WO2020228465A1

WO2020228465A1 - 立体显示装置以及立体显示方法

Info

Publication number: WO2020228465A1
Application number: PCT/CN2020/084637
Authority: WO
Inventors: 王春华; 于洁; 李鹏涛; 孙湃; 黄庭峰; 王遥遥; 王晓霞; 李蒙; 秦树林; 历伟; 赵铁磊
Original assignee: 京东方科技集团股份有限公司; 北京京东方光电科技有限公司
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2020-04-14
Publication date: 2020-11-19
Also published as: CN110049306A

Abstract

一种立体显示装置和立体显示方法。该立体显示装置包括：相对设置的第一显示屏以及第二显示屏，被配置为显示第一分屏图像以及第二分屏图形；以及设置于所述第一显示屏以及所述第二显示屏之间的传动器，被配置为根据所述第一分屏图像和所述第二分屏图像的景深信息调节所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的相对距离。该立体显示装置和立体显示方法能够根据实际的图像来对第一显示屏与第二显示屏之间的相对距离进行实时的调节，提升了用户体验。

Description

立体显示装置以及立体显示方法

本申请要求于2019年5月16日递交的中国专利申请第201910409807.3号的优先权，在此全文引用上述中国专利申请公开的内容以作为本申请的一部分。

技术领域

本公开涉及一种立体显示装置以及立体显示方法。

背景技术

一般拍摄输出的照片，只有焦点附件的图像是清晰的，当物体聚焦时，从该物体前面的距离到后边的某段距离也是清晰的，也就是焦点前后各有一个容许弥散圆，而这两个弥散圆之间的距离就是景深信息。

目前，裸眼三维(3D)技术一般的实现方法为光屏蔽式、柱状透视技术，指向光源及多层显示技术(MLD)。

具体的，MLD技术是通过一定间隔重叠的两块或多块液晶面板，重叠的物理结构使人眼感觉到深度的存在，形成立体成像，但是液晶面板之间的距离为固定不可调的距离，不能根据实际的图像进行实时的调节。

发明内容

根据本公开的实施例提供一种立体显示装置，包括：相对设置的第一显示屏以及第二显示屏，被配置为显示第一分屏图像以及第二分屏图形；以及设置于所述第一显示屏以及所述第二显示屏之间的传动器，被配置为根据所述第一分屏图像和所述第二分屏图像的景深信息调节所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的相对距离。

在一些示例中，所述第一分屏图像和所述第二分屏图像是根据二维图像中的物象之间的景深信息对所述物象进行提取得到的。

在一些示例中，所述立体显示装置还包括：处理器，被配置为根据所述第一分屏图像和所述第二分屏图像的景深信息来控制所述传动器调节所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的相对位置。

在一些示例中，所述立体显示装置还包括：图像获取器，被配置为获取所述二维图像，其中，所述处理器被配置为根据所述二维图像中的物象之间的景深信息对所述物象进行提取来得到所述第一分屏图像以及所述第二分屏图像。

在一些示例中，所述传动器包括：设置在所述第一显示屏靠近所述第二显示屏一侧的套筒；以及套设于所述套筒内的收缩杆，其中，所述收缩杆的自由端与所述第二显示屏固定连接。

在一些示例中，所述立体显示装置还包括分别设置在所述第一显示屏两侧的第一偏光片、第二偏光片以及设置在所述第二显示屏远离所述第一显示屏一侧的第三偏光片。

在一些示例中，所述立体显示装置还包括设置在所述第三偏光片背离所述第二显示屏一侧的背板，所述背板上安装有多个发光单元。

在一些示例中，所述立体显示装置还包括：位置采集器，用于采集人眼位置，获取位置信息；其中，所述处理器还被配置为根据所述位置信息以及黄金分割比例得到所述第一显示屏、所述第二显示屏与所述人眼位置之间的放置距离。

在一些示例中，所述第一显示屏和所述第二显示屏的至少之一为透明显示屏或者能够在透明状态和显示状态之间切换。

根据本公开的实施例还提供一种利用以上所述的立体显示装置的立体显示方法，包括：通过所述第一显示屏与所述第二显示屏分别显示所述第一分屏图像以及所述第二分屏图像；以及根据所述第一分屏图像和所述第二分屏图像的景深信息来通过所述传动器调节所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的相对位置。

在一些示例中，所述立体显示装置还包括图像获取器和处理器，所述方法还包括：通过所述图像获取器获取二维图像；通过所述处理器根据所述二维图像中的物象之间的景深信息对所述物象进行提取来得到第一分屏图像以及第二分屏图像。

在一些示例中，所述传动器包括：设置在所述第一显示屏靠近所述第二显示屏一侧的套筒；以及套设于所述套筒内的收缩杆，所述收缩杆的自由端与所述第二显示屏固定连接，其中，通过所述传动器调节所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的相对位置包括：调节所述收缩杆的长度以调节所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的相对位置。

在一些示例中，所述方法还包括：采集人眼位置，获取位置信息；以及

根据所述位置信息以及黄金分割比例来得到所述第一显示屏、第二显示屏与所述人眼位置之间的放置距离。

在一些示例中，所述人眼位置位于所述第一显示屏背对所述第二显示屏的一侧，在所述第一显示屏与所述第二显示屏处于最大距离的状态下，在沿所述人眼的视线方向，所述人眼位置与所述第一显示屏的距离和所述人眼位置与所述第二显示屏的距离之比为黄金分割比例。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1示出本公开中的第一个实施例提出的一种立体显示装置的结构框图；

图2示出本公开的实施例中的一种立体显示装置的结构示意图；

图3示出本公开的实施例中的处理器对图像中的物象进行提取后的效果图；

图4示出本公开的实施例中人眼、第一和第二显示屏的相对位置关系；

图5示出本公开中的第二个实施例提出的一种利用上述的立体显示装置的使用方法的流程图；

附图标记：100、立体显示装置；101、第一显示屏；102、第二显示屏；103、处理器；104、第一偏光片；105、第二偏光片；106、第三偏光片；107、背板；108、发光单元；109、套筒；110、收缩杆。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

图1示出本公开的第一个实施例提出的一种立体显示装置的结构框图。如图1所示，立体显示装置100包括：显示组件、传动器、图像获取器以及处理器103。

在图2的示例中，显示组件包括第一显示屏101与第二显示屏102，第一显示屏101与第二显示屏102为相对设置，第一显示屏101两侧分别设置有第一偏光片104以及第二偏光片105，第二显示屏102远离第一显示屏101的一侧还设置有第三偏光片106，第三偏光片106背离所述第二显示屏102一侧设置有背板107，而背板107上则安装有多个发光单元108。

多个发光单元108可以是发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，本实施例对此不做具体限定。

第一显示屏101与第二显示屏102之间的设置的传动器主要用于调节第一显示屏101与第二显示屏102之间的相对距离，图像获取器可用于获取图像，图像一般为2D图像，而处理器103则可以根据图像获取器所获取的图像中的物象之间的景深信息来对所述物象进行提取，来得到第一分屏图像以及第二分屏图像，以使得所述第一显示屏101与所述第二显示屏102分别显示第一分屏图像以及第二分屏图像，并根据所述图像中的物象之间的景深信息来控制所述传动器调节所述第一显示屏101与所述第二显示屏102之间的相对位置。图3示出对图像中的物象进行提取后的效果图。

需要说明的，处理器103根据图像获取景深信息以及根据所述景深信息来对所述物象进行提取的方法在本公开的实施例中没有特别限制，可采用任何合适的获取景深信息以及对物象进行提取的方法。

上述实施例中以图像获取器获取图像，然后处理器对图像中的物象进行提取来得到第一分屏图像和第二分屏图像。然而，根据本公开的实施例不限于此，上述图像可以为从外部装置输入的图像，或者上述第一分屏图像和第二分屏图像也可以为外部装置输入的图像或者以其他任何合适的方式获得的图像。

例如，上述图像获取器可以为照相机等图像获取装置或者为信号传输装置以能够获取从外界输入的图像信号。

例如，上述获取的图像可以为二维图像。在二维图像中可以包括不同的物象。这些不同的物象在拍摄时距离照相机等图像获取装置的距离不同。因此，将这些不同物象的图像分离成不同的图像显示在彼此分离的第一显示屏和第二显示屏时，可以还原真实图像的立体效果，实现立体显示。此外，根据本公开的实施例的立体显示装置可通过传动器对第一显示屏和第二显示屏的距离或相对位置进行调节，以根据景深信息调节第一分屏图像和第二分屏图像的距离，达到更好的立体显示效果。

例如，第一显示屏101和第二显示屏102的至少之一为透明显示屏或者能够在透明状态和显示状态之间切换。例如，至少在位于观看者一侧的显示屏为透明显示屏或者能够在透明状态和显示状态之间切换。因此，第一显示屏101显示的图像和第二显示屏102显示的图像均能够被观看者看到，实现立体显示。

本公开的实施例中，处理器可以采用通用的处理器再搭载实现上述功能的程序，以实现上述处理器的各种功能。在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

综上所述，本实施例具有原理明确、设计简单的优点，处理器103可根据图像获取器所获取的图像中的物象之间的景深信息来提取第一分屏图像以及第二分屏图像，以使得第一显示屏101与第二显示屏102分别显示第一分屏图像以及第二分屏图像，并根据图像中的物象之间的景深信息来控制传动器调节第一显示屏101与第二显示屏102之间的相对位置，来实现画面3D显示效果，能够根据实际的图像来进行实时的调节，提升了用户体验。

在本实施例的一个实施方式中，所述传动器包括：设置在所述第一显示屏101靠近所述第二显示屏102一侧的套筒109；以及套设于所述套筒109内的收缩杆110；其中，所述收缩杆110的自由端与所述第二显示屏102固定连接。

例如，在操作时，第一显示屏101与第二显示屏102之间可以通过收缩杆110从套筒109中伸出来实现增加第一显示屏101与第二显示屏102之间的相对距离，相应的，也可通过收缩杆110收缩至套筒109内实现缩小第一显示屏101与第二显示屏102之间的相对距离。

需要说明的是，传动器不仅限于上述的结构，其他能够实现调节第一显示屏101与第二显示屏102之间的距离的结构也应属于本公开的保护范围内。

进一步的，所述处理器103还用于根据人眼的可视范围得到第一显示屏101与第二显示屏102之间的最大调节距离。

由于人眼的可视范围是一定的，并且人眼的可视距离与第一显示屏101与第二显示屏102之间的最大调节距离为指数函数关系，因此，处理器103可根据人眼的可视范围来得到第一显示屏101与第二显示屏102之间的最大调节距离，这样的话，工作人员在装置制造阶段中，可以预先确定传动器的规格，避免传动器的调节距离过长或过短。示例性的，设定人眼的位置坐标为X0，人眼的可视范围坐标为XA，第一显示屏101与第二显示屏102之间的最大调节距离的范围为0～XB，则可根据X0～XA与0～XB之间的指数函数关系，来得到第一显示屏和第二显示屏之间的设置距离。需要说明的是，上述的根据人眼的可视范围来得到第一显示屏101与第二显示屏102之间的最大调节距离仅为示例性的，本公开对此不做具体限定。

进一步的，所述装置还包括位置采集器。

例如，位置采集器主要用于采集人眼位置，从而获取位置信息，而处理器103则可根据所述位置信息以及黄金分割比例得到所述第一显示屏101与所述第二显示屏102与所述人眼位置之间的最佳放置距离。例如，根据本公开的实施例的位置采集器可以为测距仪，以用于测定人眼与立体显示装置之间的距离。例如，如图4所示，位置采集装置1011可以设置在第一显示屏的要被观看的一侧，也就是面对人眼的一侧。然而，根据本公开的实施例并不限制于此，其可以为其他任意合适的位置采集器或者位置采集器可以设置在其他任何合适的位置。

需要说明的是，由于人眼的可视范围是有一定的限定的，不同的距离有不同的成像效果，例如：近大远小、近高远低等。由于人眼成像的特殊性、以及不同视力以及外界环境的影响(天气能见度区别等)，可根据位置信息以及黄金分割比例来得到第一显示屏101与所述第二显示屏102与人眼位置之间的最佳放置距离，示例性的，X0～XA之间的距离设定为1000，黄金分割比例的比值约为0.618，为了简便计算，可将此比值定为0.650，因此，第一显示屏101与人眼之间的最佳放置距离可设定在0～650之间，而第二显示屏102与人眼之间的最佳放置距离则可设定为650～1000。例如，如图4所示，人眼位置位于第一显示屏101背对第二显示屏102的一侧。图4中显示出了人眼位置在坐标X0，第二显示屏102在坐标XA(即，人眼的可视范围坐标)。在第一显示屏101与第二显示屏1-2处于最大距离(即二者之间的距离为XB)的状态下，在沿人眼的视线方向，人眼位置与第一显示屏101的距离和人眼位置与第二显示屏102的距离之比为黄金分割比例。

图5示出本公开的第二实施例提出的一种利用上述的立体显示装置100的使用方法(即，利用上述立体显示装置的立体显示方法)的流程图。如图5所示，包括以下步骤：图像获取器获取图像；处理器根据所述图像中的物象之间的景深信息对所述物象进行提取来得到第一分屏图像以及第二分屏图像；所述第一显示屏101与所述第二显示屏102分别显示所述第一分屏图像以及所述第二分屏图像；所述处理器根据所述景深信息来控制所述传动器调节所述第一显示屏101与所述第二显示屏102之间的相对位置。

例如，所述传动器包括：设置在所述第一显示屏101靠近所述第二显示屏102一侧的套筒109；以及套设于所述套筒109内的收缩杆110；其中，所述收缩杆110的自由端与所述第二显示屏102固定连接。

例如，所述立体显示装置还包括分别设置在所述第一显示屏101两侧的第一偏光片104、第二偏光片105以及设置在所述第二显示屏102远离所述第一显示屏101一侧的第三偏光片106。

例如，所述立体显示装置还包括设置在所述第三偏光片106背离所述第二显示屏102一侧的背板107，所述背板107上安装有多个发光单元108。

例如，所述方法还包括：采集人眼位置，获取位置信息；根据所述位置信息以及黄金分割比例得到所述第一显示屏101、所述第二显示屏102与所述人眼位置之间的最佳放置距离。

例如，人眼位置位于第一显示屏101背对第二显示屏102的一侧，在第一显示屏101与第二显示屏1-2处于最大距离的状态下，在沿人眼的视线方向，人眼位置与第一显示屏101的距离和人眼位置与第二显示屏102的距离之比为黄金分割比例。

以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims

一种立体显示装置，包括：

相对设置的第一显示屏以及第二显示屏，被配置为显示第一分屏图像以及第二分屏图形；以及

设置于所述第一显示屏以及所述第二显示屏之间的传动器，被配置为根据所述第一分屏图像和所述第二分屏图像的景深信息调节所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的相对距离。
根据权利要求1所述的立体显示装置，其中，所述第一分屏图像和所述第二分屏图像是根据二维图像中的物象之间的景深信息对所述物象进行提取得到的。
根据权利要求2所述的立体显示装置，还包括：

处理器，被配置为根据所述第一分屏图像和所述第二分屏图像的景深信息来控制所述传动器调节所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的相对位置。
根据权利要求3所述的立体显示装置，还包括：

图像获取器，被配置为获取所述二维图像，

其中，所述处理器被配置为根据所述二维图像中的物象之间的景深信息对所述物象进行提取来得到所述第一分屏图像以及所述第二分屏图像。
根据权利要求1-4任一项所述的立体显示装置，其中，所述传动器包括：

设置在所述第一显示屏靠近所述第二显示屏一侧的套筒；以及

套设于所述套筒内的收缩杆，

其中，所述收缩杆的自由端与所述第二显示屏固定连接。
根据权利要求1-5任一项所述的立体显示装置，还包括分别设置在所述第一显示屏两侧的第一偏光片、第二偏光片以及设置在所述第二显示屏远离所述第一显示屏一侧的第三偏光片。
根据权利要求6所述的立体显示装置，还包括设置在所述第三偏光片背离所述第二显示屏一侧的背板，所述背板上安装有多个发光单元。
根据权利要求3所述的立体显示装置，还包括：

位置采集器，用于采集人眼位置，获取位置信息；

其中，所述处理器还被配置为根据所述位置信息以及黄金分割比例得到所述第一显示屏、所述第二显示屏与所述人眼位置之间的放置距离。
根据权利要求1-8任一项所述的立体显示装置，其中，所述第一显示屏和所述第二显示屏的至少之一为透明显示屏或者能够在透明状态和显示状态之间切换。
一种利用如权利要求1所述的立体显示装置的立体显示方法，包括：

通过所述第一显示屏与所述第二显示屏分别显示所述第一分屏图像以及所述第二分屏图像；以及

根据所述第一分屏图像和所述第二分屏图像的景深信息来通过所述传动器调节所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的相对位置。
根据权利要求10所述的方法，其中，所述立体显示装置还包括图像获取器和处理器，所述方法还包括：

通过所述图像获取器获取二维图像；

通过所述处理器根据所述二维图像中的物象之间的景深信息对所述物象进行提取来得到第一分屏图像以及第二分屏图像。
根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述传动器包括：设置在所述第一显示屏靠近所述第二显示屏一侧的套筒；以及套设于所述套筒内的收缩杆，所述收缩杆的自由端与所述第二显示屏固定连接，其中，通过所述传动器调节所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的相对位置包括：

调节所述收缩杆的长度以调节所述第一显示屏与所述第二显示屏之间的相对位置。
根据权利要求10-12任一项所述的方法，还包括：

采集人眼位置，获取位置信息；以及

根据所述位置信息以及黄金分割比例来得到所述第一显示屏、第二显示屏与所述人眼位置之间的放置距离。
根据权利要求13所述的方法，其中，

所述人眼位置位于所述第一显示屏背对所述第二显示屏的一侧，在所述第一显示屏与所述第二显示屏处于最大距离的状态下，在沿所述人眼的视线方向，所述人眼位置与所述第一显示屏的距离和所述人眼位置与所述第二显示屏的距离之比为黄金分割比例。