專利名稱：一種高分辨率立體顯示裝置及顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用光柵實(shí)現(xiàn)高分辨率立體顯示的 裝置及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的裸眼立體顯示技術(shù)是通過光柵的分光作用，使一幅圖進(jìn)入左眼，另一幅圖 進(jìn)入右眼，經(jīng)過大腦融合而形成立體視覺。如圖1所示，背光源1發(fā)出的光對(duì)矩陣顯示器的 圖像層2進(jìn)行照明后，圖像層2被照明并變成次光源，通過狹縫光柵3將圖像層2中的像素 列Rl至R2n導(dǎo)向右眼觀看區(qū)，將圖像層2中的像素列Ll至L2n導(dǎo)向左眼觀看區(qū)，像素列Rl 至R2n構(gòu)成的圖像與像素列Ll至L2n構(gòu)成的圖像具有視差，這種立體顯示方式所形成的立 體由于只有一半的像素進(jìn)入左眼另一半像素進(jìn)入右眼，所以整個(gè)立體圖像的分辨率降低了 一半，圖像質(zhì)量很差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高分辨率立體顯示裝置及顯示方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高分辨率立體顯示裝置，包括顯示面板和光柵， 所述顯示面板在一個(gè)周期中顯示至少兩幅視差圖像，且所述至少兩幅視差圖像為拆分完整 的帶有視差的視圖后組合而成，所述光柵將所述至少兩幅視差圖像中對(duì)應(yīng)不同觀看區(qū)的視 圖的圖像分別導(dǎo)向各自的觀看區(qū)。進(jìn)一步地，所述完整的帶有視差的視圖包括完整左眼視圖和完整右眼視圖。進(jìn)一步地，所述周期包括第一時(shí)間段和第二時(shí)間段，在第一時(shí)間段中顯示的視差 圖像包括具有所述完整左眼視圖一半分辨率的第一左眼視圖和具有所述完整右眼視圖一 半分辨率的第一右眼視圖，所述光柵將所述第一左眼視圖和所述第一右眼視圖分別導(dǎo)向左 眼觀看區(qū)和右眼觀看區(qū)；在第二時(shí)間段中顯示的視差圖像包括從所述完整左眼視圖中去 掉所述第一左眼視圖后的第二左眼視圖和從所述完整右眼視圖中去掉所述第一右眼視圖 后的第二右眼視圖，其中，所述第二左眼視圖所處顯示面板的位置為第一右眼視圖所處顯 示面板的位置，所述第二右眼視圖所處顯示面板的位置為第一左眼視圖所處顯示面板的位 置，所述光柵在第二時(shí)間段形成的狹縫光柵與在第一時(shí)間段形成的狹縫光柵相比，平移了 一個(gè)距離，以將所述第二左眼視圖和所述第二右眼視圖分別導(dǎo)向左眼觀看區(qū)和右眼觀看 區(qū)。進(jìn)一步地，所述光柵為可控液晶狹縫光柵。進(jìn)一步地，所述可控液晶狹縫光柵中的液晶成份為鐵電液晶。本發(fā)明還提供一種高分辨率立體顯示方法，其包括利用顯示面板將至少兩幅視差圖像在一個(gè)周期中顯示出來(lái)，其中，所述至少兩幅 視差圖像為將完整的帶有視差的視圖拆分后組合而成，每幅視差圖像包括完整的帶有視差 的視圖中的部分圖像，該部分圖像在所述視差圖像中所處的位置與在完整的帶有視差的視圖中所處的位置相同；利用光柵將每幅視差圖像中屬于不同觀看區(qū)的圖像分別導(dǎo)向各自的觀看區(qū)。進(jìn)一步地，所述完整的帶有視差的視圖包括完整左眼視圖和完整右眼視圖。進(jìn)一步地，所述周期包括第一時(shí)間段和第二時(shí)間段，在第一時(shí)間段中顯示的視差 圖像包括具有所述完整左眼視圖一半分辨率的第一左眼視圖和具有所述完整右眼視圖一 半分辨率的第一右眼視圖，所述光柵將所述第一左眼視圖和所述第一右眼視圖分別導(dǎo)向左 眼觀看區(qū)和右眼觀看區(qū)；在第二時(shí)間段中顯示的視差圖像包括從所述完整左眼視圖中去 掉所述第一左眼視圖后的第二左眼視圖和從所述完整右眼視圖中去掉所述第一右眼視圖 后的第二右眼視圖，其中，所述第二左眼視圖所處顯示面板的位置為第一右眼視圖所處顯 示面板的位置，所述第二右眼視圖所處顯示面板的位置為第一左眼視圖所處顯示面板的位 置，所述光柵在第二時(shí)間段形成的狹縫光柵與在第一時(shí)間段形成的狹縫光柵相比，平移了 一個(gè)距離，以將所述第二左眼視圖和所述第二右眼視圖分別導(dǎo)向左眼觀看區(qū)和右眼觀看 區(qū)。進(jìn)一步地，所述光柵為可控液晶狹縫光柵。進(jìn)一步地，所述可控液晶狹縫光柵中的液晶成份為鐵電液晶。本發(fā)明的上述技術(shù)方案利用光柵與同步控制顯示的顯示面板相配合，實(shí)現(xiàn)在人眼 視覺停留期間將兩幅完整的畫面分辨導(dǎo)向觀看者的左眼觀看區(qū)和右眼觀看區(qū)，以達(dá)到全分 辨率立體顯示的效果。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中低分辨率立體顯示光路原理圖；圖2為本發(fā)明顯示面板在兩個(gè)時(shí)間段顯示的圖像PTl和PT2示意圖；圖3為本發(fā)明視差圖像拆分示意圖；圖4為本發(fā)明高分辨率立體顯示的光學(xué)原理示意圖；圖5為可控液晶狹縫光柵的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)原理。首先說明本發(fā)明中顯示面板的工作過程，本發(fā)明的顯示面板在一個(gè)視覺停留期間 之內(nèi)要顯示兩幅圖像，即兩幀圖像，分別為第一時(shí)間段(第一幀)顯示的圖像PT1(參見圖 2)和第二時(shí)間段(第二幀)顯示的圖像ΡΤ2，其中，兩幅圖中L奇和L偶構(gòu)成一幅完整的 左眼視圖L，R奇和R偶構(gòu)成一幅完整的右眼視圖R，本發(fā)明以刷新率為120Hz的顯示面板 為例，所述第一時(shí)間段顯示的圖像PTl和第二時(shí)間段顯示的圖像PT2交替顯示，即第一個(gè) l/120s顯示如圖2所示的圖像PTl (第一幅左眼視圖和第一幅右眼視圖合成圖像)，第二個(gè) l/120s顯示如圖2所示的圖像PT2 (第一幅左眼視圖和第一幅右眼視圖合成圖像)，第三個(gè) l/120s顯示如圖2所示的圖像PTl (第二幅左眼視圖和第二幅右眼視圖合成圖像)，第四個(gè) l/120s顯示如圖2所示的圖像PT2 (第二幅左眼視圖和第二幅右眼視圖合成圖像)，…，以 此類推，因此，在一個(gè)視覺停留期間能將對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻的完整的左眼視圖和右眼視圖顯示 出來(lái)。其中，圖像PTl和PT2是采用如下方式進(jìn)行拆分然后組合而成，參見圖3，將一幀左眼視圖L分割為相鄰兩幀顯示的兩副視圖，比如第一時(shí)間段顯示的第一左眼視圖10和第二時(shí) 間段顯示的第二左眼視圖20，所述第一左眼視圖10和第二左眼視圖20組成一幅完整的左 眼視圖L ；將一幀右眼視圖R分割為相鄰兩幀顯示的兩副視圖，比如第一時(shí)間段顯示的第一 右眼視圖30和第二時(shí)間段顯示的第二右眼視圖40，所述第一右眼視圖30和第二右眼視圖 40組成一幅完整的右眼視圖R。第一左眼視圖10包括多個(gè)等間距平行排列的視圖單元L偶，第二左眼視圖20包 括多個(gè)等間距平行排列的視圖單元L奇，相鄰視圖單元L偶或相鄰視圖單元L奇之間存在 空白檔。第一右眼視圖30包括的多個(gè)等間距平行排列的視圖單元R奇，第二右眼視圖40 包括的多個(gè)等間距平行排列的視圖單元R偶。且相鄰視圖單元R奇或相鄰視圖單元R偶之 間存在空白檔。所述空白檔均大小相等。另外，第一左眼視圖10的視圖單元L偶在顯示屏 的位置對(duì)應(yīng)第一右眼視圖30的空白檔，第一右眼視圖30的視圖單元R奇在顯示屏的位置 對(duì)應(yīng)第一左眼視圖10的空白檔；也即第一左眼視圖10和第一右眼視圖30進(jìn)行插值構(gòu)成 在第一時(shí)間段顯示的一楨圖像PT1。第二左眼視圖20的視圖單元L奇在顯示屏的位置對(duì)應(yīng) 第二右眼視圖40的空白檔，第二右眼視圖40的視圖單元R偶在顯示屏的位置對(duì)應(yīng)第二左 眼視圖20的空白檔，也即第二左眼視圖10和第二右眼視圖40進(jìn)行插值構(gòu)成在第二時(shí)間 段顯示的一楨圖像PT2。下面詳細(xì)說明本發(fā)明的光學(xué)原理，參見圖4，圖中示意了一個(gè)視覺停留期間的光路 原理圖，圖中附圖標(biāo)記2指示的是顯示面板，附圖標(biāo)記3指示的是可控狹縫光柵，PTl和PT2 分別指示的是在Tl和T2兩個(gè)時(shí)間段顯示面板顯示的圖像，31和32指示的是在Tl和T2兩 個(gè)時(shí)間段所分別形成的狹縫光柵，在Tl時(shí)間段，顯示面板2顯示圖像PT1，可控狹縫光柵3 形成附圖標(biāo)記31所指示的狹縫光柵，光路如圖中實(shí)線所示，視圖單元L偶和視圖單元R奇 通過狹縫光柵31的狹縫分別導(dǎo)向觀看者的左眼觀看區(qū)和右眼觀看區(qū)，在隨后的T2時(shí)間段， 顯示面板2顯示圖像PT2，可控狹縫光柵3形成附圖標(biāo)記32所指示的狹縫光柵，所述T2時(shí) 間段形成的狹縫光柵與Tl時(shí)間段形成的狹縫光柵相比，平移了一個(gè)距離，光路如圖中虛線 所示，視圖單元L奇和視圖單元R偶通過狹縫光柵32的狹縫分別導(dǎo)向觀看者的左眼觀看區(qū) 和右眼觀看區(qū)，由于兩個(gè)時(shí)間段的圖像切換非常迅速，第一時(shí)間段和第二時(shí)間段之和小于 或等于人眼視覺停留所需的最長(zhǎng)時(shí)間，超過人眼的分辨能力，人眼存在視覺停留，人的左眼 能夠感覺到由L奇和L偶疊加形成的完整的左眼視圖L，人的右眼能夠感覺到由R奇和R 偶疊加形成的完整的右眼視圖R，由此使得觀看者能看到全分辨率的左眼視圖和右眼視圖， 左右眼所看到的圖像經(jīng)過大腦融合，形成高分辨率的立體圖像，我們可以將Tl與T2時(shí)間段 之和稱為一個(gè)周期，也就是顯示一幅完整的左眼視圖和右眼視圖所需的時(shí)間。為了讓本領(lǐng) 域技術(shù)人員更加容易理解兩個(gè)時(shí)間段的光路原理，在圖中所示的狹縫光柵31和32是進(jìn)行 了一點(diǎn)錯(cuò)位的，不在一個(gè)平面上，并且用實(shí)線和虛線加以區(qū)分，事實(shí)上，圖中狹縫光柵31和 狹縫光柵32是同一個(gè)可控狹縫光柵，本發(fā)明中對(duì)于可控光柵平移的距離沒有做具體規(guī)定， 在立體顯示領(lǐng)域，由于各種不同大小的顯示屏幕以及不同的觀看距離等因素決定光柵狹縫 位置的設(shè)定，對(duì)于每一款具體的立體顯示裝置如何設(shè)定光柵的狹縫是一種較成熟的現(xiàn)有技 術(shù)，因此，設(shè)置T2時(shí)間段光柵的狹縫位置可以利用同樣的技術(shù)手段去實(shí)現(xiàn)，這里就不需再 做具體的說明。同理，本發(fā)明也可以實(shí)現(xiàn)將完整的帶有視差的視圖進(jìn)行拆分，再組合而成得到至少兩幅視差圖像，并依照上述的方法進(jìn)行高分辨率立體顯示。本發(fā)明具體實(shí)施方案中的可控狹縫光柵可以采用鐵電液晶狹縫光柵，能夠在Tl 時(shí)間段和T2時(shí)間段進(jìn)行更加快速的切換?？煽匾壕ИM縫光柵在現(xiàn)有技術(shù)中有著廣泛的應(yīng) 用，例如專利公開文獻(xiàn) CN201194055Y、CN 101487938A、CN 20259593Y 及 CN 101159881A 中 均有記載，下面對(duì)現(xiàn)有可控液晶狹縫光柵的結(jié)構(gòu)和基本原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的說明。如圖5所示為現(xiàn)有的可控型液晶狹縫光柵的結(jié)構(gòu)示意圖，包括透明基板21、透明 基板22、帶狀電極23、取向?qū)?4、公共電極25、取向?qū)?6、扭曲向列液晶27和偏光片28。其 中，透明基板21和透明基板22相互平行，透明基板21的上表面上具有多個(gè)平行設(shè)置的帶 狀電極23，帶狀電極23的上表面設(shè)置有取向?qū)?4，透明基板22的下表面上設(shè)置有公共電 極25，公共電極25的下表面具有取向?qū)?6，取向?qū)?4和取向?qū)?6的取向方向相互垂直， 且兩取向?qū)又g充滿扭曲向列液晶27，該扭曲向列液晶27可以是鐵電液晶。通過控制帶 狀電極23與公共電極25之間的電場(chǎng)來(lái)控制從顯示面板射出的偏振光的扭轉(zhuǎn)或不扭轉(zhuǎn)，當(dāng) 帶狀電極23與公共電極25之間存在電場(chǎng)時(shí)，偏振光不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，反之會(huì)由于扭曲向列液晶 27的作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)，由于偏光片28的存在，只允許其中一種偏振光通過，另一種偏振光會(huì) 被遮擋，以此形成可控狹縫光柵。上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本 方法的啟示下，在不脫離本方法宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多變 形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種高分辨率立體顯示裝置，包括顯示面板和光柵，其特征在于所述顯示面板在一個(gè)周期中顯示至少兩幅視差圖像，且所述至少兩幅視差圖像為拆分完整的帶有視差的視圖后組合而成，所述光柵將所述至少兩幅視差圖像中對(duì)應(yīng)不同觀看區(qū)的視圖的圖像分別導(dǎo)向各自的觀看區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率立體顯示裝置，其特征在于所述完整的帶有視差 的視圖包括完整左眼視圖和完整右眼視圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高分辨率立體顯示裝置，其特征在于所述周期包括第一時(shí) 間段和第二時(shí)間段，在第一時(shí)間段中顯示的視差圖像包括具有所述完整左眼視圖一半分辨 率的第一左眼視圖和具有所述完整右眼視圖一半分辨率的第一右眼視圖，所述光柵將所述 第一左眼視圖和所述第一右眼視圖分別導(dǎo)向左眼觀看區(qū)和右眼觀看區(qū)；在第二時(shí)間段中顯 示的視差圖像包括從所述完整左眼視圖中去掉所述第一左眼視圖后的第二左眼視圖和從 所述完整右眼視圖中去掉所述第一右眼視圖后的第二右眼視圖，其中，所述第二左眼視圖 所處顯示面板的位置為第一右眼視圖所處顯示面板的位置，所述第二右眼視圖所處顯示面 板的位置為第一左眼視圖所處顯示面板的位置，所述光柵在第二時(shí)間段形成的狹縫光柵與 在第一時(shí)間段形成的狹縫光柵相比，平移了一個(gè)距離，以將所述第二左眼視圖和所述第二 右眼視圖分別導(dǎo)向左眼觀看區(qū)和右眼觀看區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的高分辨率立體顯示裝置，其特征在于所述光柵為可 控液晶狹縫光柵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高分辨率立體顯示裝置，其特征在于所述可控液晶狹縫光 柵中的液晶成份為鐵電液晶。
6.一種高分辨率立體顯示方法，其特征在于，利用顯示面板將至少兩幅視差圖像在一個(gè)周期中顯示出來(lái)，其中，所述至少兩幅視差 圖像為將完整的帶有視差的視圖拆分后組合而成，每幅視差圖像包括完整的帶有視差的視 圖中的部分圖像，該部分圖像在所述視差圖像中所處的位置與在完整的帶有視差的視圖中 所處的位置相同；利用光柵將每幅視差圖像中屬于不同觀看區(qū)的圖像分別導(dǎo)向各自的觀看區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高分辨率立體顯示方法，其特征在于，所述完整的帶有視差 的視圖包括完整左眼視圖和完整右眼視圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高分辨率立體顯示方法，其特征在于，所述周期包括第一時(shí)間段和第二時(shí)間段，在第一時(shí)間段中顯示的視差圖像包括具有所 述完整左眼視圖一半分辨率的第一左眼視圖和具有所述完整右眼視圖一半分辨率的第一 右眼視圖，所述光柵將所述第一左眼視圖和所述第一右眼視圖分別導(dǎo)向左眼觀看區(qū)和右眼 觀看區(qū)；在第二時(shí)間段中顯示的視差圖像包括從所述完整左眼視圖中去掉所述第一左眼視 圖后的第二左眼視圖和從所述完整右眼視圖中去掉所述第一右眼視圖后的第二右眼視圖， 其中，所述第二左眼視圖所處顯示面板的位置為第一右眼視圖所處顯示面板的位置，所述 第二右眼視圖所處顯示面板的位置為第一左眼視圖所處顯示面板的位置，所述光柵在第二 時(shí)間段形成的狹縫光柵與在第一時(shí)間段形成的狹縫光柵相比，平移了一個(gè)距離，以將所述 第二左眼視圖和所述第二右眼視圖分別導(dǎo)向左眼觀看區(qū)和右眼觀看區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的高分辨率立體顯示方法，其特征在于，所述光柵為可控液晶狹縫光柵。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高分辨率立體顯示方法，其特征在于，所述可控液晶狹縫光 柵中的液晶成份為鐵電液晶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高分辨率立體顯示裝置，包括顯示面板和光柵，顯示面板在一個(gè)周期中顯示至少兩幅視差圖像，且該至少兩幅視差圖像為拆分完整的帶有視差的視圖后組合而成，光柵將上述至少兩幅視差圖像中對(duì)應(yīng)不同觀看區(qū)的視圖的圖像分別導(dǎo)向各自的觀看區(qū)。本發(fā)明還公開了一種高分辨率立體顯示方法。本發(fā)明的上述技術(shù)方案利用光柵與同步控制顯示的顯示面板相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全分辨率立體顯示的效果。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK101900887SQ201010235020
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月10日
發(fā)明者呂曉薇 申請(qǐng)人:深圳超多維光電子有限公司