用于驅動裸眼3D液晶棱鏡的系統和方法與流程

本發明屬于顯示控制技術領域，具體地說，尤其涉及一種用于驅動裸眼3d液晶棱鏡的系統和方法。

背景技術：

裸眼3d顯示技術因其廣泛的應用前景而成為新型顯示技術的研究熱點。根據實現裸眼3d效果的技術原理不同，裸眼3d顯示技術可分為光屏障技術、柱狀棱鏡技術和方向性背光技術三大類，其中，柱狀棱鏡技術又可根據棱鏡的設計差異分為固定棱鏡技術和液晶棱鏡技術。裸眼3d液晶棱鏡技術由于顯示特性易于調節，且便于2d和3d切換而廣受好評。

傳統的裸眼3d液晶棱鏡有固定的最佳觀看區域和距離。設計完成后，最佳觀看區域和距離便固定下來，液晶棱鏡等效為一個凸透鏡。該等效凸透鏡的曲率決定了左右眼畫面的偏折情況，進而決定最佳觀看距離(最佳觀看區域為正對顯示器中間，且左右眼分別位于左右視區之內)，如圖1所示。

技術實現要素：

為解決以上問題，本發明提供了一種用于驅動裸眼3d液晶棱鏡的系統和方法，用以調整顯示裝置中液晶棱鏡的形狀，進而調整最佳觀看距離，改善裸眼3d顯示器的觀看體驗。

根據本發明的一個方面，提供了一種用于驅動裸眼3d液晶棱鏡的系統，包括：

驅動電壓確定模塊，其用于根據人眼空間位置信息，確定顯示面板中各驅動電極對應的驅動電壓；

液晶棱鏡驅動模塊，其用于根據所述驅動電壓生成驅動對應驅動電極的驅動信號，以對所述液晶棱鏡的形狀進行調整。

根據本發明的一個實施例，所述驅動電壓確定模塊進一步包括：

距離計算單元，其用于根據所述人眼空間位置信息計算人眼與顯示面板之間的垂直距離；

驅動電極電壓選擇單元，其用于根據所述垂直距離選擇各驅動電極對應的驅動電壓。

根據本發明的一個實施例，所述驅動電壓確定模塊還包括顯示查找表，其用于存儲所述垂直距離與各驅動電極對應的驅動電壓的對應關系數據。

根據本發明的一個實施例，所述對應關系數據使得液晶棱鏡的形狀關于顯示面板在縱向方向的中心軸保持對稱。

根據本發明的一個實施例，所述驅動電壓確定模塊還包括人眼偵測結果接收單元，其用于接收所述人眼空間位置信息。

根據本發明的一個實施例，所述驅動電壓確定模塊還包括信號輸出單元，其用于將各驅動電壓輸出至所述液晶棱鏡驅動模塊。

根據本發明的一個實施例，還包括人眼識別模塊，其用于獲取所述人眼空間位置信息。

根據本發明的另一個方面，還提了一種用于驅動裸眼3d液晶棱鏡的方法，包括：

根據人眼空間位置信息，確定顯示面板中各驅動電極對應的驅動電壓；

根據所述驅動電壓生成驅動對應驅動電極的驅動信號，以對液晶棱鏡的形狀進行調整。

根據本發明的一個實施例，根據人眼空間位置信息，確定顯示面板中各驅動電極對應的驅動電壓進一步包括：

根據所述人眼空間位置信息計算人眼與顯示面板之間的垂直距離；

根據所述垂直距離選擇各驅動電極對應的驅動電壓。

根據本發明的一個實施例，根據所述垂直距離選擇各驅動電極對應的驅動電壓進一步包括：

根據所述垂直距離與各驅動電極的驅動電壓的對應關系數據，選擇各驅動電極對應的驅動電壓，其中，所述對應關系數據使得液晶棱鏡的形狀關于顯示面板在縱向方向的中心軸保持對稱。

本發明的有益效果：

本發明通過改變液晶棱鏡的形狀，實現最佳觀看距離的調整，使得任意觀看距離均能成為最佳觀看距離，從而改善裸眼3d顯示器的觀看體驗。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要的附圖做簡單的介紹：

圖1是現有技術中一種裸眼3d液晶棱鏡最佳觀看距離和觀看區域示意圖；

圖2是根據本發明的一個實施例的用于驅動裸眼3d液晶棱鏡的系統結構示意圖；

圖3是現有技術中一種液晶棱鏡及其驅動電極結構示意圖；

圖4是根據本發明的一個實施例的液晶棱鏡驅動電壓、驅動電極設定示意圖；

圖5是根據本發明的另一個實施例的液晶棱鏡驅動電壓、驅動電極設定示意圖。

圖6是根據本發明的一個實施例的用于驅動裸眼3d液晶棱鏡的方法流程圖。

具體實施方式

以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發明的實施方式，借此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。需要說明的是，只要不構成沖突，本發明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合，所形成的技術方案均在本發明的保護范圍之內。

本發明提供了一種用于驅動裸眼3d液晶棱鏡的系統和方法，通過調整液晶棱鏡的形狀，而不是人的左右眼視圖顯示數據，從而實現最佳觀看距離的調整，改善裸眼3d顯示器的觀看體驗。

如圖2所示為根據本發明的一個實施例的用于驅動裸眼3d液晶棱鏡的系統結構示意圖，以下參考圖2來對本發明進行詳細說明。

如圖2所示，該用于驅動裸眼3d液晶棱鏡的系統包括驅動電壓確定模塊11和液晶棱鏡驅動模塊12。其中，驅動電壓確定模塊11用于根據人眼空間位置信息，確定顯示面板中各驅動電極對應的驅動電壓。液晶棱鏡驅動模塊12用于根據驅動電壓生成驅動對應驅動電極的驅動信號，以對液晶棱鏡的形狀進行調整。在本發明中，基于人眼空間位置信息來調整用于驅動液晶棱鏡的驅動電極的電壓，進而調整液晶棱鏡的形狀，使得液晶棱鏡的形狀隨人眼空間位置信息的變化而變化，可以改善裸眼3d顯示器的觀看體驗。

如圖2所示，在本發明的一個實施例中，驅動電壓確定模塊進一步包括距離計算單元111和驅動電極電壓選擇單元112。其中，距離計算單元111用于根據人眼空間位置信息計算人眼與顯示面板之間的垂直距離。驅動電極電壓選擇單元112用于根據垂直距離選擇各驅動電極對應的驅動電壓。

在本發明的一個實施例中，該驅動電壓確定模塊11還包括顯示查找表113，其用于存儲垂直距離與各驅動電極對應的驅動電壓的對應關系數據。也就是說，該查找表113中存儲有人眼與顯示面板之間的不同垂直距離的數據以及不同垂直距離條件下各個電極的驅動電壓。具體的，如圖3所示為現有顯示器中一種液晶棱鏡及其兩側的驅動電極結構示意圖，液晶棱鏡41的陽極側設置有多個陽極驅動電極42，如電極1、電極2、電極3、電極4和電極5，陰極側設置有一個陰極驅動電極43，r表示右眼圖像數據，l表示左眼圖像數據。通過向多個陽極驅動電極42和陰極驅動電極43施加不同的驅動電壓，可以使得液晶棱鏡41具有不同的形狀，從而具有不同的曲率，進而實現在不同的觀看距離下均能達到最佳觀看效果。

優選地，該對應關系數據使得液晶棱鏡的形狀關于顯示面板在縱向方向的中心軸保持對稱。具體的，如表1所示，

表1

向圖3中的五個陽極驅動電極施加不同的驅動電壓，并且使得施加的驅動電壓的數值基于顯示面板中央垂直方向(電極3處)保持對稱。由于陰極驅動電極43為一面狀電極，其整體為一個電位，因此，可不必施加不同的驅動電壓。當然，對于陰極驅動電極43也為類似陽極驅動電極42的多個驅動電極結構時，也可以向陰極驅動電極43的各個驅動電極施加不同的驅動電壓，本發明不限于此。

在該驅動系統工作時，當人眼識別模塊監測到人眼距顯示面板距離為3m時，選擇顯示查找表(表1)中第5行的各電壓作為對應驅動電極的驅動電壓，如圖4所示。當人眼識別模塊監測到人眼距顯示面板距離為2m時，選擇顯示查找表(表1)中第3行的各電壓作為對應驅動電極的驅動電壓，如圖5所示。這樣，就可以根據人眼位置調整液晶棱鏡的形狀，改善裸眼3d的觀看效果。

在本發明的一個實施例中，該系統還包括人眼識別模塊13，其用于獲取人眼空間位置信息。具體的，人眼空間位置信息包括觀看顯示屏幕的人的雙眼中點坐標和雙眼瞳距。可以通過設置于顯示器上的人眼識別模塊拍攝面向屏幕觀看區域的人臉圖像，識別人臉圖像中的雙眼通孔坐標，進而得到雙眼中點坐標和雙眼瞳距。雙眼中點坐標為雙眼瞳孔坐標的連線中點的坐標，雙眼瞳距為雙眼瞳孔坐標間的距離。優選地，間隔預定時間，周期性獲取人臉圖像的雙眼中點坐標和雙眼瞳距。

在獲取到人臉圖像的雙眼中點坐標和雙眼瞳距后，距離計算單元111根據預設算法計算得到雙眼中點坐標與顯示面板之間的垂直距離。例如，可采用現有標定算法(如張正友標定發)得到雙眼中點坐標與顯示面板之間的垂直距離的關系曲線，基于該關系曲線，計算雙眼中點坐標與顯示面板之間的垂直距離。當然，也可以其他方法計算雙眼中點坐標與顯示面板之間的垂直距離，本發明不限于此。

驅動電極電壓選擇單元112可以根據距離計算單元111計算得到的垂直距離選擇各驅動電極對應的驅動電壓。也就是說，對應于不同的垂直距離，驅動電極電壓選擇單元112選擇不同的驅動電壓，不同的驅動電壓使得液晶棱鏡具有不同的形狀。不同形狀的液晶棱鏡具有不同的曲率，不同的曲率對應不同的最佳觀看距離。因此，通過調整液晶棱鏡的形狀，可以使得在任意距離均能達到最佳觀看效果，任意距離均是最佳觀看距離。

根據本發明的一個實施例，該驅動電壓確定模塊11還包括人眼偵測結果接收單元114，其用于接收人眼空間位置信息。

根據本發明的一個實施例，該驅動電壓確定模塊11還包括信號輸出單元115，其用于將驅動電壓信號輸出至液晶棱鏡驅動模塊12。液晶棱鏡驅動模塊12根據該驅動電壓信號生成對應的驅動信號并輸送至對應的驅動電極。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種用于驅動裸眼3d液晶棱鏡的方法，如圖6所示，該方法具體包括以下幾個步驟。

首先，在步驟s110中，根據人眼空間位置信息，確定顯示面板中各驅動電極對應的驅動電壓。具體的，驅動電壓確定模塊11根據人眼空間位置信息計算人眼與顯示面板之間的垂直距離，然后根據垂直距離選擇各驅動電極對應的驅動電壓。根據垂直距離選擇各驅動電極對應的驅動電壓進一步根據垂直距離與各驅動電極的驅動電壓的對應關系數據，選擇各驅動電極對應的驅動電壓，其中，對應關系數據使得液晶棱鏡的形狀關于顯示面板在縱向方向的中心軸保持對稱。

在步驟s120中，根據驅動電壓生成驅動對應驅動電極的驅動信號，以對液晶棱鏡的形狀進行調整。具體的，液晶棱鏡驅動模塊12根據驅動電壓生成驅動對應驅動電極的驅動信號，以對液晶棱鏡的形狀進行調整。

雖然本發明所公開的實施方式如上，但所述的內容只是為了便于理解本發明而采用的實施方式，并非用以限定本發明。任何本發明所屬技術領域內的技術人員，在不脫離本發明所公開的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節上作任何的修改與變化，但本發明的專利保護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。