3d顯示設備、3d顯示設備背光掃描控制方法及裝置的製作方法
2023-05-17 12:55:11 3
專利名稱：3d顯示設備、3d顯示設備背光掃描控制方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種3D顯示設備、3D顯示設備背光掃描控制方法及裝置。
背景技術：
隨著高端液晶電視的發展，帶有3D功能的電視已經成為一種主流產品，消費者對3D效果的要求也不斷提高，就需要響應速度更快的液晶面板(主流240Hz)，從而造成工藝、結構的複雜性和高成本。3D電視主要分為快門式3D和偏光式3D。其中，快門式3D顯示的實現原理為人眼觀察景物有立體的感覺，主要是因為兩隻眼睛觀察景物的角度不同，如圖1，左眼看到物體的左方面較多，右眼看到物體的右方面 較多，左右視網膜上所成的像不同，這兩個像經過大腦綜合之後就能區分物體的前後、遠近，產生立體的感覺。在平面顯示器上實現3D效果，需要具備3個條件1.需要左右眼兩路圖像；2.兩路圖像不同，具有正確的視差；3.左右眼的圖像要完全分離，左圖像進入左眼，右圖像進入右眼；針對左右兩路不同的圖像，當前人們通過兩臺不同角度的攝像機拍攝，或者通過2D轉3D技術獲得。而要想使左右眼圖像分離，快門式3D顯示的做法是將左右眼圖像交替播放，利用眼鏡，在播放左眼圖像時將左鏡片打開，播放右眼圖像時將右鏡片打開。由於液晶的scan-and-hold類型的顯示特性，如圖2，要想使左右圖像完全分離，液晶面板必須有較快的響應速度，否則，圖像分離不完全造成串擾，影響3D效果。快門式3D畫面存在較嚴重的抖動和串擾，但解析度不會降低，仍能享受高清的3D畫面。抖動問題通過MEMC或N2M處理已經基本解決，因此如何減輕串擾、降低成本成為特別需要關注和解決的問題。為降低串擾通常有兩種做法1.採用240Hz液晶面板，通過插入黑幀，將有效圖像隔離來降低串擾，而這種面板工藝複雜、資源較少、價格較高；2.採用120Hz液晶面板、直下式調製背光，由於這種方式需要較多的背光燈，模組較厚，無法滿足液晶顯示器日益超薄化的要求，成本也較高。現有技術中對於3D顯示做法存在的串擾問題尚未提出有效的解決方案。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種3D顯示設備、3D顯示設備背光掃描控制方法及裝置，用以解決現有技術中3D顯示做法存在的串擾問題。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供一種3D顯示設備，並採用了以下技術方案一種3D顯示設備，包括3D顯示屏，包括上部區域和下部區域；第一背光燈條，設置在3D顯示屏的上方；第二背光燈條，設置在3D顯示屏的下方；第一PWM驅動器，連接第一背光燈條，用於在上部區域被掃描時驅動第一背光燈條點亮；以及第二 PWM驅動器，連接第二背光燈條，用於在下部區域被掃描時驅動第二背光燈條點亮。根據本發明的另外一個方面，提供一種3D顯示設備背光掃描控制方法，並通過以下技術方案實現一種3D顯示設備背光掃描控制方法，包括確定顯示屏上的被掃描區域，其中，被掃描區域包括上部區域和下部區域；在被掃描區域為上部區域時，控制第一背光燈條點亮第一預定時間，其中，第一背光燈條設置於顯示屏的上方；以及在被掃描區域為下部區域時，控制第二背光燈條點亮第二預定時間，其中，第二背光燈條設置於顯示屏的下方。根據本發明的又一個方面，提供一種3D顯示設備背光掃描控制裝置，並通過以下技術方案實現一種3D顯示設備背光掃描控制裝置，包括確認模塊，用於確認顯示屏上像素被掃描的區域，其中，被掃描的區域包括上部區域和下部區域；第一控制模塊，用於在被掃描區域為上部區域時，控制第一背光燈條點亮第一預定時間，其中，第一背光燈條設置於顯示屏的上方；以及第二控制模塊，用於在被掃描區域為下部區域時，控制第二背光燈條點亮第 二預定時間，其中，第二背光燈條設置於顯示屏的下方。上述技術方案具有如下有益效果通過本發明的上下兩側背光燈模組交替響應，能在120Hz面板上實現串擾較輕的3D效果，並且液晶模組很薄，能做到超薄的外觀，成本也很低。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I是根據本發明背景技術的人眼3D立體感示意圖；圖2是根據本發明背景技術中液晶顯示scan-and-hold特性響應曲線；圖3是根據本發明實施例的3D顯示設備的顯示屏上下方設置背光燈條的結構示意圖；圖4是根據本發明優選實施例的3D顯示設備的顯示屏上下方設置背光燈條的結構示意圖；圖5是根據本發明實施例的3D顯示設備的導光板具有V型結構的結構示意圖；圖6是根據本發明實施例的3D顯示設備的導光板平行背光燈條的分割示意圖；圖7是根據本發明實施例的3D顯示設備的區域液晶及背光響應曲線示意圖；圖8是根據本發明實施例的3D顯示設備背光掃描控制方法流程圖；以及圖9是根據本發明實施例的3D顯示設備背光掃描控制裝置結構示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。圖3是根據本發明實施例的3D顯示設備的屏幕上下方設置背光燈條的結構示意圖。參見圖3所示,一種3D顯示設備包括3D顯示屏34,該3D顯示屏34包括上部區域和下部區域，即將該3D顯示屏34在區域上劃分為上下兩部分；3D顯示設備還包括第一背光燈條30，該第一背光燈條30設置在3D顯示屏34的上方，對應3D顯示屏34的上部區域；3D顯示設備還包括第二背光燈條32，第二背光燈條32設置在3D顯示屏34的下方，對應3D顯示屏34的下部區域；3D顯示設備還包括第一 PWM驅動器(圖中未示)，該第一 PWM驅動器連接第一背光燈條30，該第一 PWM驅動器用於在上3D顯示屏34的上部區域被掃描時驅動第一背光燈條30點亮；3D顯示設備還包括第二 PWM驅動器(圖中未示)，第二 PWM驅動器(圖中未示)連接第二背光燈條32，第二 PWM驅動器用於在下部區域被掃描時驅動第二背光燈條32點亮。在本實施例的技術方案中，3D顯示設備的上下側背光燈條根據3D顯示屏34上像素被掃描的區域不同，交替點亮與被掃描的區域相對應的背光燈條，可以變相的提高3D液晶的響應速度，有效的將左右眼圖像分離。優選地，第一背光燈條30和第二背光燈條30均可以包括多段背光燈條。圖4是根據本發明優選實施例的3D顯示設備的屏幕上下方設置背光燈條的結構示意圖。參見圖4所示，第一背光燈條30包括背光燈條LI、背光燈條L2、背光燈條L3及背光燈條L4，其中，背光燈條LI與背光燈條L2對應3D顯示屏34的上部區域41，背光燈條L3與背光燈條L4對應3D顯示屏34的下部區域43，同理，該3D顯示設備還包括第一 PWM驅動器(圖中未示)，該第一 PWM驅動器連接背光燈條LI與背光燈條L2，用於在上部區域41被掃描時驅動背光燈條LI與背光燈條L2同時點亮；該3D顯示設備還包括第二 PWM驅動器(圖中未示)，第二 PWM驅動器(圖中未示)連接背光燈條L3與背光燈條L4，用於在下部區域43被掃描時驅動背光燈條L3與背光燈條L4同時點亮。在本實施例的技術方案中，將上下側背光燈條分為多段，相應的增加PWM驅動器的數量，這樣驅動路數增多，在實現本發明效果的同時，也可以在樣機搭建階段檢測出導光板的光學特性。優選地，背光燈條LI、背光燈條L2、背光燈條L3及背光燈條L4分別連接一個PWM驅動器，而且背光燈條LI與背光燈條L2的PWM驅動器的驅動信號相同，背光燈條L3與背光燈條L4的PWM驅動器的驅動信號相同，用於同時點亮同側背光燈條。在本實施例的技術方案中，將上下側背光燈條驅動路數增多，可以在3D顯示設備的上下側背光燈條根據3D顯示屏34上像素被掃描的區域不同，交替點亮與被掃描的區域相對應的背光燈條的同時，在實現本發明效果的同時，也可以在樣機搭建階段檢測出導光板的光學特性。優選地,3D顯不設備還包括導光板,設置在第一背光燈條和第二背光燈條之間。因為導光板對光線具有良好的約束作用，因此針對本發明技術方案的上下側導光模組，通過使用導光板，對背光燈條的光線進行約束，以減少背光燈條的光線進入其他區域。圖5是根據本發明實施例的3D顯示設備的導光板具有V型結構的結構示意圖。優選地，導光板的上側入光面54和下側入光面52均設計帶有連續多個「V」型結 構的凹槽56,參見圖5所示。在本實施例的技術方案中通過在導光板的上側入光面54和下側入光面52均設計帶有連續多個「V」型結構的凹槽56，可以實現在背光燈條點亮的時候，約束同側的光線儘量少進入異側的區域。
優選地，導光板的上側入光面54的多個連續的「V」型結構凹槽56與下側入光面52的多個連續的「V」型結構凹槽56錯位設置。在本實施例的技術方案中，通過將導光板的上側入光面54的連續多個「V」型結構凹槽56與下側入光面52的連續多個「V」型結構凹槽56錯位設置，加大導光板的光線約束能力，儘量減少兩區域的光線幹擾。優選地，導光板沿第一背光燈條30與第一背光燈條32的方向在該導光板的中間部位做平行分割，如圖3所示。圖6是根據本發明實施例的3D顯示設備的導光板平行背光燈條的分割示意圖。參見圖6所示，3D顯示設備包括導光板，導光板設置在第一背光燈條和第二背光燈條之間。在導光板的上側入光面54和下側入光面52均設計帶有連續多個「V」型結構的 凹槽56，參見圖5所示。並且導光板的上側入光面54的連續多個「V」型結構的凹槽與下側入光面52的連續多個「V」型結構的凹槽錯位設置。同時，在導光板的中間部位沿第一背光燈條與第一背光燈條的方向將該導光板做平行分割，該分割所起到的效果同樣起到約束光線的作用，在背光燈條點亮的時候，約束同側的光線儘量少進入異側的區域。綜上，可以有效地結合以上兩個實施例的優點，即將導光板在中間部位沿第一背光燈條與第一背光燈條的方向將該導光板做平行分割，又在導光板的上側入光面54和下側入光面52均設計帶有連續多個「V」型結構凹槽56。以此來加大導光板的光線約束能力，儘量減少兩區域的光線幹擾。同理，可以有效地結合上述各實施例的優點設計一款3D顯示設備，該3D顯示設備的背光燈條置於顯示屏的上下兩側，並將兩側背光燈條分別分為若干段(也可以不分)，同側背光燈條共用一路PWM驅動信號或者每一段背光燈條都用單獨一路PWM信號，同側背光燈條的PWM驅動信號相同(即同時開關)，這樣驅動路數增多，使樣機搭建階段可以很容易檢測出導光板的光學特性，以及在2D狀態下做local-dimming。上側背光燈條對應的屏幕上部區域，下側背光燈條對應的屏幕下部區域，如圖4，t 0對應某一個區域的頂行像素，tl對應同一個區域的底行像素。根據液晶顯示原理，在顯示圖像時總是自頂行像素(T-con輸入端為頂)向下逐行掃描，背光燈也上下交替點亮。該3D顯示設備包括導光板，導光板設置兩側背光燈條之間。在導光板的上側入光面54和下側入光面52均設計帶有連續多個「V」型結構凹槽56，參見圖5所示。並且導光板的上側入光面54的連續多個「V」型結構的凹槽與下側入光面52的連續多個「V」型結構的凹槽錯位設置。同時，在導光板的中間部位沿上下背光燈條的方向將該導光板做分割。通過本發明的上下兩側背光燈條模組交替響應，能在120Hz面板上實現串擾較輕的3D效果，並且液晶模組很薄，能做到超薄的外觀，成本也很低。圖7是根據本發明實施例的3D顯示設備的區域液晶及背光響應曲線示意圖。參見圖7所示，圖7以3D顯示屏中一個區域為例，a、b為顯示黑白交替圖像時的液晶響應曲線，a為頂行像素響應曲線，b為底行像素響應曲線,在二者都達到Hold狀態時點亮背光，c可以適當縮短背光點亮時間，有利於串擾的減輕，但不能過短而影響整屏亮度。這時該區域液晶相應曲線可近似等效為圖d，由此可見背光這樣交替點亮，可變相的提高液晶的響應速度。由於本實施例針對側導光模組，導光板的設計也是很重要的，技術關鍵在於上下兩側背光交替點亮時，導光板對光束有良好的約束力，儘量減少兩區域光線的幹擾。這時可以在背光點亮時，適當可以提高光源亮度，來補償背光熄滅時的亮度損失。因此，可以發現，使用本實施例提出的側導光3D模組，可以有效的將左右眼圖像分離，能在120Hz面板上實現畫質較高的3D效果，很大程度降低成本，且能做到超薄的外觀，使液晶模組的結構設計更容易，應用更簡便化、人性化。圖8是根據本發明實施例的3D顯示設備背光掃描控制方法流程圖。參見圖8所示，一種3D顯示設備背光掃描控制方法，包括確定顯示屏上的被掃描區域，其中，被掃描區域包括上部區域和下部區域；在被掃描區域為上部區域時，控制第一背光燈條點亮第一預定時間，其中，第一背光燈條設置於顯不屏的上方；以及在被掃描區域為下部區域時，控制第二背光燈條點亮第二預定時間，其中，第二背光燈條設置於顯示屏的下方。其中，第一預定時間參照上部區域的掃描時間設置，同理，第二預定時間參照下部區域的掃描時間設置，也可以適當縮短背光點亮時間，這樣有利於串擾的減輕。但是縮短後的時間不能過短而影響整屏的亮度。第一預定時間與第二預定時間可以相同，也可以不同，具體根據上部區域和下部區域的劃分情況。如果上部區域大於下部區域，則上部區域的掃描時間要長於下部區域的掃描時間，那麼第一背光燈條的點亮時間就長於第二背光燈條的點亮時間，則第一預定時間大於第二預定時間，反之，第一預定時間則小於第二預定時間。優選地，確定顯示屏上的被掃描區域包括判斷顯示屏上預定區域的頂行像素和底行像素的狀態；在頂行像素和底行像素都為Hold狀態時,確定預定區域為被掃描區域。具體的，根據液晶顯示原理，在顯示圖像時總是自頂行像素(T-con輸入端為頂)向下逐行掃描，首先確定是上部分區域被掃描還是下部分區域被掃描，根據確定的被掃描區域，控制上下側背光燈也上下交替點亮。而且，同側燈條共用一路PWM驅動信號或者每一 段燈條都用單獨一路PWM信號，同側燈條其PWM驅動信號相同(即同時開關)，這樣保證，同側背光燈條同時被點亮。如圖4，t0對應某一個區域的頂行像素，tl對應同一個區域的底行像素，當to和tl同時被點亮時，確定to和tl之間的區域被掃描，點亮對應該區域的背光燈條。圖9是根據本發明實施例的3D顯示設備背光掃描控制裝置結構示意圖。參見圖9所示，一種3D顯示設備背光掃描控制裝置，該3D顯示設備背光掃描控制裝置包括確認模塊92，該確認模塊92用於確認顯示屏上像素被掃描的區域，其中，顯示屏上像素被掃描的區域包括上部區域和下部區域；該3D顯示設備背光掃描控制裝置還第一控制模塊94，第一控制模塊94用於在被掃描區域為上部區域時，控制第一背光燈條點亮第一預定時間，其中，第一背光燈條設置於顯示屏的上方；該3D顯示設備背光掃描控制裝置還包括第二控制模塊96，用於在被掃描區域為下部區域時，第二控制模塊96控制第二背光燈條點亮第二預定時間，其中，第二背光燈條設置於顯示屏的下方。其中，第一預定時間參照上部區域的掃描時間設置，同理，第二預定時間參照下部區域的掃描時間設置，也可以適當縮短背光點亮時間，這樣有利於串擾的減輕。但是縮短後的時間不能過短而影響整屏的亮度。進一步地，確認模塊92包括判斷子模塊(圖中未示)，用於判斷被掃描的區域的頂行像素和底行像素的狀態。確認模塊92還包括確認子模塊，在所述頂行像素和所述底行像素都為Hold狀態時，確定所述預定區域為被掃描區域。因此，本發明的技術方案可以有效的將左右眼圖像分離，能在120Hz面板上實現畫質較高的3D效果，很大程度降低成本，且能做到超薄的外觀，使液晶模組的結構設計更容易，應用更簡便化、人性化。
以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種3D顯示設備，其特徵在於，包括 3D顯示屏，包括上部區域和下部區域； 第一背光燈條，設置在所述3D顯示屏的上方； 第二背光燈條，設置在所述3D顯示屏的下方； 第一 PWM驅動器，連接所述第一背光燈條，用於在所述上部區域被掃描時驅動所述第一背光燈條點亮；以及 第二 PWM驅動器，連接所述第二背光燈條，用於在所述下部區域被掃描時驅動所述第二背光燈條點亮。
2.根據權利要求I所述的3D顯示設備，其特徵在於，所述第一背光燈條和所述第二背光燈條均包括多段背光燈條。
3.根據權利要求I所述的3D顯示設備，其特徵在於，還包括 導光板，設置在所述第一背光燈條和所述第二背光燈條之間。
4.根據權利要求3所述的3D顯示設備，其特徵在於，所述導光板的上側入光面和下側入光面均具有連續多個「V」型結構凹槽。
5.根據權利要求3所述的3D顯示設備，其特徵在於，所述上側入光面的連續多個「V」型結構凹槽與所述下側入光面的連續多個「V」型結構凹槽錯位設置。
6.根據權利要求3、4或5所述的3D顯示設備，其特徵在於，所述導光板沿所述第一背光燈條方向在中間部位做平行分割。
7.—種3D顯不設備背光掃描控制方法,其特徵在於,包括 確定所述顯示屏上的被掃描區域，其中，所述被掃描區域包括上部區域和下部區域； 在所述被掃描區域為所述上部區域時，控制第一背光燈條點亮第一預定時間，其中，所述第一背光燈條設置於所述顯示屏的上方；以及 在所述被掃描區域為所述下部區域時，控制第二背光燈條點亮第二預定時間，其中，所述第二背光燈條設置於所述顯示屏的下方。
8.根據權利要求7所述的背光掃描控制方法，其特徵在於，確定所述顯示屏上的被掃描區域包括 判斷所述顯示屏上預定區域的頂行像素和底行像素的狀態； 在所述頂行像素和所述底行像素都為Hold狀態時，確定所述預定區域為被掃描區域。
9.一種3D顯示設備背光掃描控制裝置，其特徵在於，包括 確認模塊，用於確認顯示屏上像素被掃描的區域，其中，所述被掃描的區域包括上部區域和下部區域； 第一控制模塊，用於在所述被掃描區域為所述上部區域時，控制第一背光燈條點亮第一預定時間，其中，所述第一背光燈條設置於所述顯示屏的上方；以及 第二控制模塊，用於在所述被掃描區域為所述下部區域時，控制第二背光燈條點亮第二預定時間，其中，所述第二背光燈條設置於所述顯示屏的下方。
10.根據權利要求9所述的背光掃描控制裝置，其特徵在於，所述確認模塊包括 判斷子模塊，用於判斷所述被掃描的區域的頂行像素和底行像素的狀態； 確認子模塊，在所述頂行像素和所述底行像素都為Hold狀態時，確定所述預定區域為被掃描區域。
全文摘要
本發明提供了一種3D顯示設備、3D顯示設備背光掃描控制方法及裝置，該3D顯示設備包括3D顯示屏，包括上部區域和下部區域；第一背光燈條，設置在3D顯示屏的上方；第二背光燈條，設置在3D顯示屏的下方；第一PWM驅動器，連接第一背光燈條，用於在上部區域被掃描時驅動第一背光燈條點亮；以及第二PWM驅動器，連接第二背光燈條，用於在下部區域被掃描時驅動第二背光燈條點亮。與現有技術相比，本發明的有益效果是能在120Hz(甚至更低)刷新頻率的液晶面板上實現良好的3D效果，降低了成本；且在導光模組厚度大大降低的情況下，仍能做到超薄的外觀。
文檔編號H04N13/00GK102740089SQ20111009112
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月12日 優先權日2011年4月12日
發明者孫寧波, 張連峰, 張鈺楓, 楊傑 申請人:青島海信電器股份有限公司