[發明專利]一種高視點密度的人眼追蹤立體顯示裝置

有效

• 申請號: 201910373930.4
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110012286B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 呂國皎;王艷;陳宇峰
• 申請（專利權）人: 成都工業學院
• 主分類號: H04N13/383
• 分類號: H04N13/383;H04N13/239;H04N13/305
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種高視點密度的人眼追蹤立體顯示裝置。該顯示裝置由2D顯示面板、第一柱透鏡光柵、散射層、第二柱透鏡光柵、光路開關、第一攝像頭及第二攝像頭構成。第一攝像頭和第二攝像頭用于判斷觀看者位置。2D顯示面板提供與觀看者位置對應的視差合成圖像。第一柱透鏡光柵可將2D顯示面板上的視差合成圖像縮小成像于所述散射層位置處，用于減小像素間距。較小的像素間距有利于提高視點密度。散射層用于向第二柱透鏡光柵方向散射視差合成圖像。光路開關根據觀看者所在位置，通過選擇第二柱透鏡光柵上的部分柱透鏡將視差合成圖像投射到觀看者所在區域。當人眼處于對應的觀看區域時，可以看到與之對應的視差圖像，從而產生立體視覺。

技術領域

本發明涉及顯示技術，更具體地說，本發明涉及立體顯示技術。

背景技術

3D顯示技術是可以實現立體場景真實再現的一種顯示技術，其可以為人眼分別提供不同的視差圖像，從而使人產生立體視覺。通常立體顯示裝置由分光元件和用于提供立體視差合成圖像的2D顯示面板構成。通過精確耦合，立體視差合成圖像像素可以被分光元件投射到指定的方向，從而形成視點。然而傳統立體顯示受制于視點數目、視點密度和視區范圍之間的矛盾，在視點數目一定的情況下，視區范圍越大，則單位區域內的視點數目越少，視差連續性越低。若通過增大視點數目來提高視點密度和視區范圍，則圖像的分布率又會降低。故本發明提出了一種高視點密度的人眼追蹤立體顯示裝置。

發明內容

本發明提出了一種高視點密度的人眼追蹤立體顯示裝置。附圖1為該高視點密度的人眼追蹤立體顯示裝置的結構示意圖。該高視點密度的人眼追蹤立體顯示裝置由2D顯示面板、第一柱透鏡光柵、散射層、第二柱透鏡光柵、光路開關、第一攝像頭及第二攝像頭構成。

所述第一攝像頭和第二攝像頭用于判斷觀看者位置，其通過拍攝觀看者并利用觀看者在第一攝像頭和第二攝像頭所拍攝的兩幅圖像中的位置確定觀看者方位。觀看者位置確定后，所述2D顯示面板提供與觀看者位置對應的視差合成圖像。所述第一柱透鏡光柵可將所述2D顯示面板上的視差合成圖像縮小成像于所述散射層位置處，用于減小像素間距。較小的像素間距有利于提高視點密度。所述散射層用于將縮小成像后的視差合成圖像向所述第二柱透鏡光柵方向散射。所述光路開關可根據觀看者所在位置，選擇所述第二柱透鏡光柵上的部分柱透鏡，將縮小后的視差合成圖像投射到觀看者所在區域。當人眼處于對應的觀看區域時，可以看到與之對應的視差圖像，從而產生立體視覺。

可選地，光路開關與第二柱透鏡光柵緊貼放置，其前后位置可以互換。

可選地，光路開關可作為狹縫光柵使用，此時第二柱透鏡光柵可移除。

可選地，第一柱透鏡光柵可替換為狹縫光柵。

可選地，光路開關可用液晶面板制備。

可選地，散射層可由節距很小的透鏡陣列制備。

可選地，第一柱透鏡光柵及第二柱透鏡光柵可替換為透鏡陣列，并設置額外的攝像頭以提供具有垂直視差的立體圖像顯示。

本發明中，由于第一柱透鏡可將2D顯示面板上的視差合成圖像縮小成像于散射層位置處，用于減小像素間距，因此視差圖像經第二柱透鏡光柵投射后具有較高的視點密度以提高視差連續性；由于2D顯示面板所提供的視差圖像，可由光路開關和第二柱透鏡投射到多個區域，故視區范圍較廣；由于2D顯示面板同一時刻只需要提供觀看者所在區域的視差合成圖像，故其分辨率高于傳統多視點的立體顯示裝置。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明在第一區域進行顯示的示意圖。