方法、虚拟现实眼镜、驱动方法及虚拟现实系统的具体实施方式进行详细的说明。需要说明的是本说明书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；并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；此外，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的一种背光驱动方法，用于驱动虚拟现实系统中的背光源，如图2所示，具体可以包括以下步骤：

S201、在一帧时间包含的第一扫描时间段(对应图3所示的t1)，对显示面板中第一列像素至左眼视图区域中最后一列像素逐列进行扫描，并控制背光源关闭；

S202、在一帧时间包含的第二扫描时间段(对应图3所示的t2)，对左眼视图区域与右眼视图区域之间的各列像素逐列进行扫描，并控制背光源打开；

S203、在一帧时间包含的第三扫描时间段(对应图3所示的t3)，对右眼视图区域中第一列像素至显示面板中最后一列像素逐列进行扫描，并控制背光源关闭。

与现有技术中在扫描时间段T1，对显示面板的各列像素逐列进行扫描，并控制背光源关闭的方法不同；在本发明实施例提供的背光驱动方法中，通过将现有技术中的扫描时间段T1分为三个阶段，如图3所示，分别为第一扫描时间段t1、第二扫描时间段t2和第三扫描时间段t3，并在对左眼视图区域与右眼视图区域之间的各列像素逐列进行扫描的第二扫描时间段t2打开背光源，使得在一帧时间内背光源亮起的时间增长，从而提高了显示面板的亮度。

本发明还采用现有技术中的背光驱动方法和本发明提供的背光驱动方法分别对五类VR产品中的显示面板Panel#1、Panel#2、Panel#3、Panel#4和Panel#5的亮度进行了检测，结果如图4所示。由图4可以看出，采用本发明提供的背光驱动方法使得同一显示面板的亮度提高约50％，有效增大了显示面板的亮度。

如图5所示，虚拟现实眼镜中显示面板的左眼视图区域A1与左眼匹配的凸透镜相对应，右眼视图区域A2与右眼匹配的凸透镜相对应，显示面板上左眼视图区域A1和右眼视图区域A2之外的其他区域B(斜线阴影部分)被外壳(图中未示出)遮挡。可以理解的是，在本发明提供的背光驱动方法中的第二扫描时间段t2逐列进行扫描的左眼视图区域A1与右眼视图区域A2之间的各列像素(即图5中L与L’之间区域内的各列像素)位于被外壳遮挡的其他区域B内。因在第二扫描时间段t2内扫描的各列像素被外壳遮挡，故背光亮起，也不会看到拖影现象。

此外，在一帧时间包含的各扫描时间段结束后各像素处于打开状态，且如图3所示，在第三扫描时间段t3后的显示时间段T2(与现有技术相同)各像素保持打开状态，在显示时间段T2对显示面板中第一行至最后一行像素加载灰阶信号，并控制背光源打开，即可使左眼视图区域A1显示左眼图像，右眼视图区域A2显示右眼图像，使得用户左眼接收左眼图像，右眼接收右眼图像，进而在脑海中合成立体图像。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种虚拟现实眼镜，包括一显示面板，位于显示面板入光侧的背光源，以及位于显示面板出光侧且与左右眼分别对应的凸透镜，该背光源采用上述背光驱动方法进行驱动，具体可参见上述背光驱动方法的实施例，重复之处不再赘述。

由于自左向右对显示面板的各列像素进行扫描，使得右眼视图区域A2中像素的扫描时间相对于左眼视图区域A1中像素的扫描时间会出现一定的延迟，但因刷新的频率很快，这种差异性不会给人眼的视觉画面带来很大的冲击。但为了实现更好的画面显示效果，在本发明实施例提供的虚拟现实眼镜中，还可以包括：位于显示面板与凸透镜之间的光栅，且光栅在显示面板上的正投影至少覆盖右眼视图区域A2。如此，在第二扫描时间段t2背光源打开的同时控制光栅开启，一直持续到第三扫描时间段t3结束，即可通过开启后的光栅遮挡右眼视图区域A2，有效避免了对右眼视图区域A2加载的扫描信号延迟造成的负面影响。具体地，如图6所示，光栅开启的时间段t5对应第二扫描时间段t2和第三扫描时间段t3，光栅关闭的第一时间段t4对应第一扫描时间段t1，光栅关闭的第二时间段t6对应显示时间段T2。且为了使得光栅的制作工艺比较简单，可以使光栅在显示面板上的正投影覆盖直线L右侧的显示面板区域，此种情况下，光栅开启后的效果如图7所示。

可以理解的是，本发明实施例提供的虚拟现实眼镜中的光栅可以为液晶光栅，还可以为其他光栅，只要可实现在开启状态下具有遮挡作用，在关闭状态下不具有遮挡的作用即可，在此不做限定。

一般地，虚拟现实眼镜中还包括背光驱动芯片，且该背光驱动芯片具有用于控制背光源开启的引脚，用于在显示时间段T2内输出控制背光源亮起的信号；在本发明中，可以通过该引脚在第二扫描时间段t2和显示时间段T2分别输出控制背光源亮起的信号。但此种情况下对背光驱动芯片的性能要求较高，为降低对背光驱动芯片的性能要求，可在背光驱动芯片上增设一背光控制引脚，用于在第二扫描时间段t2输出控制背光源打开的信号；如此，背光驱动芯片上原有的控制背光启动的引脚的功能即可保持不变，从而降低了背光驱动芯片的性能要求。

相应地，本发明实施例提供了一种虚拟现实眼镜的驱动方法，由于该虚拟现实眼镜的驱动方法解决问题的原理与上述虚拟现实眼镜解决问题的原理相似，因此，本发明实施例提供的该虚拟现实眼镜的驱动方法的实施可以参见本发明实施例提供的上述虚拟现实眼镜的实施，重复之处不再赘述。

具体地，本发明实施例提供的一种虚拟现实眼镜的驱动方法，包括：

在一帧时间包含的第一扫描时间段，逐列扫描显示面板中第一列像素至左眼视图区域中最后一列像素，关闭背光源；

在一帧时间包含的第二扫描时间段，逐列扫描左眼视图区域与右眼视图区域之间的各列像素，打开背光源；

在一帧时间包含的第三扫描时间段，逐列扫描右眼视图区域中第一列像素至显示面板中最后一列像素，关闭背光源。

为降低虚拟现实眼镜的右半部分信号延迟带来的负面影响，在第二扫描时间段和第三扫描时间段，还包括：开启光栅，以遮挡右眼视图区域。

此外，为实现画面显示，在一帧时间包含的显示时间段，需要对显示面板中第一行至最后一行像素加载灰阶信号，并打开背光源。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种虚拟现实系统，包括本发明实施例提供的上述虚拟现实眼镜。对于虚拟现实系统的其它必不可少的组成部分(例如PC端或处理器)均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该虚拟现实系统的实施可以参见上述虚拟现实眼镜的实施例，重复之处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

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 (9)

1.一种背光驱动方法，用于驱动虚拟现实系统中的背光源，其特征在于，包括：

在一帧时间包含的第一扫描时间段，对显示面板中第一列像素至左眼视图区域中最后一列像素逐列进行扫描，并控制所述背光源关闭；

在一帧时间包含的第二扫描时间段，对所述左眼视图区域与右眼视图区域之间的各列像素逐列进行扫描，并控制所述背光源打开；

在一帧时间包含的第三扫描时间段，对所述右眼视图区域中第一列像素至所述显示面板中最后一列像素逐列进行扫描，并控制所述背光源关闭。

2.如权利要求1所述的背光驱动方法，其特征在于，在一帧时间包含的显示时间段，对所述显示面板中第一行至最后一行像素加载灰阶信号，并控制所述背光源打开。

3.一种虚拟现实眼镜，包括一显示面板，位于所述显示面板入光侧的背光源，以及位于所述显示面板出光侧且与左右眼分别对应的凸透镜，其特征在于，所述背光源采用如权利要求1或2所述的背光驱动方法进行驱动。

4.如权利要求3所述的虚拟现实眼镜，其特征在于，还包括：位于所述显示面板与所述凸透镜之间的光栅，且所述光栅在所述显示面板上的正投影至少覆盖右眼视图区域。

5.如权利要求3所述的虚拟现实眼镜，还包括背光驱动芯片，其特征在于，所述背光驱动芯片具有背光控制引脚，用于在对左眼视图区域与右眼视图区域之间的各列像素逐列进行扫描的过程中，输出控制所述背光源打开的信号。

6.一种如权利要求3-5任一项所述的虚拟现实眼镜的驱动方法，其特征在于，包括：

在一帧时间包含的第一扫描时间段，逐列扫描显示面板中第一列像素至左眼视图区域中最后一列像素，关闭背光源；

在一帧时间包含的第二扫描时间段，逐列扫描所述左眼视图区域与右眼视图区域之间的各列像素，打开背光源；

在一帧时间包含的第三扫描时间段，逐列扫描所述右眼视图区域中第一列像素至所述显示面板中最后一列像素，关闭背光源。

7.如权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，在所述第二扫描时间段和所述第三扫描时间段，还包括：开启光栅，以遮挡所述右眼视图区域。

8.如权利要求6或7所述的驱动方法，其特征在于，在一帧时间包含的显示时间段，对所述显示面板中第一行至最后一行像素加载灰阶信号，打开背光源。

9.一种虚拟现实系统，其特征在于，包括：如权利要求3-5任一项所述的虚拟现实眼镜。