CN110824726A - 一种π型像素排布的立体显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种π型像素排布的立体显示装置。该π型像素排布的立体显示装置由2D显示面板、柱透镜光栅构成。2D显示面板上的最小周期结构中最少包含的3个像素，且排列形成“π”型。其中，至少有一个像素与其余像素的水平高度不同，至少有两个像素位于不同的水平位置。同时，柱透镜光栅到2D显示面板的距离小于柱透镜光栅的焦距。以上设置可使得本立体显示装置中的各个最小周期结构在2D显示面板当前位置显示图像的垂直纹理，又可以在2D显示面板后方显示图像的水平纹理，因此可以提供多深度的图像信息显示，从而增强立体图像感观的真实度。

Description

一种π型像素排布的立体显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术，更具体地说，本发明涉及立体显示技术。

背景技术

立体显示技术是可以实现立体场景真实再现的一种显示技术，其可以为人眼分别提供不同的视差图像，从而使人产生立体视觉。传统立体显示装置可通过2D显示面板将视差合成图像投射到空间中各个位置，当观看者处于不同位置时可以看到与之对应的视差图像从而产生立体视觉。然而，传统的立体显示装置中的2D显示面板无法提供图像内容的深度信息，因此，显示装置最终显示的图像与显示装置位于同一平面，视觉真实度有限。因此发明提出了一种π型像素排布的立体显示装置。该装置中的2D显示面板具有π型像素排布，结合柱透镜阵列，可提供多深度的图像信息显示。

发明内容

本发明提出了一种π型像素排布的立体显示装置。附图1为该π型像素排布的立体显示装置的结构示意图。该π型像素排布的立体显示装置由2D显示面板、柱透镜光栅构成。所述2D显示面板上的最小周期结构最少以3个像素排列而成。

进一步的，请参照图2，2D显示面板上的最小周期结构中最少包含的3个像素分别为第一像素、第二像素和第三像素，以上三个像素排列形成“π”型。其中，至少有一个像素与其余像素的水平高度不同，至少有两个像素位于不同的水平位置。请参照图2，第一像素与其余两个像素的水平高度不同，第二像素和第三像素的水平位置不同。

进一步的，请参照图2，第一像素的宽度l大于第二像素和第三像素的宽度w。

进一步的，请参照图3，柱透镜光栅到2D显示面板的距离d小于柱透镜光栅的焦距f。

进一步的，请参照图4，2D显示面板上同一列的最小周期结构用以表示同一幅视差图像，相邻列的最小周期结构用以分别表示不同的视差图像。柱透镜光栅可将各列的最小周期结构分别投射到指定的空间方向，并汇聚形成视点。当人眼分别处于不同视点位置时，可以看到与之对应的视差图像，从而产生立体视觉。

请参考图2，本发明中，第一像素与其余两个像素之间的纹理用于表示深度位于本立体显示装置中2D显示面板位置处的物体；第二像素与第三像素之间的纹理用于表示深度在本立体显示装置中2D显示面板之后的物体。其原理为：第一像素与其余两个像素在垂直方向上具有高度差，能形成垂直方向的纹理，而本发明中的柱透镜光栅仅在水平方向上具有透镜聚焦作用，因此，该垂直方向的纹理将直接显示于2D显示面板当前位置；第二像素与第三像素之间具有不同的水平位置，能形成水平方向的纹理，而本发明中，柱透镜光栅到2D显示面板的距离小于柱透镜光栅的焦距，因此，根据透镜成像规律，该纹理将成像于2D显示面板后方，从而可用于表示深度在2D显示面板之后的物体。

可选地，按照最小周期结构中的像素排布规则，还可以设置额外的其他像素。

可选地，最小周期结构中的各像素可包含不同颜色的子像素。

可选地，2D显示面板可由投影机替换。

综上所述，因本发明的一种π型像素排布的立体显示装置，其最小周期结构既可以在2D显示面板当前位置显示图像的垂直纹理，又可以在2D显示面板后方显示图像的水平纹理，因此可以提供多深度的图像信息显示，增强立体图像感观的真实度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明像素排列的示意图。

图3为本发明组件间距的示意图。

图4为本发明实现立体显示的光路图。

图标：010-一种π型像素排布的立体显示装置；020-像素排布；030-组件间距；040-显示光路；100-2D显示面板；110-最小周期结构；111-第一像素；112-第二像素；113-第三像素；200-柱透镜光栅。

应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。

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中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

图1为本实施例提供的一种π型像素排布的立体显示装置010的结构示意图。图中x坐标表示空间中的水平方向，y坐标表示空间中的垂直方向，z表示与x-y平面垂直的方向。该π型像素排布的立体显示装置010由2D显示面板100、柱透镜光栅构成200。

请参考图2，所述2D显示面板上的最小周期结构110以3个像素排列而成。2D显示面板上的最小周期结构110中最少包含的3个像素分别为第一像素111、第二像素112和第三像素113，以上三个像素排列形成“π”型。请参照图2，第一像素111与其余两个像素112和113的水平高度不同，第二像素112和第三像素113的水平位置不同。

请参照图2，第一像素111的宽度l大于第二像素112和第三像素113的宽度w。

请参照图3，柱透镜光栅200到2D显示面板100的距离d为4.8 mm，柱透镜光栅的焦距f为 5 mm。

请参照图4，2D显示面板100上同一列的最小周期结构110用以表示同一幅视差图像，相邻列的最小周期结构110用以分别表示不同的视差图像。柱透镜光栅200可将各列的最小周期结构110分别投射到指定的空间方向，并汇聚形成视点。当人眼分别处于不同视点位置时，可以看到与之对应的视差图像，从而产生立体视觉。

请参考图2，本发明中，第一像素111与其余两个像素112和113之间的纹理用于表示深度位于本立体显示装置010中2D显示面板100位置处的物体；第二像素112与第三像素113之间的纹理用于表示深度在本立体显示装置010中2D显示面板100之后的物体。其原理为：第一像素111与其余两个像素112和113在垂直方向上具有高度差，能形成垂直方向的纹理，而本发明中的柱透镜光栅200仅在水平方向上具有透镜聚焦作用，因此，该垂直方向的纹理将直接显示于2D显示面板110当前位置；第二像素112与第三像素113之间具有不同的水平位置，能形成水平方向的纹理，而本发明中，柱透镜光栅200到2D显示面板100的距离小于柱透镜光栅200的焦距，因此，根据透镜成像规律，该纹理将成像于柱透镜光栅200后方120 mm位置处，即2D显示面板100后方115.2 mm位置处，从而可用于表示深度在2D显示面板100之后的物体。

综上所述，因本发明的一种π型像素排布的立体显示装置010，其最小周期结构110既可以在2D显示面板100当前位置显示图像的垂直纹理，又可以在2D显示面板100后方115.2 mm位置处显示图像的水平纹理，因此可以提供多深度的图像信息显示，增强立体图像感观的真实度。

Claims (6)

1.一种π型像素排布的立体显示装置，其特征在于：该π型像素排布的立体显示装置由2D显示面板、柱透镜光栅构成；所述2D显示面板上的最小周期结构以3个像素排列而成； 3个像素分别为第一像素、第二像素和第三像素，以上像素按照至少有一个像素与其余像素的水平高度不同且至少有两个像素位于不同的水平位置的规律进行排布；同一列的最小周期结构用以表示同一幅视差图像，相邻列的最小周期结构用以分别表示不同的视差图像；柱透镜光栅可将各列的最小周期结构分别投射到指定的空间方向，并汇聚形成视点；当人眼分别处于不同视点位置时，可以看到与之对应的视差图像，从而产生立体视觉。

2.如权利要求1所述的一种π型像素排布的立体显示装置，其特征在于：最小周期结构中，第一像素的宽度大于第二像素和第三像素的宽度。

3.如权利要求1所述的一种π型像素排布的立体显示装置，其特征在于：柱透镜光栅到2D显示面板的距离小于柱透镜光栅的焦距。

4.如权利要求1所述的一种π型像素排布的立体显示装置，其特征在于：按照如权利要求1中所述的像素排布规则，最小周期结构中还可以设置额外的其他像素。

5.如权利要求1所述的一种π型像素排布的立体显示装置，其特征在于：最小周期结构中的各像素可包含不同颜色的子像素。

6.如权利要求1所述的一种π型像素排布的立体显示装置，其特征在于：在不改变像素排列的情况下，2D显示面板可由投影机替换。

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