[發(fā)明專利]一種立體顯示控制方法及相應(yīng)的裝置、設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210181305.8
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN102740104A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋磊;李建軍;戈張;劉寧
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳超多維光電子有限公司
• 主分類號: H04N13/04
• 分類號: H04N13/04;G02B27/22
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;曲鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及裸眼立體顯示技術(shù)，更具體地，涉及一種立體顯示控制方法及相應(yīng)的裝置、設(shè)備。

背景技術(shù)

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(shù)、視差障礙式技術(shù)等實現(xiàn)。裸眼立體顯示設(shè)備主要由二維(Two-Dimensional，2D)平面顯示器(包括液晶顯示器、等離子顯示器、場發(fā)射顯示器以及有機(jī)電致發(fā)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(yīng)地，光柵式3D立體顯示設(shè)備也包括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(shù)中，最先開始開發(fā)的是雙眼(或稱雙視點)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(xiàn))方式，以及視點數(shù)更多的超多視點方式相繼被研發(fā)出來。

以支持雙視點的帶格柵的裸眼立體顯示設(shè)備為例，圖1示意性地繪出了組成立體顯示設(shè)備的顯示面板10和分光器件20。圖1所示坐標(biāo)軸的X軸方向是顯示面板的寬度方向；Y軸方向(未示出)是顯示面板的高度方向；Z軸方向是垂直于顯示面板的方向，表示觀看者位置的三維坐標(biāo)中的Z坐標(biāo)可以稱為該觀看者的觀看距離。

如圖所示，顯示面板上兩個視點圖像的顯示單元109循環(huán)交錯排列，用L標(biāo)示的是左視點圖像的顯示單元，用R標(biāo)示的是右視點圖像的顯示單元。對N視點系統(tǒng)，N≥2，則有N個視點圖像的顯示單元循環(huán)交錯排列。相鄰的兩個顯示單元中，一個用于顯示提供給觀看者左眼的圖像，另一個用于顯示提供給觀看者右眼的圖像。文中，將N視點系統(tǒng)中連續(xù)N個顯示單元的總寬度稱為一個顯示單元排列周期寬度(也稱為顯示單元排列周期)W_M，可以以次像素個數(shù)為單位(此時W_M表示一個分光單元覆蓋的次像素數(shù))，也可以采用其他單位，W_M可以通過圖像處理的方法加以調(diào)整。

請參照圖1a，通過分光器件20上分光單元201的分光作用，會在橫向上形成交錯排列的各視點圖像的觀看子區(qū)，圖2僅示出了用加粗的四邊形表示的對應(yīng)于顯示屏幕中心的連續(xù)2個觀看子區(qū)30。標(biāo)記為L、R的觀看子區(qū)分別為左、右視點圖像的觀看子區(qū)，可以分別看到左、右視點圖像。觀看者左、右眼分別處于左、右視點圖像的觀看子區(qū)內(nèi)時，左眼看到左眼圖像，右眼看到右眼圖像，將產(chǎn)生正視，此時可以看到立體顯示效果。如果左、右眼分別處于右、左視點圖像的觀看子區(qū)內(nèi)時，將產(chǎn)生逆視。在其他位置，左、右眼會看到多個視點圖像，將產(chǎn)生串?dāng)_。從圖中可以看出，不同觀看子區(qū)的交點所處的觀看距離上，圖像的串?dāng)_最小，文中將該處的觀看距離稱為立體顯示設(shè)備的適看距離。

在多視點系統(tǒng)中，視點數(shù)至少為3，各視點圖像的觀看子區(qū)的排列及與相應(yīng)顯示單元之間的光路類似，也是在不同觀看子區(qū)的交點所處的觀看距離上，圖像的串?dāng)_最小。

裸眼立體顯示設(shè)備對于圖像視差的容納是有限度的，超過這個容限會出現(xiàn)串?dāng)_現(xiàn)象，影響觀看效果。

根據(jù)采樣原理，裸眼立體顯示設(shè)備最大容納的像素視差dis(單位：個像素)近似為：

-nf6p≤dis≤nf6p---(1)]]>

上式中，n是一個分光單元覆蓋的次像素個數(shù)(單位：個次像素)，f是分光器件與顯示面板的距離(單位：毫米mm)，p是像素點距(單位：毫米mm)。n也可以使用其他單位，上式會相應(yīng)調(diào)整，但dis取值范圍不變。

一個分光單元覆蓋的次像素個數(shù)n與分光單元的寬度等裸眼立體顯示設(shè)備的參數(shù)有關(guān)。請參照圖1b(其中分光單元以透鏡單元201’為例)，一個分光單元覆蓋的次像素個數(shù)n可以根據(jù)下式來確定：