[發明專利]一種裸眼立體顯示調整方法、調整裝置及相應設備、系統

有效

• 申請號: 201210018898.6
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102547348A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 宋磊;戈張
• 申請（專利權）人: 深圳超多維光電子有限公司
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;G02B27/22
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;曲鵬

技術領域

本發明涉及裸眼立體顯示技術，尤其涉及一種跟蹤式裸眼立體顯示調整方法、調整裝置及相應設備、系統。

背景技術

目前的立體影像顯示方式大致可分為3類，即眼鏡式、頭戴顯示器(Head?Mount?Display)式以及本文將介紹的裸眼式。裸眼式包括許多種類，通常采用透鏡陣列式技術、視差障礙式技術等實現。裸眼立體顯示裝置主要由二維(Two-Dimensional，2D)平面顯示器(包括液晶顯示器、等離子顯示器、場發射顯示器以及有機電致發光顯示器等)配合分光器件如光柵組裝而成。使用的光柵可分為狹縫光柵和柱面光柵，對應地，光柵式3D立體顯示器也有兩種實現方式：狹縫光柵式立體顯示裝置和微透鏡陣列立體顯示裝置。在多種多樣的裸眼式立體顯示技術中，最先開始開發的是雙眼(或稱2視點)方式。繼雙眼方式之后，多眼(或稱多視點)方式、全景(光線空間再現)方式、以及視點數更多的超多視點方式相繼被研發出來。

裸眼立體顯示存在的一個很重要缺陷是受到觀看區域的限制，利用頭部跟蹤系統可以有效的緩解這個缺陷，使得觀看區域增大很多。頭部跟蹤系統可以實時檢測觀看者的位置，如果觀看者所在位置不能看到立體顯示效果，可以調整顯示器的顯示參數來改變可以觀看到立體顯示效果(不包括逆視)的區域的位置，使得觀看者看到立體顯示效果。

業界早就開發出了可在觀看者移動時切換左、右(LR)眼圖像的技術，如圖1所示，液晶面板前放置有視差柵格，可以將左眼圖像和右眼圖像分離開。觀看者在初始位置時，左眼看到左眼圖像、右眼看到右眼圖像，可以看到立體顯示效果。當觀看者向左移動了相當于其眼間距離如65mm時，此時觀看者最初看到的左、右眼圖像互換，視差發生顛倒，這種狀態稱為“逆視”，觀看者不能看到立體顯示效果。而如果利用跟蹤技術，在觀看者移動時切換液晶面板上左眼圖像及右眼圖像的顯示，改變左眼圖像和右眼圖像的觀看區域，如圖1的右圖。此時觀看者左眼看到左眼圖像，右眼看到右眼圖像，就可以使觀看者移動后也看到立體顯示效果。之后，業界又開發出了可橫向移動柵格位置的轉換柵格技術。如圖2所示，當觀看者的位置發生橫向偏移時，如果只移動了眼間距離的一半，例如32.5mm時，觀看者的左、右眼會同時看到右眼圖像和左眼圖像，即出現串擾現象。在這種情況下，只需略微移動柵格，就能消除串擾。

在支持多視點的跟蹤式裸眼立體顯示系統中，也可以采用上述方式進行調整。通常地，在N視點的裸眼立體顯示設備中，會提供N個視點圖像(簡稱為視圖)，N＞2，顯示面板的橫向上對排列成第1視圖(view1)、第2視圖(view2)、......、第N視圖(viewN)的視圖序列進行循環顯示，文中，將該視圖序列view1view2......viewN稱為N視點視圖序列，其中的每一視圖用于顯示相應視點的部分圖像。N視點視圖序列中任意兩個相鄰視圖即view1和view2、view2和view3、......、view(N-1)和viewN滿足：前一視圖進入觀看者左眼(即作為左眼圖像)同時后一視圖進入到觀看者右眼(即作為右眼圖像)時可以產生立體顯示效果，即兩個相鄰視圖具有正常的視差。N視點視圖序列中的第1個視圖可稱為首視圖，最后1個視圖可稱為尾視圖。上述兩個相鄰視圖構成一個圖像對，如view1和view2圖像對，該圖像對中的前一視圖為view1，后一視圖為view2。顯示面板上用于顯示一N視點視圖序列中的一個視圖的顯示單位稱為一個顯示單元，顯示單元是一個邏輯概念，可以是用于顯示某一視圖的像素、次像素、次次像素或其組合。用于顯示一N視點視圖序列的N個連續的顯示單元稱為一個顯示單元排列周期。可以將顯示單元排列周期的第1個顯示單元(即用于顯示N視點視圖序列中第1個視圖的顯示單元)的起始位置稱為該顯示單元排列周期的起始位置。

以支持4視點的帶柵格的裸眼立體顯示裝置為例，圖3所示是從垂直于顯示面板且平行于顯示面板寬度的方向截取得到的，繪出了立體顯示設備中的顯示面板10和分光器件20的一個局部。圖1所示坐標軸的坐標原點可以定義在顯示器中心。該坐標軸的X軸方向也稱為橫向，Y軸(未示出)方向也稱為高度方向，Z軸也稱為前后方向，Z坐標值也稱為觀看距離。