CN104460019A - 三维显示设备以及三维显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种三维显示设备以及三维显示方法，该三维显示设备包括：显示装置，包括按阵列排布的多个像素且能够发出第一光谱组的光和第二光谱组的光；视差屏障，包括交替设置的多个第一窄带滤光片和多个第二窄带滤光片，其中多个第一窄带滤光片可透过第一光谱组的光而阻挡第二光谱组的光，多个第二窄带滤光片可透过第二光谱组的光而阻挡第一光谱组的光，第一光谱组和第二光谱组不重叠。这样，该三维显示设备以及三维显示方法能够增加三维立体显示的视点数，从而提高立体观视的自由度。

Description

三维显示设备以及三维显示方法

技术领域

本发明的实施例涉及一种三维显示设备以及三维显示方法。

背景技术

近几年来，三维显示技术越来越收到人们的关注，其最基本的原理是使得人的左右眼分别接收不同的画面，然后经过大脑对图像信息进行叠加重生，从而实现三维效果。

三维显示技术主要分为裸眼式和眼镜式两种实现方式，其中，眼镜式三维显示技术需要佩戴专门的眼镜，携带不方便，因此裸眼式三维显示技术更有优势。目前的裸眼式三维显示的实现方式主要有视差屏障和柱状透镜两种方式，其中视差屏障裸眼三维显示是一种主要的裸眼三维显示技术。

一般地，视差屏障裸眼三维显示系统在显示装置前方设置狭缝光栅，如图1所示，在3D显示模式下，通过狭缝光栅将左眼图像画面信息和右眼图像画面信息有选择地分离，即让观看者的左眼只能看到显示左眼画面信息的像素，而观看者的右眼被遮挡不能看到显示左眼画面信息的像素，反之亦然。因此观看者的左眼只能看到显示屏显示的左眼画面图像，而右眼只能看到显示屏显示的右眼画面图像，这样观看者就能接受到视差立体图像对，从而产生3D效果。

然而，对于现有的视差屏障式裸眼三维显示装置，一旦狭缝光栅的参数确定，则三维立体显示的视点数便确定了，这样当观看者在一定观看距离水平移动时，将有很大的概率观看到与正常立体图像中物体的前后位置关系相反的伪立体图像或赝像，从而大大降低了立体观看自由度。

发明内容

本发明的实施例提供了一种三维显示设备以及三维显示方法，能够增加三维立体显示的视点数，从而提高立体观视的自由度。

本发明的实施例提供一种三维显示设备，包括：显示装置，包括按阵列排布的多个像素且能够发出第一光谱组的光和第二光谱组的光；视差屏障，包括交替设置的多个第一窄带滤光片和多个第二窄带滤光片，其中多个第一窄带滤光片透过第一光谱组的光而阻挡第二光谱组的光，多个第二窄带滤光片透过第二光谱组的光而阻挡第一光谱组的光，第一光谱组和第二光谱组不重叠。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，相邻的第一窄带滤光片和第二窄带滤光片之间具有间隔。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，显示装置还包括：背光模组，包括第一光源和第二光源，第一光源被构造为发射第一光谱组的光，第二光源被构造为发射第二光谱组的光；显示面板，包括多个像素且接收背光模组所发射的光以显示图像。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，视差屏障设置在显示面板的出光侧或显示面板与背光模组之间。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，第一光源包括发射不同光谱的光的多个第一固体激光器，第二光源包括发出不同光谱的光的多个第二固体激光器，多个第一固体激光器和多个第二固体激光器并列设置。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，背光模组还包括：导光板，包括入光面和出光面且其入光面接收来自第一光源和第二光源发射的光且将光导向显示面板。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，背光模组还包括：反射片，设置在导光板的与显示面板的相反的一侧，构造为将射向反射片的光反射回到导光板。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，第一光源包括发出不同光谱的光的多个第一发光二极管，第二光源包括发出不同光谱的光的多个第二发光二极管，多个第一发光二极管和多个第二发光二极管并列设置。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，背光模组还包括导光板，包括入光面和出光面，其入光面面对多个第一发光二极管和多个第二发光二极管。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，显示装置为有机发光显示装置，多个像素包括多个第一像素和多个第二像素，其中多个第一像素发出第一光谱组的光，多个第二像素发出第二光谱组的光。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，视差屏障设置在有机发光显示装置的出光侧。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，多个第一窄带滤光片和多个第二窄带滤光片的每个为双色向滤光片。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，双色向滤光片包括：玻璃基板；以及多层电介质材料，顺次涂敷在玻璃基板一侧。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，多个第一窄带滤光片和多个第二窄带滤光片的每个包括：颜色选择延迟器堆叠，包括N>＝2个延迟膜；输入偏振件，设置在颜色选择延迟器堆叠的入光侧；以及输出偏振件，设置在颜色选择延迟器堆叠的出光侧。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，第一光谱组包括第一红光、第一绿光和第一蓝光，第二光谱组包括第二红光、第二绿光和第二蓝光。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备还包括控制器，构造为控制显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备还包括头部示踪器，构造为检测观看者的头部的位置。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，头部示踪器包括：摄像单元，拍摄观看者的头部的图像；以及判断单元，根据摄像单元拍摄的图像判断头部的位置。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，头部示踪器还包括：信号发生部，根据头部示踪器检测到的观看者的头部的位置输出控制信号以控制显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备，还包括：控制器，构造为接收头部示踪器检测到的观看者的头部的位置输出控制信号，以控制显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，控制器构造为根据操作者输入的控制信号来控制显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示设备中，显示装置在每帧图像的显示周期的第一时间段发出第一光谱组的光，而在第二时间段发出第二光谱组的光。

本发明的实施例提供一种三维显示方法，用于以上任意一种三维显示设备，三维显示方法包括：接收显示一帧图像的左眼图像数据和右眼图像数据；以及根据产品设计需要控制显示装置发出第一光谱组的光或发出第二光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示方法中，根据产品设计需要控制显示装置发出第一光谱组的光或发出第二光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像，包括：在每帧图像的显示周期的第一时间段控制显示装置发出第一光谱组的光；以及在每帧图像的显示周期的第二时间段控制显示装置发出第二光谱组的光。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示方法中，根据产品设计需要控制显示装置发出第一光谱组的光或发出第二光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像，包括：采用控制器输出控制信号来控制显示装置发出第一光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像或发出第二光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示方法中，采用控制器输出控制信号来控制显示装置发出第一光谱组的光或发出第二光谱组的光，包括：检测观看者的头部的位置；当观看者的头部在第一位置时，控制器输出控制信号控制显示装置发出第一光谱组的光，当观看者的头部在第二位置时，控制器输出控制信号发出第二光谱组的光。

示例性地，在根据本发明实施例的三维显示方法中，采用控制器输出控制信号来控制显示装置发出第一光谱组的光或发出第二光谱组的光，包括：控制器根据操作者的输入来输出控制信号来控制显示装置发出第一光谱组的光或发出第二光谱组的光。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1是现有的视差屏障式裸眼三维显示设备的结构简图；

图2是根据本发明实施例的三维显示设备的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的三维显示设备的第一窄带滤光片的分光图；

图4是根据本发明实施例的三维显示设备所包括的一种显示装置的示例性结构图；

图5是根据本发明实施例的三维显示设备的一种背光模组的示例性结构图；

图6是根据本发明实施例的三维显示设备的另一显示装置的示例性结构图；

图7示例性地示出根据本发明实施例的第一光谱的光和第二光谱组的光的光谱图；

图8是根据本发明实施例的一种三维显示设备的示例性结构图；

图9是根据本发明实施例的另一种三维显示设备的示例性结构框图；

图10是根据本发明实施例的再一种三维显示设备的示例性结构框图；以及

图11是根据本发明实施例的三维显示设备的第二窄带滤光片的分光图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本发明的实施例提供一种三维显示设备以及用于该三维显示设备的三维显示方法。

根据本发明实施例的三维显示设备包括：显示装置，包括按阵列排布的多个像素且能够发出第一光谱组的光和第二光谱组的光；视差屏障，设置在所述显示装置的出光侧，且包括交替设置的多个第一窄带滤光片和多个第二窄带滤光片，其中所述多个第一窄带滤光片可透过所述第一光谱组的光而阻挡所述第二光谱组的光，所述多个第二窄带滤光片可透过所述第二光谱组的光而阻挡第一光谱组的光，所述第一光谱组和第二光谱组不重叠。

在该三维显示设备中，由于设置在显示装置出光侧的视差屏障包括交替设置的多个第一窄带滤光片和多个第二窄带滤光片，而两种窄带滤光片分别透过彼此不重叠的第一光谱组的光和第二光谱组的光，这样，对于第一窄带滤光片，可以利用第二光谱组的光形成两个或多个视点，而对于第二窄带滤光片，可以利用第一光谱组的光形成两个或多个视点，这样，与仅由一种材料形成的视差屏障相比，显然增加了三维显示设备的视点数，例如，对于现有的两视点三维显示设备，根据本发明实施例的采用两种窄带滤光片的三维显示设备能将视点数增加到四个，因此，本发明实施例的三维显示设备能够增加视点数，从而提高立体观视的自由度。

以下将结合附图对本发明实施例提供的三维显示设备以及用于该三维显示设备的三维显示方法进行详细说明。

本发明的实施例提供了一种三维显示设备，图2示出了该三维显示设备的结构示意图。如图2所示，三维显示设备10包括：显示装置11，包括按阵列排布的多个像素且能够发出第一光谱组的光L1和第二光谱组的光L2；视差屏障12，包括交替设置的多个第一窄带滤光片121和多个第二窄带滤光片122，其中多个第一窄带滤光片121可透过第一光谱组的光而阻挡第二光谱组的光，多个第二窄带滤光片122可透过第二光谱组的光而阻挡第一光谱组的光，这里第一光谱组和第二光谱组不重叠。

示例性地，由于第一窄带滤光片和第二窄带滤光片所透过的光的光谱范围并不重叠，这样能被第一窄带滤光片121透过的第一光谱组的光会被第二窄带滤光片122阻挡，而能被第二窄带滤光片122透过的第二光谱组的光会被第一窄带滤光片121阻挡，对于第一光谱组的光而言，第一窄带滤光片121是透明的，所形成的3D图像实际上是由第二窄带滤光片122的分光而形成的，而对于第二光谱组的光而言，第二窄带滤光片122是透明的，所形成的3D图像实际上是有第一窄带滤光片121的分光而形成的，这样，第一窄带滤光片的光栅参数可以独立于第二窄带滤光片的光栅参数而设计，二者并不干扰。

这里，应该注意的是，由于第一窄带滤光片121和第二窄带滤光片122可以独立于彼此而设计，这样任意相邻的两个第一窄带滤光片121和第二窄带滤光片122之间可以根据设计需要而具有间隔或者没有间隔，而图2中示出的第一窄带滤光片和第二窄带滤光片间隔设置仅是一种示例，并不限制本发明的实施例的方案。

示例性地，当第一窄带滤光片121和第二窄带滤光片122之间具有间隔时，可以进一步设置完全不透光的黑矩阵在相邻窄带滤光片之间的间隔中，用于防止光串扰，从而进一步提高3D显示效果。

下面，参考图3以第一窄带滤光片的设计为例对根据本发明实施例的视差屏障的光栅参数进行示例性说明，为了简洁，图3中仅示出了第一窄带滤光片的分光原理图。

如图3所示，第一窄带滤光片121所形成的光栅的节距为Ws1，光栅狭缝宽度，也就是，第一窄带滤光片121之间的间距为Ww1，则根据三角形相似原理可以得到如下公式：

$\mathrm{Ww}1=\frac{Q\×\mathrm{Wp}}{Q+\mathrm{Wp}}---\left(1\right)$

$\mathrm{Ws}1=K\×\frac{Q\×\mathrm{Wp}}{Q+\mathrm{Wp}}---\left(2\right)$

$D=\frac{L\×\mathrm{Wp}}{Q+\mathrm{Wp}}---\left(3\right)$

其中，D为视差屏障12与显示装置11之间的距离，Wp为显示装置11中单个像素的宽度，Q为相邻视差图像的视点间距，通常为人的左眼和右眼之间的距离，K为视点数，L为最佳观看距离，这样，通过以上公式便可以计算得到第一窄带滤光片121的光栅参数，例如，第一窄带滤光片121的宽度以及第一窄带滤光片之间的间距。

同理，第二窄带滤光片122的光栅参数可以参照第一窄带滤光片121而获得，为了简洁，这里将不进行赘述。

在一个示例中，根据本发明实施例的三维显示设备的显示装置11可以包括背光模组111和显示面板112，这样根据本发明实施例的显示装置之所以能够发出第一光谱组的光和第二光谱组的光是由于背光模组能够为显示面板提供以上两种光用于图像显示。

这里，应该注意的是，以上是以视差屏障设置在显示装置的出光侧为例对第一和第二窄带滤光片的光栅参数的获得进行的说明，但是视差屏障也可以位于显示面板与背光模组之间，也就是，设置在显示面板的入光侧。本领域的技术人员可以视设计需要而将视差屏障设置在显示面板的入光侧或出光侧，本发明的实施例并不对此进行限定，同理，可以参照第一窄带滤光片的光栅参数的获得而得到设置在显示面板入光侧的第一和第二窄带滤光片的光栅参数。

示例性地，背光模组111包括第一光源1111和第二光源1112，第一光源1111被构造为发射第一光谱组的光L1，第二光源1112被构造为发射第二光谱组的光L2，显示面板112包括多个像素且接收背光模组111所发射的光而显示图像。

背光模组111的第一光源和第二光源可以包括荧光灯、发光二极管(LED)、弧光灯、激光器、或任何其他的可构造为分别输出第一光谱组的光和第二光谱组的光的源。在一些示例中，背光模组111可以包括发出红光、蓝光和绿光的光源。

进一步地，下面给出一种背光模组的示例性结构。背光模组111的第一光源1111可以包括发射不同光谱的光的多个第一固体激光器，第二光源1112可以包括发出不同光谱的光的多个第二固体激光器，这里，多个第一固体激光器和多个第二固体激光器并列设置，例如，可以设置在公用基板的同一侧。

示例性地，如图4所示，背光模组111还可以包括导光板1113，导光板1113包括入光面和出光面，其中入光面朝向多个第一固体激光器和多个第二固体激光器，以接收来自多个第一固体激光器和多个第二固体激光器的发射光，且其出光面用于将光导向显示面板112，从而为显示面板112提供用于显示图像的光。

另外，根据本发明实施例的背光模组111还可以包括反射片1114，设置在导光板1113的与显示面板112相反的一侧，用于将反射回到反射片1114的光反射回到导光板1113，从而提高光的利用率。

进一步地，如图5所示，背光模组111还可以包括：多个光纤1115，每个光纤的一端分别耦接到每个固体激光器；波分复用器1116，每个光纤的另一端耦接到波分复用器1116，该波分复用器用于将从光纤入射的多路光合成一路输出，例如，合成为出射光1出射；散射棒1117，设置在波分复用器1116的出光侧，用于将出射光1转化为线光源，例如，出射光2，这样，从散射棒1117出射的出射光2并可以作为导光板的入射光，进一步地，反射片1114提供在散射棒1117的与导光板相反的一侧，用于将反射到反射片的光反射回到散射棒1117。

现在将描述另一种背光模组的示例性结构，如图6所示，背光模组111的第一光源1111可以包括发出不同光谱的光的多个第一发光二极管，第二光源1112可以包括发出不同光谱的光的多个第二发光二极管，多个第一发光二极管和多个第二发光二极管并列设置，例如，并列设置在基板的同一侧。

进一步地，背光模组111还包括导光板1118，导光板1118包括入光面和出光面，其中入光面朝向多个第一发光二极管和多个第二发光二极管，以接收来自多个第一发光二极管和多个第二发光二极管的发射光，且其出光面用于将光导向显示面板112，从而为显示面板112提供用于显示图像的光。

示例性地，根据本发明实施例的显示面板112可以为液晶显示面板，包括：彼此对置的阵列基板和彩膜基板；液晶层，夹设在阵列基板与彩膜基板之间，其中彩膜基板包括滤光层，例如，红色滤光层、蓝色滤光层和绿色滤光层，这三种颜色的滤光层能够分别透射不同光谱组的红光、不同光谱组的蓝光以及不同光谱组的绿光，也就是，分别透射宽光谱带的红光、蓝光和绿光。

在一些示例中，显示装置11可以为自发光的有机发光显示装置，这样显示装置11所发出的第一光谱组的光和第二光谱组的光是由有机发光显示装置的像素自身发出的。以下给出示例性说明。

这里，视差屏障12可以设置在有机发光显示装置的出光侧，用于对左眼图像的光和右眼图像的光进行分光。

示例性地，有机发光显示装置可以包括多个像素，该多个像素包括多个第一像素和多个第二像素，其中多个第一像素构造为发出第一光谱组的光，多个第二像素构造为发出第二光谱组的光。多个像素的每个包括薄膜晶体管以及有机发光器件。示例性地，该有机发光器件为微腔有机发光器件，该微腔有机发光器件包括依次设置的阳极/阴极、有机发光层、阴极/阳极以及布拉格(DBR)分布反射镜，其中薄膜晶体管用于驱动连接到其的有机发光器件发光，这里，发出不同光谱的像素依赖于微腔腔长。另外，微腔有机发光器件还可以包括：空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层等。

示例性地，有机发光显示装置的多个像素的每个所包括的有机发光器件可以包括依次设置的阳极/阴极、有机发光层以及阴极/阳极，其中薄膜晶体管用于驱动连接到其的有机发光器件发光，这里，发出不同光谱的光的像素被施加不同的驱动值。

多个第一窄带滤光片121和多个第二窄带滤光片122的每个可以为双色向(dichroic)滤光片或者基于延迟器堆叠的滤光片。其中双色向滤光片可以包括玻璃基板以及顺次涂敷在该玻璃基板一侧的多层电介质材料，这样本领域的技术人员可以根据需要而选择合适的电介质材料从而透射通过第一光谱组的光而阻挡第二光谱组的光或者透射通过第二光谱组的光而阻挡第一光谱组的光。

示例性地，基于延迟器堆叠的滤光片可以包括：颜色选择延迟器堆叠，包括N>＝2个延迟膜；输入偏振件，设置在所述颜色选择延迟器堆叠的入光侧；以及输出偏振件，设置在所述颜色选择延迟器堆叠的出光侧，这里N是大于等于2的自然数，这样，所形成的第一或第二窄带滤光片可以透射通过第一光谱组的光而阻挡第二光谱组的光或者透射通过第一光谱组的光而阻挡第二光谱组的光。

示例性地，如图7所示，第一光谱组的光可以包括三原色，即，第一红光R1、第一绿光G1和第一蓝光B1，所述第二光谱组的光可以包括三原色，即，第二红光R2、第二绿光G2和第二蓝光B2，其中第一红光R1和第二红光R2的光谱并不重叠，第一绿光G1和第二绿光G2的光谱也并不重叠，第一蓝光B1和第二蓝光B2的光谱也不重叠，且它们每对之间的光谱间隔较小，这样人眼分辨不出两者的差异，因此，由第一窄带滤光片和第二窄带滤光片分别形成的3D图像并没有差异或者差异很小可以忽略，分别位于第一窄带滤光片和第二窄带滤光片所形成的视区的观看者看到的图像并没有实质上的差异，这样，虽然由互不重叠的两个光谱组分别形成3D图像，但并不影响三维立体显示效果。

另外，第一光谱组的光还可以包括除了第一红光R1、第一绿光G1和第一蓝光B1之外的其他颜色，例如，黄光Y1等，这样，第一光谱组的光可以包括第一红光R1、第一绿光G1、第一蓝光B1以及第一黄光Y1；对应地，第二光谱组的光可以包括与第一光谱组的光互补的光，也就是，除了第二红光R2、第二绿光G2和第二蓝光B2之外，还可以包括其他颜色，例如，第二黄光Y2等，这样，第二光谱组的光可以包括第二红光R2、第二绿光G2、第二蓝光B2以及第二黄光Y2。

图7示例性地示出了根据本发明实施例的第一光谱的光和第二光谱组的光组成，例如，如图7所示，第一蓝光B1可具有440nm的光谱峰值，第二蓝光B2可具有445nm的光谱峰值，第一绿光G1可具有530nm的光谱峰值，第二绿光G2可具有535nm的光谱峰值，第一红光R1可具有640nm的光谱峰值，第二红光R2可以具有645nm的光谱峰值。

这里，应该注意的是，图7仅给出了第一光谱组的光和第二光谱组的光的一种构成示例，本领域的技术人员可以根据需要而选择具有其他光谱峰值的红光、蓝光和绿光，以上并非用来限制本发明的实施例，例如，第一蓝光B1可具有466nm的光谱峰值，第二蓝光B2可具有432nm的光谱峰值，第一绿光G1可具有532nm的光谱峰值，第二绿光G2可具有518nm的光谱峰值，第一红光R1可具有629nm的光谱峰值，第二红光R2可以具有615nm的光谱峰值。

相对应地，与上述第一光谱组和第二光谱组的构成相对应，背光模组111所包括的第一光源111可以包括发出第一红光的红色LED R1、发出第一绿光的绿色LED G1以及发出第一蓝光的蓝色LED B1或者包括发出第一红光的红色固体激光器、发出第一绿光的绿色固体激光器以及发出第一蓝光的蓝色固体激光器，第二光源112可以包括发出第二红光的红色LED R2、发出第二绿光的绿色LED G2以及发出第二蓝光的蓝色LED B2或者包括发出第二红光的红色固体激光器、发出第二绿光的绿色固体激光器以及发出第二蓝光的蓝色固体激光器。或者，第一光源111还可以包括发出第一黄光的黄色LED Y1；或者，可以包括发出第一黄光的黄色固体激光器，第二光源112包括还可以包括发出第二黄光的黄色LED Y2；或者，可以包括发出第二黄光的黄色固体激光器。

另外，对应地，在显示装置11是有机发光显示装置的情况下，多个第一像素可以被构造为包括分别发出第一红光的红色像素PR1、发出第一绿光的绿色像素PG1以及发出第一蓝光的蓝色像素PB1，多个第二像素可以被构造为包括分别发出第二红光的红色像素PR2、发出第二绿光的绿色像素PG2以及发出第二蓝光的蓝色像素PB2；或者，多个第一像素还可以包括发出第一黄光的黄色像素PY1，多个第二像素还可以包括发出第二黄光的黄色像素PY2。

在一个示例中，本发明实施例提供的三维显示设备中的显示装置可以分时发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。示例性地，在每帧图像的显示周期t的第一时间段t1显示装置11发射第一光谱组的光，而该显示周期的剩下的第二时间段t2该显示装置11发射第二光谱组的光，其中t＝t1+t2。这里，t1和t2可以预先固定到显示程序中或者可以由观看者根据实际情况而设定，只要观看者能够分别通过第一窄带滤光片和第二窄带滤光片看到正确的3D图像即可。

这样，当第一窄带滤光片所形成的视区以及第二窄带滤光片所形成的视区同时具有观看者时，这些观看者都能看到3D图像。

在一些示例中，本发明实施例提供的三维显示设备还可以包括控制器18，该控制器构造为控制显示装置11发出第一光谱组的光或第二光谱组的光，且控制器18可以根据操作者输入的控制信号来控制显示装置11发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。

在一些示例中，如图8所示，本发明实施例提供的三维显示设备还可以包括头部示踪器19，用于检测观看者头部的位置，确切地说，用于检测观看者眼睛的位置，从而使得显示装置可以配合人眼的位置而发出第一光谱组的光或第二光谱组的光，例如，当头部示踪器19检测到观看者处于第一窄带滤光片121所形成的视区时，显示装置发出第二光谱组的光，当头部示踪器19检测到观看者处于第二窄带滤光片122所形成的视区时，显示装置发出第一光谱组的光。

示例性地，头部示踪器19可以包括：摄像单元191，拍摄观看者的头部的图像；以及判断单元192，根据摄像单元191拍摄的图像判断头部的位置。

进一步地，如图9所示，头部示踪器19还可以包括：信号发生部193，根据判断单元192检测到的观看者的头部的位置输出控制信号以控制显示装置11发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。

在一些示例中，如图10所示，本发明实施例提供的三维显示设备还可以包括控制模块20，该控制模块20被构造为接收头部示踪器19检测到的观看者的头部的位置输出控制信号，以控制所述显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。例如，该控制模块20接收判断单元192得到的头部的位置而据此输出控制信号。

进一步地，对于已经生产出来的三维显示设备，各种参数是确定的，例如，第一窄带滤光片121和第二窄带滤光片122的每个的宽度以及节距，这样可以据此得到两种窄带滤光片的视区位置及范围，这样视区位置和范围可以预先获知，头部示踪器19的判断单元192可以根据已经获知的视区位置及范围来判断观看者的头部处于第一位置，例如，第一窄带滤光片121所形成的视区，还是第二位置，例如，第二窄带滤光片122所形成的视区。这仅给出一种示例，例如，头部示踪器还可以自身模拟得到两种窄带滤光片的视区位置及范围，然后再进行头部位置的判断，本发明的实施例并不对此限制，只要能够进行位置判断即可。

另外，本领域的人员应该注意的是，第一窄带滤光片121和第二窄带滤光片122所形成的观看图像的视区可能存在交叠，如果观看者位于交叠区域，这时，可以认定头部处于第一位置或第二位置，而控制显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光，实际上这两种视区看到的图像没有差别或差别不大。

这里，本领域的技术人员应该注意的是，本发明实施例所描述的“第一窄带滤光片可透过第一光谱组的光而阻挡第二光谱组的光”中的“透过”并非仅指第一光谱组的光完全透过，而是指90％以上的第一光谱组的光透过，其中的“阻挡”是指90％以上的第二光谱组的光被阻挡，也就是，可能存在0％-10％的第二光谱组的光透过的情况，这也同时适用于第二窄带滤光片，这里将不进行赘述。另外，对于“第一光谱组和第二光谱组不重叠”并非是指100％不重叠，而可能存在稍微的重叠，例如0％-5％的重叠，但是这并不影响本发明实施例的效果。

在根据本发明实施例的三维显示设备中，视差屏障包括交替设置的分别透过彼此不重叠的第一光谱组的光和第二光谱组的光的多个第一窄带滤光片和多个第二窄带滤光片，这样，对于第一窄带滤光片，可以利用第二光谱组的光形成两个或多个视点，而对于第二窄带滤光片，可以利用第一光谱组的光形成两个或多个视点，从而与仅由一种材料形成的视差屏障相比，显然增加了三维显示设备的视点数，例如，对于现有的两视点三维显示设备，图3中示出了由第一窄带滤光片121形成的视点1和2，图11给出了由第二窄带滤光片122所形成的另外的视点3和4，从而根据本发明实施例的采用两种窄带滤光片的三维显示设备能将视点数增加到四个，因此，本发明实施例的三维显示设备能够增加视点数，从而提高立体观视的自由度。

本发明的实施例还提供一种用于以上任意三维显示设备的三维显示方法，三维显示设备的构成可以参考以上实施例，为了简洁，这里并不进行赘述。以下将着重说明用于三维显示设备的三维显示方法。

根据本发明实施例的三维显示方法，包括如下步骤：

S1、接收显示一帧图像的左眼图像数据和右眼图像数据；以及

S2、根据产品设计需要控制显示装置发出第一光谱组的光或发出第二光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像。

示例性地，步骤S2可以包括：

S21、在每帧图像的显示周期t的第一时间段t1控制显示装置发出第一光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像；以及

S22、在每帧图像的显示周期t的第二时间段t2控制显示装置发出第二光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像。

这样，当第一窄带滤光片所形成的视区以及第二窄带滤光片所形成的视区同时具有观看者时，这些视区中的观看者都能看到相应的3D图像，从而不影响三维显示装置的立体观视效果。

示例性地，步骤S2可以包括：

S31、采用控制器输出控制信号来控制显示装置发出第一光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像或发出第二光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像。

示例性地，步骤S31可以包括：

检测观看者的头部的位置；

当观看者的头部在第一位置时，控制器输出控制信号控制显示装置发出第一光谱组的光，当观看者的头部在第二位置时，控制器输出控制信号发出第二光谱组的光。

这里，示例性地，第一位置指的是第二窄带滤光片122所形成的视区，第二位置指的是第一窄带滤光片121所形成的视区。

这样，根据本发明实施例的三维显示设备可以根据观看者所处的位置而控制显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光，从而无论观看者位于第一窄带滤光片所形成的视区还是位于第二窄带滤光片所形成的视区，都能看到三维图像，从而提高观看者的立体观视感觉。

示例性地，步骤S31可以包括：

控制器根据操作者的输入来输出控制信号来控制显示装置发出第一光谱组的光或发出第二光谱组的光。

这样，根据本发明实施例的三维显示设备可以根据操作者的操作而控制显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光，从而提高观看者的立体观视感觉。

这样，对于根据本发明实施例的用于上述任意三维显示设备的三维显示方法，可以分时控制显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光或者显示装置可以根据观看者头部的位置而发出第一光谱组的光或第二光谱组的光或者显示装置可以根据操作者的控制来发出第一光谱组的光或第二光谱组的光，这样，通过使得显示装置能够发出第一光谱组的光和第二光谱组的光且设置分别透过第一光谱组的光和第二光谱组的光的第一和第二窄带滤光片，便能够使得位于第一窄带滤光片的视区之外而位于第二窄带滤光片的视区内的观看者不需移动便可以看到同样的三维立体图像，从而提高了三维显示设备的视点数，减小了看到伪立体图像或赝像的概率，提高立体观视的自由度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (27)

1.一种三维显示设备，包括：

显示装置，包括按阵列排布的多个像素且能够发出第一光谱组的光和第二光谱组的光；

视差屏障，包括交替设置的多个第一窄带滤光片和多个第二窄带滤光片，

其中所述多个第一窄带滤光片可透过所述第一光谱组的光而阻挡所述第二光谱组的光，所述多个第二窄带滤光片可透过所述第二光谱组的光而阻挡第一光谱组的光，所述第一光谱组和第二光谱组不重叠。

2.根据权利要求1所述的三维显示设备，其中相邻的所述第一窄带滤光片和所述第二窄带滤光片之间具有间隔。

3.根据权利要求1或2所述的三维显示设备，其中所述显示装置还包括：

背光模组，包括第一光源和第二光源，所述第一光源被构造为发射所述第一光谱组的光，所述第二光源被构造为发射所述第二光谱组的光；

显示面板，包括所述多个像素且接收所述背光模组所发射的光以显示图像。

4.根据权利要求3所述的三维显示设备，其中所述视差屏障设置在所述显示面板的出光侧或所述显示面板与所述背光模组之间。

5.根据权利要求4所述的三维显示设备，其中所述第一光源包括发射不同光谱的光的多个第一固体激光器，所述第二光源包括发出不同光谱的光的多个第二固体激光器，所述多个第一固体激光器和所述多个第二固体激光器并列设置。

6.根据权利要去5所述的三维显示设备，其中所述背光模组还包括：

导光板，包括入光面和出光面且其入光面接收来自所述第一光源和所述第二光源发射的光且将光导向所述显示面板。

7.根据权利要求6所述的三维显示设备，其中所述背光模组还包括：

反射片，设置在所述导光板的与所述显示面板的相反的一侧，构造为将射向所述反射片的光反射回到所述导光板。

8.根据权利要求4所述的三维显示设备，其中所述第一光源包括发出不同光谱的光的多个第一发光二极管，所述第二光源包括发出不同光谱的光的多个第二发光二极管，所述多个第一发光二极管和所述多个第二发光二极管并列设置。

9.根据权利要求8所述的三维显示设备，其中所述背光模组还包括导光板，该导光板包括入光面和出光面，其入光面面对所述多个第一发光二极管和所述多个第二发光二极管。

10.根据权利要求1或2所述的三维显示设备，其中所述显示装置为有机发光显示装置，所述多个像素包括多个第一像素和多个第二像素，其中所述多个第一像素发出所述第一光谱组的光，所述多个第二像素发出所述第二光谱组的光。

11.根据权利要求10所述的三维显示设备，其中所述视差屏障设置在所述有机发光显示装置的出光侧。

12.根据权利要求1或2所述的三维显示设备，其中所述多个第一窄带滤光片和多个第二窄带滤光片的每个为双色向滤光片。

13.根据权利要求12所述的三维显示设备，其中所述双色向滤光片包括：

玻璃基板；以及

多层电介质材料，顺次涂敷在所述玻璃基板一侧。

14.根据权利要求1或2所述的三维显示设备，其中所述多个第一窄带滤光片和多个第二窄带滤光片的每个包括：

颜色选择延迟器堆叠，包括N>＝2个延迟膜；

输入偏振件，设置在所述颜色选择延迟器堆叠的入光侧；以及

输出偏振件，设置在所述颜色选择延迟器堆叠的出光侧。

15.根据权利要求1或2所述的三维显示设备，其中所述第一光谱组的光包括第一红光、第一绿光和第一蓝光，所述第二光谱组的光包括第二红光、第二绿光和第二蓝光。

16.根据权利要求1或2所述的三维显示设备，还包括控制器，构造为控制所述显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。

17.根据权利要求1或2所述的三维显示设备，还包括头部示踪器，构造为检测观看者的头部的位置。

18.根据权利要求17所述的三维显示设备，其中所述头部示踪器包括：

摄像单元，拍摄所述观看者的头部的图像；以及

判断单元，根据所述摄像单元拍摄的所述图像判断所述头部的位置。

19.根据权利要求17所述的三维显示设备，其中所述头部示踪器还包括：信号发生部，根据所述头部示踪器检测到的所述观看者的头部的位置输出控制信号以控制所述显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。

20.根据权利要求17所述的三维显示设备，还包括：

控制模块，构造为接收所述头部示踪器检测到的所述观看者的头部的位置输出控制信号，以控制所述显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。

21.根据权利要求16所述的三维显示设备，其中所述控制器构造为根据操作者输入的控制信号来控制所述显示装置发出第一光谱组的光或第二光谱组的光。

22.根据权利要求1或2所述的三维显示设备，其中所述显示装置在每帧图像的显示周期的第一时间段发出所述第一光谱组的光，而在所述第二时间段发出第二光谱组的光。

23.一种三维显示方法，用于如权利要求1所述的三维显示设备，所述三维显示方法包括：

接收显示一帧图像的左眼图像数据和右眼图像数据；以及

根据产品设计需要控制所述显示装置发出所述第一光谱组的光或发出所述第二光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像。

24.根据权利要求23所述的三维显示方法，其中所述根据产品设计需要控制所述显示装置发出所述第一光谱组的光或发出所述第二光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像，包括：

在每帧图像的显示周期的第一时间段控制所述显示装置发出所述第一光谱组的光；以及

在每帧图像的显示周期的第二时间段控制所述显示装置发出所述第二光谱组的光。

25.根据权利要求23所述的三维显示方法，其中所述根据产品设计需要控制所述显示装置发出所述第一光谱组的光或发出所述第二光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像，包括：

采用控制器输出控制信号来控制所述显示装置发出所述第一光谱组的光以显示左眼图像和右眼图像或发出所述第二光谱组的光以显示所述左眼图像和所述右眼图像。

26.根据权利要求25所述的三维显示方法，其中所述采用控制器输出控制信号来控制所述显示装置发出所述第一光谱组的光或发出所述第二光谱组的光，包括：

检测观看者的头部的位置；

当所述观看者的头部在第一位置时，所述控制器输出控制信号控制所述显示装置发出所述第一光谱组的光，当所述观看者的头部在第二位置时，所述控制器输出控制信号发出所述第二光谱组的光。

27.根据权利要求25所述的三维显示方法，其中所述采用控制器输出控制信号来控制所述显示装置发出所述第一光谱组的光或发出所述第二光谱组的光，包括：

所述控制器根据操作者的输入来输出控制信号来控制所述显示装置发出所述第一光谱组的光或发出所述第二光谱组的光。