CN102395039A - 一种随动照明的自由立体视频图像显示器 - Google Patents

Abstract

一种随动照明的自由立体视频图像显示器。包括：观众瞳孔位置采集装置（红外光源和红外摄像头），用于采集所有观众左右瞳孔位置信息，不影响观众观看图像；图像显示器件（透射式液晶屏），用于分时显示外部输入的左右两路视频图像；背光随动照明装置（包括光源阵列、叠层导光板和柱面透镜阵列），用于将背光照明光束分为左右两束，交替照明，一束跟随所有观众的左瞳孔移动，另一束跟随所有观众的右瞳孔移动，与分时显示的左右两路视频图像同步切换，把左路图像投射到所有观众的左瞳孔中，把右路图像投射到所有观众的右瞳孔中，使观众看到左右不串扰的视频立体图像。观众可以独立设置2D或3D模式；最高横向分辨率为液晶屏的物理分辨率。

Description

一种随动照明的自由立体视频图像显示器

技术领域

本发明属于自由立体显示技术领域，涉及非共轴光学系统的优化设计、多目标的快速识别与定位、目标的快速分组、随动照明控制、图像显示与照明的同步控制。

背景技术

目前，显示设备正在从平面显示方式向立体显示方式过渡，液晶光阀型立体电视已经开始商品化，能产生很好的立体视频图像，但是也存在一些缺点：每个观众配戴专用的眼镜，通过接收来自显示器的同步信号，控制左右液晶光阀高速切换开关，获得具有立体感的图像，所有观众都要戴这种眼镜观看；眼镜主要由液晶光阀、接收控制电路、电池框架等组成，比普通眼镜重，长时间使用容易疲劳；平时戴普通校正视力眼镜的观众需要戴双层眼镜观看，更容易疲劳；眼镜需要电池供电，电池有一定寿命，影响使用的连续性；眼镜的成本比较高，每人一付，很多普通消费者难以接受。

为了克服这种显示设备的缺点，自由立体显示技术成为目前研究的热点，其技术难点在于解决观众在任意位置观看时左右图像串扰的问题。现有的自由立体显示技术分别采用基于平面光栅、柱面光栅、Fresnel透镜等元件分离左右图像，有一些与这些方法相关的新方法和专利技术，但是都存在一定的局限性，例如：

“自由立体显示用柱面透镜光栅的优化设计”，【周磊，王琼华，陶宇宏等，光学学报，2009，29(12)：3506-3510】，对最经典的自由立体显示方法进行改进，但是仍然没有彻底解决分辨率低、图像亮度低、离开特定视场有图像串扰，横向移动观看有图像跳变等问题。

“LED大尺寸自由立体显示技术”【申请号：200810053883.7】，在屏幕前方用光栅遮挡光束，使观众的左右眼分别看到屏幕上的部分像素，用左眼能看到的部分显示左路图像，用右眼能看到的部分显示右路图像，实现自由立体显示。这种显示设备在某些特定角度解决了左右图像分离的问题，但是图像亮度下降很多，观众离开若干特定角度观看时仍然会出现左右图像串扰，观众横向移动观看过程中会出现图像跳变现象。

“自由立体显示器中光栅随动装置”【申请号：200620074323.6】，用Fresnel透镜、光栅和光源组成的背光光源，将照明光束分别投影到人眼的左右瞳孔，光栅随人眼左右移动。这种显示设备解决了观众横向移动时的图像跳变问题，但是存在体积大，不适合多人观看的缺点。

“多用户自由立体显示技术”【汪洋，王庆元，液晶与显示，2009，24(3)：434-437】，用Fresnel透镜把光源发出的光透过17”液晶显示屏投射到人眼，得到±30°的水平视场角，背光光束可以实时跟踪多用户，但是光源距离液晶屏839mm，显示器的体积过大。

“基于单像素液晶透镜的自由立体显示技术”【欧阳世宏，陆建钢，崔宏青等，液晶与显示，2010，25(4)：561-564】，研究了一种改进的自由立体显示器，具有体积小、分辨率高的优点，但是背光光束要对多用户分时照明，图像亮度会明显降低。

发明内容

本发明的目的是克服现有立体显示技术存在的上述不足，提供一种有实用价值的随动照明自由立体视频图像显示器。

本发明提供的随动照明自由立体视频图像显示器，包括观众瞳孔位置采集装置、图像显示器件和背光随动照明装置。

观众瞳孔位置采集装置由红外光源和红外摄像头组成，用于采集所有观众左右瞳孔位置信息，不影响观众观看图像；红外光源和红外摄像头安装在显示器上沿的中部。由于采用红外光照明，不会影响观众观看图像；与可见光图像相比，红外图像中人眼瞳孔更加容易识别。

图像显示器件是透射式液晶屏，设置在背光随动照明装置的前面、即显示器的最前面，用于交替分时显示外部输入的左右两路视频图像。

背光随动照明装置的作用是把图像显示器件显示的左路图像投射到所有观众的左瞳孔中，将右路图像投射到所有观众的右瞳孔中。该装置由光源阵列、叠层导光板和柱面透镜阵列组成。光源阵列紧贴在叠层导光板输入面上，各光源的光学特性相同，能够独立快速开关，根据观众瞳孔位置控制光源阵列中各光源的开关状态，能独立均匀地照明每块导光板，使照明光束跟随观众的瞳孔，并通过叠层导光板、弧面排列的柱面透镜阵列、透射式液晶屏将照明光束投射到观众的瞳孔中，使整个显示图像的照明均匀，实现左路照明光束跟随所有左瞳孔，右路照明光束跟随所有右瞳孔。由于调节照明光束角度的方式是控制各光源的开关状态，所以，调节过程中没有机械动作，实现照明光束对人眼的实时跟踪。

叠层导光板设置在光源阵列与透镜阵列之间，将平面排列的光源阵列变换成曲面排列的光源阵列，用于抵消柱面透镜的场曲；叠层导光板中的每块导光板均由透明平面薄板制作，相邻导光板之间用不透明薄膜隔开，导光板垂直于光源阵列所在的平面，并与水平面垂直，叠层导光板靠近光源阵列一侧端面的包络面为平面，紧贴在光源阵列上，叠层导光板靠近柱面透镜阵列一侧端面的包络面为透镜阵列的像面所确定曲面。

柱面透镜阵列位于叠层导光板与液晶屏之间，柱面透镜阵列呈弧面排列，各柱面透镜的对称面与水平面垂直，在水平剖面中，各柱面透镜光轴位于柱面透镜中心到左右视场边缘位置连线的角平分线上，此时，柱面透镜水平方向的视场角最小，有利于减小柱面透镜的轴外像差；

该装置发出的光束分为左右两束，与显示的左右两路图像同步切换，当液晶屏显示左路图像期间，该装置发出的光束只照明所有观众的左瞳孔及附近很小的区域，而不照明任何观众的右瞳孔；当液晶屏显示右路图像期间，该装置发出的光束只照明所有观众的右瞳孔及附近很小的区域，而不照明任何观众的左瞳孔。根据实时采集的瞳孔位置信息调整照明光束的角度，观众观看图像时可以随意移动，不必选择特定观看位置。

所述的柱面透镜阵列由2n个光学参数相同的柱面透镜在水平面内左右对称排列；观看平面与透射式液晶屏平行，距离为L，观众在观看平面水平方向观看的范围是±W，柱面透镜宽为D。为了使所有柱面透镜的光学参数相同，并且便于计算，用位于中心的第n个柱面透镜计算。设第n个透镜的光轴与液晶屏法线之间的夹角为A_n，第n个透镜两侧边缘的坐标分别是P_n(x_n，y_n)和P_n+1(x_n+1，y_n+1)，线段P_nP_n+1的中点为M_n(u_n，v_n)，则透镜的焦距为

$f^{\′}=\frac{2u_n{v}_n+(W+v_n)D\sin A_n}{[2u_n{v}_n+(W+v_n)D\sin A_n]{\cos }^2{A}_n-2u_n(W+v_n)}{u}_n\cos A_n.$

透镜阵列中相邻柱面透镜紧密相连，透镜边缘厚度不大于1mm，尽可能消除分块照明的边缘效应，使透射式液晶屏上的照度均匀。

所述的叠层导光板靠近柱面透镜阵列的端面包络曲面的确定方法是：

将观看平面上的点通过透射式液晶屏和柱面透镜阵列成像，得到的像面是曲面，叠层导光板靠近柱面透镜的端面与该曲面重合。

具体操作上可以在观看面的水平方向上等距分割出5～10个点，这些点通过液晶屏和透镜阵列成像，取最小光斑位置作为像点，将这些像点拟合成光滑曲线，该曲线沿铅锤方向扩展为曲面，就是叠层导光板靠近透镜阵列一侧的包络面。

柱面透镜阵列由大口径柱面透镜组成，在水平面内，柱面透镜中心到观看面视场边缘的两条连线确定透镜的水平视场范围，为了使透镜的视场角达到最小，透镜的光轴设在这两条连线的角平分线上。因此，不同位置上柱面透镜光轴的方向不同。

若将其中一路图像同时投射到某观众的左右瞳孔中，对该观众关闭另一路图像的照明，该观众看到的将是普通平面图像，即2D图像，所以，观众可以独立设置2D或3D显示模式，选择2D的观众和选择3D的观众同时观看时互不影响，观众在观看过程中也可以在2D模式和3D模式之间任意切换。

观众直接观看显示屏上的图像，所以不论观看2D或3D图像，最高横向分辨率都能达到液晶屏的物理分辨率。

本发明的设计原理

观看平面(观众)到液晶屏的设计距离为L，观众在水平方向观看的范围是±W，垂直于液晶屏方向的观看范围大约1m，柱面透镜阵列中所有透镜的光学参数相同，柱面透镜宽为D，左右对称排列2n个柱面透镜。

设第i个柱面透镜光轴在水平面内的偏转角为A_i，如图8所示，在水平剖面上第i个透镜两边的坐标分别是P_i(x_i，y_i)和P_i+1(x_i+1，y_i+1)，由已知条件可导出

x_i+1＝x_i-D sin A_i               (1)

y_i+1＝y_i+D cos A_i               (2)

线段P_iP_i+1的中点为M_i(u_i，v_i)，有

u_i＝x_i-0.5D sin A_i      (3)

v_i＝y_i+0.5D cos A_i      (4)

边缘观看位置(0，W)到M_i(u_i，v_i)连线与x轴的夹角为

$A_{i1}={\tan }^{-1}\frac{W-v_i}{u_i}---\left(5\right)$

边缘观看位置(0，-W)到M_i(u_i，v_i)连线与x轴的夹角为

$A_{i2}=-{\tan }^{-1}\frac{W+v_i}{u_i}---\left(6\right)$

为使透镜水平面内左右视场对称，把轴外像差减到最小，令该透镜光轴位于透镜中心到两侧边缘观看位置连线的角平分线上，则透镜光轴与x轴的夹角为

$A_i=\frac{1}{2}(A_{i1}+A_{i2})---\left(7\right)$

给定最靠近x轴透镜位于x轴边缘的坐标P_n+1(x_n+1，0)、柱面透镜宽度D和半视场宽度W，用上述7个方程可以递推计算出所有透镜的中心坐标M_i(u_i，v_i)(i＝1，2，Λ，2n)、透镜光轴与x轴的夹角A_i(i＝1，2，Λ，2n)。

计算柱面透镜焦距f′的方法是：首先设定最靠近x轴透镜位于x轴边缘的坐标P_n+1(x_n+1，0)、柱面透镜宽度D和半视场宽度W，然后用方程(1)-(7)以及图9中的几何关系计算该透镜的物距和像距，最后利用高斯公式计算焦距f′。

过(0，-W)点，第n个透镜的主光线与x轴的交点T(u_n+ξ，0)位于该透镜的像面上，像面与该透镜的光轴垂直，透镜中心坐标为M_n(u_n，v_n)。根据如图9所示的几何关系，物距为

$-l=\frac{u_n}{\cos A_n}$

由图中关系知

$\frac{\mathrm{\ξ}}{u_n+\mathrm{\ξ}}=-\frac{v_n}{W}$

导出关系

$\mathrm{\ξ}=-\frac{u_n{v}_n}{W+v_n}$

得到像距

$l^{\′}=(\mathrm{\ξ}-\frac{1}{2}D\sin A_n)\cos A_n$

由高斯公式导出透镜焦距

$f^{\′}=\frac{2u_n{v}_n+(W+v_n)D\sin A_n}{[2u_n{v}_n+(W+v_n)D\sin A_n]{\cos }^2{A}_n-2u_n(W+v_n)}{u}_n\cos A_n---\left(8\right)$

横向观看范围越大，柱面透镜越宽。当柱面透镜宽度与焦距之比大于1∶4时，圆柱面单透镜将会产生很大的柱面像差，此时改用二次非圆柱面透镜可以有效减小这种轴上像差。

本发明的优点和积极效果：

i)观看时不需要戴专用眼镜，长时间观看不疲劳，不会因电池电量耗尽而中断工作；

ii)观众在一定范围内的任意位置观看，图像质量相同，而不必选择特定位置观看；

iii)观众在移动过程中观看不会有图像跳变和左右图像串扰现象；

iv)左右眼看到图像的最高分辨率都能达到显示屏的物理分辨率；

v)照明光束可以同时跟随所有观众的瞳孔，每个人看到的图像质量都能达到显示屏的物理分辨率；

vi)多人观看时，每人都可以独立选择2D或3D模式，其中任何人改变显示模式时不影响其他人的观看效果；

vii)用于采用背光光源随动投射照明方式工作，与传统漫射照明光源相比，能大幅度提高光能的利用率；

viii)用分时显示方式还可以实现对不同观众显示不同的画面。

附图说明

图1是本发明立体显示器的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图中，1是红外照明光源，2是微型红外摄像机，3是红外照明光源，4是背光光源中的光源阵列，5是叠层导光板，6是柱面透镜阵列，7是透射式液晶屏。

图3是向位于中部观众显示左路图像时刻的背光照明光束示意图。

图4是向位于中部观众显示右路图像时刻的背光照明光束示意图。

图5是向位于右侧观众显示左路图像时刻的背光照明光束示意图。

图6是向位于右侧观众显示右路图像时刻的背光照明光束示意图。

图7是向位于中部观众和右侧观众同时显示左路图像时刻的背光照明光束示意图。

图8是显示器中柱面透镜位置参数在z＝0平面的示意图。

图中8是观看平面所在的平面，即x＝0的平面；9是液晶屏，液晶屏在x＝L的平面上；在观看平面上，观看范围从y＝-W到y＝W；10是柱面透镜阵列，对应于图2中的透镜阵列6，其中11是第i个柱面透镜，该透镜的中心坐标为M_i(u_i，v_i)，上边缘坐标为P_i+1(x_i+1，y_i+1)，下边缘坐标为P_i(x_i，y_i)，所有柱面透镜的宽度均为D；12是该透镜的一条主光线，这条主光线过(0，W)点，与x轴的夹角为A_i1 13是x轴的平行线；

14是该透镜的另一条主光线，这条主光线过(0，-W)点，与x轴的夹角为A_i2；15是透镜的光轴，与x轴的夹角为A_i。

图9是计算透镜焦距的几何关系示意图，位于z＝0平面上。

图中16是柱面透镜阵列中的第n个透镜，中心的坐标为M_n(u_n，v_n)，该透镜上边缘位于x轴上；17是透镜16的光轴，该光轴与x轴的夹角为A_n；18是透镜16的一条主光线，该光线过(0，W)点，并与x轴相交于T(u_n+ξ，0)点；19是透镜16的物平面，该平面过光轴17与y轴的交点，并且与光轴17垂直；20是透镜16的像平面，该平面过光轴17与x轴的交点，并且与光轴17垂直；透镜16的物距为-l，像距为l′。

具体实施方式

实施例1：

如图1、2所示，本发明提供的基于随动照明的自由立体视频图像显示器，包括壳体，壳体内安装的光源阵列4、叠层导光板5、柱面透镜阵列6、透射式液晶屏7、红外摄像头2、红外照明光源1和3。

光源阵列设置在显示器的后部，光源阵列中的每个光源都排列在同一个平面上；

叠层导光板设置在光源阵列的前面，叠层导光板中的每块导光板均由透明平面薄板制作，相邻导光板之间用不透明薄膜隔开；导光板垂直于光源阵列所在的平面，并与水平面垂直，叠层导光板靠近光源阵列所在平面的端面包络面为平面，贴近光源阵列安装，叠层导光板靠近柱面透镜阵列的端面包络面为曲面；

叠层导光板的前面为柱面透镜阵列，柱面透镜阵列呈弧面排列，凹面朝观众，各柱面透镜光轴位于透镜中心到平面视场边缘处人眼位置连线的角平分线上；

光源阵列、叠层导光板与柱面透镜阵列组成背光随动照明装置，光源阵列用于根据观众位置选择光源阵列中各光源的开关状态，使照明光束跟随观众的瞳孔，并通过叠层导光板、弧面排列的柱面透镜阵列、透射式液晶屏将照明光束投射到观众的瞳孔中，使整个显示图像的照明均匀；

透射式液晶屏设置在柱面透镜阵列的前面、显示器的前表面；

红外摄像头与红外照明光源设置在显示器前表面的壳体上，红外摄像头与红外照明光源组成观众瞳孔位置采集装置，利用“红眼”现象获得容易识别的人眼位置图像，而不影响观众观看显示屏上的画面。

下面以19”显示器为例，具体说明各部分参数的确定方法：

计算19”显示器的参数(以下未注长度单位均为mm)，设其宽高比为4∶3，则屏宽为386.08，取W＝195，n＝3，D＝68，x₄＝635，y₄＝0，代入式(1)～(7)递推计算，得到表1中的结果。

表1计算柱面透镜位置和光轴在水平面内的角度

取靠近中心(i＝3)的数据代入式(8)，得到透镜的焦距f’＝109.07，考虑到单正透镜有负场曲和负的柱面像差，透镜焦距取整为f’＝100。

设计柱面单透镜，焦距f’＝100，透镜材料为PC，优化参数，使柱面像差最小，微调结构后，透镜参数为

R      K       d     透镜宽度   材料

62     -0.86

-570   -20     11.5  69         Polycarb

在如图8所示的坐标系中，各透镜的中心坐标和透镜光轴相对水平线的倾角列于表2中，其中透镜光轴倾角顺时针为正，逆时针为负。

表2透镜位置和倾角

透镜序号	透镜前表面中心坐标	透镜光轴倾角
			6	(613.4539，168.1667)	-14.0605°
5	(626.6934，101.5520)	-8.4213°
			4	(633.3364，33.9593)	-2.8046°
3	(633.3364，-33.9593)	2.8046°
			2	(626.6934，-101.5520)	8.4213°
1	(613.4539，-168.1667)	14.0605°

等间隔取7个人眼坐标(见表3中的第1列)，用Zemax计算这7个坐标通过透镜阵列成像后各光斑最小位置的坐标，计算结果列于表3中。

表3计算成像位置

人眼坐标

透镜6成像

透镜5成像

透镜4成像

透镜3成像

透镜2成像

透镜1成像

(0，300)

(699.2，152.0)

(708.7，77.4)

(712.1，2.5)

(709.8，-72.5)

(700.8，-147.2)

(686.0，-221.4)

(0，200)

(715.3，164.4)

(727.2，87.6)

(730.6，10.1)

(728.1，-67.3)

(717.6，-143.6)

(700.8，-219.0)

(0，100)

(724.8，181.4)

(738.7，102.9)

(744.3，23.5)

(742.0，-55.8)

(732.1，-134.4)

(715.5，-211.7)

(0，0)

(725.0，198.7)

(741.0，120.0)

(748.5，40.0)

(748.5，-40.0)

(740.0，-120.0)

(725.0，198.7)

(0，-100)

(715.5，211.7)

(732.1，134.4)

(742.0，55.8)

(744.3，-23.5)

(738.7，-102.9)

(724.8，-181.4)

(0，-200)

(700.8，219.0)

(717.6，143.6)

(728.1，67.3)

(730.6，-10.1)

(727.2，-87.6)

(715.3，-164.4)

(0，-300)

(686.0，212.4)

(700.8，147.2)

(709.8，72.5)

(712.1，-2.5)

(708.7，-77.4)

(699.2，-152.0)

计算叠层导光板靠近透镜阵列端面的包络面。从观看面上沿y轴等间隔取n个观看位置Q_i(x_i，y_i)(i＝1，2，Λ，n)，本例取n＝9，用Zemax计算Q_i经过第j个透镜成像后光斑最小的位置Q′_ji(x′_ji，y′_ji)(j＝1，2，A，6；i＝1，2，Λ，9)。设每层导光板的厚度均为2mm，用三次样条函数插值分段计算，结果列于表4中。

综上所述，本例显示器由液晶屏、透镜阵列、叠层导光板、光源阵列组成。观看平面宽2×195mm；液晶屏对角线长19”，距离观看平面600mm；透镜阵列由6个相同柱面透镜组成，焦距100mm，中心坐标和光轴在水平剖面中的倾角列于表2中；叠层导光板由厚度2mm的透明平行平板叠置而成，各导光板靠近透镜一侧端面中心坐标列于表4中，叠层导光板另一侧端面为平面；光源阵列紧贴叠层导光板。

表4插值计算得到的导光板端面中心坐标

Claims (5)

1.一种随动照明的自由立体视频图像显示器，其特征在于该显示器包括观众瞳孔位置采集装置、图像显示器件和背光随动照明装置；

观众瞳孔位置采集装置：由红外光源和红外摄像头组成，用于采集所有观众左右瞳孔位置信息，不影响观众观看图像；

图像显示器件：是透射式液晶屏，设置在背光随动照明装置的前面、即显示器的最前面，用于分时显示外部输入的左右两路视频图像；

背光随动照明装置：由光源阵列、叠层导光板、柱面透镜阵列组成；光源阵列设置在叠层导光板的输入端，光源阵列中的每个光源都排列在同一个平面上，各光源的光学特性相同，能够独立快速开关，能对叠层导光板中的各层导光板实现独立均匀地照明；叠层导光板设置在光源阵列的前面；将平面排列的光源阵列变换成曲面排列的光源阵列，用于抵消柱面透镜的场曲；叠层导光板中的每块导光板均由透明平面薄板制作，相邻导光板之间用不透明薄膜隔开，导光板垂直于光源阵列所在的平面，并与水平面垂直，叠层导光板靠近光源阵列一侧端面的包络面为平面，紧贴在光源阵列上，叠层导光板靠近柱面透镜阵列一侧端面的包络面为曲面；柱面透镜阵列位于叠层导光板的前方，柱面透镜阵列呈弧面排列，各柱面透镜的对称面与水平面垂直，在水平剖面中，各柱面透镜光轴位于柱面透镜中心到左右视场边缘位置连线的角平分线上，此时，各柱面透镜水平方向的视场角最小，有利于减小柱面透镜的轴外像差；

背光随动照明装置用于将背光照明光束分为左右两束，交替照明，一束跟随所有观众的左瞳孔移动，另一束跟随所有观众的右瞳孔移动，与分时显示的左右两路视频图像同步切换，把左路图像投射到所有观众的左瞳孔中，把右路图像投射到所有观众的右瞳孔中，使观众看到左右不串扰的视频立体图像。

2.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于所述的柱面透镜阵列由2n个相同的柱面透镜左右对称依次排列，观看平面与透射式液晶屏平行，距离为L，观众在观看平面观看液晶屏上的图像，水平方向观看的范围是±W，垂直于液晶屏方向的观看范围是观看平面前后各0.5m，柱面透镜宽为D，设第n个透镜的光轴在水平面内与液晶屏法线的夹角为A_n，第n个透镜两侧边缘的坐标分别是P_n(x_n，y_n)和P_n+1(x_n+1，y_n+1)，透镜中心即线段P_nP_n+1的中点为M_n(u_n，v_n)，则透镜的焦距为

$f^{\′}=\frac{2u_n{v}_n+(W+v_n)D\sin A_n}{[2u_n{v}_n+(W+v_n)D\sin A_n]{\cos }^2{A}_n-2u_n(W+v_n)}{u}_n\cos A_n.$

3.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于所述的叠层导光板靠近柱面透镜阵列的端面包络曲面的确定方法是：

将观看平面上的点通过透射式液晶屏和柱面透镜阵列成像，得到的像面是曲面，叠层导光板靠近柱面透镜的端面与该曲面重合；

具体操作上可以在观看平面的水平方向上等距分割出5～10个点，这些点通过透射式液晶屏和柱面透镜阵列成像，取最小光斑位置作为像点，将这些像点拟合成光滑曲线，该曲线沿铅锤方向扩展为曲面，得到叠层导光板靠近透镜阵列一侧的包络面。

4.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于所述的光源阵列中选择各光源开关状态的方法是：

由红外摄像头采集所有人眼瞳孔位置信息后，根据人脸轮廓将瞳孔分成左右两组，用高斯成像公式计算出与各瞳孔所在位置对应的导光板，与这些导光板对应的光源即是能照亮这些瞳孔的光源；

左右两路图像交替显示，显示左路图像的同时开启能照亮所有左瞳孔的光源，关闭其它光源，使左眼看到左路图像，此时右眼看不到图像；显示右路图像的同时开启能照亮所有右瞳孔的光源，关闭其它光源，使右眼看到右路图像，此时左眼看不到图像；左右两路图像切换的周期小于人眼的视觉滞留时间，使观众看到“连续的”立体视频图像。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示器，其特征在于所述的红外光源和红外摄像头安装在显示器上沿的中部。

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