3d顯示設(shè)備、3d顯示系統(tǒng)及顯示3d 圖像的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3D顯示設(shè)備、3D顯示系統(tǒng)及顯示3D圖像的方法，該3D顯示設(shè)備包括：顯示屏；背光裝置，其包括脈沖光源；以及驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置用于接收根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)，以根據(jù)視頻信號(hào)控制顯示屏顯示3D圖像，并控制脈沖光源以脈沖形式在視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱期間發(fā)射背光脈沖，其中，背光脈沖的持續(xù)時(shí)間小于垂直消隱的持續(xù)時(shí)間。該3D顯示設(shè)備避免了背光的消減，背光的利用效率幾乎可達(dá)到100%。
【專利說明】3D顯示設(shè)備、3D顯示系統(tǒng)及顯示3D圖像的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種3D顯示設(shè)備、3D顯示系統(tǒng)及顯示3D圖像的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]普通的2D顯示系統(tǒng)主要包括顯示設(shè)備和與顯示設(shè)備連接的控制裝置(例如計(jì)算機(jī)的主機(jī)、電話等)。顯示設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)裝置(例如顯卡)接收來自控制裝置的視頻信號(hào)，根據(jù)該視頻信號(hào)而控制在顯示設(shè)備中的顯示屏上顯示圖像。在控制裝置與顯示設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)裝置之間使用標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議，在來自控制裝置的根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)中，每幀周期的垂直消隱占據(jù)每幀周期的很短一段，例如在根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DVI (數(shù)字視頻接口)協(xié)議的視頻信號(hào)中，每幀周期的垂直消隱占據(jù)每幀周期的1%_2%。
[0003]與2D顯示系統(tǒng)相同地，3D顯示系統(tǒng)也包括顯示設(shè)備和與顯示設(shè)備連接的控制裝置，并且同樣地，顯示設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)裝置(例如顯卡)接收來自控制裝置的視頻信號(hào)，根據(jù)該視頻信號(hào)而控制在顯示設(shè)備中的顯示屏上顯示圖像。不同的是，由于3D顯示系統(tǒng)原理是使觀眾左右眼看到不同的圖像，左眼看到的是對(duì)應(yīng)左眼的圖像，右眼看到的是對(duì)應(yīng)右眼的圖像，從而3D顯示系統(tǒng)還包括受控制的3D眼鏡。具體地，3D顯示系統(tǒng)中，實(shí)際上在顯示設(shè)備上顯示的是兩組圖像，一組是給左眼看的，一組是給右眼看的。視頻信號(hào)中的每幀周期依次輪流對(duì)應(yīng)于給左眼看的圖像和給右眼看的圖像，對(duì)應(yīng)地，給左眼看的圖像和給右眼看的圖像在依次輪流出現(xiàn)在顯示屏上。在顯示某一幀給一個(gè)眼看的圖像時(shí)，通過控制3D眼鏡而遮擋另一個(gè)不應(yīng)看到該幀圖像的眼。
[0004]另外，3D顯示系統(tǒng)中，每一幀圖像都是由一個(gè)眼睛看到，而該幀的圖像的掃描階段(圖像在傳輸中的階段)不應(yīng)被眼睛看到，只有在圖像掃描完成階段(垂直消隱階段)透光，也就是可以允許圖像的光線進(jìn)入眼睛，并且眼睛對(duì)該幀圖像的感受程度是圖像亮度和感受時(shí)間的積分。從而，在現(xiàn)有的3D顯示技術(shù)中，在每幀圖像的傳輸中的階段，3D眼鏡的兩個(gè)鏡片都經(jīng)由控制而被遮擋(一般是通過通電而使鏡片變?yōu)楹谏?，并且每幀視頻信號(hào)中的垂直消隱占據(jù)每幀的周期被加長，以確保觀眾看到足夠亮度和清晰度的視頻圖像。然而，為了防止鬼影現(xiàn)象(ghosting)，每幀視頻信號(hào)的垂直消隱所占據(jù)的時(shí)間不能無限制地加長。此外，3D顯示設(shè)備中背光裝置始終處于開啟背光的狀態(tài)。
[0005]例如，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)視頻信號(hào)是根據(jù)DVI協(xié)議的視頻信號(hào)時(shí)，每幀視頻信號(hào)中垂直消隱最多占據(jù)32%，否則會(huì)出現(xiàn)鬼影問題。并且，對(duì)應(yīng)于每一幀的視頻信號(hào)，3D眼鏡中僅有一個(gè)鏡片在該幀視頻信號(hào)的垂直消隱期間可透光。圖1中，視頻信號(hào)坐標(biāo)中“I”代表該幀視頻信號(hào)傳輸中，“O”代表該幀視頻信號(hào)傳輸完成，即垂直消隱；在鏡片狀態(tài)坐標(biāo)中，“O”代表兩個(gè)鏡片均處于被遮擋狀態(tài)，“ I ”代表左鏡片處于透光狀態(tài)，“-1 ”代表右鏡片處于透光狀態(tài)。背光裝置始終處于開啟背光的狀態(tài)(圖中未示出)。
[0006]從而，在現(xiàn)有的3D顯示技術(shù)中背光裝置所提供的亮度只有一部分(對(duì)應(yīng)于垂直消隱)進(jìn)入了觀眾的眼鏡，且加長的垂直消隱占據(jù)了視頻信號(hào)的數(shù)字鏈路的較大部分的帶寬，同時(shí)加長的垂直消隱還要求控制裝置與驅(qū)動(dòng)裝置之間非標(biāo)準(zhǔn)的視頻傳輸協(xié)議，從而需要對(duì)普通驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行改動(dòng)(即使用非標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)裝置)，而非標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)裝置不利于將來產(chǎn)品的進(jìn)一步升級(jí)。
[0007]因此，需要提供一種3D顯示設(shè)備、3D顯示系統(tǒng)及顯示3D圖像的方法，以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種3D顯示設(shè)備，其包括:顯示屏；背光裝置，其包括脈沖光源；以及驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置用于接收根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)，以根據(jù)視頻信號(hào)控制顯示屏顯示3D圖像，并控制脈沖光源以脈沖形式在視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱期間發(fā)射背光脈沖，其中，背光脈沖的持續(xù)時(shí)間小于垂直消隱的持續(xù)時(shí)間。
[0009]進(jìn)一步地，背光脈沖的峰值功率大于100W。
[0010]進(jìn)一步地，背光脈沖的峰值功率為2KW。
[0011]進(jìn)一步地，視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DVI協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2% ;或者視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的HDMI協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2% ;或者視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DP協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2%。
[0012]進(jìn)一步地，脈沖光源為脈沖LED或半導(dǎo)體激光器。
[0013]進(jìn)一步地，視頻信號(hào)的傳輸速率為120幀/秒以上。
[0014]進(jìn)一步地，背光脈沖具有第一背光脈沖和第二背光脈沖兩種形式，第一背光脈沖和第二背光脈沖交替發(fā)射。
[0015]進(jìn)一步地，第一背光脈沖包括順次發(fā)射的第一脈沖和第二脈沖；第二背光脈沖包括順次發(fā)射的第三脈沖和第四脈沖；其中，第一脈沖短于第二脈沖，第三脈沖長于第四脈沖；或者第一脈沖長于第二脈沖，第三脈沖短于第四脈沖。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種3D顯示系統(tǒng)，其包括:控制裝置，其輸出根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)；3D顯示設(shè)備，其包括顯示屏；背光裝置，其包括脈沖光源；和驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置與控制裝置連接來接收視頻信號(hào)，以根據(jù)視頻信號(hào)控制顯示屏顯示3D圖像，并控制脈沖光源以脈沖形式在視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱期間發(fā)射背光脈沖，其中，背光脈沖的持續(xù)時(shí)間小于垂直消隱的持續(xù)時(shí)間；以及3D眼鏡，其與控制裝置有線或無線連接，以根據(jù)視頻信號(hào)而以相等的遮擋周期交替遮擋3D眼鏡的兩個(gè)鏡片，其中，每個(gè)遮擋周期相應(yīng)于視頻信號(hào)的每幀周期。
[0017]進(jìn)一步地，背光脈沖的峰值功率大于100W。
[0018]進(jìn)一步地，背光脈沖的峰值功率為2KW。
[0019]進(jìn)一步地，視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DVI協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2% ;或者視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的HDMI協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2% ;或者視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DP協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2%。
[0020]進(jìn)一步地，脈沖光源為脈沖LED或半導(dǎo)體激光器。[0021]進(jìn)一步地，視頻信號(hào)的傳輸速率為120幀/秒以上。
[0022]進(jìn)一步地，背光脈沖具有第一背光脈沖和第二背光脈沖兩種形式，第一背光脈沖和第二背光脈沖交替發(fā)射；3D眼鏡根據(jù)第一背光脈沖的結(jié)束而遮擋3D眼鏡的兩個(gè)鏡片之一，并根據(jù)第二背光脈沖的結(jié)束而遮擋3D眼鏡的兩個(gè)鏡片中的另一個(gè)。
[0023]進(jìn)一步地，第一背光脈沖包括順次發(fā)射的第一脈沖和第二脈沖；第二背光脈沖包括順次發(fā)射的第三脈沖和第四脈沖；其中，第一脈沖短于第二脈沖，第三脈沖長于第四脈沖；或者第一脈沖長于第二脈沖，第三脈沖短于第四脈沖。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，還提供了一種顯示3D圖像的方法，其包括:接收根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)；根據(jù)視頻信號(hào)顯示3D圖像，并以脈沖形式在視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱期間發(fā)射背光脈沖，其中，背光脈沖的持續(xù)時(shí)間小于垂直消隱的持續(xù)時(shí)間。
[0025]進(jìn)一步地，背光脈沖的峰值功率大于100W。
[0026]進(jìn)一步地，背光脈沖的峰值功率為2KW。
[0027]進(jìn)一步地，背光脈沖具有第一背光脈沖和第二背光脈沖兩種形式，第一背光脈沖和第二背光脈沖交替發(fā)射。
[0028]本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
[0029]本發(fā)明的3D顯示設(shè)備中，驅(qū)動(dòng)裝置接收根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)，以根據(jù)視頻信號(hào)控制顯示屏顯示3D圖像，并控制脈沖光源以脈沖形式在視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱期間發(fā)射背光脈沖，且背光脈沖的持續(xù)時(shí)間小于垂直消隱的持續(xù)時(shí)間。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，為了使觀眾得到正常清晰的3D圖像，上述背光脈沖的功率要大大高于普通連續(xù)的背光的功率。
[0030]可以理解，來自于顯示設(shè)備的對(duì)應(yīng)于每幀的視頻信號(hào)的全部光都會(huì)進(jìn)入觀眾的一個(gè)眼鏡，從而避免了光的消減。并且由于觀眾只在很短的背光脈沖發(fā)射的時(shí)間段內(nèi)看到顯示屏上的圖像，使得視頻信號(hào)的垂直消隱可以僅占據(jù)視頻信號(hào)的數(shù)字鏈路的很小的帶寬，從而驅(qū)動(dòng)裝置可以接收根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)以控制顯示3D圖像。這樣，就能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)裝置，從而方便驅(qū)動(dòng)裝置在將來的升級(jí)。
[0031]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0032]以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施方式及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，
[0034]圖1示出了現(xiàn)有的3D顯示技術(shù)中視頻信號(hào)與3D眼鏡的鏡片狀態(tài)的時(shí)序圖；
[0035]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的3D顯示設(shè)備的組成示意圖；
[0036]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的3D顯示設(shè)備接收的視頻信號(hào)和發(fā)射的背光的時(shí)序圖；
[0037]圖4和圖5分別示出了圖3中連續(xù)的兩個(gè)背光脈沖的放大示意圖；[0038]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的3D顯示系統(tǒng)的組成示意圖；
[0039]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的3D顯示系統(tǒng)中視頻信號(hào)、發(fā)射的背光以及3D眼鏡的鏡片狀態(tài)的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0041]為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0042]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的3D顯示設(shè)備I包括顯示屏11、背光裝置12和驅(qū)動(dòng)裝置13，背光裝置12包括脈沖光源121。驅(qū)動(dòng)裝置13用于接收如圖3中所示的根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)，以根據(jù)視頻信號(hào)控制顯示屏11顯示3D圖像，并控制脈沖光源以如圖3中所示的脈沖形式在視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱期間發(fā)射背光脈沖，其中，背光脈沖的持續(xù)時(shí)間小于垂直消隱的持續(xù)時(shí)間。圖3中，視頻信號(hào)坐標(biāo)中“I”代表該幀視頻信號(hào)傳輸中，“O”代表該幀視頻信號(hào)傳輸完成，即垂直消隱。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，由于眼睛對(duì)圖像的感受程度是圖像亮度和感受時(shí)間的積分，為了使觀眾得到正常清晰的3D圖像，上述背光脈沖的功率要大大高于普通連續(xù)的背光的功率。
[0043]可以理解，來自于顯示設(shè)備I的對(duì)應(yīng)于每幀的視頻信號(hào)的全部光都會(huì)進(jìn)入觀眾的眼鏡的相應(yīng)的一個(gè)鏡片，從而避免了光的消減。而且，由于背光是顯示設(shè)備中最大的功率消耗源，本發(fā)明的3D顯示設(shè)備中，在每幀視頻信號(hào)的傳輸階段背光裝置12不發(fā)射背光，背光脈沖可以全部進(jìn)入3D眼鏡的相應(yīng)的鏡片，從而不存在任何能量的浪費(fèi)，也就是，所發(fā)射的背光的利用效率幾乎可達(dá)到100%。
[0044]并且，由于觀眾只在很短的背光脈沖發(fā)射的時(shí)間段內(nèi)看到顯示屏上的圖像，使得視頻信號(hào)的垂直消隱可以僅占據(jù)視頻信號(hào)的數(shù)字鏈路的很小的帶寬(如圖3所示)，從而驅(qū)動(dòng)裝置13可以接收根據(jù)垂直消隱很短的標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)以控制顯示3D圖像。這樣，就能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)裝置，從而方便驅(qū)動(dòng)裝置在將來的升級(jí)。
[0045]此外，由于現(xiàn)有技術(shù)的3D顯示設(shè)備在使用時(shí)背光裝置始終處于開啟背光的狀態(tài)，使得在每幀圖像的圖像傳輸階段，所連接的3D眼鏡的兩個(gè)鏡片均需被遮擋，而在垂直消隱階段，相應(yīng)的一個(gè)鏡片最好與垂直消隱階段同步地轉(zhuǎn)變成透光。可見，現(xiàn)有技術(shù)的3D顯示設(shè)備對(duì)于其所連接的3D眼鏡的同步控制精度要求非常高。而本發(fā)明的3D顯示設(shè)備I中，背光裝置12中的光源為脈沖光源121，僅對(duì)應(yīng)于每幀視頻信號(hào)的垂直消隱階段發(fā)射一個(gè)背光脈沖，在背光脈沖以外的時(shí)間，顯示屏11都不會(huì)發(fā)光，所以無須在每幀圖像的圖像傳輸階段將其所連接的3D眼鏡的兩個(gè)鏡片均遮擋。也就是，對(duì)于本發(fā)明的3D顯示設(shè)備1，其所連接的3D眼鏡的兩個(gè)鏡片只需輪流被遮擋(輪流處于透光狀態(tài))，且每個(gè)鏡片在一個(gè)處于透光狀態(tài)的周期中能夠經(jīng)歷一個(gè)背光脈沖即可。所以本發(fā)明的3D顯示設(shè)備降低了對(duì)與其共同使用的3D眼鏡的同步控制精度的要求。[0046]此外，優(yōu)選地，該背光脈沖的峰值功率大于100W，以使觀眾得到正常清晰的3D圖像。更優(yōu)選地，背光脈沖的峰值功率可以為2KW甚至2KW以上。
[0047]優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)裝置13所接收的視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DVI協(xié)議的視頻信號(hào)，或者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的HDMI (高清晰度多媒體接口)協(xié)議的視頻信號(hào)，或者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DP (顯示接口)協(xié)議的視頻信號(hào)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DVI協(xié)議的視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%-2% ;根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的HDMI協(xié)議的視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%-2% ;根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DP協(xié)議的視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%-2%。
[0048]脈沖光源121可以為任何可以發(fā)出較大功率(例如平均功率大于100W且峰值功率大于1000W)且可以承受脈沖光發(fā)射的光源。優(yōu)選地，脈沖光源121可以為脈沖LED;或者優(yōu)選地，脈沖光源121也可以為半導(dǎo)體激光器。
[0049]此外，優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)裝置13所接收的視頻信號(hào)的傳輸速率可以為120幀/秒以上，從而對(duì)于連接至3D顯示設(shè)備I的3D眼鏡來說，每個(gè)鏡片接收到圖像的速率為60幀/秒以上，以確保觀眾的眼睛不會(huì)感受到閃爍。
[0050]背光裝置12的脈沖光源121發(fā)射的背光脈沖可以為單一的形式，優(yōu)選地，本實(shí)施例中，背光脈沖具有第一背光脈沖和第二背光脈沖兩種不同形式，并且第一背光脈沖和第二背光脈沖交替發(fā)射。這樣，與3D顯示設(shè)備連接使用的3D眼鏡可以借助于該第一背光脈沖和該第二背光脈沖而控制兩個(gè)鏡片的透光/被遮擋狀態(tài)，從而無須再另外設(shè)置其他裝置以對(duì)3D眼鏡的鏡片的狀態(tài)進(jìn)行控制(例如現(xiàn)有技術(shù)中使用紅外同步發(fā)射器和紅外同步接收器控制3D眼鏡的狀態(tài))。
[0051]該第一背光脈沖和第二背光脈沖可以為任何可相互區(qū)別的形式，優(yōu)選地，本實(shí)施例中，如圖4所示，第一背光脈沖包括順次發(fā)射的第一脈沖和第二脈沖，其中第一脈沖短于第二脈沖；如圖5所示，第二背光脈沖包括順次發(fā)射的第三脈沖和第四脈沖，其中第三脈沖長于第四脈沖。當(dāng)然，第一脈沖長于第二脈沖，第三脈沖短于第四脈沖也是可以的。
[0052]如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的3D顯示系統(tǒng)包括3D顯示設(shè)備1、控制裝置2和3D眼鏡3。該控制裝置2輸出如圖7中所示的根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)。該3D顯示設(shè)備I包括顯示屏11、和驅(qū)動(dòng)裝置13，該背光裝置12包括脈沖光源121。驅(qū)動(dòng)裝置13與控制裝置2連接來接收控制裝置2輸出的根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)，以根據(jù)該視頻信號(hào)控制顯示屏11顯示3D圖像，并控制脈沖光源121以脈沖形式在視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱期間發(fā)射背光脈沖(如圖7中所示)，其中，背光脈沖的持續(xù)時(shí)間小于垂直消隱的持續(xù)時(shí)間。另外，3D眼鏡與控制裝置2有線或無線連接，以根據(jù)上述根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)而以相等的遮擋周期交替遮擋3D眼鏡3的兩個(gè)鏡片，其中，每個(gè)遮擋周期相應(yīng)于該視頻信號(hào)的每幀周期(如圖7中所示)。圖7中，視頻信號(hào)坐標(biāo)中“I”代表該幀視頻信號(hào)傳輸中，“O”代表該幀視頻信號(hào)傳輸完成，即垂直消隱。在鏡片狀態(tài)坐標(biāo)中，“O”代表兩個(gè)鏡片均處于被遮擋狀態(tài)，“I”代表左鏡片處于透光狀態(tài)，“-1”代表右鏡片處于透光狀態(tài)。
[0053]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，由于眼睛對(duì)圖像的感受程度是圖像亮度和感受時(shí)間的積分，為了使觀眾得到正常清晰的3D圖像，上述背光脈沖的功率要大大高于普通連續(xù)的背光的功率。
[0054]可以理解，在該3D顯示系統(tǒng)中來自于顯示設(shè)備I的對(duì)應(yīng)于每幀的視頻信號(hào)的全部光都會(huì)進(jìn)入3D眼鏡3的相應(yīng)的一個(gè)鏡片，從而避免了光的消減。而且，由于背光是顯示設(shè)備中最大的功率消耗源，本發(fā)明的3D顯示設(shè)備I中，在每幀視頻信號(hào)的傳輸階段背光裝置12不發(fā)射背光，背光脈沖可以全部進(jìn)入3D眼鏡3的相應(yīng)的鏡片，從而不存在任何能量的浪費(fèi)，也就是，所發(fā)射的背光的利用效率幾乎可達(dá)到100%。
[0055]并且，由于觀眾只在很短的背光脈沖發(fā)射的時(shí)間段內(nèi)看到顯示屏上的圖像，使得視頻信號(hào)的垂直消隱可以僅占據(jù)視頻信號(hào)的數(shù)字鏈路的很小的帶寬(如圖7所示)，從而控制裝置2輸出的(也就是驅(qū)動(dòng)裝置13所接收的)是垂直消隱很短的標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)。這樣，就能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)裝置，從而方便驅(qū)動(dòng)裝置以及整個(gè)3D顯示系統(tǒng)在將來的升級(jí)。
[0056]此外，本發(fā)明的3D顯示系統(tǒng)中，背光裝置12中的光源為脈沖光源121，僅對(duì)應(yīng)于每幀視頻信號(hào)的垂直消隱階段發(fā)射一個(gè)背光脈沖，在背光脈沖以外的時(shí)間，顯示屏11都不會(huì)發(fā)光，所以無須在每幀圖像的圖像傳輸階段將3D眼鏡3的兩個(gè)鏡片均遮擋。也就是，對(duì)于本發(fā)明的3D顯示設(shè)備1，3D眼鏡3的兩個(gè)鏡片只需輪流被遮擋(輪流處于透光狀態(tài))，且每個(gè)鏡片在一個(gè)處于透光狀態(tài)的周期中能夠經(jīng)歷一個(gè)背光脈沖即可。所以本發(fā)明的3D顯示系統(tǒng)降低了對(duì)其中的3D眼鏡3的同步控制精度的要求。
[0057]此外，優(yōu)選地，該背光脈沖的峰值功率大于100W，以使觀眾得到正常清晰的3D圖像。更優(yōu)選地，背光脈沖的峰值功率可以為2KW甚至2KW以上。
[0058]優(yōu)選地，控制裝置2輸出的(也就是驅(qū)動(dòng)裝置13所接收的)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DVI協(xié)議的視頻信號(hào)，或者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的HDMI協(xié)議的視頻信號(hào)，或者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DP協(xié)議的視頻信號(hào)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DVI協(xié)議的視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2% ;根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的HDMI協(xié)議的視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2% ;根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DP協(xié)議的視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2%。
[0059]脈沖光源121可以為任何可以發(fā)出較大功率(例如平均功率大于100W且峰值功率大于1000W)且可以承受脈沖光發(fā)射的光源。優(yōu)選地，脈沖光源121可以為脈沖LED ;或者優(yōu)選地，脈沖光源121也可以為半導(dǎo)體激光器。
[0060]此外，優(yōu)選地，上述視頻信號(hào)的傳輸速率可以為120幀/秒以上，從而對(duì)于3D眼鏡3來說，每個(gè)鏡片接收到圖像的速率為60幀/秒以上，以確保觀眾的眼睛不會(huì)感受到閃爍。
[0061]另外，優(yōu)選地，如前文所述，背光脈沖可以為單一的形式，優(yōu)選地具有第一背光脈沖和第二背光脈沖兩種形式，第一背光脈沖和第二背光脈沖交替發(fā)射；3D眼鏡3根據(jù)第一背光脈沖的結(jié)束而遮擋3D眼鏡3的兩個(gè)鏡片之一，并根據(jù)第二背光脈沖的結(jié)束而遮擋兩個(gè)鏡片中的另一個(gè)(如圖7中所示)。可以理解，這種情況也屬于3D眼鏡3與控制裝置2間接無線連接的情況，因?yàn)楸彻饷}沖也是根據(jù)控制裝置輸出的視頻信號(hào)而發(fā)射的。并且，如前文所述，該第一背光脈沖和第二背光脈沖可以為任何可相互區(qū)別的形式，在此不再贅述。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，還提供了一種顯示3D圖像的方法，該方法包括以下步驟:
[0063]步驟SlOl:接收根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)；
[0064]步驟S102:根據(jù)視頻信號(hào)顯示3D圖像，并以脈沖形式在視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱期間發(fā)射背光脈沖。[0065]其中，步驟S102中的背光脈沖的持續(xù)時(shí)間小于視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱的持續(xù)時(shí)間。
[0066]可以理解，使用該方法，顯示出的對(duì)應(yīng)于每幀的視頻信號(hào)的圖像的全部光都會(huì)進(jìn)入觀眾的眼鏡的一個(gè)鏡片，從而避免了光的消減。而且，由于每幀視頻信號(hào)的傳輸階段都不發(fā)射背光，背光脈沖可以全部進(jìn)入3D眼鏡的相應(yīng)的一個(gè)鏡片，從而不存在任何能量的浪費(fèi)，也就是，所發(fā)射的背光的利用效率幾乎可達(dá)到100%。另外，根據(jù)前文所述可知，使用該方法，由于接收的是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)，使得相應(yīng)的3D顯示設(shè)備、系統(tǒng)(尤其是設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)裝置)可以是標(biāo)準(zhǔn)的，從而方便將來的升級(jí)。此外，根據(jù)前文所述可知，由于背光是脈沖形式，使得相應(yīng)的3D眼鏡3的兩個(gè)鏡片只需輪流被遮擋(輪流處于透光狀態(tài))，且每個(gè)鏡片在一個(gè)處于透光狀態(tài)的周期中能夠經(jīng)歷一個(gè)背光脈沖即可。所以，該方法降低了對(duì)相應(yīng)的3D眼鏡的同步控制精度的要求。
[0067]此外，優(yōu)選地，該背光脈沖的峰值功率大于100W，以使觀眾得到正常清晰的3D圖像。更優(yōu)選地，背光脈沖的峰值功率可以為2KW甚至2KW以上。
[0068]并且，優(yōu)選地，背光脈沖可以具有第一背光脈沖和第二背光脈沖兩種形式，第一背光脈沖和第二背光脈沖交替發(fā)射，使得使用該方法可以同時(shí)控制相應(yīng)的3D眼鏡的狀態(tài)。
[0069]本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
【權(quán)利要求】
1.一種3D顯示設(shè)備，其特征在于，包括: 顯示屏； 背光裝置，其包括脈沖光源；以及 驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于接收根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)，以根據(jù)所述視頻信號(hào)控制所述顯示屏顯示3D圖像，并控制所述脈沖光源以脈沖形式在所述視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱期間發(fā)射背光脈沖，其中，所述背光脈沖的持續(xù)時(shí)間小于所述垂直消隱的持續(xù)時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1所述的3D顯示設(shè)備，其特征在于，所述背光脈沖的峰值功率大于IOOff0
3.如權(quán)利要求2所述的3D顯示設(shè)備，其特征在于，所述背光脈沖的峰值功率為2KW。
4.如權(quán)利要求1所述的3D顯示設(shè)備，其特征在于， 所述視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DVI協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2% ;或者 所述視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的HDMI協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2% ;或者 所述視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DP協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2%。
5.如權(quán)利要求1所述的3D顯示設(shè)備，其特征在于，所述脈沖光源為脈沖LED或半導(dǎo)體激光器。
6.如權(quán)利要求1所述的3D顯示設(shè)備，其特征在于，所述視頻信號(hào)的傳輸速率為120幀/秒以上。
7.如權(quán)利要求1所述的3D顯示設(shè)備，其特征在于，所述背光脈沖具有第一背光脈沖和第二背光脈沖兩種形式，所述第一背光脈沖和所述第二背光脈沖交替發(fā)射。
8.如權(quán)利要求7所述的3D顯示設(shè)備，其特征在于， 所述第一背光脈沖包括順次發(fā)射的第一脈沖和第二脈沖； 所述第二背光脈沖包括順次發(fā)射的第三脈沖和第四脈沖； 其中，所述第一脈沖短于所述第二脈沖，所述第三脈沖長于所述第四脈沖；或者所述第一脈沖長于所述第二脈沖，所述第三脈沖短于所述第四脈沖。
9.一種3D顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括: 控制裝置，其輸出根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)； 3D顯示設(shè)備，其包括 顯示屏； 背光裝置，其包括脈沖光源；和 驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述控制裝置連接來接收所述視頻信號(hào)，以根據(jù)所述視頻信號(hào)控制所述顯示屏顯示3D圖像，并控制所述脈沖光源以脈沖形式在所述視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱期間發(fā)射背光脈沖，其中，所述背光脈沖的持續(xù)時(shí)間小于所述垂直消隱的持續(xù)時(shí)間；以及 3D眼鏡，其與所述控制裝置有線或無線連接，以根據(jù)所述視頻信號(hào)而以相等的遮擋周期交替遮擋所述3D眼鏡的兩個(gè)鏡片，其中，每個(gè)所述遮擋周期相應(yīng)于所述視頻信號(hào)的每幀周期。
10.如權(quán)利要求9所述的3D顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述背光脈沖的峰值功率大于IOOff0
11.如權(quán)利要求10所述的3D顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述背光脈沖的峰值功率為2KW。
12.如權(quán)利要求9所述的3D顯示系統(tǒng)，其特征在于， 所述視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DVI協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2% ;或者 所述視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的HDMI協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2% ;或者 所述視頻信號(hào)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的DP協(xié)議的視頻信號(hào)，其每幀周期中的垂直消隱占據(jù)其每幀周期的1%_2%。
13.如權(quán)利要求9所述的3D顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖光源為脈沖LED或半導(dǎo)體激光器。
14.如權(quán)利要求9所述的 3D顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻信號(hào)的傳輸速率為120幀/秒以上。
15.如權(quán)利要求9所述的3D顯示系統(tǒng)，其特征在于， 所述背光脈沖具有第一背光脈沖和第二背光脈沖兩種形式，所述第一背光脈沖和所述第二背光脈沖交替發(fā)射； 所述3D眼鏡根據(jù)所述第一背光脈沖的結(jié)束而遮擋所述3D眼鏡的所述兩個(gè)鏡片之一，并根據(jù)所述第二背光脈沖的結(jié)束而遮擋所述3D眼鏡的所述兩個(gè)鏡片中的另一個(gè)。
16.如權(quán)利要求15所述的3D顯示系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一背光脈沖包括順次發(fā)射的第一脈沖和第二脈沖； 所述第二背光脈沖包括順次發(fā)射的第三脈沖和第四脈沖； 其中，所述第一脈沖短于所述第二脈沖，所述第三脈沖長于所述第四脈沖；或者所述第一脈沖長于所述第二脈沖，所述第三脈沖短于所述第四脈沖。
17.—種顯示3D圖像的方法，其特征在于，包括: 接收根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸協(xié)議的視頻信號(hào)； 根據(jù)所述視頻信號(hào)顯示3D圖像，并以脈沖形式在所述視頻信號(hào)的每幀周期中的垂直消隱期間發(fā)射背光脈沖，其中，所述背光脈沖的持續(xù)時(shí)間小于所述垂直消隱的持續(xù)時(shí)間。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述背光脈沖的峰值功率大于100W。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述背光脈沖的峰值功率為2KW。
20.如權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,所述背光脈沖具有第一背光脈沖和第二背光脈沖兩種形式，所述第一背光脈沖和所述第二背光脈沖交替發(fā)射。
【文檔編號(hào)】G02B27/22GK103595985SQ201210287741
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月13日
【發(fā)明者】徐爽 申請(qǐng)人:輝達(dá)公司