[发明专利]LED三维显示控制系统

说明书

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。

发明内容

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。