WO2015024343A1 - 3d显示方法 - Google Patents

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魏伟
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
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    • G—PHYSICS
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    • H04N13/317—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using slanted parallax optics

Definitions

  • the present invention relates to the field of display technologies, and in particular, to a 3D display method. Background technique
  • the technical problem to be solved by the present invention is: How to reduce the moiré phenomenon generated when the naked eye 3D display is performed by using the existing left and right format 3D film source.
  • the 3i+l row is driven to make two adjacent sub-pixels of the row of sub-pixels, and each adjacent two sub-pixels display different types of monocular images, and two sub-pixels in each group display the same type.
  • each sub-pixel belongs to only one group, and drives the j-th column sub-pixel in the sub-pixels of the 3i+2 and 3i+3 rows and the j-th column sub-pixel in the 3i+l-row sub-pixel a pixel, such that the j-th column sub-pixel and the j-th column sub-pixel display the same type of monocular image, wherein j ⁇ 2, the first column of the 3i+2 and 3i+3 rows of pixels The pixel and the last column of pixels in the 3i+1th row display the same type of monocular image, i ⁇ 0, i, j are integers.
  • sub-pixels located in the same column display different types of monocular images.
  • / is the distance from the grating to the illuminating surface of the display panel, the distance from the human eye to the grating, / the spacing of the person, the sub-pixel width in the display panel, p' is the horizontal pitch, "for the color film substrate and the grating The refractive index between the media.
  • the 3D display method further includes: adjusting the range of the ⁇ to be ⁇ ⁇ 90. , the following formula is established:
  • Fig. 1 is a schematic diagram showing the principle of performing naked-eye 3D display using the existing two-view display mode.
  • Fig. 2 is a schematic diagram showing the principle of generating moiré during 3D display.
  • Fig. 3 is a schematic view showing the arrangement of images of the present invention.
  • Fig. 4 is a schematic view showing the principle of performing naked-eye 3D display by the display mode of the present invention.
  • Fig. 5 is a schematic plan view showing the structure of a 3D grating.
  • Figure 6 is a schematic diagram of reducing the moiré after adjusting the angle between the grating and the sub-pixel row direction. detailed description
  • the present invention proposes a new arrangement of 2 views, in which the rectangles labeled 1 and 2 respectively represent the left. Eye image and right eye image.
  • the display is driven, the corresponding sub-pixels are driven in the arrangement of the two views to display an image.
  • the specific driving methods are as follows: When driving the display, two adjacent sub-pixels in a row of sub-pixels are grouped, and each adjacent two sub-pixels display different types of monocular images (ie, left-eye images or right-eye images), two of each group Subpixels display the same type of monocular image, with each subpixel belonging to only one group.
  • each sub-pixel belongs to only one group, and the first and last sub-pixels respectively display different types of monocular images with their adjacent sub-pixels.
  • Each rectangle labeled 1 and 2 in FIG. 3 is regarded as a sub-pixel in the display device, such as: each adjacent two groups in the first row display different types of monocular images, and sub-pixel displays in the same group The same type of monocular image, that is, 1 1 2 2 1 1 2 2...; in the second row, the adjacent two groups except the first and last two sub-pixels display different types of monocular images, and the sub-pixels in the same group display the same type.
  • the first and last sub-pixels respectively display different types of monocular images, ie, 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 , with their adjacent sub-pixels.
  • the 3i+l row is driven to make two adjacent sub-pixels of the row of sub-pixels, and each adjacent two sub-pixels display different types of monocular images, and two sub-pixels in each group display the same type.
  • each sub-pixel belongs to only one group, and drives the j-th column sub-pixel in the sub-pixels of the 3i+2 and 3i+3 rows and the j-th column sub-pixel in the 3i+l-row sub-pixel a pixel, such that the j-th column sub-pixel and the j-th column sub-pixel display the same type of monocular image, wherein j ⁇ 2, the first column of the 3i+2 and 3i+3 rows of sub-pixels The sub-pixel and the last column of sub-pixels of the 3i+1th row display the same type of monocular image, i ⁇ 0, i, j are integers.
  • corresponding sub-pixels of the same column display different types of
  • Each rectangle labeled 1 and 2 in FIG. 3 is regarded as one sub-pixel in the display device, and each adjacent two groups in the first row in FIG. 3 display different types of monocular images, sub-pixels in the same group.
  • the monocular image displayed by the first sub-pixel of the second and third rows is the same as the monocular image of the last sub-pixel of the first row.
  • Subpixels display different types of monocular images.
  • the display panel is driven to display an image according to the arrangement of the two views described above, and two adjacent sub-pixels display the same type of monocular image with respect to the existing arrangement of the two views, which is calculated according to the arrangement of the two views of the present invention.
  • the shape of the grating matched with the arrangement reduces the width of the light and dark stripes formed by the interference of the light emitted by the sub-pixels through the black matrix, the color filter matrix and the grating array, and reduces the width to the human eye. In addition to the ability to recognize, the moiré phenomenon is effectively alleviated.
  • the screen in order to maintain the normal distance between the person and the display screen and the same distance (i.e., s and / in the following formula), the screen can be normally viewed, and the following formula is adjusted.
  • the distance of the grating from the light exit surface of the display panel is such that at least two of the monocular images are seen in the range of the pitch/width.
  • / is the distance from the grating to the light exit surface of the display panel
  • s is the distance from the human eye to the grating
  • / is the human pupil distance
  • p' is the horizontal pitch
  • the refractive index of the medium between the film substrate and the grating is generally "from 1.4 to 1.6, and may be 1.5".
  • the uppermost 1 1 2 2 in Fig. 4 is the left-eye image and the right-eye image of the left-right format 3D source. After passing through the raster, the left-eye image and the right-eye image are respectively projected to the viewing regions corresponding to the left and right eyes. / The pupil spacing for the human eye. The viewer's left eye is in viewport 2 2 below Figure 4, and the viewer's right eye can see a stereoscopic image as it moves within the viewport 1 1 region.
  • the distance that the human eye moves to the left and right is at most / (otherwise the distance moved by the human eye is less than /), while ensuring the viewing of the 3D image, the viewing angle Also reached the maximum.
  • the adjustment includes a range of 0 ⁇ ⁇ 90°, such as 70° to 85°. At this point the following formula holds:
  • the adjustment ⁇ makes the grating and the sub-pixel row direction at an angle, thereby reducing the moiré phenomenon.
  • the tilt angle of the grating and / are changed.
  • the width of the light and dark stripes formed by the interference of the light emitted by the sub-pixels through the black matrix, the color filter matrix and the grating array is further reduced, and the width is reduced to the outside of the human eye recognition capability, thereby further reducing the moiré pattern. phenomenon.

Abstract

一种3D显示方法，涉及显示技术领域，在驱动显示时，使一行亚像素（1，2）中相邻两个亚像素为一组，每相邻两组亚像素显示不同类型的单眼图像，每组中的两个亚像素显示相同类型的单眼图像，每个亚像素只属于一个组；或使一行亚像素中除首尾两个亚像素外相邻两个亚像素为一组，每相邻两组亚像素显示不同类型的单眼图像，每组中的两个亚像素显示相同类型的单眼图像，每个亚像素只属于一个组，首尾两个亚像素分别与其相邻的亚像素显示不同类型的单眼图像。采用这种3D显示方法，能够在利用现有的左右格式3D片源进行裸眼3D显示时有效地减轻摩尔纹现象。

Description

3D显示方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域， 特别涉及一种 3D显示方法。 背景技术
目前裸眼 3D的片源非常少， 而眼镜式 3D片源增长迅猛。 因此兼容 眼镜式 3D片源有助于推动裸眼立体显示的发展。
现有裸眼产品大都釆用 2视图 （对同一物体从两个不同的视角拍摄 的图像， 通常一幅为左眼图像， 另一幅为右眼图像） 。 左右格式 3D片 源的格式包括： 帧封装 （Frame packing ) 、 并排 （Side-by-side ) 、 上下 ( Top-Bottom ) 等格式， 此外还包括： 帧连续 （ Frame sequential ) 、 棋 盘 （Checkerboard ) 等左右格式 3D片源， 这些片源均称为 2视图片源。 将 2视图片源的不同类型的单眼图像 （即不同视角拍摄的视点图像）分 别输入给显示装置的奇数列和偶数列， 光线通过图 1中光栅（狭缝光栅） 将图像放大至观看区域， 即可呈现裸眼立体显示。
在图 1中， 根据两个相似三角形的对应边的比相等， 得到以下两个 等式：
f _ subp
n -s I
P = s
Isubp s + f
由以上两个等式得到：
p = 2subp
\ + n - subp 11
其中， /为光栅到显示面板出光面的距离， 为人眼到光栅的距离， /为人的瞳距， 为显示面板中亚像素宽度， 为实际栅距（即光栅上 透光条紋沿长度方向的中心线所在直线之间的距离） （在上述三个公式 中， 假设水平栅距等于实际栅距）。 通过上述公式中参数 /、 s ^ p SUbp 和 /通常不变） 的调节使得光栅将图像发出的光线放大到宽度为 /的视 区内。 如图 2所示， 由于显示装置的每个亚像素发出的光通过黑矩阵、 彩 色滤光片矩阵和光栅阵列时发生干涉而形成明暗相间的条紋，即摩尔紋, 因此观看者会看到较严重的摩尔紋现象， 影响立体显示效果。 发明内容
(一） 要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是： 如何减轻釆用现有的左右格式 3D片源 进行裸眼 3D显示时产生的摩尔紋现象。
(二）技术方案
为解决上述技术问题， 本发明提供了一种 3D显示方法， 在驱动显示 时， 使一行亚像素中相邻两个亚像素为一组， 每相邻两组亚像素显示不 同类型的单眼图像， 每组中的两个亚像素显示相同类型的单眼图像， 每 个亚像素只属于一个组； 或使一行亚像素中除首尾两个亚像素外相邻两 个亚像素为一组， 每相邻两组亚像素显示不同类型的单眼图像， 每组中 的两个亚像素显示相同类型的单眼图像， 每个亚像素只属于一个组， 首 尾两个亚像素分别与其相邻的亚像素显示不同类型的单眼图像。
其中， 驱动第 3i+l行， 使该行亚像素中相邻两个亚像素为一组， 每 相邻两组亚像素显示不同类型的单眼图像， 每组中的两个亚像素显示相 同类型的单眼图像， 每个亚像素只属于一个组， 且驱动第 3i+2和 3i+3 行的亚像素中的第 j列亚像素与第 3i+l行的亚像素中第 j - 1列亚像素， 以使所述第 j列亚像素与所述第 j - 1列亚像素显示相同类型的单眼图 像， 其中 j≥2, 第 3i+2和 3i+3行的像素中的第一列亚像素与第 3i+l行 的像素中最后一列亚像素显示相同类型的单眼图像， i≥0, i, j均为整 数。
其中， 对应相邻的两个 3i+l行， 位于相同列的亚像素显示不同类型 的单眼图像。
其中， 在 s、 及 /不变的情况下， 按如下公式调整/以使得在瞳 距宽度范围内看到至少两幅所述单眼图像， f _ Isubp
n - s I
= s
Asubp s + f
， 4 · / · ubp
p = ―
1 + 2η · subp
其中， /为光栅到显示面板出光面的距离， 为人眼到光栅的距离， /为人的瞳距， 为显示面板中亚像素宽度， p' 为水平栅距， 《为在 彩膜衬底和光栅之间的介质的折射率。
其中，所述 3D显示方法还包括： 调整^使 的范围为 0 < < 90。, 此时以下公式成立：
p = ?'xsin^7
其中， 为光栅与亚像素行方向的夹角， ；7为实际栅距。
(三） 有益效果
釆用本发明的 3D显示方法，能够在利用现有的左右格式 3D片源进行 裸眼 3D显示时有效地减轻摩尔紋现象。 附图说明
图 1是釆用现有的 2视图的显示方式进行裸眼 3D显示的原理示意图。 图 2是 3D显示时产生摩尔紋的原理示意图。
图 3是釆用本发明的图像排列示意图。
图 4是釆用本发明的显示方式进行裸眼 3D显示的原理示意图。
图 5是 3D光栅的平面结构示意图。
图 6是调整光栅与亚像素行方向的夹角后减轻摩尔紋的原理图。 具体实施方式
下面结合附图和实施例， 对本发明作进一步详细描述。 以下实施例 用于说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。
为了减轻釆用传统的 2视图进行裸眼 3D显示时产生的摩尔紋现象， 如图 3所示， 本发明提出了一种 2视图的新排列方式， 图中标号为 1和 2的 矩形分别表示左眼图像和右眼图像。在驱动显示时，按该 2视图的排列方 式驱动相应的亚像素以显示图像。 具体驱动方式如下： 在驱动显示时， 使一行亚像素中相邻两个亚像素为一组， 每相邻两 组亚像素显示不同类型的单眼图像 （即左眼图像或右眼图像） ， 每组中 的两个亚像素显示相同类型的单眼图像， 每个亚像素只属于一个组。 或 者使一行亚像素中除首尾两个亚像素外相邻两个亚像素为一组， 每相邻 两组亚像素显示不同类型的单眼图像， 每组中的两个亚像素显示相同类 型的单眼图像， 每个亚像素只属于一个组， 首尾两个亚像素分别与其相 邻的亚像素显示不同类型的单眼图像。
将图 3中的标号为 1和 2的每个矩形看成是显示装置中的一个亚像素， 如： 第一行中每相邻两个组显示不同类型的单眼图像， 同组中亚像素显 示相同类型的单眼图像， 即 1 1 2 2 1 1 2 2……； 第二行中除首尾两个亚 像素外相邻两个组显示不同类型的单眼图像， 同组中亚像素显示相同类 型的单眼图像， 首尾两个亚像素分别与其相邻的亚像素显示不同类型的 单眼图像， 即 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2。
其中， 驱动第 3i+l行， 使该行亚像素中相邻两个亚像素为一组， 每 相邻两组亚像素显示不同类型的单眼图像， 每组中的两个亚像素显示相 同类型的单眼图像， 每个亚像素只属于一个组， 且驱动第 3i+2和 3i+3 行的亚像素中的第 j列亚像素与第 3i+l行的亚像素中第 j - 1列亚像素， 以使所述第 j列亚像素与所述第 j - 1列亚像素显示相同类型的单眼图 像， 其中 j≥2, 第 3i+2和 3i+3行的亚像素中的第一列亚像素与第 3i+l 行的亚像素中最后一列亚像素显示相同类型的单眼图像， i≥0, i, j均 为整数。 其中， 对应相邻的两个 3i+l行， 相同列的对应的亚像素显示不 同类型的单眼图像。
将图 3中的标号为 1和 2的每个矩形看成是显示装置中的一个亚像素， 图 3中第一行中每相邻两个组显示不同类型的单眼图像，同组中亚像素显 示相同类型的单眼图像， 即 1 1 2 2 1 1 2 2……， 第二行和第三行相对于 第一行， 图像显示向右移动了一个亚像素， 即 2 1 1 2 2 1 1... ... , 且第二 行和第三行的第一个亚像素显示的单眼图像和第一行的最后一个亚像素 显示的单眼图像类型相同。 第 行和第一行中的亚像素相同列的对应的 亚像素显示不同类型的单眼图像。
按上述 2视图的排列方式驱动显示面板以显示图像， 相对于现有的 2 视图的排列方式， 两个相邻的亚像素显示相同类型的单眼图像， 根据本 发明的 2视图的排列方式计算得到与所述排列方式相匹配的光栅的形状， 减小了亚像素发出的光通过黑矩阵、 彩色滤光片矩阵和光栅阵列时发生 干涉而形成明暗条紋的宽度， 使宽度减小到人眼识别能力之外， 从而有 效地减轻了摩尔紋现象。
按照上述 2视图的 3D显示方法， 为了在保持人与显示屏的距离不变 和瞳距不变 （即如下公式中 s和 /不变） 的情况下也能正常观看画面， 按 照如下公式来调整光栅离显示面板出光面的距离 /, 以使得在瞳距 /宽度 范围内看到至少两幅所述单眼图像。
f Isubp
n - s I
P、 s
Asubp s + f
4 · / · subp
P =
l + 2n - subp
如图 4所示， /为光栅到显示面板出光面的距离， s为人眼到光栅的距 离， /为人的瞳距， 为显示面板中亚像素宽度， p' 为水平栅距， 《为 在彩膜衬底和光栅之间的介质的折射率， 一般《取值为 1.4~1.6, 如可以为 1.5。
图 4中最上方的 1 1 2 2为左右格式 3D片源的左眼图像和右眼图像，经 过光栅后， 左眼图像和右眼图像被分别投射到对应左眼和右眼的观看区 域。 /为人眼瞳孔间距。 观看者的左眼在图 4下方的视区 2 2内， 观看者的 右眼在视区 1 1区域内移动均能看到立体图像。优选地，在瞳距 /宽度范围 内看到正好两幅单眼图像时， 人眼左右移动的距离最大为 / (否则人眼左 右移动的距离小于 / ) , 在保证看到 3D图像的同时， 视角也达到最大。
如图 5和 6所示， 为了进一步地减轻摩尔紋现象， 还包括： 调整^ 使 的范围为 0 < < 90°, 如 70° ~ 85°。 此时以下公式成立：
p = ρ^ήαφ 其中， 为光栅（光栅的透光条紋长度方向）与亚像素行方向的夹角， 为实际栅距 （当 =90°时， 实际栅距 =水平栅距 ；) 。 如图 6中， 调 整^ 使光栅与亚像素行方向呈一定夹角， 从而减轻摩尔紋现象。
按上述 2视图的排列方式及对光栅的调整， 改变光栅的倾斜角度 及 /。 进一步减小了亚像素发出的光通过黑矩阵、 彩色滤光片矩阵和光栅阵 列时发生干涉而形成明暗条紋的宽度，使宽度减小到人眼识别能力之外, 从而进一步减轻了摩尔紋现象。
以上实施方式仅用于说明本发明， 而并非对本发明的限制， 有关技 术领域的普通技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 还可 以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴, 本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

权利要求书
1、 一种 3D显示方法， 其特征在于， 在驱动显示时， 使一行亚像素 中相邻两个亚像素为一组，每相邻两组亚像素显示不同类型的单眼图像, 每组中的两个亚像素显示相同类型的单眼图像， 每个亚像素只属于一个 组； 或使一行亚像素中除首尾两个亚像素外相邻两个亚像素为一组， 每 相邻两组亚像素显示不同类型的单眼图像， 每组中的两个亚像素显示相 同类型的单眼图像， 每个亚像素只属于一个组， 首尾两个亚像素分别与 其相邻的亚像素显示不同类型的单眼图像。
2、 如权利要求 1所述的 3D显示方法， 其特征在于， 驱动第 3i+l 行， 使该行亚像素中相邻两个亚像素为一组， 每相邻两组亚像素显示不 同类型的单眼图像， 每组中的两个亚像素显示相同类型的单眼图像， 每 个亚像素只属于一个组，且驱动第 3i+2和 3i+3行的亚像素中的第 j列亚 像素与第 3i+l行的亚像素中第 j - 1列亚像素，以使所述第 j列亚像素与 所述第 j - 1列亚像素显示相同类型的单眼图像， 其中 j≥2, 第 3i+2和 3i+3行的像素中的第一列亚像素与第 3i+l行的像素中最后一列亚像素 显示相同类型的单眼图像， i≥0, i, j均为整数。
3、 如权利要求 2所述的 3D显示方法， 其特征在于， 对应相邻的两 个 3i+l行， 位于相同列的亚像素显示不同类型的单眼图像。
4、 如权利要求 1~3中任一项所述的 3D显示方法， 其特征在于， 在 及 /不变的情况下， 按如下公式调整/以使得在瞳距宽度范围内 看到至少两幅所述单眼图像，
/ = 2subp
n - s I
P ' = s
subp s + f ， 4·/· subp
p = ―
l + 2n- subp
其中， /为光栅到显示面板出光面的距离， s为人眼到光栅的距离， /为人的瞳距， 为显示面板中亚像素宽度， p' 为水平栅距， 《为在 彩膜衬底和光栅之间的介质的折射率。
5、 如权利要求 4所述的 3D显示方法， 其特征在于， 所述 3D显示 方法还包括： 调整^ 使 的范围为 0< <90。， 此时以下公式成立：
p = ρ^ήαφ
其中， 为光栅与亚像素行方向的夹角， 为实际栅距。
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