專利名稱：一種降低快門式三維顯示器閃爍感的方法
技術領域：
本發明涉及顯示器技術領域，特別是涉及一種降低快門式三維顯示器閃爍感的方法。
背景技術：
隨著人類科學技術的不斷發展，計算機、電視機、攝像機、照相機等家用電器設備在人們日常生活中越來越普及，人們經常使用計算機來了解外面的信息以及進行學習，計算機已經成為人們生活不可缺少的組成部分。目前，隨著顯示器技術的發展，已經研發出了主動快門方式(shutter)的三維(3D)顯示器。主動快門式3D顯示器主要是通過提高畫面的刷新率來實現3D效果的，通過把圖像按幀，形成對應左眼和右眼的兩組畫面，連續交錯顯示出來，同時同步信號(如紅外信號)發射器將同步控制主動快門式3D眼鏡的左右鏡片開關，使左、右雙眼能夠在正確的時刻看到相應畫面。這項技術能夠保持畫面的原始分辨率，很輕松地讓用戶享受到真正的全高清3D效果。需要說明的是， 目前的主動快門式3D顯示器存在閃爍感強烈的問題，主要體現在主動快門式3D眼鏡。目前畫面刷新頻率120Hz的3D顯示器眼鏡左右兩側開關的頻率均為60Hz，但是每個鏡片連續兩次打開或關閉的頻率均為30Hz，閃爍嚴重。例如，以120HZ刷新頻率的主動快門式3D顯示器、鏡片開關頻率為60HZ (此時鏡片周期為1/60秒)的3D眼鏡為例，參見圖1所示，當顯示器亮度是100%的狀態，顯示器面板的背光(包括冷陰極熒光燈和發光二極管)幾乎總是處于打開狀態。如圖中101所示顯示器背光的工作狀態，120Hz刷新頻率的3D顯示器在連續4個鏡片周期(1/60秒)內，其背光的狀態一直是打開狀態。此時，如圖中102所示左側鏡片的工作狀態，3D眼鏡的左側鏡片處于打開周期(1/60秒);打開周期的前70%的時間是關閉的，后30%的時間是打開的。如103所示右側鏡片的工作狀態，右側鏡片處于關閉周期(1/60秒)；關閉周期100%的時間是關閉的。如104所示左側和右側鏡片的工作狀態，在每個周期內(1/60秒)，不論是打開周期還是關閉周期，左右鏡片的前70%的時間都是關閉的。對于主動快門式3D眼鏡，其左右兩個鏡片的打開或關閉狀態在每個周期內是相反的；每個鏡片相鄰兩個周期的打開或關閉狀態也是相反的，上述過程交替進行，從而使得用戶的左眼和右眼在不同周期內看到應該看見的畫面，通過視覺暫留形成3D靜止和動態圖像。需要說明的是，每個快門鏡片在打開周期內也只有約30%的時間內是打開的，這樣做是為了防止每幅3D畫面刷新初期出現異常，俗稱“鬼影”。在同步信號(紅外或藍牙)的指引下，主動快門式3D眼鏡的左右快門鏡片交替打開和關閉，左眼和右眼分別看到應該看到的畫面(有適當視覺差異)，形成立體感。圖1所示的情況，顯示器畫面的刷新頻率是120Hz，左右兩個快門鏡片的開關頻率都是60Hz。雖然顯示器在240Hz或者更高刷新頻率下，可以使得閃爍稍微下降。此時每個鏡片連續兩次打開或關閉的頻率只有60Hz，且與電網頻率形成IOHz的差頻，雖然成本增加很多，閃爍感并沒有明顯改善。還需要說明的是，如果只是簡單增加主動快門式3D眼鏡的左右快門鏡片的開關頻率，會出現“鬼影”等畫面異常問題。參見圖2，簡單增加鏡片開關頻率，會使眼鏡在鏡片周期的前70%的時間內看到畫面，此時畫面是刷新初期，這時看到畫面就會出現異常。分析鏡片開關動作發現，如圖1中105所示左側和右側鏡片的工作狀態，不論左側還是右側鏡片，相鄰兩次打開的時間間隔是20/600秒，對應頻率是30Hz，黑場占空比(關閉狀態占整個鏡片周期的比值)85%，這是鏡片相對環境閃爍的主要原因。并且通過實驗可以發現，對應30Hz的頻率，即黑場占空比低至15%，仍然有強烈閃爍存在。此外30Hz的頻率還要與環境照明(50Hz或60Hz)產生20Hz和30Hz的差頻，也會產生強烈的閃爍感。因此，對于現有的主動快門式3D顯示器技術，目前還無法在不增加顯示器刷新頻率、畫面正常顯示的前提下，有效地減少畫面閃爍問題，無法保證3D顯示器畫面具有良好的顯示效果。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的是提供一種降低快門式三維顯示器閃爍感的方法，可以在不增加顯示器刷新頻率、畫面正常顯示的前提下，有效地減少閃爍問題，保證3D顯示器畫面具有良好的顯示效果，有利于提高用戶對3D顯示器的產品使用感受，具有重大的生產實踐意義。為此，本發明提供了一種降低快門式三維顯示器閃爍感的方法，包括步驟 A)開啟三維3D顯示器，預先設置在每個鏡片周期的預定時間范圍內將顯示器的背光關閉；
B)顯示器實時向主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片發出同步控制信號，控制主動快門式3D眼鏡的具體工作狀態。其中，所述顯示器的背光包括冷陰極熒光燈和發光二極管，所述每個鏡片周期的預定時間范圍為每個鏡片周期內的任意時間范圍。其中，所述每個鏡片周期的預定時間范圍為每個鏡片周期前面70%的時間。其中，所述同步控制信號為用于調整左側鏡片和右側鏡片的鏡片開關頻率和/或黑場占空比的同步控制信號。其中，所述同步控制信號為用于控制將左側鏡片和右側鏡片的鏡片開關頻率進行提高和/或將黑場占空比降低的同步信號。其中，所述同步控制信號為用于控制將左側鏡片和右側鏡片的鏡片開關頻率調整為照明燈光基頻的2倍頻或者3倍頻的同步信號。其中，所述步驟B)具體為在所述每個鏡片周期的預定時間范圍內，顯示器向主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片發出同步控制信號。其中，所述步驟B)具體為在每個鏡片周期前面的70%時間內，由顯示器實時向主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片發出同步控制信號。由以上本發明提供的技術方案，可見與現有技術相比較，本發明提供了一種降低快門式三維顯示器閃爍感的方法，可以在不增加顯示器刷新頻率、畫面正常顯示的前提下，有效地減少閃爍感，保證3D顯示器畫面具有良好的顯示效果，有利于提高用戶對3D顯示器的產品使用感受，具有重大的生產實踐意義。
圖1為對于現有的主動快門式3D顯示器，從上往下依次為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意 圖2為現有技術主動快門式3D顯示器只是簡單增加鏡片開關頻率時，從上往下依次為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意 圖3為本發明提供一種降低快門式三維顯示器閃爍感的方法的流程 圖4為當顯示器工作電網頻率為50HZ時，運用本發明提供的方法后的實施例一，從上往下依次為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意 圖5為當顯示器工作電網頻率為50HZ時，運用圖4所示的方法，其中的2組不同頻率和占空比的閃爍主觀測試數據；
圖6為當顯示器工作電網頻率為50HZ時，運用本發明提供的方法后的實施例二，從上往下依次為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意 圖7為當顯示器工作電網頻率為50HZ時，運用圖6所示的方法，其中的2組不同頻率和占空比的閃爍主觀測試數據；
圖8為當顯示器工作電網 頻率為60HZ時，運用本發明提供的方法后的實施例三，從上往下依次為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意 圖9為當顯示器工作電網頻率為60HZ時，運用圖8所示的方法，其中的2組不同頻率和占空比的閃爍主觀測試數據；
圖10為當顯示器工作電網頻率為60HZ時，運用本發明提供的方法后的實施例四，從上往下依次為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意 圖11為當顯示器工作電網頻率為60HZ時，運用圖10所示的方法，其中的2組不同頻率和占空比的閃爍主觀測試數據；
圖12為當顯示器工作電網頻率為60HZ時，運用本發明提供的方法后的實施例五，從上往下依次為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意 圖13為當顯示器工作電網頻率為60HZ時，運用圖12所示的方法，其中的2組不同頻率和占空比的閃爍主觀測試數據；
圖中，白色方框表不背光一直點亮，或鏡片處于打開狀態；黑色方框表不背光關閉，或鏡片處于關閉狀態，每個方框的持續時間為1/600秒。
具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明。圖3為本發明提供的一種降低快門式三維顯示器閃爍感的方法的流程圖。參見圖3，本發明提供了一種降低快門式三維顯示器閃爍感的方法，該三維(3D)顯示器為配置有主動快門式3D眼鏡的主動快門式3D顯示器，該方法包括以下步驟
步驟S301 :開啟3D顯示器，預先設置在每個鏡片周期的預定時間范圍內將顯示器的背光關閉；
在本發明中，需要說明的是，每個鏡片周期與快門式3D眼鏡的鏡片開關頻率為反比關系，例如快門式3D眼鏡的鏡片開關頻率為60HZ時，此時鏡片周期為1/60秒。在這里，還需要說明的是，對于現有的快門式3D顯示器，其快門式3D眼鏡在鏡片打開的周期內，前70%的鏡片周期內需要鏡片保持關閉狀態，防止畫面刷新初期不穩定造成3D畫面異常(鬼影)。對于現有技術，這種情況不能打開鏡片，也就無法實現在預定時間范圍內插入預先設定頻率和占空比的控制信號。而對于本發明，為了防止畫面刷新初期不穩定造成3D畫面異常(鬼影)，本發明不是在前70%的鏡片周期關閉鏡片，而是在每個鏡片周期前70%的時間內將顯示器的背光(包括冷陰極熒光燈和發光二極管等)關閉，每個鏡片周期后30%的時間內將背光打開(參見圖
4、圖6、圖8、圖10、圖12中所示，401、601、801、1001、1201分別顯示了每個鏡片周期內顯示器背光的工作狀態)，對于用 戶的視覺感受來說，同樣可以解決3D畫面異常問題，并且不再會因為無法在前70%的鏡片周期打開鏡片而制約插入預先設定頻率和占空比的控制信號。因此，后續可以向快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片發出調整鏡片開關頻率和占空比的控制信號。在本發明中，所述3D顯示器的刷新頻率優選為120HZ，本發明的目的在于提高每個鏡片開關頻率，從而降低顯示器畫面的閃爍程度；所述每個鏡片周期的預定時間范圍可以為每個鏡片周期內的任意時間范圍，本發明優選為每個鏡片周期前面70%的時間。在本發明中，所述3D顯示器優選為刷新頻率120Hz的入門級3D顯示器，所述方法對刷新頻率240Hz的顯示器或電視同樣有效，并且具體的調整方法雖然不一樣，但更為簡單。本發明的目的在于調整每個鏡片開關動作，從而降低顯示器的閃爍程度；所述每個鏡片周期的預定時間范圍可以為每個鏡片周期內的畫面刷新及加黑時間范圍，本發明優選為每個鏡片周期前70%的時間。步驟S302 :顯示器實時向主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片發出同步控制信號，控制主動快門式3D眼鏡的具體工作狀態。具體實現上，所述步驟S302具體為三維3D眼鏡收到同步信號后，在預定時間范圍內插入預先設定頻率和占空比的控制信號，控制鏡片的開關動作，從而降低鏡片與環境之間的閃爍，降低快門式三維顯示器的閃爍感。在本發明中，所述同步控制信號為用于調整左側鏡片和右側鏡片的鏡片開關頻率(即黑場頻率)和/或黑場占空比(鏡片關閉狀態時間占整個眼鏡周期的比值)的同步控制信號。具體實現上，所述同步控制信號優選為用于控制將左側鏡片和右側鏡片的鏡片開關頻率進行提高和/或將黑場占空比降低的同步信號。在本發明中，3D眼鏡收到同步信號(同步信號可以來自PC，也可以來自顯示器，與目前市場上產品的同步信號并無本質區別)后生成的控制信號為用于調整左側鏡片和右側鏡片的鏡片開關頻率(即黑場頻率)和黑場占空比(鏡片關閉狀態時間占整個眼鏡周期的比值)的控制信號。經過本申請人大量實驗發現，為了降低3D顯示器畫面的閃爍感，對于快門式3D眼鏡來講，在相同頻率下，鏡片的黑場占空比越低，顯示器畫面的閃爍感越低。此外，當鏡片的開關頻率等于照明燈光的基頻(一般為50HZ或者60HZ的電網頻率)時，即使黑場占空比較高，顯示器畫面的閃爍也很輕微。而當鏡片的開關頻率等于照明燈光的2倍頻時，即使黑場占空比較高，用戶也幾乎不能察覺閃爍。當開關頻率較高，且與照明燈光的2倍頻的差頻大于或等于電網頻率，用戶幾乎不能察覺閃爍。因此，對于本發明，所·述鏡片開關頻率優選為照明燈光基頻的2倍頻。對應地，所述同步控制信號優選為用于控制將左側鏡片和右側鏡片的鏡片開關頻率調整為照明燈光基頻的2倍頻的同步信號。對于本發明，所述鏡片開關頻率還可以為大于或等于(包括接近)照明燈光基頻的3倍頻。需要說明的，所述同步控制信號可以為紅外信號或者藍牙信號，通過相應的紅外信號發射器或藍牙信號發射器發送出去。在本發明中，所述步驟302具體為在所述每個鏡片周期的預定時間范圍內，顯示器向主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片發出同步控制信號。具體實現上，為了減少顯示器背光的工作狀態對鏡片打開或者關閉狀態的影響，所述步驟302優選為在每個鏡片周期(該鏡片周期與鏡片的開關頻率成反比關系)前面的70%時間內，由顯示器實時向主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片發出同步控制信號，即插入黑場同步控制信號，實現調整鏡片開關頻率和黑場占空比。因此，對于主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片來說，可以分別根據該同步控制信號，控制本鏡片的具體工作狀態。例如，主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片可以根據用于控制將左側鏡片和右側鏡片的鏡片開關頻率提高的同步控制信號，提高鏡片的開關頻率。綜上，本發明通過提高主動快門式3D眼鏡的鏡片開關頻率和降低鏡片的黑場占空比，最終實現降低鏡片相對照明環境的閃爍，提高3D顯示器畫面的顯示效果。例如，本發明通過主動快門式3D眼鏡的鏡片在預定時間內插入預先設定頻率和占空比的控制信號，最終實現降低鏡片相對照明環境的閃爍，提高3D顯示器畫面的顯示效果。下面通過五個具體實施事例，來具體說明運用本發明的技術效果。因為本專利提到的在預定時間范圍內插入預先設定頻率和占空比的控制信號的方法不止一種。所以對50Hz的電網頻率，例舉了兩種具體實施例，如圖4、圖5、圖6、圖7所示；對60取的電網頻率，例舉了三種具體實施例，如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13所
/Jn o實施例一圖4為當顯示器工作電網頻率為50HZ時，運用本發明提供的方法后的實施例一從上往下依次為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意圖。
參見圖4、圖5所示，鏡片的開關頻率和黑場占空比周期性呈以下規律，從402到406 一組，從407到411另一組，共10個頻率和占空比，每一個都不閃爍。實施例二 圖6為當顯示器工作電網頻率為50HZ時，運用本發明提供的方法后的實施例二從上往下依次為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意圖。參見圖6、圖7所示，鏡片的開關頻率和黑場占空比周期性呈以下規律，從602到606 一組，從607到611另一組，共10個頻率和占空比，每一個都不閃爍。實施例三圖8為當顯示器工作電網頻率為60HZ時，運用本發明提供的方法的的實施例三后，從上往下依次為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意圖。參見圖8、圖9所示，鏡片的開關頻率和黑場占空比周期性呈以下規律，從802到606 一組，從807到811另一組，共10個頻率和占空比，每一個都不閃爍。實施例四圖10為當顯示器工作電網頻率為60HZ時，運用本發明提供的方法后的實施例四，從上往下依次 為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意圖。參見圖10、圖11所示，鏡片的開關頻率和黑場占空比周期性呈以下規律，從1002到1007 —組，從1008到1013另一組，共12個頻率和占空比，每一個都不閃爍。實施例五圖12為當顯示器工作電網頻率為60HZ時，運用本發明提供的方法后的實施例五，從上往下依次為顯示器中的背光部分、主動快門式3D眼鏡的左快門鏡片、主動快門式3D眼鏡的右快門鏡片之間的工作狀態示意圖。參見圖12、圖13所示，鏡片的開關頻率和黑場占空比周期性呈以下規律，從1202到1207 —組，從1208到1213另一組，共12個頻率和占空比，每一個都不閃爍。因此，通過以上的方案和五個實施例可知，對于本發明提供的降低三維顯示器閃爍的方法，具有以下優點1、不增加顯示器的刷新頻率，不增加顯示器硬件負擔；可以大幅降低環境照明與眼鏡開關動作造成的閃爍，使120Hz工作的顯示器的閃爍特性理論上比常規240Hz的3D電視還要低。提升性能的同時并不增加成本。并且此方案同樣適用于240Hz的3D電視。2、背光在每個鏡片周期(1/60秒)內，前70%的時間是關閉的，有利于降低背光在3D工作方式下的功率，從而有效提高了快門式3D的技術競爭力，并同時提高了用戶的使用舒適度。綜上所述，與現有技術相比較，本發明提供了一種降低三維顯示器閃爍的方法，可以在不增加顯示器刷新頻率、畫面正常顯示的前提下，有效地減少閃爍問題，保證3D顯示器畫面具有良好的顯示效果，有利于提高用戶對3D顯示器的產品使用感受，具有重大的生產實踐意義。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種降低快門式三維顯示器閃爍感的方法，其特征在于，包括步驟 A)開啟三維3D顯示器，預先設置在每個鏡片周期的預定時間范圍內將顯示器的背光關閉； B)顯示器實時向主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片發出同步控制信號，控制主動快門式3D眼鏡的具體工作狀態。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述顯示器的背光包括冷陰極熒光燈和發光二極管，所述每個鏡片周期的預定時間范圍為每個鏡片周期內的任意時間范圍。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述每個鏡片周期的預定時間范圍為每個鏡片周期前面70%的時間。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步控制信號為用于調整左側鏡片和右側鏡片的鏡片開關頻率和/或黑場占空比的同步控制信號。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述同步控制信號為用于控制將左側鏡片和右側鏡片的鏡片開關頻率進行提高和/或將黑場占空比降低的同步信號。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述同步控制信號為用于控制將左側鏡片和右側鏡片的鏡片開關頻率調整為照明燈光基頻的2倍頻或者3倍頻的同步信號。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B)具體為在所述每個鏡片周期的預定時間范圍內，顯示器向主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片發出同步控制信號。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟B)具體為在每個鏡片周期前面的70%時間內，由顯示器實時向主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片發出同步控制信號。
全文摘要
本發明公開了一種降低快門式三維顯示器閃爍感的方法，包括步驟A)開啟三維3D顯示器，預先設置在每個鏡片周期的預定時間范圍內將顯示器的背光關閉；B)顯示器實時向主動快門式3D眼鏡的左側鏡片和右側鏡片發出同步控制信號，控制主動快門式3D眼鏡的具體工作狀態。本發明公開的一種降低快門式三維顯示器閃爍感的方法，可以在不增加顯示器刷新頻率、畫面正常顯示的前提下，有效地減少閃爍感，保證3D顯示器畫面具有良好的顯示效果，有利于提高用戶對3D顯示器的產品使用感受，具有重大的生產實踐意義。
文檔編號G02B27/22GK103037227SQ20111030339
公開日2013年4月10日 申請日期2011年10月10日 優先權日2011年10月10日
發明者鞠波 申請人:天津三星電子有限公司