[发明专利]一种基于多区域同步控制技术的辅助式立体显示系统

说明书

本发明提供一种基于多区域同步控制技术的辅助式立体显示系统，涉及3D显示技术领域，用于辅助式立体显示设备因左右图像时序不同步产生的串扰增大问题。一种基于多区域同步控制技术的辅助式立体显示系统，该系统用于多区域背光的3D显示设备，该系统包括多区域背光模块、液晶显示面板、液晶光阀、区域同步控制模块和偏振眼镜。多区域背光模块发出的均匀背光经过三层结构偏折之后从液晶光阀出射的光线在45°和135°之间交替切换，分别投射到观看者的左眼和右眼形成一对立体图像对。该显示系统降低了辅助式立体显示设备的串扰，并且不需要使用传统辅助式立体显示设备中的主动开关眼镜，提升了辅助式立体显示设备的便捷性和用户体验感。

技术领域

本申请涉及3D显示技术领域，具体涉及一种基于多区域同步控制技术的辅助式立体显示系统。

背景技术

当前，2D液晶显示器仍是显示器市场的主流产品。但是观看者对于深度信息的感知在这种显示方式下被忽略了。能够提供深度信息、更贴近人类所生活的三维空间的3D立体显示是当前关于显示研究的热门内容。3D立体显示目前在医疗、教育以及娱乐、影视等行业已经初露头角但还未投入大规模商业使用。人类能感知到立体是因为人的左右眼看到的两幅图像具有一定的视差，这正是3D立体显示的生理基础。3D立体显示目前的发展发向主要有裸眼立体显示和辅助式立体显示两大类。

裸眼立体显示一般是基于视差屏障或者透镜光栅实现的。视差屏障或者透镜光栅可以将左图像投影到观看者的左眼、右图像投影到观看者的右眼，其中左右图像是一对具有视差的立体图像对，这样就能够实现人眼的3D感知。但是，基于视差屏障或透镜光栅的裸眼立体显示通常由于屏障的遮挡或图像焦点模糊以及图像空间分离，屏幕亮度和图像分辨率大大降低。此外，由于视点固定，观看者只能站在与显示器固定的方位和距离处观看立体效果，观看限制很大。

如申请号CN201610382323.0的专利提供了一种用于裸眼立体显示设备的狭缝光栅及裸眼立体显示设备。采用的狭缝光栅包括基板以及间隔设置于基板上的多个遮光条，遮光条用于遮挡入射光线，狭缝光栅进一步包括位于遮光条之间的透光区域的线栅，线栅用于透射入射光线的第一偏振分量且反射入射光线的与第一偏振分量垂直的第二偏振分量，狭缝光栅设置于背光模组与液晶面板之间。该发明提高了裸眼立体显示的亮度。

辅助式立体显示一般需要借助于主动式开关眼镜来实现，依靠主动式开关眼镜来分离左右立体图像对。主动式开关眼镜由两个液晶光学开关组成，开关信号通过交替设置左右镜片的状态(是否可以通过图像)以获得左眼和右眼的独立视图。同一个时刻，只有一只眼睛可以接收到图像，当开关信号频率足够高、左右图像切换足够快时，人眼看到的图像就是立体且连续的了。这种显示方式相比裸眼立体显示，屏幕亮度和图像分辨率有所提高，但是观看者需要佩戴专用的辅助设备，略显累赘，用户体验感较差。并且在使用的过程中，普遍存在闪烁问题，容易造成视疲劳，眩晕等症状。另一方面，辅助式立体显示对于左右图像的时序要求很高，很容易产生串扰。

如申请号CN201180032120.4的专利，提供了一种用于借助开关眼镜的辅助式立体显示的背光单元。在背光关闭的第一个时间间隔内，将整组的像素输出到显示系统的显示面板，在整组的像素已经被输出到显示系统的显示面板的第二个时间间隔中，开启背光单元以便照射显示面板。在此方案中，背光的打开和关闭是在帧完全显示之后以及所有像素刷新之前，而不是在像素刷新的过程中动态地设置背光的亮灭。

传统的显示器背光源始终处于常亮状态，一些研究采用动态调光技术，根据显示图像的内容，实时调节背光源LED的亮度，在图像较暗的地方，适当调暗LED的亮度，在图案较亮的地方，适当调亮LED的亮度。这种基于像素灰度值的动态调光技术，很容易实现低功耗和高对比度的显示装置，但是依然没有解决辅助式立体显示由于左右图像对不同步而产生的串扰问题。

如申请号CN201120152193.4的专利提供了一种LED背光的动态调光装置。通过控制电路对图像信号进行处理后，输出控制信号使LED背光系统中的LED上的电流或电压适时变化，从而带来LED的亮度变化，达到了动态背光调节的目的。