CN107172416A - 一种裸眼3d显示屏、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种裸眼3D显示屏、方法及装置。所述显示屏包括：阵列形式布设的多个像素点，其中，像素点设置有发光源和振荡器，与所述发光源相连，用于根据所述振荡器的振荡位置调整所述发光源的位置，以进行裸眼3D显示。通过采用上述技术方案，不仅可以实现裸眼3D显示，同时该方案对观看者的观看位置不做要求，观看者的左右眼也可以看到显示屏中所有像素点图像数据，相对于现有技术提供的裸眼3D显示方案，本发明实施例提供的裸眼3D显示屏进一步提升了屏幕的分辨率，提升了用户体验。

Description

一种裸眼3D显示屏、方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及图像显示技术，尤其涉及一种裸眼3D显示屏、方法及装置。

背景技术

裸眼3D是目前热门的显示技术发展方向，其通过显示屏显示画面，让观看者无需佩戴特制的3D眼镜，就能观看到3D效果的画面。

目前的裸眼3D显示技术方案，如图1所示，是通过在常规显示屏的观看侧面罩设一个特制透镜来实现的。在显示屏中包括阵列形式排列的多个像素点，每个像素点是显示屏中的一个独立显示单元。每帧裸眼3D视频画面中，已经预设了左眼像素点和右眼像素点，通常是均匀的间隔分布。当裸眼3D视频画面输入至显示屏时，该帧画面对应至显示屏，就使得显示屏的某些像素点为左眼像素点(L)，另一些像素点为右眼像素点(R)。在显示屏朝向观看者的观看侧面罩设有透镜，例如图1所示的表面为连续弧线的柱状透镜，也被称为双凸透镜或者3D技术。每个弧线曲面与像素点有设定的对应关系，使显示屏的像平面位于柱状透镜的焦平面上，这样每个柱状透镜下面的图像的像素点被分成几个子像素点，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素所发出的光线。当显示画面时，各左眼像素点所发出的光线通过透镜进行折射，而后投射至显示屏外侧对应于人的左眼的位置，类似的，各右眼像素点所发出的光线通过透镜进行折射，而后投射至显示屏外侧对应于人的右眼的位置。人的左眼和右眼看到不同的画面，会在大脑中拼合成3D效果的画面，即实现了裸眼3D显示。

然而，现有技术提供的裸眼3D的方案存在如下缺陷：1、由于增加了一层透镜，光源亮度有所衰减；2、由于左眼和右眼都只能看到显示屏中的一部分子像素，因此，显示分辨率会下降；3、现有裸眼3D方案对观看者的位置要求较高。因此，现有技术所提供的裸眼3D的方案可靠性较差，用户体验有待提高。

发明内容

本发明提供一种裸眼3D显示屏、方法及装置，以改善3D显示效果。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种裸眼3D显示屏，包括阵列形式布设的多个像素点，其中，

像素点设置有发光源和振荡器，与所述发光源相连，用于根据所述振荡器的振荡位置调整所述发光源的位置，以进行裸眼3D显示。

第二方面，本发明实施例提供了一种裸眼3D显示方法，所述方法包括：

获取待显示图像的特征信息；

根据所述特征信息，并基于预设电压控制算法调整所述显示屏中振荡器的控制电压；

根据所述控制电压控制所述振荡器运动，以调整与所述振荡器相连的发光源的位置，对所述待显示图像进行裸眼3D显示。

第三方面，本发明实施例提供了一种裸眼3D显示装置，所述装置包括：

特征信息获取模块，用于获取待显示图像的特征信息；

控制电压调整模块，用于根据所述特征信息，并基于预设电压控制算法调整所述显示屏中振荡器的控制电压；

裸眼3D显示模块，用于根据所述控制电压控制所述振荡器运动，以调整与所述振荡器相连的发光源的位置，对所述待显示图像进行裸眼3D显示。

本发明实施例的技术方案中，在以阵列形式布设的像素点上设置发光源和振荡器，并将振荡器和发光源相连，通过控制振荡器的振荡位置来带动发光源垂直于显示屏平面上下移动，使得屏幕可以呈现凹凸感，实现了裸眼3D显示。相对于现有技术提供的增加柱状透镜的方式，本发明增加振荡器的技术方案在进行裸眼3D显示时，不存在任何光源损耗。其次，观看者的左右眼可看到显示屏幕上所有发光源发出的光线，屏幕的分辨率得到提升。再次，本发明中由于屏幕本身存在凹凸感，因此，观看者在屏幕前的任何位置都可看到3D效果的画面。所以，本发明实施例提供的技术方案不仅改善了3D显示效果，同时也可提升用户的观看体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种裸眼3D显示示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种裸眼3D显示屏的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种裸眼3D显示屏的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的一种裸眼3D显示方法的流程示意图；

图5为本发明实施例四提供的一种裸眼3D显示装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的一种裸眼3D显示屏的结构示意图。本发明实施例中的显示屏优选为如户外广告屏等较为大型的屏幕，该技术方案也可以应用到如手机或平板等电子设备的屏幕中。如图2所示，该显示屏100包括阵列形式布设的多个像素点110。像素点设置有发光源120和振荡器130，与发光源120相连，用于根据振荡器130的振荡位置调整发光源120的位置，以进行裸眼3D显示。

其中，发光源优选为micro LED。裸眼3D显示屏的每个像素点都设置有发光源。其中，每个像素点都有R(红)、G(绿)和B(蓝)三种颜色，这三种颜色可以根据待显示的图像数据组合成不同的颜色。Micro LED能够控制驱动信号的控制实现不同颜色和不同明暗度的光线。

需要说明的是，本发明实施例中可呈现出裸眼3D效果的图片优选为2D+Z图，2D数据记录各个像素点的平面图像数据，Z数据记录是该像素点的深度数据，深度数据是显示画面中的像素点相对于显示屏平面的距离，即通过Z轴的变化可赋予图片中不同景物对应的深度信息。Z数据可以从图像中直接提取，一般具有深度采集功能的双摄像头即具备采集深度数据的功能。Z数据也可以通过对图像识别后进行确定的，例如识别人脸图像中鼻子应该是突出部位，则相应基于一定算法确定鼻子处各个像素点的应有Z数据。

其中，振荡器优选为晶振，且振荡器与发光源相连。由于晶振是一种能把电能和机械能相互转化的晶体，因此，通过晶振的上下振动可带动发光源上下移动。这样设置的好处在于：发光源可以根据发出的光线所要呈现像素点的图像数据(例如景物的深度信息)在振荡器的带动下来回移动。这就使得屏幕本身具有凹凸感，通过此凹凸感可使得要呈现的图像具有3D效果。而对于观看者而言，由于其左右眼可看到显示屏幕上所有像素点所发出的光线，因此，相对于现有技术提供的观看者的左右眼只能看到屏幕上部分图像的裸眼3D显示方式，本发明实施例提供的技术方案使得屏幕的分辨率得到极大的提升。同时对观看者的观看位置也不做任何限制，提升了用户体验。

示例性的，如果待显示的是静态图片，则与待显示图片中每个像素点对应的振荡器的位置保持不变。而如果待显示的图片是动态的，则振荡器将随着图片的播放处于上下运动的状态。具体的，如果将人的头部赋予裸眼3D显示的效果，则根据人头部的特征，例如鼻子相对人脸较为突出的特点，控制鼻子部位对应的振荡器相对于人脸部位的振荡器向前振动，只要人头部位置不发生改变，鼻子部位运动后的振荡器位置则保持不变；若人头部相对于初始位置发生上下左右任一方向的移动，则振荡器的位置也将跟随待展示的图像数据适应性地发生向上或向下的振动。

本发明实施例提供了一种裸眼3D显示屏，在以阵列形式布设的像素点上设置发光源和振荡器，并将振荡器和发光源相连，通过控制振荡器的振荡位置来带动发光源上下移动，使得屏幕可以呈现凹凸感，实现了裸眼3D显示。相对于现有技术提供的增加柱状透镜的方式，本发明增加振荡器的技术方案在进行裸眼3D显示时，不存在任何光源损耗。其次，观看者的左右眼可看到显示屏幕上所有发光源发出的光线，屏幕的分辨率得到提升。再次，本发明中由于屏幕本身存在凹凸感，因此，观看者在屏幕前的任何位置都可看到3D效果的画面。所以，本发明实施例提供的技术方案不仅改善了3D显示效果，同时也可提升用户的观看体验。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种裸眼3D显示屏的结构示意图。本实施例二在实施例一的基础上，增加图像标记模块和电压控制模块，参照图3，本发明实施例二的裸眼3D显示屏200具体包括：阵列形式布设的多个像素点210、像素点设置有发光源220和振荡器230，与发光源220相连，还包括：图像标记模块240和电压控制模块250。

其中，图像标记模块240，用于获取待显示图像中的每个像素点的预设标记信息；电压控制模块250，与振荡器230和图像标记模块240相连，用于根据预设标记信息，并基于预设电压控制算法确定振荡器230的控制电压；振荡器230根据控制电压调整振荡位置，其中，像素点与所述振荡器一一对应。

需要说明的是，振荡器的振荡位置可由电压控制模块向每个振荡器输出不同的电压来控制，也可为每个振荡器配置单独的电压控制模块。由于振荡器的位置直接影响到发光源的位置，而发光源所发出的光线将呈现像素点图像数据，因此，根据图像数据的不同，振荡器的控制电压不同，振荡器的振荡位置也不同，导致发光源的位置不同，继而使得屏幕可以呈现凹凸感，通过凹凸感来达到裸眼3D的效果。其中，对于振荡器不同位置的控制电压，可根据待显示的图像(例如待显示图像中的每个像素点的预设标记信息)信息，并基于预设电压控制算法来确定。

示例性的，预设标记信息可以在拍摄照片时进行标记。例如，在拍摄3D照片时，不同景物的深度不同，通过激光对焦，可反馈出各个像素点之间的距离。在对不同距离的像素点进行标记时，可预先设定一个基准点作为像素点距离判断的标准，进而确定各个像素点与基准点之间的距离，并基于该距离的深度对像素点做标记。其中，对于一些像素点而言，有的位于基准点前方，有的位于基准点后方，则整幅图像可被看做是一张“凹凸有致的图片”。在对每个不同距离的像素点做标记时，可根据标记信息将像素点分为不同的等级。例如，将基准点标记为0，将在基准点后方的像素点(即显示为凹进去的像素点)可根据凹陷程度的不同将像素点的等级标记为-1到-10，同时可将位于基准点前方的像素点(即显示为凸出的像素点)根据凸出程度的不同将像素点的等级标记为1到10。通过采用上述标记方式，可将像素点的标记信息划分为20个等级，并在拍摄图片时自动标记到拍摄的图片中。

示例性的，振荡器的运动位置也可按照等级标记的方式来确定。例如，可将振荡器未发生任何运动前的初始位置作为基准点，将其控制电压划分为与图片等级个数相同的等级(例如20个等级)，且不同的等级对应不同的控制电压。由于像素点与振荡器优选为一一对应关系，因此，可根据像素点的等级确定对应的振荡器的控制电压。在动态图片3D显示的过程中，通过调整振荡器的电压等级即可调整振动器对应的控制电压，从而改变振荡器的位置，使得发光源的位置相应得到调整。其中，划分的电压等级个数越多，显示屏最后所呈现的3D效果越好。

还需要说明的是，若在待显示图像中存在距离基准点较远的像素点A和B，此时像素点A和B的位置已经超出等级设定的范围，若按照像素点A和B当前在图像中的实际位置来控制振荡器的运动，则可能超出振荡器上下振动的范围。在上述情况下，可保持像素点A与B到基准点之间的比例关系不变，调整A与B到基准点之间的距离，使得调整后的距离满足预设等级的范围，进而可以根据调整后的距离确定出与像素点A与B分别对应的振荡器的振荡位置，这样设置的好处在于，提升图像的3D显示效果，避免在进行裸眼3D显示时，图像失真的情况。

进一步的，为了提升3D显示效果，可设置发光源的发光方向垂直于显示屏的表面，振荡器的振荡方向设置为与发光方向一致。这里的发光方向主要是指发光源的中心轴的方向，当光线的聚集度较为集中时，光线可以从与显示屏的表面直射出去。示例性的，光线也可以散射成较大的锥形射出。

进一步的，在利用本发明实施例提供的裸眼3D显示屏显示图像时，所有发光源的初始位置优选为在同一个平面设置，以提升3D显示效果，并可将该初始位置设置为振荡器的基准位置。示例性的，发光源的初始位置也可以圆弧面布设，此处不进行具体限定。

本实施例二在上述实施例的基础上，增加了图像标记模块和电压控制模块。电压控制模块与振荡器和图像标记模块相连，用于根据图像标记模块所获取的每个像素点的预设标记信息，并基于预设电压控制算法确定振荡器的控制电压。与像素点对应的振荡器可根据控制电压的调整其振荡位置，继而发光源的位置也相应地发生改变，使得屏幕呈现凹凸感，实现裸眼3D的效果。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种裸眼3D显示方法的流程示意图。该方法可由上述实施例提供的任意一种裸眼3D显示屏来执行。如图4所示，该方法包括：

S310：获取待显示图像的特征信息。

其中，待显示图像的特征信息为在拍摄图像时，优选为不同像素点距离基准点的深度信息。该标记信息与显示屏的振荡器的控制电压等级相对应。

S320：根据特征信息，并基于预设电压控制算法调整显示屏中振荡器的控制电压。

示例性的，本步骤的具体实现过程可包括：

根据所述特征信息确定所述待显示图像中像素点的预设标记信息；根据所述预设标记信息确定与像素点对应的振荡器的控制电压等级；根据控制电压等级调整振荡器的控制电压。

具体的，在为待显示图像对应的像素点划分深度等级并添加预设标记信息时，与像素点对应的振荡器的控制电压也相应的设置控制电压等级，且控制电压等级与为像素点划分的深度等级相对应。其中，根据标记信息确定振荡器的控制电压等级的具体过程可参照上述实施例所提供的内容，此处不再赘述。

S330：根据控制电压控制振荡器运动，以调整与振荡器相连的发光源的位置，对待显示图像进行裸眼3D显示。

示例性的，如果显示的是静态图像，则图像中像素点不变，因此对于各个振荡器而言，其控制电压保持不变。如果显示的是动态图像，由于发光源所发出的光线呈现像素点的图像数据实时变化，则对应的各个振荡器的电压也相应地发生改变，进而控制振荡器位置的改变，使得发光源的位置也相应地发生调整，屏幕可以呈现出凹凸感，以达到裸眼3D显示的效果。

本实施例三提供了一种裸眼3D显示方法，可基于上述实施例提供的任意一种裸眼3D显示屏来执行。通过获取待显示图像的特征信息；根据特征信息，并基于预设电压控制算法调整显示屏中振荡器的控制电压；根据控制电压控制所述振荡器运动，以调整与所述振荡器相连的发光源的位置，对待显示图像进行裸眼3D显示。通过采用上述技术方案，不仅可以实现裸眼3D显示，同时该方案对观看者的观看位置不做要求，观看者的左右眼可以看到显示屏中所有像素点图像数据，相对于现有技术提供的裸眼3D显示方案，本实施例提供的方案进一步提升了屏幕的分辨率，同时也可提升用户体验。

实施例四

图5为本发明实施例四提供的一种裸眼3D显示装置的结构框图。该装置可由软件和/或硬件实现，一般可集成在上述实施例提供的任意一种裸眼3D显示屏中。如图5所示，该装置包括：特征信息获取模块410、控制电压调整模块420和裸眼3D显示模块430。

其中，特征信息获取模块410，用于获取待显示图像的特征信息；控制电压调整模块420，用于根据所述特征信息，并基于预设电压控制算法调整所述显示屏中振荡器的控制电压；裸眼3D显示模块430，用于根据所述控制电压控制所述振荡器运动，以调整与所述振荡器相连的发光源的位置，对所述待显示图像进行裸眼3D显示。

本实施例提供了一种裸眼3D显示装置，通过获取待显示图像的特征信息；根据特征信息，并基于预设电压控制算法调整显示屏中振荡器的控制电压；根据控制电压控制所述振荡器运动，以调整与所述振荡器相连的发光源的位置，对待显示图像进行裸眼3D显示。通过采用上述技术方案，不仅可以实现裸眼3D显示，同时该方案对观看者的观看位置不做要求，观看者的左右眼可以看到显示屏中所有像素点图像数据，相对于现有技术提供的裸眼3D显示方案，本实施例提供的方案进一步提升了屏幕的分辨率，同时也可提升用户体验。

在上述实施例的基础上，控制电压调整模块420具体用于：根据所述特征信息确定所述待显示图像中像素点的预设标记信息；根据所述预设标记信息确定与所述像素点对应的振荡器的控制电压等级；根据所述控制电压等级调整所述振荡器的控制电压。

在上述实施例的基础上，若所述待显示图像为静态图像，则保持所述振荡器的控制电压恒定。

本发明实施例提供的裸眼3D显示装置可执行本发明任意实施例所提供的裸眼3D显示方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的裸眼3D显示方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种裸眼3D显示屏，包括阵列形式布设的多个像素点，其特征在于：

像素点设置有发光源和振荡器，与所述发光源相连，用于根据所述振荡器的振荡位置调整所述发光源的位置，以进行裸眼3D显示。

2.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，还包括：

图像标记模块，用于获取待显示图像中的每个像素点的预设标记信息；

电压控制模块，与所述振荡器和所述图像标记模块相连，用于根据所述预设标记信息，并基于预设电压控制算法确定所述振荡器的控制电压；

所述振荡器根据所述控制电压调整所述振荡位置；

其中，所述像素点与所述振荡器一一对应。

3.根据权利要求1或2所述的显示屏，其特征在于，所述振荡器为晶振。

4.根据权利要求1或2所述的显示屏，其特征在于，所述发光源的发光方向垂直于所述显示屏的表面，所述振荡器的振荡方向与所述发光方向一致。

5.根据权利要求4所述的显示屏，其特征在于，所有发光源的初始位置在同一平面。

6.根据权利要求1或2所述的显示屏，其特征在于，所述发光源为micro LED。

7.一种裸眼3D显示方法，其特征在于，基于如权利要求1-6任一所述的裸眼3D显示屏来执行，所述方法包括：

获取待显示图像的特征信息；

根据所述特征信息，并基于预设电压控制算法调整所述显示屏中振荡器的控制电压；

根据所述控制电压控制所述振荡器运动，以调整与所述振荡器相连的发光源的位置，对所述待显示图像进行裸眼3D显示。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述特征信息，并基于预设电压控制算法调整所述显示屏中振荡器的控制电压，包括：

根据所述特征信息确定所述待显示图像中像素点的预设标记信息；

根据所述预设标记信息，并基于预设电压控制算法确定与所述像素点对应的振荡器的控制电压等级；

根据所述控制电压等级调整所述振荡器的控制电压。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述待显示图像为静态图像，则保持所述振荡器的控制电压恒定。

10.一种裸眼3D显示装置，其特征在于，包括：

特征信息获取模块，用于获取待显示图像的特征信息；

控制电压调整模块，用于根据所述特征信息，并基于预设电压控制算法调整所述显示屏中振荡器的控制电压；

裸眼3D显示模块，用于根据所述控制电压控制所述振荡器运动，以调整与所述振荡器相连的发光源的位置，对所述待显示图像进行裸眼3D显示。