[發(fā)明專利]LED立體顯示屏及制作方法、顯示系統(tǒng)和顯示方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110337301.X
• 申請(qǐng)日: 2011-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN102376207A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇萍;馬建設(shè);夏飛鵬;張波常;趙雪江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): G09F9/33
• 分類號(hào): G09F9/33
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示設(shè)備，特別是涉及一種基于全息透鏡的LED（發(fā)光二極管）立體顯示屏及制作方法、顯示系統(tǒng)和顯示方法。

背景技術(shù)

彩色LED顯示技術(shù)具有亮度高，視角大，工作電壓低，功耗小，壽命長(zhǎng)，耐沖擊等其他顯示技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，可以滿足各種不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

現(xiàn)實(shí)世界是一個(gè)三維世界，人們?cè)谟^看影像時(shí)一般都希望也能是立體的，而一般的LED顯示屏都只能進(jìn)行二維顯示，利用LED顯示技術(shù)實(shí)現(xiàn)自由立體顯示是研究者研究的熱點(diǎn)課題。

中國(guó)專利申請(qǐng)CN?101321300A提出了一種基于光柵的LED大尺寸自由立體顯示技術(shù)，LED屏上顯示含有設(shè)定視差信息的左右眼圖像，在LED屏前間隔放置一塊光柵板，利用光柵板保證觀察者左眼只看到左眼圖像，右眼只看到右眼圖像，從而實(shí)現(xiàn)自由立體顯示。但使用光柵板時(shí)，要想觀察者能夠觀察到清晰的畫面，光柵板和LED屏之間的距離需要比較大。在LED像素間距為4毫米，觀察者距離屏5米時(shí)通過(guò)計(jì)算得光柵板與LED屏的距離應(yīng)為29厘米。這一距離過(guò)大會(huì)使得光柵板安裝困難，系統(tǒng)太過(guò)龐大且穩(wěn)定性大大降低。????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于全息透鏡的LED立體顯示屏，在獲得裸眼立體顯示效果的基礎(chǔ)上具有穩(wěn)定緊湊的結(jié)構(gòu)和較小的空間尺寸。

本發(fā)明的另一目的是提供采用該LED立體顯示屏的顯示系統(tǒng)。

本發(fā)明的又一目的基于全息透鏡的LED立體顯示方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于全息透鏡的LED立體顯示屏，包括LED顯示屏，還包括設(shè)置在所述LED顯示屏前的全息透鏡陣列板，所述全息透鏡陣列板上分布有全息透鏡陣列，全息透鏡單元與所述LED顯示屏的像素點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，且單個(gè)像素點(diǎn)位于對(duì)應(yīng)全息透鏡單元的焦點(diǎn)處，所述LED顯示屏顯示具有不同視角的視差圖像序列形成的立體幀，或連續(xù)播放多個(gè)所述立體幀形成動(dòng)態(tài)立體影像，通過(guò)所述全息透鏡陣列，所述圖像序列在所述LED顯示屏上分布的不同視角圖像的光線以設(shè)定的不同再現(xiàn)角射出以形成觀察區(qū)域，人的左眼和右眼在所述觀察區(qū)域分別接收到從所述圖像序列中分離出的不同視角的圖像。

優(yōu)選地，所述全息透鏡在縱橫方向上均勻分布在所述全息透鏡陣列板上，所述的全息透鏡的形狀可以是圓形或橢圓形或規(guī)則多邊形。

優(yōu)選地，不同視角的水平視差圖像序列包括由n個(gè)攝像單元所采集的n個(gè)視角的圖像，其中n≥2，從每個(gè)視角的圖像的第一列像素起，按設(shè)定順序?qū)⒏鱾€(gè)視角的圖像的相應(yīng)列像素排列在所述LED顯示屏上，直至每個(gè)視角的圖像的最后一列像素排列完，各列像素拼接起來(lái)得到所述立體幀，人的左眼和右眼在觀察區(qū)域分別接收到屬于不同視角的圖像的各列像素。

優(yōu)選地，不同視角的水平和垂直視差圖像序列包括由m×n攝像單元陣列所采集的m×n個(gè)視角的圖像，其中m，n≥2；

對(duì)應(yīng)于n列中的每一列攝像單元，從每個(gè)視角的圖像的第一列像素起，按設(shè)定順序?qū)⒏鱾€(gè)視角的圖像的相應(yīng)列像素排列在所述LED顯示屏上，直至每個(gè)視角的圖像的最后一列像素排列完；

對(duì)應(yīng)于m行中的每一行攝像單元，從每個(gè)視角的圖像的第一行像素起，按設(shè)定順序?qū)⒏鱾€(gè)視角的圖像的相應(yīng)行像素排列在所述LED顯示屏上，直至每個(gè)視角的圖像的最后一行像素排列完；

像素陣列拼接起來(lái)得到所述同時(shí)包含水平和垂直視差的立體幀，人的左眼和右眼在設(shè)定的橫向觀察位置接收到屬于不同視角圖像的各列像素，且接收到的各列像素所屬的行隨人眼的縱向觀察位置而變化。

一種基于全息透鏡的LED立體顯示系統(tǒng)，包括顯示控制裝置和前述任一種的LED立體顯示屏，所述控制裝置向所述LED立體顯示屏提供立體幀圖像信號(hào)、LED顯示屏驅(qū)動(dòng)信號(hào)及控制信號(hào)。

一種基于全息透鏡的LED立體顯示系統(tǒng)，包括：

前述任一種LED立體顯示屏；

攝像裝置，至少包括用于采集n個(gè)視角的圖像的n個(gè)攝像單元，其中n≥2；和

控制裝置，用于控制攝像裝置的圖像采集，以及控制將具有不同視角的視差圖像序列形成的立體幀在LED顯示屏顯示。

一種制作基于全息透鏡的LED立體顯示屏的方法，包括：