[發明專利]基于RGBW正方形子像素的跟蹤式自由立體顯示屏

有效

• 申請號: 201110432463.1
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN102413352A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 王瓊華;鐘全民;羅江勇;趙悟翔
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;G02B27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及跟蹤式自由立體顯示技術，更具體地說，本發明涉及基于可移動狹縫光柵的跟蹤式自由立體顯示技術。

背景技術

基于狹縫光柵的自由立體顯示器具有結構簡單、成本低且與現有平板顯示器兼容等優點，從而備受關注。然而，常規狹縫光柵自由立體顯示器存在諸如觀看視角小、圖像分辨率低以及串擾較為嚴重等問題。為此，人們提出了基于人眼跟蹤技術的可移動狹縫光柵自由立體顯示器，它具有視角寬、圖像分辨率高和串擾小等優點。然而，在這種顯示中，狹縫的移動通常是通過改變狹縫光柵的最小顯示單元的顯示狀態來實現的。因此，狹縫的移動不是連續的，由此引起的視區移動也不連續，即只有在觀看者移動一定距離以上時，相應的視區調整才會響應。這種傳統的跟蹤式自由立體顯示通常基于條狀RGB（紅綠藍）子像素結構的平板顯示屏，并采用豎條狀可移動狹縫光柵，其兩幅視差圖像分別由平板顯示屏的像素在豎直方向上的奇列和偶列構成。這種跟蹤式自由立體顯示器僅在最佳觀看視點處左右視差圖像不存在串擾，而觀看者在最小響應距離內眼睛微動時，將會看到有串擾的立體圖像。因此，可移動狹縫光柵的跟蹤式自由立體顯示器的串擾問題值得重視。

發明內容

本發明為基于RGBW（紅綠藍白）正方形子像素的跟蹤式自由立體顯示屏，其目的是解決現有的基于可移動狹縫光柵的跟蹤式自由立體顯示技術在最佳觀看距離處仍會出現串擾的問題。

本發明提出的基于RGBW正方形子像素的跟蹤式自由立體顯示屏包括具有RGBW正方形子像素排列結構的平板顯示屏和豎條狀可移動狹縫光柵，如附圖1所示。具有RGBW正方形子像素排列結構的平板顯示屏中RGBW正方形子像素排列結構如附圖2所示，一個像素單元由豎直方向上緊密排列的四個正方形子像素R、G、B、W構成，如附圖2中橢圓圈內的四個子像素，這種高為四倍子像素節距，寬為一倍子像素節距的像素單元在豎直方向上周期性重復構成一條像素列。在水平方向上，兩條緊密相鄰的像素列與一條寬為一倍子像素節距的豎直不發光暗條交替重復排列。每一不發光暗條兩側的像素列對分別顯示兩幅不同的視差圖像，附圖2中子像素上的數字標注“1”、“2”代表兩幅不同的視差圖像。在這種RGBW正方形子像素排列結構中不發光的暗條用于創建具有一定寬度的無串擾左右視區，從而使觀看者在微小移動時不會看到有串擾的立體圖像。豎條狀可移動狹縫光柵如附圖3所示，包括透明部分和不透明部分。通過狹縫的移動可以使立體圖像視區分布根據觀看者的位置產生適當的調整，以提供給觀看者無串擾的立體圖像。

本發明提出的基于RGBW正方形子像素的跟蹤式自由立體顯示屏的原理圖如附圖4所示。其中，W_s為豎條狀可移動狹縫光柵的透明條紋寬度，W_b為豎條狀可移動狹縫光柵的不透明條紋寬度，t為平板顯示屏的子像素節距，D為具有RGBW正方形子像素排列結構的平板顯示屏與豎條狀可移動狹縫光柵之間的距離，Z為最佳觀看距離，s為視區寬度，e為人的兩眼間距。這些參數滿足如下關系：

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本發明提出的基于RGBW正方形子像素的跟蹤式自由立體顯示屏中，具有RGBW正方形子像素排列結構的平板顯示屏含有不發光的暗條會使顯示屏的原始亮度降低。然而，由于RGBW正方形子像素結構比傳統條狀RGB子像素結構在亮度上有近50%的提升。因此，與傳統條狀RGB子像素結構排列的跟蹤式自由立體顯示屏相比，提出的基于RGBW正方形子像素的跟蹤式自由立體顯示屏中RGBW子像素結構的高亮度一定程度上彌補了因含有不發光的暗條而損失的亮度。

本發明提出的基于RGBW正方形子像素的跟蹤式自由立體顯示屏在水平和豎直方向上的圖像分辨率較2D顯示屏都有下降，其立體圖像水平和垂直分辨率分別下降為常規RGBW正方形子像素2D顯示屏的2/3和1/2。該發明裝置能夠在最佳觀看距離處為觀看者提供無串擾的立體圖像。

附圖說明

附圖1為基于RGBW正方形子像素的跟蹤式自由立體顯示屏的結構示意圖。

附圖2為具有RGBW正方形子像素排列結構的平板顯示屏的結構示意圖。

附圖3為豎條狀可移動狹縫光柵的結構示意圖。

附圖4為基于RGBW正方形子像素的跟蹤式自由立體顯示屏的原理圖。