[發明專利]裸視三維顯示組件及三維顯示裝置

有效

• 申請號: 202110703637.7
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113534489B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 季楠
• 申請（專利權）人: 深圳市立體通技術有限公司
• 主分類號: G02B30/26
• 分類號: G02B30/26
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃鴻華

本申請涉及裸視三維顯示組件及三維顯示裝置，所述裸視三維顯示組件包括三維傾斜框架；三維傾斜框架包括至少二個斜側板，每一斜側板用于至少部分設置在顯示屏幕之上，斜側板向內具有預設傾斜度，且于顯示屏幕的顯示方向上具有預設高度；斜側板設置為遮擋顯示屏幕的邊緣位置。上述裸視三維顯示組件通過在顯示屏幕上設置內傾的三維傾斜框架，適當地在用戶通過雙眼觀看平面屏幕所顯示的三維視頻時，形成了一個空間視差，正好能與看屏幕時的視差相融合，從而解決了困擾裸視三維顯示行業已久的屏幕邊緣視差變化及由此引發的眩暈和不舒適的問題；且具有結構簡單、使用靈活的優點，易于制造且成本低廉，便于攜帶及使用；且無需限制3D內容制作的自由度。

技術領域

本申請涉及裸視三維顯示領域，特別是涉及裸視三維顯示組件及三維顯示裝置。

背景技術

目前裸視三維(3-dimension，3D)技術亦稱裸眼3D技術，其主要通過“指向背光”、“視差屏障”、“柱狀光柵”、“分布式光學矩陣”等方法，將屏幕上具有視差的兩幅畫面分別投射到對應的眼睛中，模擬人眼視差成像的原理，從而讓觀看者在腦中形成立體畫面。以“柱狀光柵”為例，如圖1所示，右影像110通過柱狀透鏡屏130出射右圖視線111至右眼140；如圖2所示，左影像120通過柱狀透鏡屏130出射左圖視線121至左眼150；整體如圖3所示，于觀看者腦中形成立體畫面。

根據兩幅畫面中物體的位置和需要投射的眼睛的不同，會出現“零視差”、“正視差”及“負視差”三種情況，充分體現畫面中各個物體間的空間位置關系。其中，“零視差”即物體在屏幕上，也稱屏點；“正視差”即物體在屏幕內部，也稱入屏；“負視差”即物體在屏幕和觀看者之間，也稱出屏。“零視差”如圖4所示，對于三維顯示，顯示面160具有右圖161及左圖162，對于右圖161，右眼140觀看到右眼虛像141，對于左圖162，左眼150觀看到左眼虛像151，右眼虛像141及左眼虛像151于觀看者腦中共同形成虛像170，此時虛像170在屏幕上。“正視差”如圖5所示，同樣地，右眼虛像141及左眼虛像151于觀看者腦中共同形成虛像170，但此時虛像170在屏幕內部。“負視差”如圖6所示，同樣地，右眼虛像141及左眼虛像151于觀看者腦中共同形成虛像170，但此時虛像170在屏幕和觀看者之間。

裸眼3D看到的畫面，是通過左右兩眼視差虛擬出的立體空間畫面。因為畫面的載體是屏幕，所以無論是手機、平板、顯示器或者電視，在觀看裸眼3D內容時都會有一個問題，那就是在屏幕的邊緣，因為在視線范圍內有了屏幕邊緣的干擾，使得雙眼無法形成立體視差，無論正視差和負視差的畫面都會歸于零視差，這讓立體展示效果出現重大問題，讓觀賞者產生眩暈感、不適感，主要體現在以下兩點。

一是前后空間關系混亂。當用戶看一個出屏的物體時，用戶認為物體和屏幕存在不受阻擋的空間關系，即一個更靠近用戶的物體，是不會被離用戶遠一些的物體擋住；如圖7所示，理論上裸視三維顯示終端200的顯示屏幕210所顯示的三維圖像211不應被顯示屏幕210所遮擋。然而實際看到的情況則是如圖8所示，由于顯示屏幕210的局限性，三維圖像211被顯示屏幕210所遮擋；即一個本應該在屏幕前方的東西被屏幕切斷了，這與人眼自然形成的前后位置關系認知不同，會造成大腦的錯覺，致使用戶產生邏輯錯覺。

二是視差突變。因為屏幕的邊緣切割，導致原本是負視差或者正視差的物體有了一個不對的參照物，結果大腦會將被屏幕切割的物體認為是在零視差的位置上，這就會造成視差的突變，影響3D顯示效果，由于邏輯錯覺以致造成眩暈感。

在過去幾十年的裸眼3D技術研究過程中，“如何在屏幕邊緣正確呈現3D效果”和“防止視差突變導致的3D眩暈問題”一直困擾著從業者。為了解決這個問題，行業內在創作裸眼3D內容時，通過不在靠近邊緣的地方制作具有正/負視差的物體來規避這個問題，行業內稱為“屏點不能被截斷”。

雖然通過3D內容制作可以規避這個問題，但同時也限制了3D內容制作的自由度，限定了物體活動的范圍，降低了3D內容可以表達的效果。

發明內容