立体图像显示器及其背光控制方法技术

提供了一种立体图像显示器及其背光控制方法。该立体图像显示设备包括将３Ｄ输入数据划分成左眼图像数据和右眼图像数据、将包含黑灰度数据的复位帧数据插入左眼图像数据和右眼图像数据之间、并产生分别包含左眼图像数据、黑灰度数据、右眼图像数据的第（ｎ＋１）帧数据至第（ｎ＋４）帧数据以及黑灰度数据的帧速率转换单元，存储用于在第（ｎ＋２）帧周期和第（ｎ＋４）帧周期期间将全部局部调光区控制至最小值的局部调光值和用于在第（ｎ＋１）帧周期和第（ｎ＋３）周期期间将每个局部调光区控制至目标亮度的查找表，和控制每个局部调光区的背光单元的光源亮度的背光控制器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种立体图像显示设备及其背光控制方法。
技术介绍
图像显示设备分为立体技术和自动立体技术。立体技术使用立体效果显著的双眼视差图像，可具有使用眼镜的类型和不使用眼镜的类型。在使用眼镜的类型中，通过改变偏振方向或以时分方式，将双眼视差图像显示在直接观看显示面板或者投影机上，并使用偏振眼镜或液晶快门眼镜实现立体图像。在不使用眼镜的类型中，通过使用设置在显示面板前表面和后表面的光学板例如视差隔栅来划分双眼视差图像的光轴，以实现立体图像。图1是图示使用快门眼镜的眼镜类型的立体图像显示设备的示意图。快门眼镜的黑色部分是用于阻挡朝向观看者的光的关闭快门，而其中的白色部分是用于透射朝向观看者的光的开启快门。在图1中，如果选择液晶显示器作为显示设备DIS，那么给显示设备DIS 提供光的背光单元(BLU)是必要的。参考图1，在显示设备DIS中对左眼数据RGBL寻址时，将快门眼镜ST的左眼快门 STL打开。当在显示设备DIS中对右眼图像数据RGBR寻址时，将右眼快门STR打开。因此，观看者仅仅用左眼看到左眼图像且仅仅用右眼看到右眼图像，从而通过视差获得三维效果。液晶显示器可包括用于补偿液晶响应速度的过驱动逻辑电路。如果当前帧中的输入图像的像素数据值大于前一帧，则过驱动逻辑电路将当前帧的像素数据值增加至较高的值，而如果当前帧中的输入图像的像素数据值小于前一帧，则过驱动逻辑电路将当前帧的像素数据值降低至较低的值，从而调整施加到液晶单元的数据电压，以补偿液晶的慢响应特性。该过驱动逻辑电路可通过查找表来实现，在查找表中输入用于前一帧和当前帧的像素数据并输出相应的预先存储的调制值。图2A及2B示出过驱动方法的示例。如果如图2A 中所示，像素数据值从‘127，增加至‘191，，那么如图2B所示，过驱动逻辑电路将值‘191， 增加至更高的值‘223’。另外，如果如图2A所示，将像素数据值从‘191，降低到‘63’，那么如图2B所示，过驱动逻辑电路将值‘63’降低到更低的值‘31’。在立体图像显示设备中，可通过BDI (黑数据插入)来降低3D串扰和运动模糊以改善图像拖尾。在该方法中，如图3所示，在第(n+1)(其中η是正整数)帧周期而+1期间，在显示面板中对左眼(或右眼)图像数据寻址，在第(n+幻帧周期而+2期间，在显示面板中对与输入图像无关的黑数据寻址，随后，在第(n+3)帧周期而+3期间，在显示面板中对右眼(或左眼)图像数据寻址。根据该方法，左眼图像数据帧和右眼图像数据帧之前的帧是用于寻址黑数据的复位帧，因而当将现有技术中的2D图像驱动方法中使用的过驱动逻4辑电路原样不动地用于3D图像显示器中时，很难改善3D串扰。3D串扰表示左眼图像和右眼图像在用户的一只眼睛(左眼或右眼)上彼此重叠的程度，并通过单眼图像的黑灰度亮度与白灰度亮度的比率来定义。例如，当在第(n+1)帧周期 ^+l期间要达到的目标亮度、 在第(η+2)帧周期 ^η+2期间要达到的目标亮度、在第(η+3)帧周期 ^η+3期间要达到的目标亮度分别为“180”、“0”和“150”(如图3的左边部分所示)以及分别为“255”、“0”和 “150”(如图3的右边部分所示)时，虽然是将具有相同灰度值的像素数据寻址到显示装置的相同像素中，但是在第(η+3)帧周期而+3期间测量到的亮度不同。这是因为，如图3右边部分所示，当在第(n+1)帧周期 ^+l期间要达到的目标亮度为“255”时，由于液晶的响应延迟，在第(n+幻帧周期而+2期间的亮度增加至比黑灰度数据的目标亮度更高的亮度Di。 因此如图3右边部分所示，在第(η+3)帧周期而+3期间的亮度变得高于目标亮度150。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种使用BDI在显示立体图像时能够降低3D串扰的立体图像显示设备。根据本专利技术的示范性实施例，提供一种立体图像显示设备，包括液晶显示面板， 其中以第n+1帧数据至第n+4帧数据的顺序寻址帧数据，其中η为正整数；背光单元，其发光表面被划分成亮度可控的局部调光区，并将光提供到液晶显示面板；帧速率转换单元， 其将3D输入数据划分成左眼图像数据和右眼图像数据，将包括黑灰度数据的复位帧数据插入到所述左眼图像数据和右眼图像数据之间，从而产生包含左眼图像数据的第n+1帧数据、包含黑灰度数据的第η+2帧数据、包含右眼图像数据的第η+3帧数据以及包含黑灰度数据的第(n+4)帧数据；局部调光数据选择单元，其在第η+2和第n+4帧周期期间选择用于将全部局部调光区的亮度控制至最小值的局部调光值，以及在第n+1和第η+3帧周期期间选择用于将每个局部调光区的亮度控制至左眼图像数据或右眼图像数据的目标亮度的局部调光值；背光控制器，其基于从所述局部调光值选择单元输出的局部调光值，控制用于背光单元的每个局部调光区的背光单元的光源亮度。根据本专利技术的示范性实施例，提供一种立体图像显示设备的背光控制方法，该立体图像显示设备具有其中以第n+1帧数据至第Π+4帧数据的顺序寻址帧数据的液晶显示面板、以及发光表面被划分成亮度可控的局部调光区并将光提供到液晶显示面板的背光单元，其中η为正整数，该方法包括将3D输入数据划分成左眼图像数据和右眼图像数据，将包括黑灰度数据的复位帧数据插入到所述左眼图像数据和右眼图像数据之间，从而产生包含左眼图像数据的第n+1帧数据、包含黑灰度数据的第η+2帧数据、包含右眼图像数据的第 η+3帧数据以及包含黑灰度数据的第n+4帧数据；在第η+2和第n+4帧周期期间将全部局部调光区的亮度控制至最小值；和在第n+1和第η+3帧周期期间将每个局部调光区的亮度控制至左眼图像数据或右眼图像数据的目标亮度。附图说明附图被包括以用于提供对于本专利技术的进一步理解并被结合进来组成本说明书的一部分，用于图示本专利技术实施例，并和说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中图1是图示在眼镜类型的立体图像显示设备的左和右图像的时分操作的图表；图2A和2B是图示在显示2D图像中用于改善液晶响应特性的过驱动方法的图表；图3是图示当使用BDI显示立体图像时出现3D串扰的原因的图表；图4是图示根据本专利技术实施例的立体图像显示设备的图标；图5是图示根据本专利技术实施例的立体图像显示设备的3D模式驱动方法的波形图；图6是图示从背光单元划分出的局部调光区的示范性图表；图7是图示直接型LED背光单元例子的截面图；图8是图示场发射背光单元例子的截面图；图9是图示OLED背光单元例子的等效电路图；图10是图示根据本专利技术实施例的背光控制方法的图表；图11是根据本专利技术实施例的立体图像显示设备的背光控制方法。具体实施例方式在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的实施例。本说明书始终使用相同的附图标记表示相同的元件。在下面的描述中，当与本专利技术相关的公知功能或配置的详细描述被认为会不必要地使本专利技术的要点模糊时，将省略其详细描述。参考图4和5，根据本专利技术实施例的立体图像显示设备包括液晶显示面板100、背光单元200、时序控制器101、数据驱动电路102、栅极驱动电路103、主系统110、帧速率转换单元112、局部调光值选择单元113、背光控制器114、光源驱动单元117、查找表118以及快门眼镜130。液晶显示面板100具有插入两个玻璃基板之间的液晶层。液晶显示面板10本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种立体图像显示设备，包括：液晶显示面板，其中以第ｎ＋１帧数据至第ｎ＋４帧数据的顺序寻址帧数据，其中ｎ为正整数；背光单元，其发光表面被划分成亮度可控的局部调光区，并将光提供到液晶显示面板；帧速率转换单元，其将３Ｄ输入数据划分成左眼图像数据和右眼图像数据，将包括黑灰度数据的复位帧数据插入到所述左眼图像数据和右眼图像数据之间，从而产生包含左眼图像数据的第ｎ＋１帧数据、包含黑灰度数据的第ｎ＋２帧数据、包含右眼图像数据的第ｎ＋３帧数据以及包含黑灰度数据的第（ｎ＋４）帧数据；局部调光数据选择单元，其在第ｎ＋２和第ｎ＋４帧周期期间选择用于将全部局部调光区的亮度控制至最小值的局部调光值，以及在第ｎ＋１和第ｎ＋３帧周期期间选择用于将每个局部调光区的亮度控制至左眼图像数据或右眼图像数据的目标亮度的局部调光值；背光控制器，其基于从所述局部调光值选择单元输出的局部调光值，控制用于背光单元的每个局部调光区的背光单元的光源亮度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴峻宁，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：KR