专利名称：一种3d液晶电视的背光扫描控制方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种3D液晶电视，更具体地，涉及一种3D液晶电视的背光扫描 控制方法和装置。
背景技术：
立体电视即3D电视技术主要是根据人类的视觉原理，获得同一物体在不同 的角度上的两幅图像，并将这两幅图像分别投射至人的左眼和右眼中，从而使 人左、右眼中的图像具有一定视差，大脑对具有视差的左、右眼图像进行合成， 就会产生深度知觉，即形成立体图像的显示效果。
目前存在多种产生和显示立体图像的方法。在显示方面，包括使用滤色镜 或偏光镜片来分离左、右眼图像，以及利用快门装置对分时连续传输的左、右 眼图像进行瞬时选择。
在3D电视中采用的主要是3D分时显示技术，即将具有一定视差的左、右 眼图像在电视机屏幕上分时连续显示。观众佩带具有分时光开关的眼镜，当显 示左眼图像时左眼前的分时光开关打开，右眼前的分时光开关闭合；反之，当 显示右眼图像时右眼前的分时光开关打开，左眼前的分时光开关闭合，从而保 证观众的左、右眼分别输入相应的左、右图像，来实现3D显示效果。
然而，当3D电视机采用液晶屏幕时，由于液晶固有显示特性，导致它在3D 分时显示方面存在一些缺陷。液晶电视有两个主要特性 一是液晶分子有一定 的响应时间。如图l所示，响应时间是指液晶材料在施加电压后TrR和TrD之 和(TrR表示液晶分子加电后透光性由10%变到90%所用的时间；TrD表示液晶分 子加电后透光性再由90%变为10%所用的时间)，目前电视所用液晶屏的响应时 间一般约8ms左右。二是液晶分子具有滞留特性，就是说液晶材料施加的电压 消失后其极间电容储能不会马上消失，液晶分子的偏转角度并不会恢复原来的 状态， 一直保留直到再次给液晶施加一个电压。
由于液晶屏是由上到下逐行刷新显示的，如图2所示，行扫描电路驱动打开液晶屏的其中一行，取样保持电路驱动写入该行的列数据，即完成一行数据 的显示。在刷新下一行显示数据时，上一行由于液晶极间电容不能放电，显示 数据仍会保留，直到下一场中该行的显示数据对它进行刷新。由于该特性的存
在，从图2中可以看到液晶屏显示的每一场图像实际上包括两部分内容，即在 当前刷新行以上的图像为当前场的内容，在当前刷新行以下的部分仍保留为前 一场的图像内容。对于普通的2D信号由于相邻两场之间图像存在时间上的相关 连续性，人眼不会感觉有异样，但对于3D信号的分时显示来说，如上面所述， 由于相邻两场图像分别为左、右眼图像，两场图像因具有视差存在较大的不同， 按照这种刷新方式，左、右眼图像在大部分时间是混合在一起的，人眼无法通 过分时光开关的眼镜来区分左右眼的图像内容，因而不会有3D的收看效果。
针对3D液晶电视中上述显示画面串扰问题，目前Samsung公司提出了一种 插入黑场的解决方式，即将左、右眼图像在每一场显示画面之后插入一场全黑 的图像。如图3所示，显示一幅左眼图像后再插入一场黑信号，即先将液晶关 闭，这样在显示下一幅右眼图像时由于上一场已经为黑，不会再有左眼图像的 残留，因而不会造成左、右眼画面的串扰，从而实现3D的有效显示。但是，从 图3中也可以看到，这种解决方式必须提高场频，将120Hz的场频提高为240Hz， 才能够插入黑场。
目前，现有技术中尚没有在不提高场频，即在保持120Hz场频的基础上实 现无左、右眼图像串扰的3D显示的技术方案。
发明内容
本发明提供了一种3D液晶电视的背光扫描控制方法和装置，以及相应的3D 液晶电视。本发明通过背光控制的方式来实现左、右眼图像的分时显示，能够 在不提高场频的基础上，消除上述左、右眼图像的串扰，达到良好的3D显示效 果。
本发明的3D液晶电视的背光扫描控制方法包括将液晶显示屏和背光单元 以行的方向划分为相对应的N个区域；以具有一定碎见差的左、右眼图像场的数据交替刷新液晶显示屏；当液晶显示屏的一个区域完成对当前图像场的数据的 刷新响应后，背光单元的相应区域打开，并且背光单元的其它区域关闭。
其中，优选地，液晶显示屏的响应时间TrR小于(N-1) *Ts/N， Ts为左、 右眼图像信号的场周期。本领域技术人员所公知的，响应时间TrR指的液晶分 子加电后透光性由10%变到90%所用的时间。并且其中所述N的值应大于或等于 4,否则无法达到满意的时分显示效果。N的lt值选择，即液晶显示屏和背光单 元的区域数量主要取决于上述TrR的时间，划分的区域越多，背光源的光效会 越高，但光输出量会相应降低，使画面的显示亮度会有所减小。本领域技术人 员能够针对不同类型液晶显示屏的TrR时间，适当的选择N的值，以兼顾背光 源效率和显示亮度。
本发明还提供了一种3D液晶电视的背光扫描控制装置，包括液晶显示屏 和背光单元，其被以行的方向划分为相对应的N个区域；扫描电路，以具有一 定视差的左、右眼图像场的数据交替刷新液晶显示屏；背光控制单元，当液晶 显示屏的一个区域完成对当前图像场的数据的刷新响应后，控制背光单元的相 应区域打开，并且控制背光单元的其它区域关闭。
其中，所述背光单元可以采用LED光源，增强型LED (ELED)光源或者类似 的背光源。所述背光控制单元可采用FPGA芯片，通过该芯片向背光单元的各个 区域的LED光源或类似的局部光源输出驱动信号。
所述扫描电路以当前图像场的数椐按顺序逐行刷新液晶显示屏。当液晶显 示屏一个区域内的所有行都完成对当前图像场的数据的刷新响应后，则认为该 区域完成了刷新响应。所述扫描电路包括行扫描电路，驱动打开液晶显示屏 的其中一行；取样保持电路，驱动写入该行上的图像数据。
本发明还提供了一种3D液晶电视，其包括液晶显示屏和背光单元，其被 以行的方向划分为相对应的N个区域；扫描电路，以具有一定视差的左、右眼 图像场的数据交替刷新液晶显示屏；背光控制单元，当液晶显示屏的一个区域 完成对当前图像场的数据的刷新响应后，控制背光单元的相应区域打开，并且 控制背光单元的其它区域关闭。本发明能够在保持图像信号的场频不变的情况下，通过控制背光的方式保 证显示左(右)眼图像时将液晶屏幕保持上一幅右(左)眼画面出现的区域的 背光关闭，达到了左右眼画面分离的目的，有效解决了左右画面串扰问题。本 发明可以采用与普通液晶屏相同的驱动电路，仅需要对提供照明的背光区域加 入区域控制，即可以解决左右画面串扰的问题，实现方式相对现有的解决方式简 单易行。
此外，本发明还有另外两大优点 一、因为这种背光扫描方式总是在液晶 分子完成数据响应后才打开背光，液晶在TrR这^R时间内的液晶非正常偏置态 所呈现的不真实的画面不会被人看到，因此大大消除了图像的模糊，能有效提 高3D的对比度。二、背光扫描类似对背光采用了 PWM调节，可以有效改善光源 效率，在节能方面也符合发展趋势。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明 图l是现有技术中的液晶显示屏响应时间原理的示意图。 图2是现有技术中的液晶显示屏刷新过程的示意图。 图3是现有技术中的消除左、右眼图像串扰方法的示意图。 图4A是本发明实施例一的背光扫描控制方法的时序原理图。 图4B是本发明实施例一的背光单元区域划分的示意图。 图5A是本发明实施例二的背光扫描控制装置的原理图 图5B是本发明实施例二的背光控制芯片接口电路的示意图。
具体实施例方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述 目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及实施例附图对本发明 作进一步详细的说明。
实施例一图4A是本发明实施例一的背光扫描控制方法的时序原理图。图4A中a是表 示左、右眼信号相交替的信号时序图，在本发明的实施例中，左、右眼的图像 数据以场频120Hz的方式交替刷新显示。液晶显示屏和背光单元被分成A、 B、 C、 D四个区域，分时进行刷新和控制，如图4B所示。
图4A中b为液晶显示屏实际完成响应的时序图。由于液晶分子的响应时间 TrR(为说明方便，本实施例假设液晶G-G响应时间为2ms考虑)，tl时刻开始以 当前图像场的数据刷新液晶屏的第l行，经过TrR到t2时刻后液晶屏第l行才 完成响应(达到正常偏转状态)。如图4A中c所示，当A区中所有的行都完成对 当前图像场数据的响应后再将A区的背光打开，此时仅A区显示图像，其它部 分为黑；当确保B区的液晶完成当前场的数据响应后再打开B区的背光，依次 类推，完成整幅画面的显示。
由于响应时间TrR的存在，当液晶显示屏开始以下一场图像数据(图4A中 的左眼图像场Ln Frame的数据)刷新时A区时，背光的控制可能在C或D区， 显示还是当前图像场(图4A中的第一个右眼图像场Rn Frame)的内容。此时A 区的背光仍然关闭，直到D区完成对当前图像场数据的刷新和显示后，才有可 能再次打开A区的背光进行左眼图像场Ln Frame数据的显示。可见，本发明的 背光控制方法，可以消除左、右眼图像串扰的问题。但是，需要保证响应时间 TrR<3*Ts/4，其中Ts为图像场的周期，对于120Hz的场频信号3*Ts/4=6. 25ms, 即要求G-G时间TrR<6. 25ms。对于液晶电^L所用的120Hz液晶屏来说，TrR参 数基本都能满足要求。这样便能保证每次可见显示中每个显示区域内也不会有 左、右眼图像串扰的现象。由于信号场频为120Hz，相邻区域的背光是依次连续 控制，因此也不会有图像的闪烁感。
实施例二
图5A是本发明的背光扫描控制装置的原理图。如图所示，液晶显示屏501 和背光单元502被以行的方向划分为相对应的A、 B、 C、 D四个区域，区域划分 与图4B中的划分方式相一致。扫描电路503接收连续的具有一定视差的左、右 眼图像场，图像场与图4A中a所表示的左、右图像场信号相一致。扫描电路503
8以所接收到的左、右眼图像场的数据交替刷新液晶显示屏501。扫描电路503 — 般以当前图像场的数据，按从上到下的顺序，逐行刷新液晶显示屏501。扫描电 路503包括行扫描电路503A，驱动打开液晶显示屏501的其中一行；取样保 持电路503B,驱动写入该行上的图像数据。
背光控制单元504在液晶显示屏501的A、 B、 C、 D区域其中的一个区域(例 如A区域)完成对当前图像场的数据的刷新响应后，向背光单元502的相应区 域(即，背光单元502上的A区域)发出信号，打开该区域的背光，并且控制 背光单元502的其它区域关闭。进而，当液晶显示屏501的B区的全部像素完 成对当前场的数据响应后，再打开B区的背光，同时关闭A区背光。依次类推， 直到完成整幅当前场的画面的显示。
3D液晶电视的背光单元503可采用LED光源，增强型LED光源(ELED)或 其它类似形式的背光源。背光的时序控制可以通过FPGA芯片完成，FPGA接口电 路见图5B,通过该芯片对各个背光区域的LED光源或类似光源输出LED驱动信 号控制其点亮或关闭。
用户在观看3D液晶电视时序佩带分时光开关眼镜，将分时光开关眼镜左、 右眼的切换开关与图4A中b的时序同步，这样便能4艮好实现120Hz的分时方式 的3D显示。
背光区域的划分最少应该为4。区域的数量主要取决于液晶显示屏的TrR时 间。划分的区域越多，背光源的光效会越高，但光输出量降低，亮度会有所减 小，本领域技术人员可以根据液晶显示屏的不同TrR性能加以考虑确定。
以上所述，仅为发明的具体实施方式
。本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化 或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以 权利要求所界定的保护范围为准。
权利要求
1.一种3D液晶电视的背光扫描控制方法，其特征在于将液晶显示屏和背光单元以行的方向划分为相对应的N个区域；以具有一定视差的左、右眼图像场的数据交替刷新液晶显示屏；当液晶显示屏的一个区域完成对当前图像场的数据的刷新响应后，背光单元的相应区域打开，并且背光单元的其它区域关闭。
2. 根据权利要求1所述的3D液晶电视的背光扫描控制方法，其特征在于所述液晶显示屏的响应时间TrR小于(N - 1) *Ts/N， Ts为左、右眼图像信号的场周期。
3. 根据权利要求1或2所述的3D液晶电视的背光扫描控制方法，其特征在于所述N的值大于或等于4。
4. 一种3D液晶电视的背光扫描控制装置，其特征在于，包括液晶显示屏和背光单元，其被以行的方向划分为相对应的N个区域；扫描电路，以具有一定视差的左、右眼图像场的数据交替刷新液晶显示屏；背光控制单元，当液晶显示屏的一个区域完成对当前图像场的数据的刷新响应后，控制背光单元的相应区域打开，并且控制背光单元的其它区域关闭。
5. 根据权利要求4所述的3D液晶电^L的背光扫描控制装置，其特征在于所述液晶显示屏的响应时间TrR小于(N - 1) *Ts/N， Ts为左、右眼图傳_信号的场周期。
6. 根据权利要求4或5所述的3D液晶电视的背光扫描控制装置，其特征在于所述N的值大于或等于4。
7. 根据权利要求4所述的3D液晶电视的背光扫描控制装置，其特征在于所述背光单元采用LED光源或增强型LED光源。
8. 根据权利要求7所述的3D液晶电视的背光扫描控制装置，其特征在于所述背光控制单元可采用FPGA芯片，通过该芯片向所述背光单元的各个区域的LED光源输出LED驱动信号。
9. 根据权利要求4所迷的3D液晶电视的背光扫描控制装置，其特征在于所述扫描电路包括行扫描电路，驱动打开液晶显示屏的其中一行；取样保持电路，驱动写入该行上的图像数据。
10. —种3D液晶电视，其特征在于，包括液晶显示屏和背光单元，其被以行的方向划分为相对应的N个区域；扫描电路，以具有一定视差的左、右眼图像场的数据交替刷新液晶显示屏；背光控制单元，当所述液晶显示屏的一个区域完成对当前图像场的数据的刷新响应后，控制背光单元的相应区域打开，并且控制背光单元的其它区域关闭。
全文摘要
本发明提供了一种3D液晶电视的背光扫描控制方法和装置，以及相应的3D液晶电视。本发明的背光扫描控制方法和装置通过背光控制的方式，来实现左、右眼图像的分时显示，能够在不提高场频的基础上，消除上述左、右眼图像的串扰，达到良好的3D显示效果。
文档编号G09G3/36GK101650922SQ20091014482
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者尚军辉, 李春圃, 苗永平, 董玉珍, 高维嵩 申请人:青岛海信电器股份有限公司