CN116047786A - 一种多分辨率立体显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种多分辨率立体显示装置，该多分辨率立体显示装置由2D显示面板、狭缝光栅和柱透镜光栅组成；2D显示面板放置于柱透镜光栅及狭缝光栅之后；2D显示面板用于提供视差合成图像；柱透镜光栅用于将视差合成图像的光线投射到垂直观看区域；狭缝光栅用于将不同视差图像的光线投射到不同的水平空间位置，从而形成视点；人眼分处于不同视点位置时可以看见与之对应的视差图像，从而产生立体视觉；上述视点在部分空间位置发生重合，空间位置上重合视点的数目越多，其分辨率越高。因此，本多分辨率立体显示装置可通过设置视点重合的数目，形成不同分辨率的立体图像显示。

Description

一种多分辨率立体显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术，更具体地说，本发明涉及一种多分辨率立体显示装置。
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。本发明提出了一种多分辨率立体显示装置，该系统可以在不同区域内提供不同分辨率的立体视差图像显示。
发明内容
本发明提出了一种多分辨率立体显示装置。附图1为该多分辨率立体显示装置的结构示意图,其中x表示空间中的水平方向,y表示空间中的垂直方向,z表示与xy平面垂直的轴向方向。该多分辨率立体显示装置由2D显示面板、狭缝光栅和柱透镜光栅组成。2D显示面板放置于柱透镜光栅及狭缝光栅之后。2D显示面板用于提供视差合成图像，柱透镜光栅用于将视差合成图像的光线投射到垂直观看区域，狭缝光栅用于将不同视差图像的光线投射到不同的水平空间位置，从而形成视点。人眼分处于不同视点位置时可以看见与之对应的视差图像，从而产生立体视觉。上述视点在部分空间位置发生重合，空间位置上重合视点的数目越多，则其分辨率越高，则本发明的一种多分辨率立体显示装置可通过设置视点重合的数目获得多种图像显示的分辨率。
进一步的，请参考图2，2D显示面板上设置有多种开口高度位置的像素。
进一步的，请参考图3，狭缝光栅设置有多种开口高度位置的通孔，分别与多种开口高度位置的像素对应。
进一步的，请参考图1，像素可由柱透镜光栅及与之对应的通孔投射到垂直观看区域。具体的，请参考图1，垂直观看区域为一多边型，多边形存在上、下两个交点，两个交点位置对应于推荐最小观看距离 D 2，当观看位置小于推荐最小观看距离 D 2时，垂直观看范围急剧缩小。设2D显示面板上各像素的开口高度为 H 1，2D显示面板到柱透镜光栅的距离为 D 1，推荐最小观看距离为 D 2；推荐最小观看距离 D 2上的垂直观看范围 H 2为。
进一步的，请参考图4，水平方向上，2D显示面板上水平方向相邻且开口高度位置一致的若干像素定义为一个像素单元，开口高度位置一致的像素单元被狭缝光栅投射后在最佳观看距离上形成视区。像素单元内各列像素来自不同的视差图像，不同列像素可被投射到同一视区内不同的视点位置。具体的，请参考图4，设2D显示面板到狭缝光栅的距离为 D 3，最佳观看距离为 D 4，某一像素单元的宽度为 W 1，则该像素单元被狭缝光栅上与之对应的通孔投射后形成的视区宽度为 W 2， W 2满足。
请参考图4，狭缝光栅投射不同开口高度位置的像素单元后所形成的视区在空间中部分重叠，从而使得部分视点的位置发生重叠。不同开口高度位置的像素单元中，投射至视区重叠区域内同一视点位置的像素来自于同一视差图像。因此，视点位置上重叠的视点数目越多，该视点上图像显示的分辨率越高。
综上所述，本多分辨率立体显示装置可通过设置视点重合的数目，形成不同分辨率的立体图像显示。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明像素的示意图。
图3为本发明狭缝光栅的示意图。
图4为本发明水平方向分光的示意图。
图标： 100-2D显示面板；200-狭缝光栅；300-柱透镜光栅；110-第一视区像素;120-第二视区像素；130-第三视区像素；210-第一视区狭缝光栅通孔；220-第二视区狭缝光栅通孔；230-第三视区狭缝光栅通孔。
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
图1为本实施例提供的一种多分辨率立体显示装置的结构示意图,其中x表示空间中的水平方向,y表示空间中的垂直方向,z表示与xy平面垂直的轴向方向。该多分辨率立体显示装置由2D显示面板100、狭缝光栅200和柱透镜光栅300组成。2D显示面板100放置于柱透镜光栅300及狭缝光栅200之后。2D显示面板100用于提供视差合成图像，柱透镜光栅300用于将视差合成图像的光线投射到垂直观看区域，狭缝光栅200用于将不同视差图像的光线投射到不同的水平空间位置，从而形成视点。人眼分处于不同视点位置时可以看见与之对应的视差图像，从而产生立体视觉。上述视点在部分空间位置发生重合，空间位置上重合视点的数目越多，则其分辨率越高，则本发明的一种多分辨率立体显示装置可通过设置视点重合的数目获得多种图像显示的分辨率。
进一步的，请参考图2，2D显示面板100上设置有3种开口高度位置的像素110~130。第一视区像素110开口高度位置在上部；第二视区像素120开口高度在中部；第三视区像素130开口高度在下部。
进一步的，请参考图3，狭缝光栅200设置有3种开口高度位置的通孔210~230，分别与3种开口高度位置的像素110~130对应。第一视区狭缝光栅通孔210开口位置较高，其对应于第一视区像素110；第二视区狭缝光栅通孔220开口位置于中部，其对应于第二视区像素120；第三视区狭缝光栅通孔230开口位置较低，其对应于第三视区像素130。
进一步的，请参考图1，第一至第三视区像素110~130可由柱透镜光栅300投射到垂直观看区域，在此投射过程中，第一视区像素110将通过第一视区狭缝光栅通孔210并受其调制；第二视区像素120将通过第二视区狭缝光栅通孔220并受其调制；第三视区像素130将通过第三视区狭缝光栅通孔230并受其调制。具体的，请参考图1，垂直观看区域为一多边型，多边形存在上、下两个交点，两个交点位置对应于推荐最小观看距离 D 2，当观看位置小于推荐最小观看距离 D 2时，垂直观看范围急剧缩小。本实施例中，2D显示面板100上各像素的开口高度 H 1为1 mm，2D显示面板100到柱透镜光栅300的距离 D 1为5 mm，推荐最小观看距离 D 2为500 mm；推荐最小观看距离 D 2上的垂直观看范围 H 2为100 mm，其满足。
进一步的，请参考图4，因在投射过程中，第一视区像素110将通过第一视区狭缝光栅通孔210；第二视区像素120将通过第二视区狭缝光栅通孔220；第三视区像素130将通过第三视区狭缝光栅通孔230，水平方向上，狭缝光栅上的通孔210~230可将第一至第三视区像素110~130分别投射至不同的水平空间位置。进一步的，2D显示面板100上水平方向相邻且开口高度位置一致的若干像素定义为一个像素单元，开口高度位置一致的像素单元被狭缝光栅200投射后在最佳观看距离上形成视区。具体的，第一视区像素110构成的像素单元被第一视区狭缝光栅通孔210投射至视区1；第二视区像素120构成的像素单元被第二视区狭缝光栅通孔220投射至视区2；第三视区像素130构成的像素单元被第三视区狭缝光栅通孔230投射至视区3。像素单元内各列像素来自不同的视差图像，不同列像素可被投射到同一视区内不同的视点位置。
具体的，请参考图4，本实施例中，2D显示面板100到狭缝光栅200的距离 D 3为6 mm，最佳观看距离 D 4为600 mm，某一像素单元的宽度 W 1为2.6 mm，则该像素单元被狭缝光栅200上与之对应的通孔投射后形成的视区宽度 W 2为260 mm， W 2满足。
请参考图4，狭缝光栅200投射第一视区像素110、第二视区像素120、第三视区像素130构成的像素单元后，所形成的视区1、视区2、视区3在空间中部分重叠，从而使得部分视点的位置发生重叠。请参考图4，区域1中仅存在有视区1的视点；区域2中，具有视区1和视区2的重叠；区域3中具有视区1、视区2和视区3的重叠；区域4中具有视区2和视区3的重叠；区域5中仅存在视区3的视点。区域2、区域3和区域4这些视区重叠区域内，同一视点位置的像素来自于同一视差图像。因此，视点位置上重叠的视点数目越多，该视点上图像显示的分辨率越高。具体的，区域3内具有3倍的图像分辨率；区域2和区域4内2倍的图像分辨率；区域1和区域5内具有单倍图像分辨率。
综上所述，本多分辨率立体显示装置可通过设置视点重合的数目，形成不同分辨率的立体图像显示。

Claims (3)

1.一种多分辨率立体显示装置，其特征在于：该多分辨率立体显示装置由2D显示面板、狭缝光栅和柱透镜光栅组成；2D显示面板上设置有多种开口高度位置的像素；狭缝光栅设置有多种开口高度位置的通孔，分别与多种开口高度位置的像素对应；狭缝光栅投射不同开口高度位置的像素单元后所形成的视区在空间中部分重叠，从而使得部分视点的位置发生重叠。
2.如权利要求1所述的一种多分辨率立体显示装置，其特征在于：设2D显示面板上各像素的开口高度为H 1，2D显示面板到柱透镜光栅的距离为D 1，推荐最小观看距离为D 2；推荐最小观看距离D 2上的垂直观看范围H 2为。
3.如权利要求1所述的一种多分辨率立体显示装置，其特征在于：设2D显示面板到狭缝光栅的距离为D 3，最佳观看距离为D 4，某一像素单元的宽度为W 1，则该像素单元被狭缝光栅上与之对应的通孔投射后形成的视区宽度为W 2，W 2满足。
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