CN103048717A - 一种对狭缝光栅设计的参数优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及狭缝光栅式裸眼立体显示技术领域，在传统的狭缝光栅裸眼立体显示器设计中，在增大可视区域左右尺寸和降低图像间相互串扰时，将会引起光能损失率增大。本发明提出了一种对传统狭缝光栅设计的参数优化方法，在确保光能损失率可以接受的条件下，依据立体视觉要求进行仿真和实验，通过选取最佳狭缝宽度，使视区的左右尺寸增大，图像间相互串扰降低。仿真和实验结果表明，与传统值相比较，本发明提出的优化方法使视区左右尺寸增大了150%，串扰值降低了13.9%，而光能损失率仅增加了14%。从而达到较佳的观看效果，具有较高的应用价值。

Description

一种对狭缝光栅设计的参数优化方法
技术领域
本发明涉及3D立体显示领域，更具体地说，本发明涉及狭缝光栅式裸眼立体显示技术领域。
背景技术
随着科技的发展和生活质量的提高，人们已不满足于传统的二维图像显示，立体显示技术已成为当今引人注目的科技领域，在国民经济发展中和国防安全上具有重要的战略意义。被称为第三代电视的3D电视、立体显示器以及立体手机显示屏等立体显示产品，将具有广阔的市场前景。美国的DTI 公司、日本的Sanyo 公司及荷兰的Philips公司等都开发出了一些商业产品；国内的一些大企业和研究单位也纷纷研发出了一些实验性产品。
无需借助外界工具的裸眼立体显示技术，使用户在观看立体图像时更加舒服、更加灵活，是当前世界上显示技术领域的一个研究热点。裸眼立体显示器主要包括狭缝光栅裸眼立体显示器和柱镜光栅裸眼立体显示器，其中狭缝光栅裸眼立体显示器由于结构简单、容易实现和成本低廉等优点，是目前最有可能实现商业化的产品。但是，狭缝光栅裸眼立体显示器也存在着一些原理上的缺陷，比如分辨率下降、亮度不足、可视区域较小及图像间相互串扰（Crosstalk）（或称重影）等，限制了它的广泛应用。为此，本发明提出了一种对传统狭缝光栅设计参数进行优化的方法，在确保光能损失率可以接受的条件下，依据立体视觉要求进行仿真和实验，通过选取最佳狭缝宽度，使视区的左右尺寸增大，串扰降低，而光能损失率影响较小。
发明内容
本发明提出了一种对传统狭缝光栅设计的参数优化方法，在确保光能损失率可以接受的条件下，依据立体视觉要求进行仿真和实验，通过选取最佳狭缝宽度，使视区的左右尺寸增大，图像间相互串扰降低。从而达到最佳的观看效果。
本发明采用以下方案实现：一种对狭缝光栅设计的参数优化方法，其特征在于包括以下步骤：
S01：通过公式b/(a+b)得出光能损失率，控制该光能损失率小于0.6；其中a表示狭缝光栅的透光部分，b表示狭缝光栅的不透光部分；
S02：通过公式C L=[(L Lbw-L Lbb)/(L Lwb-L Lbb)]×100%得出左眼通道的串扰，控制该串扰小于15%，其中LLwb表示左图像显示全白而右图像显示全黑，所记录的亮度信息；LLbw表示右图像显示全白而左图像显示全黑，所记录的亮度信息；L Lbb表示左、右图像都显示全黑，所记录的亮度信息；
S03：通过公式u 1=(b-a)c/(2c-b-a)得出视区的左右尺寸，控制u 1大于2cm，其中c为液晶显示器上子像素的宽度。
在本发明一实施例中，所述狭缝光栅为垂直结构或斜结构。
在本发明一实施例中，所述狭缝光栅的透光区域为小孔。
在本发明一实施例中，还包括控制狭缝的宽度在0.7a1到0.9a1之间。
本发明提出了一种对传统狭缝光栅设计的参数优化方法。针对目前市面上狭缝光栅裸眼立体显示器中存在的亮度不足、串扰严重、可视区域较小的问题，给出了一种比较有效的解决方案，也对狭缝光栅裸眼立体显示器的光栅设计具有一定的指导意义。
附图说明
图1是本发明实施例方法流程示意图。
图2是示出视区的左右尺寸随a的变化曲线。
图3是示出串扰值CL随a的变化曲线。
图4是示出光能损失率随a的变化曲线。 
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
本实施例提供一种对狭缝光栅设计的参数优化方法，其在确保光能损失率小于一预定值的条件下，依据立体视觉要求进行仿真和实验，通过选取最佳狭缝宽度，使视区的左右尺寸增大，图像间相互串扰降低。
如图1所示，本实施例提供一种对狭缝光栅设计的参数优化方法，其特征在于包括以下步骤：
S01：通过公式b/(a+b)得出光能损失率，控制该光能损失率小于0.6；其中a表示狭缝光栅的透光部分，b表示狭缝光栅的不透光部分；
S02：通过公式C L=[(L Lbw-L Lbb)/(L Lwb-L Lbb)]×100%得出左眼通道的串扰，控制该串扰小于15%，其中LLwb表示左图像显示全白而右图像显示全黑，所记录的亮度信息；LLbw表示右图像显示全白而左图像显示全黑，所记录的亮度信息；L Lbb表示左、右图像都显示全黑，所记录的亮度信息；
S03：通过公式u 1=(b-a)c/(2c-b-a)得出视区的左右尺寸，控制u 1大于2cm，其中c为液晶显示器上子像素的宽度。
在本发明一实施例中，所述狭缝光栅为垂直结构或斜结构。所述狭缝光栅的透光区域为小孔。
在本发明一实施例中，还包括控制狭缝的宽度在0.7a1到0.9a1之间。
附图中，图2是示出视区的左右尺寸随a的变化曲线，图3是示出串扰值CL随a的变化曲线，图4是示出光能损失率随a的变化曲线。均为通过实验实测得到的曲线图。
具体的以24寸液晶显示器为例，分辨率为1920×1080，点距为0.277mm，子像素宽度c为0.0922mm，狭缝光栅与液晶像素之间距离d为2mm，根据公式狭缝a=uc/(u+c)计算出传统值a1为0.0921mm。图2-图4中，横坐标均表示狭缝宽度a的变化情况，纵坐标依次表示视区的左右尺寸u1、串扰值CL以及光能损失率的变化情况。
由图2可知，视区的左右尺寸u1随a的增大从65mm减小到6mm。由图3可知，串扰值CL随a的增大而逐渐增大。由此表明：适当减小狭缝a的值，则在一定程度上可以有效地增加视区的左右尺寸，同时也可以改善图像间的串扰问题。但是从图4可以看出，如果狭缝a的值越小，光能损失率就越大。结合上述3个图，可以得到为确保显示亮度，光能损失率必须小于0.6，根据图4，光能损失率0.6对应于a的取值约为0.7a1。为获得更好的视觉效果，a取值需大于0.7a1；同时要获得良好的视觉效果，CL值必须小于15%，根据图3，CL值为15%对应于a的取值约为0.9a1。为取得更好的视觉效果，a取值需小于0.9a1。通过上面的分析，狭缝a的值取0.8a1左右比较适合，此时u1=15mm，CL=14.2%，光能损失率0.57，相比较于a取理论值，u1增大了150%，CL降低l3.9%，虽然光能损失率增加14%，但是显示亮度不会太低，这样立体显示器的视觉效果达到最佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 

Claims (4)

1.一种对狭缝光栅设计的参数优化方法，其特征在于包括以下步骤：
S01：通过公式b/(a+b)得出光能损失率，控制该光能损失率小于0.6；其中a表示狭缝光栅的透光部分，b表示狭缝光栅的不透光部分；
S02：通过公式C L=[(L Lbw-L Lbb)/(L Lwb-L Lbb)]×100%得出左眼通道的串扰，控制该串扰小于15%，其中LLwb表示左图像显示全白而右图像显示全黑，所记录的亮度信息；LLbw表示右图像显示全白而左图像显示全黑，所记录的亮度信息；L Lbb表示左、右图像都显示全黑，所记录的亮度信息；
S03：通过公式u 1=(b-a)c/(2c-b-a)得出视区的左右尺寸，控制u 1大于2cm，其中c为液晶显示器上子像素的宽度。
2.根据权利要求1所述的一种对狭缝光栅设计的参数优化方法，其特征在于：所述狭缝光栅为垂直结构或斜结构。
3.根据权利要求1所述的一种对狭缝光栅设计的参数优化方法，其特征在于：所述狭缝光栅的透光区域为小孔。
4.根据权利要求1所述的一种对狭缝光栅设计的参数优化方法，其特征在于：还包括控制狭缝的宽度在0.7a1到0.9a1之间。
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