[實用新型]一種基于子像素的三合一LED裸眼3D顯示裝置

有效

• 申請號: 201420053870.0
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN203827465U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 崔華坤;丁凌;何林;楊嶺;張成浩
• 申請（專利權）人: 北京樂成光視科技發展有限公司
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;H04N13/04;G02B27/22
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本實用新型涉及裸眼3D顯示領域，尤其涉及三合一LED的裸眼3D顯示。

背景技術

裸眼3D顯示是不需要輔助設備（如佩戴紅藍、偏振、快門眼鏡或者液晶頭盔等）的一種顯示技術，它在航空航天、軍事、醫學、廣告設計和娛樂互動等領域均有廣泛的應用背景。

目前，裸眼3D顯示的主流技術有兩種：狹縫光柵和柱鏡光柵。狹縫光柵是由透光和擋光的光柵條組成，通過對光線的遮擋作用，來實現不同視點圖像的空間分離，而柱鏡光柵是利用柱面透鏡對光線的折射作用，使光線在空間發生偏轉，從而實現與狹縫光柵相似的效果，這兩種方式都屬于空間復用的裸眼3D顯示技術。

但是，目前主流的這兩種光柵式裸眼3D顯示技術基于依賴于LCD液晶顯示屏，普遍存在著分辨率下降、亮度偏低等問題，而LED顯示屏因其具有高亮度、低熱量、環保、高效節能和性能穩定等優點，正逐漸應用到裸眼3D顯示領域中。

發明內容

眾所周知，裸眼3D顯示裝置對2D顯示屏的子像素結構要求特別高，一個完整像素由1R1G1B三種子像素燈組成，子像素排布方式且應滿足如下規則：在水平方向上按紅、綠、藍或藍、綠、紅循環排布；在垂直方向上為紅、綠、藍的同一色，每個子像素在水平和垂直方向上的間距均應保持相等。

但是，對于市面上常見的三合一LED顯示屏種類來說，其子像素結構通常難以滿足裸眼3D顯示的上述要求。因此，若想采用LED屏作為2D顯示裝置以期提高立體顯示亮度，只能采用特殊子像素結構排布的三拼一LED顯示屏，或者采用三合一LED顯示屏，但基于像素級別進行設計，也就是說將1R1G1B三個子像素作為一個整體，此時的像素間距即為LED顯示屏的點距。因為三合一LED裸眼3D通常是基于像素級別進行光柵設計，那么這種技術相比于相同點距的三拼一LED屏來說，分辨率將受到嚴重損失，且立體圖像細膩度也會降低，圖像的顆粒感會加重。

本實用新型提出了一種基于子像素級別的三合一LED裸眼3D顯示裝置，所述三合一LED裸眼3D顯示裝置是由三合一LED顯示屏和光柵組成；，本實用新型中涉及的三合一LED顯示屏應具有以下特征：像素均勻排布且水平和豎直方向上的點距相等，每個像素所包含的1R1G1B子像素應沿水平方向排布，通常來說，在水平方向上的兩兩子像素間距并不均勻。另外，子像素在豎直方向上應為同一種顏色。

光柵為狹縫光柵，或者為柱鏡光柵。

下面具體分兩大部分來介紹本實用新型內容：

一、光柵參數設計

因為光柵設計之前必須要知道2D顯示屏的相關參數，尤其是子像素的間距，而對于三合一LED顯示屏來講，其子像素間距并不均勻。針對這種情況，本實用新型提出子像素間距p可取三合一LED顯示屏像素點距p₀的1/3，這樣就可以根據現有的光柵設計方法對狹縫光柵或者柱鏡光柵進行參數設計。

下面給出光柵主要參數的具體設計公式：

1.首先，光柵常數d，即光柵周期的計算公式如下：

d=Kspp+s---(1)]]>

其中，K為視點數，對于擁有K視點的裸眼3D顯示器，需將K個視點的視差圖像信息合成為一幅合成圖像并顯示在2D顯示屏上。2D顯示屏的分辨率是固定的，那么，單幅視差圖像的分辨率只能占到2D顯示屏分辨率的1/K，相應的3D分辨率也下降為2D顯示屏分辨率的1/K。因此需要注意的是，采用多視點技術可提高立體觀看自由度，視點數越多，則立體觀看自由度越大，但同時使3D分辨率損失越嚴重，因此，需合理選擇視點數，在立體觀看自由度與立體分辨率兩者間取得平衡。通常，裸眼3D顯示器的視點數為8。