专利名称：一种降低快门式三维显示器闪烁感的方法
技术领域：
本发明涉及显示器技术领域，特别是涉及一种降低快门式三维显示器闪烁感的方法。
背景技术：
随着人类科学技术的不断发展，计算机、电视机、摄像机、照相机等家用电器设备在人们日常生活中越来越普及，人们经常使用计算机来了解外面的信息以及进行学习，计算机已经成为人们生活不可缺少的组成部分。目前，随着显示器技术的发展，已经研发出了主动快门方式(shutter)的三维(3D)显示器。主动快门式3D显示器主要是通过提高画面的刷新率来实现3D效果的，通过把图像按帧，形成对应左眼和右眼的两组画面，连续交错显示出来，同时同步信号(如红外信号)发射器将同步控制主动快门式3D眼镜的左右镜片开关，使左、右双眼能够在正确的时刻看到相应画面。这项技术能够保持画面的原始分辨率，很轻松地让用户享受到真正的全高清3D效果。需要说明的是， 目前的主动快门式3D显示器存在闪烁感强烈的问题，主要体现在主动快门式3D眼镜。目前画面刷新频率120Hz的3D显示器眼镜左右两侧开关的频率均为60Hz，但是每个镜片连续两次打开或关闭的频率均为30Hz，闪烁严重。例如，以120HZ刷新频率的主动快门式3D显示器、镜片开关频率为60HZ (此时镜片周期为1/60秒)的3D眼镜为例，参见图1所示，当显示器亮度是100%的状态，显示器面板的背光(包括冷阴极荧光灯和发光二极管)几乎总是处于打开状态。如图中101所示显示器背光的工作状态，120Hz刷新频率的3D显示器在连续4个镜片周期(1/60秒)内，其背光的状态一直是打开状态。此时，如图中102所示左侧镜片的工作状态，3D眼镜的左侧镜片处于打开周期(1/60秒);打开周期的前70%的时间是关闭的，后30%的时间是打开的。如103所示右侧镜片的工作状态，右侧镜片处于关闭周期(1/60秒)；关闭周期100%的时间是关闭的。如104所示左侧和右侧镜片的工作状态，在每个周期内(1/60秒)，不论是打开周期还是关闭周期，左右镜片的前70%的时间都是关闭的。对于主动快门式3D眼镜，其左右两个镜片的打开或关闭状态在每个周期内是相反的；每个镜片相邻两个周期的打开或关闭状态也是相反的，上述过程交替进行，从而使得用户的左眼和右眼在不同周期内看到应该看见的画面，通过视觉暂留形成3D静止和动态图像。需要说明的是，每个快门镜片在打开周期内也只有约30%的时间内是打开的，这样做是为了防止每幅3D画面刷新初期出现异常，俗称“鬼影”。在同步信号(红外或蓝牙)的指引下，主动快门式3D眼镜的左右快门镜片交替打开和关闭，左眼和右眼分别看到应该看到的画面(有适当视觉差异)，形成立体感。图1所示的情况，显示器画面的刷新频率是120Hz，左右两个快门镜片的开关频率都是60Hz。虽然显示器在240Hz或者更高刷新频率下，可以使得闪烁稍微下降。此时每个镜片连续两次打开或关闭的频率只有60Hz，且与电网频率形成IOHz的差频，虽然成本增加很多，闪烁感并没有明显改善。还需要说明的是，如果只是简单增加主动快门式3D眼镜的左右快门镜片的开关频率，会出现“鬼影”等画面异常问题。参见图2，简单增加镜片开关频率，会使眼镜在镜片周期的前70%的时间内看到画面，此时画面是刷新初期，这时看到画面就会出现异常。分析镜片开关动作发现，如图1中105所示左侧和右侧镜片的工作状态，不论左侧还是右侧镜片，相邻两次打开的时间间隔是20/600秒，对应频率是30Hz，黑场占空比(关闭状态占整个镜片周期的比值)85%，这是镜片相对环境闪烁的主要原因。并且通过实验可以发现，对应30Hz的频率，即黑场占空比低至15%，仍然有强烈闪烁存在。此外30Hz的频率还要与环境照明(50Hz或60Hz)产生20Hz和30Hz的差频，也会产生强烈的闪烁感。因此，对于现有的主动快门式3D显示器技术，目前还无法在不增加显示器刷新频率、画面正常显示的前提下，有效地减少画面闪烁问题，无法保证3D显示器画面具有良好的显示效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种降低快门式三维显示器闪烁感的方法，可以在不增加显示器刷新频率、画面正常显示的前提下，有效地减少闪烁问题，保证3D显示器画面具有良好的显示效果，有利于提高用户对3D显示器的产品使用感受，具有重大的生产实践意义。为此，本发明提供了一种降低快门式三维显示器闪烁感的方法，包括步骤 A)开启三维3D显示器，预先设置在每个镜片周期的预定时间范围内将显示器的背光关闭；
B)显示器实时向主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片发出同步控制信号，控制主动快门式3D眼镜的具体工作状态。其中，所述显示器的背光包括冷阴极荧光灯和发光二极管，所述每个镜片周期的预定时间范围为每个镜片周期内的任意时间范围。其中，所述每个镜片周期的预定时间范围为每个镜片周期前面70%的时间。其中，所述同步控制信号为用于调整左侧镜片和右侧镜片的镜片开关频率和/或黑场占空比的同步控制信号。其中，所述同步控制信号为用于控制将左侧镜片和右侧镜片的镜片开关频率进行提高和/或将黑场占空比降低的同步信号。其中，所述同步控制信号为用于控制将左侧镜片和右侧镜片的镜片开关频率调整为照明灯光基频的2倍频或者3倍频的同步信号。其中，所述步骤B)具体为在所述每个镜片周期的预定时间范围内，显示器向主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片发出同步控制信号。其中，所述步骤B)具体为在每个镜片周期前面的70%时间内，由显示器实时向主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片发出同步控制信号。由以上本发明提供的技术方案，可见与现有技术相比较，本发明提供了一种降低快门式三维显示器闪烁感的方法，可以在不增加显示器刷新频率、画面正常显示的前提下，有效地减少闪烁感，保证3D显示器画面具有良好的显示效果，有利于提高用户对3D显示器的产品使用感受，具有重大的生产实践意义。
图1为对于现有的主动快门式3D显示器，从上往下依次为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意 图2为现有技术主动快门式3D显示器只是简单增加镜片开关频率时，从上往下依次为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意 图3为本发明提供一种降低快门式三维显示器闪烁感的方法的流程 图4为当显示器工作电网频率为50HZ时，运用本发明提供的方法后的实施例一，从上往下依次为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意 图5为当显示器工作电网频率为50HZ时，运用图4所示的方法，其中的2组不同频率和占空比的闪烁主观测试数据；
图6为当显示器工作电网频率为50HZ时，运用本发明提供的方法后的实施例二，从上往下依次为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意 图7为当显示器工作电网频率为50HZ时，运用图6所示的方法，其中的2组不同频率和占空比的闪烁主观测试数据；
图8为当显示器工作电网 频率为60HZ时，运用本发明提供的方法后的实施例三，从上往下依次为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意 图9为当显示器工作电网频率为60HZ时，运用图8所示的方法，其中的2组不同频率和占空比的闪烁主观测试数据；
图10为当显示器工作电网频率为60HZ时，运用本发明提供的方法后的实施例四，从上往下依次为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意 图11为当显示器工作电网频率为60HZ时，运用图10所示的方法，其中的2组不同频率和占空比的闪烁主观测试数据；
图12为当显示器工作电网频率为60HZ时，运用本发明提供的方法后的实施例五，从上往下依次为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意 图13为当显示器工作电网频率为60HZ时，运用图12所示的方法，其中的2组不同频率和占空比的闪烁主观测试数据；
图中，白色方框表不背光一直点亮，或镜片处于打开状态；黑色方框表不背光关闭，或镜片处于关闭状态，每个方框的持续时间为1/600秒。
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方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。图3为本发明提供的一种降低快门式三维显示器闪烁感的方法的流程图。参见图3，本发明提供了一种降低快门式三维显示器闪烁感的方法，该三维(3D)显示器为配置有主动快门式3D眼镜的主动快门式3D显示器，该方法包括以下步骤
步骤S301 :开启3D显示器，预先设置在每个镜片周期的预定时间范围内将显示器的背光关闭；
在本发明中，需要说明的是，每个镜片周期与快门式3D眼镜的镜片开关频率为反比关系，例如快门式3D眼镜的镜片开关频率为60HZ时，此时镜片周期为1/60秒。在这里，还需要说明的是，对于现有的快门式3D显示器，其快门式3D眼镜在镜片打开的周期内，前70%的镜片周期内需要镜片保持关闭状态，防止画面刷新初期不稳定造成3D画面异常(鬼影)。对于现有技术，这种情况不能打开镜片，也就无法实现在预定时间范围内插入预先设定频率和占空比的控制信号。而对于本发明，为了防止画面刷新初期不稳定造成3D画面异常(鬼影)，本发明不是在前70%的镜片周期关闭镜片，而是在每个镜片周期前70%的时间内将显示器的背光(包括冷阴极荧光灯和发光二极管等)关闭，每个镜片周期后30%的时间内将背光打开(参见图
4、图6、图8、图10、图12中所示，401、601、801、1001、1201分别显示了每个镜片周期内显示器背光的工作状态)，对于用 户的视觉感受来说，同样可以解决3D画面异常问题，并且不再会因为无法在前70%的镜片周期打开镜片而制约插入预先设定频率和占空比的控制信号。因此，后续可以向快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片发出调整镜片开关频率和占空比的控制信号。在本发明中，所述3D显示器的刷新频率优选为120HZ，本发明的目的在于提高每个镜片开关频率，从而降低显示器画面的闪烁程度；所述每个镜片周期的预定时间范围可以为每个镜片周期内的任意时间范围，本发明优选为每个镜片周期前面70%的时间。在本发明中，所述3D显示器优选为刷新频率120Hz的入门级3D显示器，所述方法对刷新频率240Hz的显示器或电视同样有效，并且具体的调整方法虽然不一样，但更为简单。本发明的目的在于调整每个镜片开关动作，从而降低显示器的闪烁程度；所述每个镜片周期的预定时间范围可以为每个镜片周期内的画面刷新及加黑时间范围，本发明优选为每个镜片周期前70%的时间。步骤S302 :显示器实时向主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片发出同步控制信号，控制主动快门式3D眼镜的具体工作状态。具体实现上，所述步骤S302具体为三维3D眼镜收到同步信号后，在预定时间范围内插入预先设定频率和占空比的控制信号，控制镜片的开关动作，从而降低镜片与环境之间的闪烁，降低快门式三维显示器的闪烁感。在本发明中，所述同步控制信号为用于调整左侧镜片和右侧镜片的镜片开关频率(即黑场频率)和/或黑场占空比(镜片关闭状态时间占整个眼镜周期的比值)的同步控制信号。具体实现上，所述同步控制信号优选为用于控制将左侧镜片和右侧镜片的镜片开关频率进行提高和/或将黑场占空比降低的同步信号。在本发明中，3D眼镜收到同步信号(同步信号可以来自PC，也可以来自显示器，与目前市场上产品的同步信号并无本质区别)后生成的控制信号为用于调整左侧镜片和右侧镜片的镜片开关频率(即黑场频率)和黑场占空比(镜片关闭状态时间占整个眼镜周期的比值)的控制信号。经过本申请人大量实验发现，为了降低3D显示器画面的闪烁感，对于快门式3D眼镜来讲，在相同频率下，镜片的黑场占空比越低，显示器画面的闪烁感越低。此外，当镜片的开关频率等于照明灯光的基频(一般为50HZ或者60HZ的电网频率)时，即使黑场占空比较高，显示器画面的闪烁也很轻微。而当镜片的开关频率等于照明灯光的2倍频时，即使黑场占空比较高，用户也几乎不能察觉闪烁。当开关频率较高，且与照明灯光的2倍频的差频大于或等于电网频率，用户几乎不能察觉闪烁。因此，对于本发明，所·述镜片开关频率优选为照明灯光基频的2倍频。对应地，所述同步控制信号优选为用于控制将左侧镜片和右侧镜片的镜片开关频率调整为照明灯光基频的2倍频的同步信号。对于本发明，所述镜片开关频率还可以为大于或等于(包括接近)照明灯光基频的3倍频。需要说明的，所述同步控制信号可以为红外信号或者蓝牙信号，通过相应的红外信号发射器或蓝牙信号发射器发送出去。在本发明中，所述步骤302具体为在所述每个镜片周期的预定时间范围内，显示器向主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片发出同步控制信号。具体实现上，为了减少显示器背光的工作状态对镜片打开或者关闭状态的影响，所述步骤302优选为在每个镜片周期(该镜片周期与镜片的开关频率成反比关系)前面的70%时间内，由显示器实时向主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片发出同步控制信号，即插入黑场同步控制信号，实现调整镜片开关频率和黑场占空比。因此，对于主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片来说，可以分别根据该同步控制信号，控制本镜片的具体工作状态。例如，主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片可以根据用于控制将左侧镜片和右侧镜片的镜片开关频率提高的同步控制信号，提高镜片的开关频率。综上，本发明通过提高主动快门式3D眼镜的镜片开关频率和降低镜片的黑场占空比，最终实现降低镜片相对照明环境的闪烁，提高3D显示器画面的显示效果。例如，本发明通过主动快门式3D眼镜的镜片在预定时间内插入预先设定频率和占空比的控制信号，最终实现降低镜片相对照明环境的闪烁，提高3D显示器画面的显示效果。下面通过五个具体实施事例，来具体说明运用本发明的技术效果。因为本专利提到的在预定时间范围内插入预先设定频率和占空比的控制信号的方法不止一种。所以对50Hz的电网频率，例举了两种具体实施例，如图4、图5、图6、图7所示；对60取的电网频率，例举了三种具体实施例，如图8、图9、图10、图11、图12、图13所
/Jn o实施例一图4为当显示器工作电网频率为50HZ时，运用本发明提供的方法后的实施例一从上往下依次为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意图。
参见图4、图5所示，镜片的开关频率和黑场占空比周期性呈以下规律，从402到406 一组，从407到411另一组，共10个频率和占空比，每一个都不闪烁。实施例二 图6为当显示器工作电网频率为50HZ时，运用本发明提供的方法后的实施例二从上往下依次为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意图。参见图6、图7所示，镜片的开关频率和黑场占空比周期性呈以下规律，从602到606 一组，从607到611另一组，共10个频率和占空比，每一个都不闪烁。实施例三图8为当显示器工作电网频率为60HZ时，运用本发明提供的方法的的实施例三后，从上往下依次为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意图。参见图8、图9所示，镜片的开关频率和黑场占空比周期性呈以下规律，从802到606 一组，从807到811另一组，共10个频率和占空比，每一个都不闪烁。实施例四图10为当显示器工作电网频率为60HZ时，运用本发明提供的方法后的实施例四，从上往下依次 为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意图。参见图10、图11所示，镜片的开关频率和黑场占空比周期性呈以下规律，从1002到1007 —组，从1008到1013另一组，共12个频率和占空比，每一个都不闪烁。实施例五图12为当显示器工作电网频率为60HZ时，运用本发明提供的方法后的实施例五，从上往下依次为显示器中的背光部分、主动快门式3D眼镜的左快门镜片、主动快门式3D眼镜的右快门镜片之间的工作状态示意图。参见图12、图13所示，镜片的开关频率和黑场占空比周期性呈以下规律，从1202到1207 —组，从1208到1213另一组，共12个频率和占空比，每一个都不闪烁。因此，通过以上的方案和五个实施例可知，对于本发明提供的降低三维显示器闪烁的方法，具有以下优点1、不增加显示器的刷新频率，不增加显示器硬件负担；可以大幅降低环境照明与眼镜开关动作造成的闪烁，使120Hz工作的显示器的闪烁特性理论上比常规240Hz的3D电视还要低。提升性能的同时并不增加成本。并且此方案同样适用于240Hz的3D电视。2、背光在每个镜片周期(1/60秒)内，前70%的时间是关闭的，有利于降低背光在3D工作方式下的功率，从而有效提高了快门式3D的技术竞争力，并同时提高了用户的使用舒适度。综上所述，与现有技术相比较，本发明提供了一种降低三维显示器闪烁的方法，可以在不增加显示器刷新频率、画面正常显示的前提下，有效地减少闪烁问题，保证3D显示器画面具有良好的显示效果，有利于提高用户对3D显示器的产品使用感受，具有重大的生产实践意义。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种降低快门式三维显示器闪烁感的方法，其特征在于，包括步骤 A)开启三维3D显示器，预先设置在每个镜片周期的预定时间范围内将显示器的背光关闭； B)显示器实时向主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片发出同步控制信号，控制主动快门式3D眼镜的具体工作状态。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示器的背光包括冷阴极荧光灯和发光二极管，所述每个镜片周期的预定时间范围为每个镜片周期内的任意时间范围。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述每个镜片周期的预定时间范围为每个镜片周期前面70%的时间。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步控制信号为用于调整左侧镜片和右侧镜片的镜片开关频率和/或黑场占空比的同步控制信号。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述同步控制信号为用于控制将左侧镜片和右侧镜片的镜片开关频率进行提高和/或将黑场占空比降低的同步信号。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述同步控制信号为用于控制将左侧镜片和右侧镜片的镜片开关频率调整为照明灯光基频的2倍频或者3倍频的同步信号。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B)具体为在所述每个镜片周期的预定时间范围内，显示器向主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片发出同步控制信号。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤B)具体为在每个镜片周期前面的70%时间内，由显示器实时向主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片发出同步控制信号。
全文摘要
本发明公开了一种降低快门式三维显示器闪烁感的方法，包括步骤A)开启三维3D显示器，预先设置在每个镜片周期的预定时间范围内将显示器的背光关闭；B)显示器实时向主动快门式3D眼镜的左侧镜片和右侧镜片发出同步控制信号，控制主动快门式3D眼镜的具体工作状态。本发明公开的一种降低快门式三维显示器闪烁感的方法，可以在不增加显示器刷新频率、画面正常显示的前提下，有效地减少闪烁感，保证3D显示器画面具有良好的显示效果，有利于提高用户对3D显示器的产品使用感受，具有重大的生产实践意义。
文档编号G02B27/22GK103037227SQ20111030339
公开日2013年4月10日 申请日期2011年10月10日 优先权日2011年10月10日
发明者鞠波 申请人:天津三星电子有限公司