CN114981711B - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置及其驱动方法,将显示面板(10)中的每个像素岛(11)分成多个子像素细分单元(12),通过对不同子像素细分单元(12)渲染不同灰阶进行形成不同单眼视点图像,调整各透镜(21)的主瓣角满足使在一个像素岛(11)内的各子像素细分单元(12)显示的单眼视点图像分别通过不同的透镜(21)投射至对应的一个独立可视区(30)内形成一个视点,以满足实现超多视点3D显示的条件;一个独立可视区(30)内包含的视点数量不小于2个,且保证各子像素细分单元(12)显示的单眼视点图像通过透镜(21)投射至独立可视区(30)内形成的视点在行方向的宽度小于单眼瞳孔直径(e),以确保满足实现光场显示的条件。显示装置可以根据需要在光场显示和超多视点三维显示之间切换,将超多视点和光场显示融合。
Description
技术领域
本公开涉及立体显示技术领域,尤指一种显示装置及其驱动方法。
背景技术
裸眼三维(three dimensional,3D)显示技术是一种利用双眼具有视差的特性,在不需要任何辅助设备(例如3D眼镜)的情况下,即可获得具有空间、深度的逼真立体形象的显示技术。由于裸眼3D显示装置显示的立体影像具有真实生动的表现力、较好的环境感染力和强烈的视觉冲击力等优点,裸眼3D显示装置的应用场景越来越广泛。
发明内容
本公开实施例提供了一种显示装置,包括:
显示面板,包括多个像素岛,每个所述像素岛包括沿着阵列排布的多个子像素,每个所述像素岛内的多个子像素被分为沿着行方向排列的多个子像素细分单元,每个所述子像素细分单元被配置为显示单眼视点图像,且在一个所述像素岛内的各所述子像素细分单元被配置为沿着行方向交替显示左右眼视点图像;
分光器件,位于所述显示面板的显示面一侧,包括多个阵列排布的透镜,一个所述像素岛对应一个所述透镜;各所述透镜的主瓣角满足使在一个所述像素岛内的各所述子像素细分单元显示的单眼视点图像分别通过不同的透镜投射至对应的一个独立可视区内形成一个视点,一个所述独立可视区内包含的视点数量不小于2个,各所述子像素细分单元显示的单眼视点图像通过所述透镜投射至所述独立可视区内形成的视点在行方向的宽度小于单眼瞳孔直径。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述透镜为柱状透镜,一个所述透镜的直径小于一个所述像素岛在行方向的宽度;
位于所述显示面板的中心位置的像素岛单元的中心点和对应的所述透镜的中心点相互重合,所述分光器件中的各透镜紧密排列。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述显示装置中,各所述透镜的直径P与所述像素岛在行方向的宽度D满足以下关系:
其中,L表示所述独立可视区与所述分光器件之间的距离,H表示所述像素岛与所述透镜之间的距离。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述显示装置中,各所述子像素细分单元显示的单眼视点图像通过所述透镜投射至所述独立可视区内形成的视点在行方向的宽度≤3.2mm,各所述透镜的曲率半径取值范围为1.86mm-2.02mm。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述显示装置中,两个所述子像素细分单元分别显示的左右眼视点图像分别通过相邻的所述透镜投射至观看者的左右眼所在的两个所述独立可视区内。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述显示装置中,两个所述子像素细分单元分别显示的左右眼视点图像分别通过间隔n个透镜的两个所述透镜投射至观看者的左右眼所在的两个所述独立可视区内,n≥1且为整数。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述独立可视区在行方向的宽度Q与观看者的左右眼之间的瞳距E满足以下关系:
其中,Q≥8mm,n表示投射至观看者的左右眼的显示左右眼视点图像的两个所述子像素细分单元分别通过的两个所述透镜之间间隔的透镜数量,E的取值范围在58mm-78mm。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述显示装置中,一个所述像素岛内的子像素细分单元的数量k与所述独立可视区在行方向的宽度Q满足以下关系:
其中,m表示一个所述独立可视区内包含的视点数量,m≥2;e表示单眼瞳孔直径,e的取值范围在3mm-5mm。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述显示装置中,还包括:
眼球追踪器,被配置为确定左右眼所处的观看区域是否位于所述显示面板的中心区域;
图像处理器,被配置为在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的中心区域时,切换所述显示面板中各像素岛显示光场图像,在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的边缘区域时,切换所述显示面板中各所述像素岛显示超多视点三维图像。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述图像处理器,具体被配置为在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的边缘区域时,控制观看者的左右眼所在的两个所述独立可视区内的视点对应的子像素细分单元分别显示左右眼视点图像,并控制其他子像素细分单元显示黑色灰阶图像。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述眼球追踪器,具体被配置为确定左右眼所处的观看区域是否位于与所述显示面板的中心线夹角在15°范围内所形成的空间内。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述眼球追踪器包括位于所述显示面板中心区域下方的摄像机。
另一方面,本公开实施例还提供了一种上述显示装置的驱动方法,包括:
确定左右眼所处的观看区域是否位于所述显示面板的中心区域;
在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的中心区域时,切换所述显示面板中各像素岛显示光场图像;
在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的边缘区域时,切换所述显示面板中各所述像素岛显示超多视点三维图像。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述驱动方法中,在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的边缘区域时,具体包括:
控制观看者的左右眼所在的两个所述独立可视区内的视点对应的子像素细分单元分别显示左右眼视点图像,并控制其他子像素细分单元显示黑色灰阶图像。
在一种可能的实现方式中,在本公开实施例提供的上述驱动方法中,确定左右眼所处的观看区域是否位于所述显示面板的中心区域,具体包括:
确定左右眼所处的观看区域是否位于与所述显示面板的中心线夹角在15°范围内所形成的空间内。
附图说明
图1为本公开实施例提供的显示装置的结构示意图;
图2为本公开实施例提供的显示装置中显示面板的平面结构示意图;
图3为本公开实施例提供的显示装置中显示面板的另一平面结构示意图;
图4为本公开实施例提供的显示装置中一个像素岛的示意图;
图5为本公开实施例提供的显示装置中独立可视区与子像素细分单元的关系示意图;
图6为本公开实施例提供的显示装置中独立可视区与子像素细分单元的另一关系示意图;
图7为本公开实施例提供的显示装置的另一结构示意图;
图8为本公开实施例提供的显示装置在光场显示模式下的串扰示意图;
图9本公开实施例提供的显示装置在光场显示模式下的示意图;
图10本公开实施例提供的显示装置在超多视点3D显示模式下的示意图;
图11为本公开实施例提供的驱动方法的流程示意图。
具体实施方式
目前,裸眼3D显示技术的发展目标为追求自然舒适震撼的立体显示效果,还原真实的立体场景。然而受限于显示器件以及光学器件的能力,当前裸眼3D显示普遍存在着无法自由移动观看,观看范围受限的问题。特别是光场显示,观看区域和观看范围都很小。尤其对于中大尺寸显示器件,通常较难实现近距离观看的光场显示。此外,裸眼3D显示的分辨率与视点连续性之间相互制衡,且视点与视点之间的串扰较严重,使得单眼的3D视点图像变得相对模糊,对比度低。
此外,裸眼3D显示还存在聚焦和辐辏冲突的问题,长期观看裸眼3D显示容易产生不适或视觉疲劳。相关技术中,一方面通过增加视点的密集度来改善移动观看的跳变和不连续性,从而实现自然观看超多视点裸眼3D显示,但3D视点图像的质量不佳;另一方面为了从根源上解决聚焦和辐辏的冲突问题,往往通过满足单眼获得≥2view的视点,从而产生单眼可聚焦调节的功能,保证聚焦和辐辏的一致,但可观看范围以及可视区域往往很小。
为了提升超多视点裸眼3D图像的显示效果,同时促进光场3D显示的应用。本公开提出一种可实现光场显示和超多视点显示之间3D切换的显示装置,观看者可以在中心区观看可产生多深度的光场图像,实现单眼聚焦调节,观看者可以在中心区外实现低串扰的超多视点3D显示,实现不同角度的3D信息再现,将超多视点和光场显示融合,从而改善裸眼3D显示效果,促进裸眼3D显示的应用。
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,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它实施例,都属于本公开保护的范围。
附图中各部件的形状和大小不反映真实比例,目的只是示意说明本公开内容。
本公开实施例提供的一种显示装置,如图1所示,包括:
显示面板10,如图2和图3所示,包括多个像素岛11,每个像素岛11包括沿着阵列排布的多个子像素p,子像素p可以沿行方向和列方向排列,每个像素岛11内的多个子像素p被分为沿着行方向排列的多个子像素细分单元12,每个子像素细分单元12被配置为显示单眼视点图像,且在一个像素岛11内的各子像素细分单元12被配置为沿着行方向交替显示左右眼视点图像;
分光器件20,位于显示面板10的显示面一侧,包括多个阵列排布的透镜21,一个像素岛11对应一个透镜21;各透镜21的主瓣角满足使在一个像素岛11内的各子像素细分单元12显示的单眼视点图像分别通过不同的透镜21投射至对应的一个独立可视区30内形成一个视点,一个独立可视区30内包含的视点view数量不小于2个,各子像素细分单元12显示的单眼视点图像通过透镜21投射至独立可视区30内形成的视点view在行方向的宽度小于单眼瞳孔直径e。
具体地,本公开实施例提供上述显示装置,将显示面板10中的每个像素岛11中的子像素分组呈多个子像素细分单元12,通过对不同的子像素细分单元12内的子像素渲染不同灰阶进行形成不同单眼视点图像,并且,调整各透镜21的主瓣角,满足使在一个像素岛11内的各子像素细分单元12显示的单眼视点图像分别通过不同的透镜21投射至对应的一个独立可视区30内形成一个视点,以使显示装置可以满足实现超多视点3D显示的条件;一个独立可视区30内包含的视点view数量不小于2个,且保证各子像素细分单元12显示的单眼视点图像通过透镜21投射至独立可视区30内形成的视点view在行方向的宽度小于单眼瞳孔直径e,以确保像素岛11可以满足实现光场显示的条件。显示装置可以根据需要在光场显示和超多视点三维显示之间切换,将超多视点和光场显示融合。
具体地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,如图2和图3所示,在一个像素岛11中,在行方向上排列的一排子像素p的颜色可以相同,在列方向上排列的相邻子像素p的颜色互不相同。在具体实施时,显示面板10中的各像素岛11的结构可以一致,各像素岛11沿行方向和列方向可以呈阵列排布。具体地,显示面板10中的各像素岛11可以按照图2所示的方式进行排列,各行像素岛11在行方向上对齐设置,各列像素岛11在列方向对齐设置,其中,在行方向上排列的一排像素岛11可以称为一行像素岛,在列方向上排列的一排像素岛11可以称为一列像素岛;或者,显示面板10中的各像素岛11可以按照图3所示的方式进行排列,即一列像素岛11中各像素岛11在列方向上对齐设置,一行像素岛11中的各像素岛11在列方向错开一定距离,例如错开的距离可以为一个像素岛11在列方向上的宽度的一半,此处只是举例说明,不对错开的距离进行具体限定。
具体地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,如图4所示,一个像素岛11中可以包括三基色的子像素,例如,像素岛11可以包括红色子像素pr、绿色子像素pg和蓝色子像素pb。其中,红色子像素pr、绿色子像素pg和蓝色子像素pb的数量相同;红色子像素pr沿行方向排列成一行,绿色子像素pg沿行方向排列成一行,蓝色子像素pb沿行方向排列成一行;红色子像素行、绿色子像素行和蓝色子像素行沿列方向排列,从而使像素岛11中的子像素p呈阵列排布。
在具体实施时,为了实现较好的三维显示效果,上述显示面板10可以采用分辨率较高的显示面板10,例如,上述显示面板10可以为液晶显示面板、有机电致发光显示面板或微型发光二极管显示面板,当然,上述显示面板也可以为其他类型的显示面板,此处不做限定。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,透镜21可以为柱状透镜,一个透镜21的直径P小于一个像素岛11在行方向的宽度D;位于显示面板10的中心位置的像素岛11的中心点和对应的透镜21的中心点相互重合,分光器件20中的各透镜21紧密排列。即分光器件20相对于显示面板10采用收缩设计,可以提升中心区域观看光场显示的有效视域。
具体地,柱状透镜的中心轴大致沿着列方向延伸,中心轴可以与列方向有一定的夹角,即柱状透镜相对倾斜,由于一个像素岛11对应一个透镜21,因此,为了简化透镜21的制作工艺,可以将一列柱状透镜制作成一个柱状透镜。并且,由于一个透镜21的直径P小于一个像素岛11在行方向的宽度,则可以各透镜21相对于对应的各像素岛11具有不同的收缩量。由于位于显示面板10的中心位置的像素岛11的中心点和对应的透镜21的中心点相互重合,则可以认为中心位置的透镜21与对应的像素岛11之间无收缩量。以与中心位置的像素岛11对应的透镜21为基准,其他透镜21紧密排列,则可以认为在分光器件行方向最外侧的透镜21相对于对应的像素岛11具有最大收缩量。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,可以根据显示装置常规的观看距离调整透镜21的口径(即直径)与像素岛11大小的关系,具体地,各透镜21的直径P与像素岛11在行方向的宽度D满足以下关系:
其中,L表示独立可视区30与分光器件20之间的距离,H表示像素岛11与透镜21之间的距离。值得注意的是,在本公开实施例提供的上述显示装置中,当透镜21为柱状透镜时,柱状透镜的中心轴沿着列方向延伸,柱状透镜的直径P指的是在行方向的宽度。
具体地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,可以对各透镜21的形貌或曲率半径进行优化调整,以保证透镜21相对像素岛11在最大收缩量和无收缩的范围内实现单个视点的光束在观看距离处(即独立可视区内)的投影宽度小于单眼瞳孔直径e(根据常规瞳孔的大小,e的取值范围一般在3mm-5mm),且保证投射至单眼瞳孔内的视点数≥2view,从而可以实现光场显示。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,根据下表所示的透镜21的曲率半径与像素岛11个数和透镜21的收缩偏移量所对应的关系,为保证各子像素细分单元12显示的单眼视点图像通过透镜21投射至独立可视区30内形成的视点在行方向的宽度≤3.2mm,各透镜21的曲率半径取值范围为1.86mm-2.02mm。具体地,在下表中半屏中的最大偏移量指的是最外侧的透镜和对应的最外侧的像素岛之间在行方向的距离,最小偏移量指的是最靠近中心的透镜和对应的像素岛之间在行方向的距离。
视点的宽度与透镜的曲率半径取值范围的对应表
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,可以通过调整各透镜21的主瓣角,使两个子像素细分单元12分别显示的左右眼视点图像分别通过不同的透镜21进入观看者的左右眼所在的两个独立可视区30内。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,两个子像素细分单元12分别显示的左右眼视点图像可以分别通过相邻的透镜21投射至观看者的左右眼所在的两个独立可视区30内。
或者,可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,两个子像素细分单元12分别显示的左右眼视点图像可以分别通过间隔n个透镜21的两个透镜21投射至观看者的左右眼所在的两个独立可视区30内,n≥1且为整数。具体间隔的透镜数量n可以根据独立可视区30的宽度Q确定。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,为了实现至少单人观看光场显示,独立可视区30在行方向的宽度Q与观看者的左右眼之间的瞳距E可以满足以下关系:
其中,为保证一个独立可视区30至少可以覆盖单眼瞳孔的大小,且单眼在一个独立可视区30内有足够的可动空间,则Q≥8mm,n表示投射至观看者的左右眼的显示左右眼视点图像的两个子像素细分单元12分别通过的两个透镜21之间间隔的透镜21数量,为了兼容不同瞳距的观看者,E的取值范围一般在58mm-78mm。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,一个像素岛11内的子像素细分单元12的数量k与独立可视区30在行方向的宽度Q可以满足以下关系:
其中,m表示一个独立可视区30内包含的视点数量,为了保证单眼的聚焦调节功能,实现光场显示,m≥2;e表示单眼瞳孔直径,根据常规瞳孔的大小,e的取值范围一般在3mm-5mm。
实施例1,当采用单眼瞳孔2view,即m=2,且当像素岛11内的子像素细分单元12的个数k=16,即一个像素岛11中全部子像素分割成16个单元时,即在一个像素岛11中左右眼视点图像分别对应8个子像素细分单元12,若e取值3mm,则根据上述公式可以计算出Q=12mm,即一个独立可视区30在行方向的宽度为12mm。且若E取值60mm,则根据上述公式可以计算出n=2,即两个子像素细分单元12显示的左右眼视点图像,分别通过间隔两个透镜21的两个透镜21分别投射至对应的观看者的左右眼所在的独立可视区30内,这两个独立可视区30间隔4个独立可视区,显示左右眼视点图像的两个子像素细分单元12间隔4个子像素细分单元,具体的光路如图5所示,图中黑色表示左眼视点图像,白色表示右眼视点图像。
实施例2,当采用单瞳孔4view时,即m=4,且当像素岛11内的子像素细分单元12的个数k=16,即一个像素岛11中全部子像素分割成16个单元时,即在一个像素岛11中左右眼视点图像分别对应8个子像素细分单元12,若e取值4.5mm,则根据上述公式可以计算出Q=9mm,即一个独立可视区30在行方向的宽度为9mm。且若E取值63mm,则根据上述公式可以计算出n=3,即两个子像素细分单元12显示的左右眼视点图像,分别通过间隔三个透镜21的两个透镜21分别投射至对应的观看者的左右眼所在的独立可视区30内,这两个独立可视区30间隔6个独立可视区,显示左右眼视点图像的两个子像素细分单元12间隔6个子像素细分单元,具体的光路如图6所示,图中深色表示左眼视点图像,白色表示右眼视点图像。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,为了实现根据观看者的左右眼所处的观看区域相对于显示面板的中心区域的位置关系,所在调整显示面板显示的图像,在显示装置中,如图7所示,还可以包括:
眼球追踪器40,被配置为确定左右眼所处的观看区域是否位于显示面板的中心区域;
图像处理器50,被配置为在确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的中心区域时,切换显示面板中各像素岛显示光场图像,在确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的边缘区域时,切换显示面板中各像素岛显示超多视点三维图像。
具体地,在确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的中心区域时,如图9所示,可以驱动全部像素岛11中的子像素细分单元12显示不同的单眼视点图像,即驱动像素岛11中多个视点图像全灰阶显示,渲染显示具有一定深度可调的光场图像。例如在图9中T2时刻相比于T1时刻,左右眼所在的独立可视区30向右移动,在T1和T2时刻检测到左右眼所处的观看区域均处于显示面板的中心区域,则,根据T1时刻检测到的左右眼所处的独立可视区30可以判断出左眼观看到的光场图像源于子像素细分单元A,根据T2时刻检测到的左右眼所处的独立可视区30可以判断出左眼观看到的光场图像源于子像素细分单元B。
如图8所示,在边缘区域观看光场图像会出现较大串扰问题,即相邻视点光束之间的交叠面积≥50%,导致观看光场图像的效果差。因此在确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的边缘区域时,可以调整显示面板10的图像渲染模式,对各像素岛11中子像素细分单元12只开启左右眼所对应视点信息,即当左右眼远离中心区域时,通过追踪定位左右眼在空间区域的坐标确定所在的独立可视区,切换空间三维图像所对应位置的左右眼视点图像信息。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,图像处理器50,具体被配置为在确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的边缘区域时,如图10所示,控制观看者的左右眼所在的两个独立可视区30内的视点对应的子像素细分单元12分别显示左右眼视点图像,并且,为了降低左右眼的串扰,可以控制其他子像素细分单元12显示黑色灰阶图像,从而实现中心区域之外的低串扰的超多视点3D显示。例如在图10中,T2时刻相比于T1时刻,左右眼所在的独立可视区30向右移动,在T1和T2时刻检测到左右眼所处的观看区域均处于显示面板的边缘区域,则,根据T1时刻检测到的左右眼所处的独立可视区30,可以驱动对应的子像素细分单元A显示左右眼视点图像,其他子像素细分单元显示黑画面,根据T2时刻检测到的左右眼所处的独立可视区30,可以驱动对应的子像素细分单元B显示左右眼视点图像,其他子像素细分单元显示黑画面。
具体地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,眼球追踪器40可以包括位于显示面板10中心区域下方的摄像机,例如通过CCD摄像头获取人眼所处的观看区域。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,眼球追踪器40,可以具体被配置为确定左右眼所处的观看区域是否位于与显示面板10的中心线夹角在15°范围内所形成的空间内,若是,则可以认为左右眼所处的观看区域位于显示面板的中心区域,若否,则可以认为左右眼所处的观看区域位于显示面板的边缘区域。
具体地,可以根据独立可视区30与分光器件20之间的距离,即常规的观看距离,计算出观看者左右眼所在处的观看区域是否位于显示面板的中心区域,例如独立可视区与分光器件之间的距离设定为540mm时,则通过计算可知,左右眼所处的观看区域在围绕显示面板的中心线60mm的范围内时,可以确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的中心区域,左右眼所在处的观看区域超出显示面板中心线60mm以外时,可以确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的边缘区域。
基于同一发明构思,本公开实施例还提供了一种上述显示装置的驱动方法,由于该的方法解决问题的原理与上述显示装置相似,因此该驱动方法的实施可以参见上述显示装置的实施,重复之处不再赘述。
本公开实施例提供的一种上述显示装置的驱动方法,如图11所示,可以具体包括以下步骤:
S101、确定左右眼所处的观看区域是否位于显示面板的中心区域;例如可以通过CCD摄像头获取人眼所处的观看区域。
S102、在确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的中心区域时,切换显示面板中各像素岛显示光场图像;具体地,可以驱动全部像素岛11中的子像素细分单元12显示不同的单眼视点图像,即驱动像素岛11中多个视点图像全灰阶显示,渲染显示具有一定深度可调的光场图像。
S103、在确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的边缘区域时,切换显示面板中各像素岛显示超多视点三维图像;具体地,在边缘区域观看光场图像会出现较大串扰问题,即相邻视点光束之间的交叠面积≥50%,导致观看光场图像的效果差。因此在确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的边缘区域时,可以调整显示面板10的图像渲染模式,对各像素岛11中子像素细分单元12只开启左右眼所对应视点信息,即当左右眼远离中心区域时,通过追踪定位左右眼在空间区域的坐标确定所在的独立可视区,切换空间三维图像所对应位置的左右眼视点图像信息。
具体地,在上述步骤S103在确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的边缘区域时,可以具体包括:
控制观看者的左右眼所在的两个独立可视区内的视点对应的子像素细分单元分别显示左右眼视点图像,并控制其他子像素细分单元显示黑色灰阶图像。
具体地,在确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的边缘区域时,可以控制观看者的左右眼所在的两个独立可视区30内的视点对应的子像素细分单元12分别显示左右眼视点图像,并且,为了降低左右眼的串扰,可以控制其他子像素细分单元12显示黑色灰阶图像,从而实现中心区域之外的低串扰的超多视点3D显示。
具体地,上述步骤S101确定左右眼所处的观看区域是否位于显示面板的中心区域,可以具体包括:
确定左右眼所处的观看区域是否位于与显示面板的中心线夹角在15°范围内所形成的空间内。
具体地,可以根据独立可视区30与分光器件20之间的距离,即常规的观看距离,计算出观看者左右眼所在处的观看区域是否位于显示面板的中心区域,例如独立可视区与分光器件之间的距离设定为540mm时,则通过计算可知,左右眼所处的观看区域在围绕显示面板的中心线60mm的范围内时,可以确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的中心区域,左右眼所在处的观看区域超出显示面板中心线60mm以外时,可以确定左右眼所处的观看区域位于显示面板的边缘区域。
尽管已描述了本公开的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本公开实施例进行各种改动和变型而不脱离本公开实施例的精神和范围。这样,倘若本公开实施例的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内,则本公开也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (13)
1.一种显示装置,其中,包括:
显示面板,包括多个像素岛,每个所述像素岛包括沿着阵列排布的多个子像素,每个所述像素岛内的多个子像素被分为沿着行方向排列的多个子像素细分单元,每个所述子像素细分单元被配置为显示单眼视点图像,且在一个所述像素岛内的各所述子像素细分单元被配置为沿着行方向交替显示左右眼视点图像;
分光器件,位于所述显示面板的显示面一侧,包括多个阵列排布的透镜,一个所述像素岛对应一个所述透镜;各所述透镜的主瓣角满足使在一个所述像素岛内的各所述子像素细分单元显示的单眼视点图像分别通过不同的透镜投射至对应的一个独立可视区内形成一个视点,一个所述独立可视区内包含的视点数量不小于2个,各所述子像素细分单元显示的单眼视点图像通过所述透镜投射至所述独立可视区内形成的视点在行方向的宽度小于单眼瞳孔直径;
其中,两个所述子像素细分单元分别显示的左右眼视点图像分别通过间隔n个透镜的两个所述透镜投射至观看者的左右眼所在的两个所述独立可视区内,n≥1且为整数;
所述独立可视区在行方向的宽度Q与观看者的左右眼之间的瞳距E满足以下关系:
其中,Q≥8mm,n表示投射至观看者的左右眼的显示左右眼视点图像的两个所述子像素细分单元分别通过的两个所述透镜之间间隔的透镜数量,E的取值范围在58mm-78mm。
2.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述透镜为柱状透镜,一个所述透镜的直径小于一个所述像素岛在行方向的宽度;
位于所述显示面板的中心位置的像素岛的中心点和对应的所述透镜的中心点相互重合,所述分光器件中的各透镜紧密排列。
3.如权利要求2所述的显示装置,其中,各所述透镜的直径P与所述像素岛在行方向的宽度D满足以下关系:
其中,L表示所述独立可视区与所述分光器件之间的距离,H表示所述像素岛与所述透镜之间的距离。
4.如权利要求3所述的显示装置,其中,各所述子像素细分单元显示的单眼视点图像通过所述透镜投射至所述独立可视区内形成的视点在行方向的宽度≤3.2mm,各所述透镜的曲率半径取值范围为1.86mm-2.02mm。
5.如权利要求1所述的显示装置,其中,两个所述子像素细分单元分别显示的左右眼视点图像分别通过相邻的所述透镜投射至观看者的左右眼所在的两个所述独立可视区内。
6.如权利要求1所述的显示装置,其中,一个所述像素岛内的子像素细分单元的数量k与所述独立可视区在行方向的宽度Q满足以下关系:
其中,m表示一个所述独立可视区内包含的视点数量,m≥2;e表示单眼瞳孔直径,e的取值范围在3mm-5mm。
7.如权利要求1-6任一项所述的显示装置,其中,还包括:
眼球追踪器,被配置为确定左右眼所处的观看区域是否位于所述显示面板的中心区域;
图像处理器,被配置为在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的中心区域时,切换所述显示面板中各像素岛显示光场图像,在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的边缘区域时,切换所述显示面板中各所述像素岛显示超多视点三维图像。
8.如权利要求7所述的显示装置,其中,所述图像处理器,具体被配置为在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的边缘区域时,控制观看者的左右眼所在的两个所述独立可视区内的视点对应的子像素细分单元分别显示左右眼视点图像,并控制其他子像素细分单元显示黑色灰阶图像。
9.如权利要求7所述的显示装置,其中,所述眼球追踪器,具体被配置为确定左右眼所处的观看区域是否位于与所述显示面板的中心线夹角在15°范围内所形成的空间内。
10.如权利要求7所述的显示装置,其中,所述眼球追踪器包括位于所述显示面板中心区域下方的摄像机。
11.一种如权利要求1-10任一项所述的显示装置的驱动方法,其中,包括:
确定左右眼所处的观看区域是否位于所述显示面板的中心区域;
在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的中心区域时,切换所述显示面板中各像素岛显示光场图像;
在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的边缘区域时,切换所述显示面板中各所述像素岛显示超多视点三维图像。
12.如权利要求11所述的驱动方法,其中,在确定左右眼所处的观看区域位于所述显示面板的边缘区域时,具体包括:
控制观看者的左右眼所在的两个所述独立可视区内的视点对应的子像素细分单元分别显示左右眼视点图像,并控制其他子像素细分单元显示黑色灰阶图像。
13.如权利要求11或12所述的驱动方法,其中,确定左右眼所处的观看区域是否位于所述显示面板的中心区域,具体包括:
确定左右眼所处的观看区域是否位于与所述显示面板的中心线夹角在15°范围内所形成的空间内。
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