CN103873844A - 多视点自动立体显示器及控制其最佳观看距离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示器及其控制方法，所述显示器包括设置在显示面板的像素阵列上的光学元件；最佳观看距离控制装置，根据由传感器感测到的观看者的位置信息将通过观看者的双眼看到的主视点图像调整为第一视点图像和第二视点图像，将所述主视点图像之间的其他视点图像自动调整为以规则间隔分离开的视点图像，并使用经调整的主视点图像和主视点图像之间的经调整的其他视点图像产生视点地图；3D格式器，根据从最佳观看距离控制装置接收的视点地图绘制多视点图像的像素数据；和显示面板驱动电路，将从3D格式器接收到的多视点图像的像素数据写入到显示面板。

Description

多视点自动立体显示器及控制其最佳观看距离的方法

技术领域

本发明涉及一种多视点自动立体显示器及控制其最佳观看距离的方法。

背景技术

随着立体图像再现技术被应用于诸如电视和显示器这样的显示装置，人们即使在家中也可以容易地观看三维（3D）立体图像。3D显示器可分为使用眼镜的立体显示器和被称作无眼镜型3D显示器的自动立体显示器。立体显示器使用偏振眼镜或液晶快门眼镜分离左眼图像和右眼图像，由此实现立体图像。此外，自动立体显示器在显示屏前方或后方安装诸如视差栅栏或柱状透镜（下文简称为“透镜”）的光学元件，分离左眼图像和右眼图像的光轴，由此实现立体图像。

如图1中所示，自动立体显示器根据显示面板的像素阵列PIX与透镜LENS之间的后焦距（back length）、透镜LENS的焦距、像素间距Ppix、透镜间距Plens、观看者的左眼与右眼之间的距离等来计算观看者可正确观看立体图像的最佳观看距离OVD）。在图1中，后焦距、透镜LENS的焦距、像素间距Ppix、透镜间距Plens、以及观看者的左右眼之间的距离被固定为恒定值。此外，对于成人来说，观看者的左右眼之间的距离平均大约为65mm。

因而，如图1中所示，自动立体显示器的最佳观看距离OVD被固定为特定位置。当需要调整最佳观看距离OVD时，必须改变后焦距或透镜LENS的焦距。即使自动立体显示器利用栅栏代替图1中所示的透镜LENS时，最佳观看距离OVD也被固定为特定位置。

在图1中，“REZ”表示可看到形成右眼图像的像素R（下文称为“右眼像素”）的右眼观看区，“LEZ”表示可看到形成左眼图像的像素L（下文称为“左眼像素”）的左眼观看区。“PSUBS”是用于确保像素阵列PIX与透镜LENS之间的后焦距的透明基板。

如果观看者从最佳观看距离OVD向前或向后移动，则观看者会通过他或她的眼睛（左眼或右眼）同时看到左眼像素和右眼像素，由此会感受到3D串扰。此外，自动立体显示器可由多视点系统实现。在多视点系统中，多视点图像形成到像素阵列PIX，由此能使观看者在与最佳观看距离OVD不同的位置处看到立体图像。在多视点系统中，如果观看者从最佳观看距离OVD向前或向后移动，通过观看者的一只眼睛看到的视点图像重叠，因而使观看者感受到3D串扰。因而，只有当观看者在自动立体显示器的最佳观看距离OVD处观看图像时，观看者才会看到正常的立体图像。

已提出了一种用于控制自动立体显示器的最佳观看距离的方法，以当观看者移出最佳观看距离时估测观看者看到的像素阵列的视点图像，并修改观看者看到的视点图像的像素数据。在该方法中，修改像素数据的例子包括移动法和缩放法。移动法在观看者沿x轴左右移动时，左右移动视点地图（viewmap）。缩放法在观看者沿z轴靠近或远离显示面板时，调整视点地图的比例。

此外，x轴平行于显示面板的屏幕，z轴垂直于显示面板的屏幕。然而，现有技术的用于控制最佳观看距离的方法是通过对显示面板应用相同的算法完成的。此外，因为现有技术的用于控制最佳观看距离的方法没有考虑光学元件的透镜的折射率，所以该方法不精确。U.S.公开号No.2009/0123030A1（2009.5.14）中公开了现有技术的用于控制最佳观看距离的方法。

发明内容

本发明的一个方面是解决上面提到的现有技术的问题和其他问题。

本发明的另一个方面是提供一种即使当观看者移出最佳观看距离时也可提供立体感觉且图像质量改善的多视点自动立体显示器及相应的方法。

为了实现这些目的和其他优点并根据本发明的目的，如在此具体和概括描述的，本发明在一个方面提供了一种显示器，包括：设置在显示面板的像素阵列上的光学元件；最佳观看距离控制装置，根据由传感器感测到的观看者的位置信息将通过观看者的双眼看到的主视点图像调整为第一视点图像和第二视点图像，将所述主视点图像之间的其他视点图像自动调整为以规则间隔分离开的视点图像，并使用经调整的主视点图像和主视点图像之间的经调整的其他视点图像产生视点地图；3D格式器，根据从最佳观看距离控制装置接收的视点地图绘制多视点图像的像素数据；和显示面板驱动电路，将从3D格式器接收到的多视点图像的像素数据写入到显示面板。。

在另一个方面中，本发明提供了一种控制显示器的方法，所述方法包括：在显示面板的像素阵列上设置光学元件；根据由传感器感测到的观看者的位置信息将通过观看者的双眼看到的主视点图像通过显示器的最佳观看距离控制装置调整为第一视点图像和第二视点图像；通过最佳观看距离控制装置，将主视点图像之间的其他视点图像自动调整为以规则间隔分离的视点图像；通过最佳观看距离控制装置，使用经调整的主视点图像和主视点图像之间的经调整的其他视点图像产生视点地图；，根据从最佳观看距离控制装置接收的视点地图，通过显示器的3D格式器绘制多视点图像的像素数据；和通过显示器的显示面板驱动电路，将从所述3D格式器接收到的多视点图像的像素数据写入到显示面板。

本发明适用的其他范围从下面给出的详细描述将更加显而易见。然而，应当理解，仅通过举例说明的方式给出了表示本发明优选实施方式的详细描述和具体实施例，因为根据所述详细描述，在本发明的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。

附图说明

附图提供对本发明的进一步理解并且并入说明书而组成说明书的一部分。所述附图示出本发明的实施方式，并且与说明书文字一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1图解了现有技术的自动立体显示器的最佳观看距离；

图2是图解根据本发明实施方式的用于控制多视点自动立体显示器的最佳观看距离的方法的流程图；

图3是根据本发明实施方式的多视点自动立体显示器的最佳观看距离控制装置的框图；

图4图解了透镜和像素阵列上显示的多视点图像；

图5图解了观看区和最佳观看距离的例子；

图6图解了光路的回溯；

图7和8图解了用于调整主视点图像的方法；

图9图解了用于修改除主视点图像之外的其他视点图像的方法；

图10图解了从3D格式器输出的视点地图数据的例子；

图11显示了根据本发明实施方式的多视点自动立体显示器；

图12是示出根据本发明实施方式的多视点自动立体显示器的透镜的剖面图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。在整个附图中将尽可能使用相同的参考数字表示相同或相似的部件。应注意，如果确定已知技术可能误导本发明，则将省略这些已知技术的详细描述。

可基于诸如液晶显示器（LCD）、场发射显示器（FED）、等离子显示面板（PDP）、有机发光显示器和电泳显示器（EPD）这样的平板显示器来实现根据本发明实施方式的多视点自动立体显示器。根据本发明实施方式的多视点自动立体显示器可以在2D模式中显示二维（2D）图像的数据，在3D模式中显示三维（3D）图像的数据。

此外，3D光学元件使用透镜分离在显示面板上显示的多视点图像的光轴。3D光学元件可贴附在显示面板的像素阵列上。3D光学元件可由使用液晶显示面板电控透镜的可切换透镜实现。在U.S.专利申请No.13/077,565和13//325,272中公开了可切换透镜，在此援引这些文献的全部内容作为参考。

接着，图2是图解用于控制多视点自动立体显示器的最佳观看距离的方法的流程图，图3是根据本发明实施方式的多视点自动立体显示器的最佳观看距离控制装置的框图。

如图2中所示，最佳观看距离控制装置100包括光路回溯单元102、主视点（primary view）设定单元104、视点地图调整单元106等。最佳观看距离控制装置100根据观看者的位置信息将通过观看者的双眼看到的主视点图像调整为第I视点图像和第（I+1）视点图像，其中I是正整数。例如，最佳观看距离控制装置100根据观看者的位置信息将通过观看者的双眼看到的主视点图像调整为第一视点图像和第二视点图像。

然后，最佳观看距离控制装置100使用视点编号自动计算主视点图像之间的、以规则间隔分离的其他视点图像，由此产生视点地图。每当观看者沿x轴左右移动或者沿z轴的距离前后移动时，最佳观看距离控制装置100更新视点地图。

此外，参照图2和3，光路回溯单元102使用诸如图像传感器、红外传感器等传感器机构实时感测观看者的位置（S1）。光路回溯单元102使用模拟-数字转换器（ADC）将传感器信号转换为数字信号，并进行眼睛追踪算法或面部追踪算法，由此在通过观看者的左眼和右眼看到的显示面板的子像素之间回溯光路。因此，光路回溯单元102实时测量观看者看到的像素阵列的子像素的位置（S2）。

x轴上的距离变化表示当观看者在与显示面板的屏幕相同的平面上左右移动时，观看者的移动距离，并且z轴上的距离变化表示显示面板的屏幕与观看者之间的距离变化。然后，主视点设定单元104调整观看者看到的主视点图像（S3）。

更详细地说，主视点是通过观看者的双眼看到的在子像素上显示的视点图像。主视点设定单元104将当观看者移动时通过他或她的左右眼看到的左右眼图像之间的视点差修改为能使用户正常感知立体图像的视点差。

此外，视点地图调整单元106依照预先确定的多视点图像数据格式修改除了由主视点设定单元104修改的主视点之外的其他视点图像，以产生新的视点地图（S4）。视点地图调整单元106将该视点地图提供给3D格式器108，然后3D格式器108根据从视点地图调整单元106输入的视点地图产生多视点图像数据。

接着，图4示出了透镜和在像素阵列上显示的多视点图像，图5图解了观看区和最佳观看距离的例子。如图4和5中所示，根据视点地图绘制的多视点图像数据显示在显示面板10的像素阵列上。在图4的例子中，多视点图像数据是9视点图像数据的例子，但并不局限于此。

例如，多视点图像数据可以是N视点图像数据，其中N是大于等于4的正整数。对于9视点图像，在像素阵列上设置透镜20，从而透镜20的一个间距P设置在4.5视点图像上。透镜20使用根据透镜20的弯曲表面而变化的折射角分离每一个4.5视点图像的光轴。

在图4中，在像素阵列的子像素上显示的数字表示隶属于多视点图像的视点图像的编号。例如“1”表示第一视点图像，“2”表示第二视点图像，“3”表示第三视点图像，“4”表示第四视点图像。在图5中，菱形区表示观看区。写在菱形区中的数字表示观看区中显示的视点图像。

通常，当观看者位于最佳观看距离OVD处时，在一个观看区中识别一个视点图像。因此，观看者能正常感知立体图像。例如，当观看者位于最佳观看距离OVD处并位于显示面板的屏幕中间时，观看者通过他/她的左眼仅看到第三视点图像，并且通过他/她的右眼仅看到第四视点图像，由此感知到双眼视差。

然而，在最佳观看距离OVD之外的观看区中，在一个观看区中一起显示几个视点图像。例如，当观看者在最佳观看距离OVD外侧远离显示面板时，他/她通过他/她的左眼同时看到第三和第四视点图像，并通过他/她的右眼同时看到第四和第五视点图像，如图5的观看区“43”和“54”，由此感知到3D串扰。因此，观看者不能正常感知立体图像，会感觉到眩晕和疲劳。

因而，当观看者眼x轴或z轴移动时，根据本发明实施方式的用于控制最佳观看距离的方法修改视点地图，由此即使观看者在任意位置移动，也能观看者正常感知立体图像。

更详细地，光路回溯单元102接收由传感器机构感测到的观看者的x轴和z轴位置并在观看者的眼睛与子像素之间回溯光路。就是说，如图6中所示，光路回溯单元102使用斯涅耳定律计算观看者的眼睛与显示面板之间的折射角θ_n，并根据折射角θ_n计算从观看者的位置看到的子像素的位置“x_n”。下面的方程1表示由斯涅耳定律计算的折射角θ_n，下面的方程2表示从观看者的位置（x_p，y_p）看到的子像素的位置“x_n”。光路回溯单元102可使用公知的光路回溯算法。

在图6中，“θi”表示透镜20的入射角，（x_t,z_t）和（x_p,z_p）表示观看者眼睛的位置，其中x_t和x_p是观看者的眼睛在x轴上的位置，z_t和z_p是观看者的眼睛在z轴上的位置。“Ki”表示使用（X_p,Y_p）时观看者的眼睛与透镜的中心之间的实际距离，“S”表示显示面板与透镜之间的后焦距。“K_n”表示使用（X_n,S）时观看者看到的子像素的位置与透镜的中心之间的实际距离。“P”是透镜间距，“p”是像素间距。“l”是一变量，表示基于显示面板的像素阵列中心的透镜位置。透镜变量“1”表示在远离像素阵列的中心的方向上透镜位置增加一。因而，在像素阵列的中心的左侧和右侧上的透镜变量“l”的符号彼此不同。

（方程1）

（方程2）

$x_n=\frac{\tan {\mathrm{\θ}}_n\·p\·l-S}{\tan {\mathrm{\θ}}_n}$

主视点设定单元104接收由光路回溯单元102计算的观看者通过他/她的眼睛看到的子像素的位置信息“x_n”。因而，当观看者在x轴和z轴方向上移动时，主视点设定单元104实时测定在像素阵列上由观看者看到的子像素的位置。然后，主视点设定单元104根据观看者位置的变化，在原始视点地图上调整通过观看者的双眼看到的主视点图像。

例如，如图7中所示，主视点设定单元104将通过观看者的一只眼睛（左眼或右眼）看到的在子像素上显示的视点图像变为原始视点地图上的第I视点，并将通过观看者的另一只眼睛（右眼或左眼）看到的在子像素上显示的视点图像变为原始视点地图上的第（I+1）视点。在图7中，“A：视点1”是通过观看者的一只眼睛“A”看到的第一主视点图像，“B：视点2”是通过观看者的另一只眼睛“B”看到的第二主视点图像。

主视点设定单元104可通过下面的步骤将主视点图像修改为由小数表示的视点，从而更精确地计算观看者看到的将在像素上显示的视点图像（图8）。当主视点图像不足以由整数表示时，下述用于将主视点图像修改为小数的视点的方法是优选的。

此外，主视点设定单元104根据从光路回溯单元102接收的子像素的位置信息“x_n”以及预先确定的像素间距，能精确地将观看者看到的子像素的位置识别为小于1的小数。当观看者看到的子像素的位置处于子像素的中心位置之外时，主视点设定单元104可使用下面的方程3和4将范围从子像素的中心位置到观看者看到的子像素的位置的距离调整为由小数表示的主视点图像。

例如，如图8中所示，当θ_n＝80°，p（像素间距）＝125μm，l＝100且S＝2940时，上面方程2中的子像素的位置信息“x_n”为“11981”。当具有l＝100的第100个子像素的中心位置“p_c”为11,944μm时，通过方程3计算的在子像素的中心位置之外的位置D（＝x_n-p_c）为“37”。当已通过主视点设定单元104被修改为整数的第100个子像素的主视点图像的视点编号为View’时，通过将上面计算的值替换下面的方程3获得的新视点“View_new”为1.21（＝1+0.21）。通过插补法使用具有由整数表示的视点编号的像素数据的值，计算小数的视点图像数据。

（方程3）

如图9中所示，视点地图调整单元106调整除了由主视点设定单元104调整的主视点图像之外的其他视点图像。对于视点地图来说，理想的是通过观看者的左眼和右眼每一只仅看到一个视点图像，但观看者可能部分看到与该一个视点图像相邻的其他视点图像。由于这个原因，优选的是修改与主视点图像相邻的其他视点图像以及主视点图像。

就是说，优选的是其他视点图像保持由预先确定的原始视点地图定义的视点差。视点地图调整单元106将主视点图像之间的其他视点图像调整为由原始视点图像定义的视点差。为此，视点地图调整单元106利用下面的方程4，使用视点编号自动计算在主视点图像之间以规则间隔分离的其他视点图像。当主视点图像被调整为整数时，图9的视点图像被确定为由整数表示的视点图像。

（方程4）

$\mathrm{Vie}{w}_{\mathrm{new}\_k}=\mathrm{View}2+\frac{k((\mathrm{View}1+N)-\mathrm{View}2)}{N-1}$

在上面的方程4中，“k”是表示在主视点图像之间的其他视点图像之中的第k视点图像的变量。“N”是视点的编号，并且在图9的例子中为5。“View1”是第I主视点图像的视点编号，“View2”是第（I+1）主视点图像的视点编号。

在图9中，设置在主视点图像之间的三个视点图像变量“k”分别为1、2和3。因而，根据方程4，除主视点图像之外的其他视点图像分别被调整为View_{new_1}＝2.34+0.96＝3.30，View_{new_2}＝2.34+0.96*2＝4.26，View_{new_3}＝2.34+0.96*3＝5.22。

3D格式器108根据从最佳观看距离控制装置100接收到的视点地图排列要在显示面板的像素阵列上显示的多视点图像。当视点地图的视点编号为整数时，3D格式器108将与整数的序号对应的视点图像的数据绘制到由视点地图的视点编号表示的像素位置。

此外，当由视点地图定义的视点编号包括小数时，3D格式器108如下面的方程5所示插补视点图像的像素数据，并将插补的像素数据绘制到由包括小数的视点编号表示的像素位置。例如，当视点编号的小数部为0.4时，视点图像的像素数据被计算为（第一视点的像素数据）×0.4+（第二视点的像素数据）×0.6。从3D格式器108输出的多视点图像数据格式的像素数据被传输到显示面板驱动器。

（方程5）

R_result＝R₁×0.x+R₂×(1-0.x)

在上面的方程5中，“R_result”是插补的像素数据，“R₁”是第一视点的像素数据，“R₂”是第二视点的像素数据，“0.x”中的“x”是小数部的正整数。

图11示出根据本发明实施方式的多视点自动立体显示器。如图11中所示，根据本发明实施方式的多视点自动立体显示器包括显示面板10、显示面板驱动器、透镜20、透镜驱动器22、传感器机构32和最佳观看距离控制装置100。

显示面板10包括像素阵列，像素阵列包括根据数据线11和与数据线11正交的栅线（或扫描线）12的交叉结构以矩阵形式布置的像素。在显示阵列上显示图10所示的多视点图像。每个像素可包括红色、绿色和蓝色子像素。像素阵列在2D模式中显示2D图像，在3D模式中显示左眼图像和右眼图像。

此外，显示面板驱动器将从最佳观看距离控制装置100接收的多视点图像数据格式的像素数据写入到显示面板10的像素阵列。在本发明的该实施方式中，像素数据为数字数据。显示面板驱动器包括用于向显示面板10的数据线11提供2D和3D图像的数据电压的数据驱动电路32、用于向显示面板10的栅线12依次提供与数据电压同步的栅极脉冲（或扫描脉冲）的栅极驱动电路34、以及用于控制数据驱动电路32和栅极驱动电路34的操作时序的时序控制器36。

此外，数据驱动电路32将从时序控制器36接收的像素数据转换为模拟伽马电压并产生数据电压。然后，数据驱动电路32将数据电压提供给显示面板10的数据线11。栅极驱动电路34在时序控制器36的控制下向栅线12提供与提供给数据线11的数据电压同步的栅极脉冲，并依次移动栅极脉冲。

时序控制器36将从最佳观看距离控制装置100接收的像素数据传输给数据驱动电路32。时序控制器36与2D和3D输入图像的数字视频数据RGB同步地从主机系统110接收时序信号，如垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号和主时钟。

此外，时序控制器36使用从主机系统110接收的时序信号产生用于控制数据驱动电路32和栅极驱动电路34的操作时序的时序控制信号。时序控制信号包括用于控制数据驱动电路32的操作时序的源极时序控制信号DDC和用于控制栅极驱动电路34的操作时序的栅极时序控制信号GDC。当透镜20实施为可切换透镜时，时序控制信号可进一步包括可切换透镜控制信号。

时序控制器36将输入图像的帧频乘以“N”，以获得（帧频×N）Hz的频率，其中N是大于等于2的正整数。因此，时序控制器36可根据（帧频×N）Hz的频率控制驱动电路32和34以及透镜驱动器22中每一个的操作频率。输入图像的帧频在逐行倒相（PAL）方案中为50Hz，而在国家电视标准委员会（NTSC）方案中为60Hz。

当由传感器机构32感测到的观看者的位置变化时，最佳观看距离控制装置100通过上述方法更新视点地图。3D格式器108根据由最佳观看距离控制装置100调整的视点地图绘制从主机系统110接收的多视点图像的像素数据，并将绘制的像素数据传输到时序控制器36。

如图12中所示，透镜20设置在显示面板10上并分离多视点图像中每一个的光轴。透镜20包括诸如液晶的双折射介质、电极等，因而可实现为由透镜驱动器22电驱动并分离视点图像的光轴的可切换透镜。可切换透镜根据通过透镜驱动器22施加的电压驱动液晶分子。因此，在3D模式中，与写入到显示面板10的像素阵列的像素数据同步，透镜20可实施为液晶层，而在2D模式中可去除透镜20。

透镜驱动器22在时序控制器36的控制下驱动可切换透镜。如果透镜20是不受电控的薄膜透镜，则可省略透镜驱动器22。

此外，主机系统110可实现为TV系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机（PC）、家庭影院系统和电话系统之一。主机系统110使用缩放器将2D和3D输入图像的数字视频数据转换为适于显示面板10的分辨率的格式，并将转换的数字视频数据和时序信号传输给时序控制器36。

在2D模式中，主机系统110通过最佳观看距离控制装置100和3D格式器108向时序控制器36传输2D图像数据，在3D模式中，主机系统110向最佳观看距离控制装置100和3D格式器108传输多视点图像数据。

尽管参照多个示例性的实施方式描述了本发明，但应当理解，本领域技术人员能设计出多个其他修改例和实施方式，这落在本发明的原理的范围内。更具体地说，在说明书、附图和所附权利要求的范围内，在组成部件和/或主题组合构造的配置中可进行各种变化和修改。除了组成部件和/或配置中的变化和修改之外，可选择的使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。

Claims (14)

1.一种显示器，包括：

设置在显示面板的像素阵列上的光学元件；

最佳观看距离控制装置，根据由传感器感测到的观看者的位置信息将通过观看者的双眼看到的主视点图像调整为第一视点图像和第二视点图像，将所述主视点图像之间的其他视点图像自动调整为以规则间隔分离开的视点图像，并使用经调整的主视点图像和主视点图像之间的经调整的其他视点图像产生视点地图；

3D格式器，根据从最佳观看距离控制装置接收的视点地图绘制多视点图像的像素数据；和

显示面板驱动电路，将从3D格式器接收到的多视点图像的像素数据写入到显示面板。

2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述最佳观看距离控制装置进一步配置成每当观看者在与显示面板的屏幕相同的平面上沿x轴左右移动或者在显示面板的屏幕与观看者之间沿z轴的距离前后移动时更新视点地图。

3.根据权利要求2所述的显示器，其中所述最佳观看距离控制装置包括：

光路回溯单元，配置成计算观看者看到的子像素的位置；

主视点设定单元，将在由光路回溯单元计算的子像素的位置处显示的主视点图像调整为所述第一视点图像和所述第二视点图像；和

视点地图调整单元，将除主视点图像之外的其他视点图像调整为在所述主视点图像之间以规则间隔分离开的视点编号，并产生所述视点地图。

4.根据权利要求3所述的显示器，其中所述光路回溯单元进一步配置成使用下面的方程计算观看者看到的子像素的折射角θ_n和位置（x_n）：

$x_n=\frac{\tan {\mathrm{\θ}}_n\·p\·l-S}{\tan {\mathrm{\θ}}_n}$

其中，“θ_i”是光学元件的入射角，“p”是像素间距，“l”是表示光学元件基于显示面板的像素阵列中心的位置的变量，“S”是显示面板与光学元件之间的后焦距。

5.根据权利要求4所述的显示器，其中所述主视点设定单元进一步配置成使用下面的方程，将从子像素的中心位置到在子像素的中心位置之外的子像素的位置的距离（D）计算为由小数表示的主视点图像（View_new）：

$\mathrm{Vie}{w}_{\mathrm{new}}=\frac{0.5\×\mathrm{pixelpitch}-D}{\mathrm{pixelpitch}}+\mathrm{Vie}{w}^{\′},D=x_n-p_c$

其中，“x_n”是观看者看到的子像素的位置，“p_c”是子像素的中心位置，View’是主视点图像的视点编号。

6.根据权利要求5所述的显示器，其中所述视点地图调整单元进一步配置成以规则间隔分离所述主视点图像之间的其他视点图像并使用下面的方程计算所述其他视点图像：

$\mathrm{Vie}{w}_{\mathrm{new}\_k}=\mathrm{View}2+\frac{k((\mathrm{View}1+N)-\mathrm{View}2)}{N-1}$

其中“k”是表示在主视点图像之间的其他视点图像之中的第k视点图像的变量，其中k是正整数，“N”是视点的编号，“View1”是第一主视点图像的视点编号，“View2”是第二主视点图像的视点编号。

7.根据权利要求6所述的显示器，其中当视点地图的视点编号为整数时，所述3D格式器进一步配置成将与整数的序号对应的视点图像的数据绘制到由所述视点地图的视点编号表示的像素位置，和

其中当由视点地图定义的视点编号包括小数时，所述3D格式器进一步配置成按下面的方程所示插补视点图像的像素数据并将插补的像素数据绘制到由包括小数的视点编号表示的像素位置：

R_result＝R₁×0.x+R₂×(1-0.x)

其中，“R_result”是插补的像素数据，“R₁”是第一视点的像素数据，“R₂”是第二视点的像素数据，“0.x”中的“x”是视点编号的小数部。

8.一种控制显示器的方法，所述方法包括：

在显示面板的像素阵列上设置光学元件；

根据由传感器感测到的观看者的位置信息将通过观看者的双眼看到的主视点图像通过显示器的最佳观看距离控制装置调整为第一视点图像和第二视点图像；

通过最佳观看距离控制装置，将主视点图像之间的其他视点图像自动调整为以规则间隔分离开的视点图像；

通过最佳观看距离控制装置，使用经调整的主视点图像和主视点图像之间的经调整的其他视点图像产生视点地图；

根据从最佳观看距离控制装置接收的视点地图，通过显示器的3D格式器绘制多视点图像的像素数据；和

通过显示器的显示面板驱动电路，将从3D格式器接收到的多视点图像的像素数据写入到显示面板。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述最佳观看距离控制装置进一步配置成每当观看者在与显示面板的屏幕相同的平面上沿x轴左右移动或者在显示面板的屏幕与观看者之间沿z轴的距离前后移动时更新视点地图。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述最佳观看距离控制装置包括：

光路回溯单元，配置成计算观看者看到的子像素的位置；

主视点设定单元，将在由光路回溯单元计算的子像素的位置处显示的主视点图像调整为第一视点图像和第二视点图像；和

视点地图调整单元，将除所述主视点图像之外的其他视点图像调整为在主视点图像之间以规则间隔分离的视点编号，并产生视点地图。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述光路回溯单元进一步配置成使用下面的方程计算观看者看到的子像素的折射角θ_n和位置（x_n）：

$x_n=\frac{\tan {\mathrm{\θ}}_n\·p\·l-S}{\tan {\mathrm{\θ}}_n}$

其中，“θ_i”是光学元件的入射角，“p”是像素间距，“l”是表示光学元件基于所述显示面板的像素阵列中心的位置的变量，“S”是显示面板与光学元件之间的后焦距。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述主视点设定单元进一步配置成使用下面的方程，将从子像素的中心位置到在子像素的中心位置之外的子像素的位置的距离（D）计算为由小数表示的主视点图像（View_new）：

$\mathrm{Vie}{w}_{\mathrm{new}}=\frac{0.5\×\mathrm{pixelpitch}-D}{\mathrm{pixelpitch}}+\mathrm{Vie}{w}^{\′},D=x_n-p_c$

其中，“x_n”是观看者看到的子像素的位置，“p_c”是子像素的中心位置，View’是主视点图像的视点编号。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述视点地图调整单元进一步配置成以规则间隔分离所述主视点图像之间的其他视点图像并使用下面的方程计算所述其他视点图像：

$\mathrm{Vie}{w}_{\mathrm{new}\_k}=\mathrm{View}2+\frac{k((\mathrm{View}1+N)-\mathrm{View}2)}{N-1}$

其中“k”是表示在主视点图像之间的其他视点图像之中的第k视点图像的变量，其中k是正整数，“N”是视点的编号，“View1”是第一主视点图像的视点编号，“View2”是第二主视点图像的视点编号。

14.根据权利要求13所述的方法，其中当视点地图的视点编号为整数时，所述3D格式器进一步配置成将与整数的序号对应的视点图像的数据绘制到由视点地图的视点编号表示的像素位置，

其中当由视点地图定义的视点编号包括小数时，所述3D格式器进一步配置成按下面的方程所示插补视点图像的像素数据并将插补的像素数据绘制到由包括小数的视点编号表示的像素位置：

R_result＝R₁×0.x+R₂×(1-0.x)

其中，“R_result”是插补的像素数据，“R₁”是第一视点的像素数据，“R₂”是第二视点的像素数据，“0.x”中的“x”是视点编号的小数部。

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