CN103686117B - 一种超多视点自动立体显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种超多视点自动立体显示装置，包括显示面板与分像装置，显示面板显示多视点合成图像，分像装置进行空间分像，产生立体视觉；显示面板与分像装置按设定方式进行配置；分像装置包括多个平行排列的分像单元，分像单元水平宽度为M/N个子像素，M与N的最大公约数为1，且M＞N；每行依次同向偏移X/Y个子像素，X与Y的最大公约数为1。本发明利用显示面板与分像单元之间的分数效应，进行行列方向的视点倍增；利用视点图像间的增强相应，在串扰与立体效果间进行均衡设计，使人眼感觉到的分辨率由分像装置的分像单元密度决定，而不是由视点数决定，实现高分辨率的超多视点显示，有效改善立体显示舒适性，减少死区区域，提高整体立体显示效果。

Description

一种超多视点自动立体显示装置
技术领域
本发明属于自动立体显示技术领域，涉及一种立体显示装置，尤其涉及一种超多视点自动立体显示装置。
背景技术
一种类型的自动立体显示装置主要由显示面板和分像装置组成，显示面板通常由LCD、PDP等平板显示器件组成，分像装置通常由狭缝光栅和柱镜光栅等光栅器件组成。显示面板包括多个像素，每个像素由用于显示不同颜色分量的多个子像素组成；分像装置包括多个平行排列的分像单元，将分像装置按一定方式配置在显示面板前面，可以将不同的子像素的输出引导到不同的空间位置。如果将多视点图像按照分像装置的分光特性进行合成并在显示面板上显示，经过分像装置，可使人的双眼看到不同的视点图像，产生立体感觉，如图1、图2所示。
立体显示中的会聚与焦点不一致的问题，是影响立体显示舒适性的主要因素，解决这个问题的有效途径是增加显示视点数，如果显示视点数增加到在人眼的瞳孔距离内能看到不同的视点图像，将有效地改进会聚与焦点不一致问题，提高立体显示舒适性。但是，要增加上述自动立体显示装置的显示视点数，显示分辨率会受到显著影响。如果显示面板是1920x1080的全高清面板，RGB三基色显示，显示视点数为9，由于分辨率随着视点数的增加线性下降，则单个视点图像分辨率是640x360；采用已有多视点自动立体装置，则人的双眼可感觉到的视觉分辨率是2x640x360。从提高立体显示舒适性、减少“死区”区域，9个视点依然不够，还需要更多的显示视点数，显示分辨率还会进一步降低。在文献《新型显示科技发展“十二五”专项规划》中，明确提出多视点自动立体显示产业化要求是视点数不少于16个，要实现这种超多视点自动立体显示，已有多视点自动立体显示装置显然是不够的，分辨率会下降到无法接受的程度。
如何解决显示视点数与显示分辨率的矛盾是超多视点自动立体显示装置的关键问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种超多视点自动立体显示装置，可实现高分辨率的超多视点显示，提高整体立体显示效果。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种超多视点自动立体显示装置，包括显示面板与分像装置，显示面板显示多视点合成图像，分像装置进行空间分像，可使人的双眼看到不同的视点图像，产生立体视觉；
所述显示面板与分像装置按设定方式进行配置；分像装置包括多个平行排列的分像单元，分像单元水平宽度为M/N个子像素，M与N的最大公约数为1，且M＞N；每行依次同向偏移X/Y个子像素，X与Y的最大公约数为1。
作为本发明的一种优选方案，设分像装置的分像单元栅距为d，配置斜角为θ，显示面板与分像装置配置为：（1）tanθ＝X/(T*Y)，T由子像素高宽比决定，X/Y为行偏移子像素数；（2）d/cosθ＝w*M/N，w为子像素宽度；
M与N的最大公约数为1，在水平方向上每N个分像单元覆盖的M个子像素构成一个周期，且每个子像素经过分像后具有不同的视点方向；
X与Y的最大公约数为1，在垂直方向上每Y行形成一个周期，周期内每行具有不同的起始视点。
作为本发明的一种优选方案，整个显示装置形成的显示视点数V＝k*M/N，其中，k为视点倍增系数，k＝(N*Y)/K，K为N与Y的最大公约数。
作为本发明的一种优选方案，视点按如下方式进行配置：vi，j＝(j*k+vi)％V，其中，i，j为显示面板子像素行列坐标，vi为行起始视点；如果分像装置右倾，vi＝(i*k*X/Y)％V；如果左倾，vi＝V-(i*k*X/Y)％V。
作为本发明的一种优选方案，所述分像单元水平宽度经过充分约分后为M/N个子像素，每行依次同向偏移的子像素倍数经过充分约分后为X/Y。
本发明的有益效果在于：本发明提出的超多视点自动立体显示装置将显示面板与分像装置按设定方式进行配置，利用显示面板与分像单元之间的分数效应，进行行列方向的视点倍增；利用视点图像间的增强相应，在串扰与立体效果间进行均衡设计，可使人眼感觉到的分辨率由分像装置的分像单元密度决定，而不是由视点数决定，可实现高分辨率的超多视点显示，有效改善立体显示舒适性，减少“死区”区域，提高整体立体显示效果。本发明可实现超多视点自动立体显示，甚至可达到“连续视点”的显示效果。
附图说明
图1为现有狭缝光栅自动立体显示示意图。
图2为现有柱镜光栅自动立体显示示意图。
图3为26视点自动立体显示示意图（左倾）。
图4为54视点自动立体显示示意图（左倾）。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
本发明揭示了一种超多视点自动立体显示装置，包括显示面板与分像装置，显示面板显示多视点合成图像，分像装置进行空间分像，可使人的双眼看到不同的视点图像，产生立体视觉；显示面板与分像装置按设定方式进行配置。
显示面板通常有LCD、PDP等平板显示器件构成，分像装置通常由多个平行的分像单元组成；如狭缝光栅或柱镜光栅中，狭缝光栅由多个平行的分像狭缝组成，柱镜光栅有多个平行的柱镜组成。
分像单元水平宽度为M/N子像素，M与N的最大公约数为1，且M＞N；每行依次同向偏移X/Y子像素，X与Y的最大公约数为1。在本发明的描述中，M/N、X/Y是经过充分约分后的数值；如分像单元水平宽度为24/15子像素，其实质为8/5个子像素，依然属于本发明的保护范围。
设分像装置的分像单元栅距为d，配置斜角为θ，显示面板与分像装置配置为：（1）tanθ＝X/(T*Y)，T由子像素高宽比决定，X/Y为行偏移子像素数；（2）d/cosθ＝w*M/N，w为子像素宽度，如图3所示。
由于M与N的最大公约数为1，则在水平方向上每N个分像单元覆盖的M个子像素构成一个周期，且每个子像素经过分像后具有不同的视点方向。同样，由于X与Y的最大公约数为1，则在垂直方向上每Y行形成一个周期，周期内每行具有不同的起始视点。因此，结合水平与垂直方向的分像特点，整个显示装置可形成显示视点数为V＝k*M/N，其中，k为视点倍增系数，k＝(N*Y)/K，K为N与Y的最大公约数。
视点按如下方式进行配置：vi，j＝(j*k+vi)％V；其中，i，j为显示面板子像素行列坐标，vi为行起始视点；如果分像装置右倾，vi＝(i*k*X/Y)％V；如果左倾，vi＝V-(i*k*X/Y)％V。
实施例二
本实施例以26视点自动立体显示装置为例介绍本发明显示装置。
请参阅图3，本实施例中，分像单元水平宽度为13/3个子像素，每行依次同向偏移1/2个子像素，则M=13，N=3，X=1，Y=2，K=1，如图3所示。则这种配置下的超多视点自动立体显示装置的视点倍增系数k=(N*Y)/K=6，显示视点数V=k*M/N=26。
视点配置为vi，j＝(6*j+vi)％26，如果分像装置右倾，vi＝(3*i)％26；如果左倾，vi＝26-(3*i)％26。
实施例三
本实施例以54视点自动立体显示装置为例介绍本发明显示装置。
请参阅图4，本实施例中，分像单元水平宽度为9/2个子像素，每行依次同向偏移11/12个子像素，则M=9，N=2，X=11，Y=12，K=2。则这种配置下的超多视点自动立体显示装置的视点倍增系数k=(N*Y)/K=12，显示视点数V=k*M/N=54。
视点配置为vi，j＝(12*j+vi)％54，如果分像装置右倾，vi＝(11*i)％54；如果左倾，vi＝54-(11*i)％54。
综上所述，本发明提出的超多视点自动立体显示装置将显示面板与分像装置按设定方式进行配置，利用显示面板与分像单元之间的分数效应，进行行列方向的视点倍增；利用视点图像间的增强相应，在串扰与立体效果间进行均衡设计，可使人眼感觉到的分辨率由分像装置的分像单元密度决定，而不是由视点数决定，可实现高分辨率的超多视点显示，有效改善立体显示舒适性，减少“死区”区域，提高整体立体显示效果。本发明可实现超多视点自动立体显示，甚至可达到“连续视点”的显示效果。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (2)

1.一种超多视点自动立体显示装置，包括显示面板与分像装置，显示面板显示多视点合成图像，分像装置进行空间分像，可使人的双眼看到不同的视点图像，产生立体视觉；其特征在于：
所述显示面板与分像装置按设定方式进行配置；分像装置包括多个平行排列的分像单元，分像单元水平宽度为M/N个子像素，M与N的最大公约数为1，且M＞N；每行依次同向偏移X/Y个子像素，X与Y的最大公约数为1；
设分像装置的分像单元栅距为d，配置斜角为θ，显示面板与分像装置配置为：(1)tanθ＝X/(T*Y)，T由子像素高宽比决定，X/Y为行偏移子像素数；(2)d/cosθ＝w*M/N，w为子像素宽度；
M与N的最大公约数为1，在水平方向上每N个分像单元覆盖的M个子像素构成一个周期，且每个子像素经过分像后具有不同的视点方向；
X与Y的最大公约数为1，在垂直方向上每Y行形成一个周期，周期内每行具有不同的起始视点；
整个显示装置形成的显示视点数V＝k*M/N，其中，k为视点倍增系数，k＝(N*Y)/K，K为N与Y的最大公约数；
视点按如下方式进行配置：视点vij＝(j*k+vi)％V，其中，i，j为显示面板子像素行列坐标，vi为行起始视点；如果分像装置右倾，vi＝(i*k*X/Y)％V；如果左倾，vi＝V-(i*k*X/Y)％V。
2.根据权利要求1所述的超多视点自动立体显示装置，其特征在于：
所述分像单元水平宽度经过充分约分后为M/N个子像素，每行依次同向偏移的子像素倍数经过充分约分后为X/Y。
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