LED三维显示控制系统的制作方法

文档序号:13734584阅读:148来源:国知局
技术领域本发明属于LED显示技术领域,涉及一种LED三维显示控制系统,尤其涉及一种低帧频的快门式LED三维显示控制系统。

背景技术:
近年来,随着市场对三维立体影像的热播,三维立体显示装置通过使用眼镜法或非眼镜法来显示立体图像。眼镜法有色差式三维显示方法、快门式三维显示方法、偏振式三维显示方法。在色差三维显示方法中,通过采用互补色色彩将图像内容显示在显示模组上,观看者通过佩戴光学滤色镜对图片进行双眼同时观视,从而通过人脑合成三维立体图像。偏振式三维显示方法是通过光线具有振动方向的特性,利用偏振器来过滤原本朝向不同方向振动的光线,会挡住与偏振器方向不一致的光线,只让与偏振器方向相同的光线通过从而产生视差,观看者通过佩戴具有偏振镜片的特制眼镜,将这两组画面分别映射到左眼和右眼,从而通过人脑合成三维立体图像。在快门式3D显示方法中,通过提高显示模组的刷新率把图像按帧一分为二,形成左、右眼连续交错的两组画面,观看者通过佩戴快门式三维眼镜使这两组画面分别进入左右眼,从而通过人脑合成三维立体图像。非眼镜方法中,使用光学片将双眼视差图像的光轴分开的视差屏障或双面凸透镜来实现立体图像。上述提及的通过眼睛法实施的三维立体影像方式中,色彩式三维显示方法成本低廉但呈现出的三维影像效果最差,会有色偏的现象,因此无法看到真实的影像色彩。偏振式三维显示方法需要在显示像素前加装偏振装置,由于LED显示屏的物理尺寸一般很大,使得加装工艺难度大、成本高、后期维护困难,并且在三维模式下,人眼看到图像的分辨率会下降一半,从而导致观看有颗粒感现象。快门式三维显示方法可以解决色彩式三维显示方法与偏振式三维显示方法的问题,从而实现高品质的三维效果,目前主要应用于投影机与LCD领域中。快门式三维显示原理同样也可以应用于LED立体显示中。但此方法对显示屏控制系统有很高的要求,主要体现在同步机制要求极为严格,对图像帧频刷新率至少要100hz以上,一般采用120hz。以现有的LED显示屏控制系统难以达到这些要求,所以,目前快门式三维显示方法尚未在LED显示屏上应用。在快门式三维显示方法中,在LED显示屏显示完一帧图像后由于帧频刷新率太快,所以电路中残留的电量无法在场消隐周期内释放完,因此LED显示屏在显示完一帧图像进入下一帧图像后,LED显示屏还有上一帧图像的残影,如果不对快门式LED三维显示控制系统做任何的改善处理,那么在快门式三维眼镜开左眼镜片时会看到右眼帧R图像的残影,开右眼镜片时会看到左眼帧L图像的残影,因此使得观看者观看到的3D影像会有重影、立体效果不明显等问题。在快门式LED三维显示控制系统中,主控系统传输三维立体图像给后端处理模块,同时传输三维同步信号给三维同步发射器。三维同步发射器发射出眼镜同步信号,快门式三维眼镜接收到眼镜同步信号后驱动眼镜左右镜片交替开关,即开左眼镜片时看到LED显示屏显示左眼帧L图像,开右眼镜片时看到LED显示屏显示右眼帧R图像。但在实际运用中,由于后端处理模块处理图像的时间比较长,因此会有LED显示屏显示的图像跟快门式三维眼镜的镜片开关不同步的现象,即快门式三维眼镜开左眼镜片时会同时看到左眼帧L与右眼帧R的图像,开右眼镜片时会同时看到右眼帧R与左眼帧L的图像,根据三维成像原理,会导致观看者观看到的3D影像会有重影等问题。

技术实现要素:
本发明将提供一种在低帧频下实现的快门式三维LED控制系统,并提供与之相搭配的快门式三维眼镜的设计方法。采用此系统能够使快门式三维显示方法在LED显示屏上得以实现。同时给出解决上述问题的方法。本发明的快门式LED三维显示控制系统包括:主控系统、发送器、接收器、三维同步发射器、快门式三维眼镜。本发明的主控系统在三维模式下输出最大帧频为100Hz,输出最大图像有效解析度为4096×2160,输出最大图像解析度为4400×2250。最大的输出时钟频率为4400×2250×100=990Mhz。由于最大帧频为100Hz,因此每帧图像最短的显示时间为1/100=10ms,即输出最大行频为2250×100=225000hz。本发明的主控系统在三维模式下输出最小帧频为50Hz,输出最小图像有效解析度为800×600,输出最小图像解析度为1024×624。最小的输出时钟频率为1024×624×50=31.95Mhz。由于最小帧频为50Hz,因此每帧图像最长的显示时间为1/50=20ms,即输出最小行频为624×50=31200hz。本发明的主控系统可对图像进行切割传输,根据时钟频率=水平方向总像素×垂直方向总像素×帧频,可以看出如果主控系统对图像进行切割传输,那么切割后每路传输的时钟频率必然比一路传输的时钟频率低,因此主控系统通过对图像进行切割传输可以降低传输的时钟频率,从而降低EMI的辐射值也同时增加与发送器连接传输的稳定性。如果图像的时钟频率大于148.5Mhz时,则主控系统在输出时可选择是否对图像进行切割。如果图像的时钟频率大于594Mhz时,则主控系统对图像进行切割后再进行传输。主控系统最大可以对图像切割成16个图像区域及分成16路进行传输,最少可以对图像切割成2个图像区域及分成2路进行传输。采用本发明的低帧频快门式LED三维显示控制系统图像处理流程如下:主控系统将接收到的二维图像或三维图像解析为帧频频率小于或等于100Hz的左眼帧L图像与帧频频率小于或等于100Hz的右眼帧R图像。并将左眼帧L图像与右眼帧R图像以交替的方式传输给发送器,同时送出PWM波形的三维同步信号。根据不同的数据量,主控系统可以对发送的图像数据进行切割后打包分配至1个或多个发送器。发送器包括:RX模块、TX模块。所述的RX模块的输入端与主控系统的图像信号输出端连接,TX模块的输出端与接收器中的接收处理模块的输入端连接。RX模块对主控系统传输的三维图像进行数据格式转换后送至TX模块进处理,TX模块对转换后的图像进行切割处理后再把处理好的图像打包分配至1个或多个接收器。接收器包括:接收处理模块,传输模块。所述的接收处理模块输入端与发送器中的TX模块的输出端连接,接收处理模块对接收到的数据进行解码,传输模块把解码好的数据传输给LED显示屏上的驱动IC,从而驱动LED显示屏显示三维立体图像。三维同步发射器包括:处理模块、第一发射模块、第二发射模块,所述的处理模块的输入端与主控系统的三维同步信号输出端连接,处理模块的第一输出端与第一发射模块连接,处理模块的第二输出端与第二发射模块连接,以此类推,根据所需的发射距离来增加与减少发射模块。处理模块对接收到主控系统送出的三维同步信号进行格式转换,把转换后的同步信号送给发射模块,发射模块通过红外发射管或2.4G无线射频发射器来发送帧序控制信号给快门式三维眼镜。与之相搭配的快门式三维眼镜的设计流程如下:快门式三维眼镜接收三维同步发射器发射的同步信号,并根据接收到的同步信号分别驱动快门式三维眼镜上的左眼镜片与右眼镜片交替开关。电路包括:无线接收器、信号处理模块。所述的无线接收器对接收到三维同步发射器发射的同步信号进行解码处理,并把解码出的同步信号传输至信号处理模块。信号处理模块将解码后的同步信号转换为可以控制左眼镜片与右眼镜片开关的控制信号。快门式三维眼镜中左眼镜片与右眼镜片的开关时序为:LED显示屏显示左眼帧L图像时开左眼镜片,LED显示屏显示右眼帧R图像时开右眼镜片。本发明的快门式三维眼镜左右眼镜片的开关时间规定如下:设LED显示屏显示左眼帧L图像的时间为X微秒,快门式三维眼镜开左眼镜片的时间为A微秒。则A满足(X×0.2)≤A≤X,在剩余的(X-A)微秒的时间为关闭左右镜片即遮黑。设LED显示屏显示右眼帧R图像的时间为Y微秒,快门式三维眼镜开右眼镜片的时间为B微秒。则B满足(Y×0.2)≤B≤Y,在剩余的(Y-B)微秒的时间为关闭左右镜片即遮黑。同时本发明还规定:LED显示屏显示左眼帧L图像时开左眼镜片的时间与关闭左右镜片的时间可以为非连续性的,例如:LED显示屏显示左眼帧L图像时,快门式三维眼镜先关闭左右镜片接着开左眼镜片再接着关闭左右眼镜片等多种组合模式,无论采用哪种组合,开左眼镜片时间之和与关闭左右眼镜片时间之和必须满足上述所规定的时间范围。LED显示屏显示右眼帧R图像时开右眼镜片的时间与关闭左右镜片的时间可以为非连续性的,例如:LED显示屏显示右眼帧R图像时,快门式三维眼镜先关闭左右镜片接着开右眼镜片再接着关闭左右眼镜片等多种组合模式,无论采用哪种组合,开右眼镜片时间之和与关闭左右眼镜片时间之和必须满足上述所规定的时间范围。本发明另一方面提供一种解决LED显示屏显示的图像跟快门式三维眼镜镜片开关不同步的解决方法。可以通过下列两种方式来解决此问题。方式一:对发送器增加同步信号输入端口、同步信号输出端口、同步信号延迟器。所述的同步信号输入端口与主控系统的三维同步信号输出端连接,同步信号输出端口与三维同步发射器的输入端连接,同步信号延迟器对从同步信号输入端口输入的同步信号做延迟的动作,且把延迟后的同步信号通过同步信号输出端口输出给三维同步发射器。发送器接收主控系统传输的三维立体图像与三维同步信号,发送器的RX模块对接收到的三维图像进行格式转换后送至TX模块进行处理,同步信号延迟器对输入的三维同步信号进行延迟,当TX模块把处理好的图像传输给接收器时同步信号延迟器也把延迟后的同步信号通过同步信号输出端口传输给三维同步发射器。方式二:对发送器增加同步信号输入端口、同步信号转换模块。对接收器增加同步信号输出端口、同步信号处理模块。发送器中的同步信号输入端口与主控系统的三维同步信号输出端连接,接收器中的同步信号输出端口与三维同步发射器的输入端连接。发送器接收主控系统传输的三维立体图像与三维同步信号,发送器中的RX模块对接收到的三维图像进行格式转换后送至发送器中的TX模块进行处理,发送器中的同步信号转换模块对输入的三维同步信号进行格式转换,且把转换后的同步信号与TX模块处理好的图像一起传输至接收器。接收器接收发送器传输的图像信号与同步信号,接收器中的接收处理模块对接收到的数据进行解码,把解码出的同步信号送给接收器中的同步信号处理模块,把解码出的图像信号送给接收器中的传输模块,接收器中的传输模块把解码好的数据传输给LED显示屏上的驱动IC,同时接收器中的同步信号处理模块把转换后的同步信号通过同步信号输出端口输出给三维同步发射器。上述方式一与方式二中,主控系统都是输出PWM波形的三维同步信号,因此发送器需要增加同步信号输入端口来接收主控系统送出的PWM波形的三维同步信号,为了减少对发送器的改动同时省略同步信号传输线,本发明的主控系统传输三维同步信号给发送器可以采用Dotmark方式。本发明的采用Dotmark方式传输三维同步信号的具体实现方式如下:Dotmark方式是指主控系统把三维同步信号插入到每帧图像信号中,即每帧图像中某个像素的RGB值为同步信息,也就是说主控系统对将要输出的图像进行编码,改变图像中某个像素的RGB值,使其成为同步信息标志位。主控系统可以选择传输图像中的任意像素来做同步信息标志位。例如:主控系统对将要输出的图像进行编码,改变图像左上角第一个像素的RGB值,如果主控系统传输的图像为左眼帧L时,则对图像左上角第一个像素的RGB值编码为R=0、G=0、B=0。如果主控系统传输的图像为右眼帧R时,则对图像左上角第一个像素的RGB值编码为R=255、G=255、B=255。发送器对主控系统传输的三维图像进行数据格式转换后提取出同步信息所在的位置进行解码,从而获得同步信号信息。因此如果主控系统采用Dotmark方式传输三维同步信号则就不需要额外增加传输线进行传输三维同步信号,从而减少发送器硬件的改动,节省系统的成本。如果主控系统采用Dotmark方式传输三维同步信号,则对上述所叙述的方式一与方式二需做如下修改:方式一:对发送器增同步信号输出端口、同步信号控制模块。所述的同步信号输出端口与三维同步发射器的输入端连接,发送器接收主控系统传输的三维立体图像与三维同步信号,发送器的RX模块对接收到的三维立体图像进行格式转换后送至TX模块进行处理,发送器的RX模块对接收到的三维同步信号进行格式转换后送至同步信号控制模块进行处理,同步信号控制模对同步信息所在的位置进行解码,从而获得同步信号信息,并编码出将要输出的同步信号。当TX模块把处理好的图像传输给接收器时同步信号控制模也把编码好的同步信号通过同步信号输出端口传输给三维同步发射器。方式二:对发送器增加同步信号转换模块。对接收器增加同步信号输出端口、同步信号处理模块。接收器中的同步信号输出端口与三维同步发射器的输入端连接。发送器接收主控系统传输的三维立体图像与三维同步信号,发送器中的RX模块对接收到的三维立体图像进行格式转换后送至发送器中的TX模块进行处理,发送器中的RX模块对接收到的三维同步信号进行格式转换后送至发送器中的同步信号转换模块进行处理,发送器中的同步信号转换模块对同步信息所在的位置进行解码,从而获得同步信号信息,并对获取的同步信号进行格式转换,且把转换后的同步信号与发送器中的TX模块处理好的图像一起传输至接收器。接收器接收发送器传输的图像信号与同步信号,接收器中的接收处理模块对接收到的数据进行解码,把解码出的同步信号送给接收器中的同步信号处理模块,把解码出的图像信号送给接收器中的传输模块,接收器中的传输模块把解码好的数据传输给LED显示屏上的驱动IC,同时接收器中的同步信号处理模块把转换后的同步信号通过同步信号输出端口输出给三维同步发射器。本发明的另一方面提供一种由于LED显示屏的刷新率太高产生残影的解决方法。运用此方法LED显示屏在显示完一帧图像进入下一帧图像后,LED显示屏上不会有上一帧图像的残影。可以通过下列三种方式来解决此问题。方式一:接收器在传输完一帧图像后的场消隐周期内,开启接收器内自建的黑屏系统。在场消隐周期时接收有效,显示输出无效,在IC内部置一个单脉冲,对屏体做无输出处理。黑屏时,内部处于模拟显示/接收状态(称为BLACK状态),无输出操作。BLACK状态时,帧同步测试及控制系统发送信号均正常工作,以便确保显示/发送精度匹配。BLACK状态时间可根据不同分辨率做相应的调整,但必须要保证BLACK状态时间小于场消隐周期的时间。方式二:接收器在传输完一帧图像后的场消隐周期内,开启接收器内自建的黑画面。在场消隐周期时接收有效,显示输出无效,传输黑画面给LED显示屏中的驱动IC,驱动LED显示屏中的显示晶圆来显示黑画面。显示黑画面的时间可根据不同分辨率做相应的调整,但必须要保证黑画面显示时间小于场消隐周期。方式三:接收器在传输完一帧图像后的场消隐周期内,开启接收器内自建的白画面。在场消隐周期时接收有效,显示输出无效,传输白画面给LED显示屏中的驱动IC,驱动LED显示屏中的显示晶圆来显示白画面。显示白画面的时间可根据不同分辨率做相应的调整,但必须要保证白画面显示时间小于场消隐周期。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书,权利要求书,以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例共同用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:图1为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统的框架示意图;图2a-2d为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中主控系统对图像解码示意图;图3为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中主控系统传输的三维图像示意图;图4为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中主控系统传输时序图;图5为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中三维同步发射器的原理图;图6为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中快门式三维眼镜的原理图;图7为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中主控系统与快门式三维眼镜之间的时序图;图8a为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中主控系统采用Dotmark方式传输三维同步信号的左眼帧的图像;图8b为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中主控系统采用Dotmark方式传输三维同步信号的右眼帧的图像;图9为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统的时序图;图10为描绘本发明的快门式LED三维控制中主控系统与发送器之间的原理图;图11为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中三维同步发射器参考发送器送出的同步信号的系统时序图;图12为描绘本发明的快门式LED三维控制中主控系统、发送器、接收器之间的原理图;图13为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中三维同步发射器参考接收器送出的同步信号的系统时序图;图14为描绘在场消隐周期插入黑画面的示意图;图15为描绘在场消隐周期插入白画面的示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。在下文中,将参照附图详细阐述本发明的示例的实施方式,在下面的描述中,不再详细描述熟知的功能和制造,以避免用不必要的细节混淆本发明。在下文中,为了描述的一致性同时为避免产生误解,统一以分辨率为1920×1080,三维显示控制系统的帧频为60hz进行举例运算,应当清楚这并不代表本发明的快门式三维显示控制系统只适用此分辨率与帧频,采用其它分辨率与帧频也是可行的,也将属于本发明的保护范围内。在下文中,为了描述的一致性同时为避免产生误解,在LED显示屏显示左眼帧L图像时本发明的快门式三维眼镜开左眼镜片的时间为LED显示屏显示左眼帧L图像时间的50%,另50%时间为关闭左右眼镜片即遮黑的时间。在LED显示屏显示右眼帧R图像时本发明的快门式三维眼镜开右眼镜片的时间为LED显示屏显示右眼帧R图像时间的50%,另50%时间为关闭左右眼镜片即遮黑的时间。应当清楚这并不代表本发明的快门式三维眼镜左右眼镜片的控制时间只适用此规定的时间,采用其它的时间是允许的也是可行的,也将属于本发明的保护范围内。在下文中,为了描述的一致性同时为避免产生误解,LED显示屏显示左眼帧L图像时开左眼镜片的时间与关闭左右镜片的时间为连续性的,即LED显示屏显示左眼帧L图像时,快门式三维眼镜开左眼镜片再接着关闭左右眼镜片。LED显示屏显示右眼帧R图像时开右眼镜片的时间与关闭左右镜片的时间为连续性的,即LED显示屏显示右眼帧R图像时,快门式三维眼镜开右眼镜片再接着关闭左右眼镜片。应当清楚这并不代表本发明的快门式三维眼镜左右眼镜片的控制模式只适用此规定的方式,采用其它的控制模式也是可行的,也将属于本发明的保护范围内。在本申请的图例中,为了更直观与清新的描述出时序图,主控系统送出的三维同步信号统一以PWM的方式进行描述,应当清楚这并不代表本发明的快门式三维显示控制系统只适用通过PWM来传输同步信号,采用Dotmark方式来传输同步信号也是可行的,也将属于本发明的保护范围内。图1为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统的框架示意图。本系统包括:主控系统、发送器、接收器、三维同步发射器、快门式三维眼镜。参照图1所示,本发明的快门式LED三维显示控制系统处理流程如下:步骤一:主控系统将接收到的图像进行三维解码处理,即解码出:帧频频率小于或等于100Hz的左眼帧L图像与帧频频率小于或等于100Hz的右眼帧R图像。步骤二:主控系统将解码出的左眼帧L图像与右眼帧R图像以交替的方式传输给发送器,同时送出PWM波形的三维同步信号。步骤三:发送器对主控系统传输的三维图像信号进行格式转换后对其进行切割处理,接着把处理好的图像打包分配至1个或多个接收器。步骤四:接收器对接收到发送器分配的图像信号进行解码后输出给LED显示屏上的驱动IC,从而驱动LED显示屏显示三维立体图像。步骤五:同时三维同步发射器接收到主控系统送出的三维同步信号后,对同步信号进行编码处理。并通过红外发射管或2.4G无线射频发射器发送编码好的同步信号作为帧序控制信号给快门式三维眼镜。步骤六:快门式三维眼镜对接收到三维同步发射器发射的三维同步信号进行解码处理,根据解码的结果分别驱动快门式三维眼镜上的左眼镜片与右眼镜片的开关。经过上述流程处理后,快门式三维眼镜开左眼镜片时看到LED三维显示屏显示左眼帧L的图像,开右眼镜片时看到LED三维显示屏显示右眼帧R的图像,从而通过人脑合成三维立体图像。主控系统将接收到的二维图像或三维图像解析为左眼帧L图像与右眼帧R图像,以SBSH格式的三维图像为例:图2a-2d为描述主控系统对SBSH图像格式的解码示意图,图2a左半部分代表为主控系统接收到帧频为60Hz的第N帧的三维图像,图2a右半部分代表为主控系统对其解析后输出帧频为60Hz左眼帧L图像。图2b左半部分代表为主控系统接收到帧频为60Hz的第N+1帧的三维图像,图2b右半部分代表为主控系统对其解析后输出帧频为60Hz右眼帧R图像。图2c左半部分代表为主控系统接收到帧频为60Hz的第N+2帧的三维图像,图2c右半部分代表为主控系统对其解析后输出帧频为60Hz左眼帧L图像。图2d左半部分代表为主控系统接收到帧频为60Hz的第N+3帧的三维图像,图2d右半部分代表为主控系统对其解析后输出帧频为60Hz右眼帧R图像,以此类推。如图所示,主控系统对接收到帧频为60Hz的图像经过三维解码后以交替的方式输出帧频为60Hz的左眼帧L图像与帧频为60Hz的右眼帧R图像。也就是说左眼帧L图像传输的周期为30Hz,右眼帧R图像传输的周期为30Hz。图3为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中主控系统传输的三维图像示意图。参照图3可以看出,主控系统将解码出的左眼帧L图像与右眼帧R图像以交替的方式进行传输,即主控系统传输完左眼帧L图像后传输右眼帧R图像,主控系统传输完右眼帧R图像后传输左眼帧L图像,以此类推。图4为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中主控系统传输时序图。如图所示,主控系统交替输出帧频为60Hz的左眼帧L图像与帧频为60Hz的右眼帧R图像,同时送出PWM波形的三维同步信号。图5为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中三维同步发射器的原理图。三维同步发射器包括:处理模块、第一发射模块、第二发射模块,所述的处理模块的输入端与主控系统的三维同步信号输出端连接,处理模块的第一输出端与第一发射模块连接,处理模块的第二输出端与第二发射模块连接,以此类推,根据所需的发射距离来增加与减少发射模块。处理模块对接收到主控系统送出的三维同步信号进行格式转换,把转换后的同步信号送给发射模块,发射模块通过红外发射管或2.4G无线射频发射器来发送帧序控制信号给快门式三维眼镜。图6为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中快门式三维眼镜的原理图。电路包括:无线接收器、信号处理模块。所述的无线接收器对接收到三维同步发射器发射的同步信号进行解码处理,并把解码出的同步信号传输至信号处理模块。信号处理模块将同步信号格式转换为可以控制左眼镜片与右眼镜片开关的控制信号。同时对左右眼镜片的开关时间规定如下:设LED显示屏显示左眼帧L图像的时间为X微秒,快门式三维眼镜开左眼镜片的时间为A微秒。则A满足(X×0.2)≤A≤X,在剩余的(X-A)微秒的时间为关闭左右镜片即遮黑。设LED显示屏显示右眼帧R图像的时间为Y微秒,快门式三维眼镜开右眼镜片的时间为B微秒。则B满足(Y×0.2)≤B≤Y,在剩余的(Y-B)微秒的时间为关闭左右镜片即遮黑。下面的描述中以X=16.66ms、Y=16.66ms、A=8.33ms、B=8.33ms进行描述。图7为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中主控系统与快门式三维眼镜之间的时序图。如图所示,快门式三维眼镜开左眼镜片时对应主控系统送出左眼帧L图像,快门式三维眼镜开右眼镜片时对应主控系统送出右眼帧R图像。图8a-8b为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统中主控系统采用Dotmark方式传输三维同步信号的示意图。Dotmark方式是指主控系统把三维同步信号插入到每帧图像信号中,即每帧图像中某个像素的RGB值为同步信息,也就是说主控系统对将要输出的图像进行编码,改变图像中某个像素的RGB值,使其成为同步信息标志位。如图8a所示,此图可以认知为左眼帧L的图像,图像的左上角的像素被主控系统编码为RGB的值都为0。如图8b所示,此图可以认知为右眼帧R的图像,图像的左上角的像素被主控系统编码为R=255,G=0,B=0。因此发送器对主控系统传输的三维图像进行数据格式转换后提取出同步信息所在的位置进行解码,从而获得同步信号信息。应当清楚图8a与图8b仅是举例而已,并不代表本发明的Dotmark方式只能采用图中的参数,采用其它的参数也是可行的,也将属于本发明的保护范围内。图9为描绘本发明的快门式LED三维显示控制系统的时序图。如图所示,快门式三维眼镜左右镜片的开关时序与LED显示屏显示出的图像信号不同步,双方产生错位,即快门式三维眼镜开左眼镜片时会看到左眼帧L与右眼帧R的图像,开右眼镜片时也可看到右眼帧R与左眼帧L的图像,根据三维成像原理,会导致观看者看到的三维影像不清晰且有重影。这是由于发送器需对主控系统传输来的三维图像进行切割后传输给接收器,接收器再把接收到的图像信号进行解码处理后传输给LED显示屏来展现三维影像。因此LED显示屏显示出的图像信号慢于主控系统送出的图像,也就是说主控系统送出的图像无法立即在LED显示屏中显示,但三维同步发射器接收的三维同步信号是来至于主控系统送出的,因此快门式三维眼镜开关镜片的时序是与主控系统送出的图像是相对应的。而于与LED显示屏显示的图像是不对应的,从而导致观看者看到的三维影像不清晰且有重影。可以通过下列两种实施方式来解决此问题。实施方式一:发送器包括:RX模块、TX模块、同步信号输入端口、同步信号输出端口、同步信号延迟器。如图10所示,同步信号输入端口与主控系统的三维同步信号输出端连接,同步信号输出端口与三维同步发射器的输入端连接,同步信号延迟器对从同步信号输入端口输入的同步信号做延迟的动作,且把延迟后的同步信号通过同步信号输出端口输出给三维同步发射器。发送器接收主控系统传输的三维立体图像与三维同步信号,发送器的RX模块对接收到的三维图像进行格式转换后送至TX模块进行处理,同步信号延迟器对输入的三维同步信号进行延迟,当TX模块把处理好的图像传输给接收器时同步信号延迟器也把延迟后的同步信号通过同步信号输出端口传输给三维同步发射器。如图11所示,发送器传输图像信号给接收器的同时送出三维同步信号给三维同步发射器,因此三维同步发射器参考的三维同步信号是由发送器送出的,所以快门式三维眼镜开关镜片的时序是与发送器送出的图像是相对应的。同时虽然发送器送出的图像与LED显示屏显示出的图像之间因为图像的传输与处理会有时间差,但只要时间差足够小是可以忽略的,一般在20微秒左右是可以忽略的。因此只要发送器与接收器之间的传输距离非常短且接收器处理接收到的图像不做延迟,观看者佩戴快门式三维眼镜观看到的三维立体影像就不会有重影现象。实施方式二:发送器包括:RX模块、TX模块、同步信号输入端口、同步信号转换模块。接送器包括:接收处理模块,传输模块、同步信号输出端口、同步信号处理模块。如图12所示,发送器中的同步信号输入端口与主控系统的三维同步信号输出端连接,接收器中的同步信号输出端口与三维同步发射器的输入端连接。发送器接收主控系统传输的三维立体图像与三维同步信号,发送器中的RX模块对接收到的三维图像进行格式转换后送至发送器中的TX模块进行处理,发送器中的同步信号转换模块对输入的三维同步信号进行格式转换,且把转换后的同步信号与TX模块处理好的图像一起传输至接收器。接收器接收发送器传输的图像信号与同步信号,接收器中的接收处理模块对接收到的数据进行解码,把解码出的同步信号送给接收器中的同步信号处理模块,把解码出的图像信号送给接收器中的传输模块,接收器中的传输模块把解码好的数据传输给LED显示屏上的驱动IC,同时接收器中的同步信号处理模块把转换后的同步信号通过同步信号输出端口输出给三维同步发射器。如图13所示,接送器传输图像信号给LED显示屏上的驱动IC的同时送出三维同步信号给三维同步发射器,因此三维同步发射器参考的三维同步信号是由接送器送出的,所以快门式三维眼镜开关镜片的时序是与接收器送出的图像是相对应的。同时虽然接收器送出的图像与LED显示屏显示出的图像之间因为图像的传输有时间差,但这时间差是非常小的,一般在10微秒内,因此可以忽略不计。所以采用此实施方式,观看者佩戴快门式三维眼镜观看到的三维立体影像不会有重影现象。从上述描述的实施方式一与实施方式二可以看出,如果发送器与接收器之间的传输距离比较远或接收器对接收到的图像做延迟,那应是采用实施方式二,如果采用实施方式一则出现观看者佩戴快门式三维眼镜观看到的三维立体影像会有重影现象。以分辨率1920×1080,帧频为60Hz为例,根据VESA标准,在此分辨率下每帧图像水平有2200个像素点,垂直有1125行,因此时钟频率为2200×1125×60=148.5Mhz,水平的可视范围有1920个像素点,垂直有1080行,也就是说,水平有280个点为没有显示,垂直有45行没有显示,在视频原理中,没有显示的周期称之为消隐周期,分为行消隐周期与场消隐周期,行消隐周期用于准备下一行的显示,场消隐周期用于准备下一帧的显示,由于帧频为60Hz,因此每帧图像的显示时间为1/60=16.667ms,行频为1125×60=67500hz,每行显示的时间为1/67.5Khz=0.0148148ms,所以场消隐周期为0.0148148×45=0.6667ms。因此LED显示屏显示完一帧图像后场消隐周期的时间为0.6667ms,在这么短的场消隐周期内LED显示屏的电路中残留电量无法释放完,所以导致LED显示屏显示完一帧图像进入下一帧图像后,LED显示屏还有上一帧图像的残影。在观看3D影像时,快门式三维眼镜开左眼镜片时会看到右眼帧R图像的残影,开右眼镜片时会看到左眼帧L图像的残影,根据三维成像原理,会导致观看者看到的三维影像不清晰且有重影。可以通过下列三种方式来解决此问题。方式一:接收器在传输完一帧图像后的场消隐周期内,开启接收器内自建的黑屏系统。在场消隐周期时接收有效,显示输出无效,在IC内部置一个单脉冲,对屏体做无输出处理。黑屏时,内部处于模拟显示/接收状态(称为BLACK状态),无输出操作。BLACK状态时,帧同步测试及控制系统发送信号均正常工作,以便确保显示/发送精度匹配。BLACK状态时间可根据不同分辨率做相应的调整,但必须要保证BLACK状态时间小于场消隐周期的时间。方式二:接收器在传输完一帧图像后的场消隐周期内,开启接收器内自建的黑画面。在场消隐周期时接收有效,显示输出无效,传输黑画面给LED显示屏中的驱动IC,驱动LED显示屏中的显示晶圆来显示黑画面。显示黑画面的时间可根据不同分辨率做相应的调整,但必须要保证黑画面显示时间小于场消隐周期。如图13所示,为描绘在场消隐周期插入黑画面的示意图。方式三:接收器在传输完一帧图像后的场消隐周期内,开启接收器内自建的白画面。在场消隐周期时接收有效,显示输出无效,传输白画面给LED显示屏中的驱动IC,驱动LED显示屏中的显示晶圆来显示白画面。显示白画面的时间可根据不同分辨率做相应的调整,但必须要保证白画面显示时间小于场消隐周期。如图14所示,为描绘在场消隐周期插入白画面的示意图。图15为描绘在场消隐周期插入白画面的示意图。上述所叙述的三种解决方式可以进行组合应用,并不仅限于用一种方式。虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
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