一种立体显示装置和立体显示控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种立体显示装置和立体显示控制方法。装置包括显示单元和设置于所述显示单元的出光侧的分层控制单元，其中：所述显示单元用于根据输入的显示信号进行图像显示；所述分层控制单元包括可控微透镜阵列和微透镜驱动电极阵列，所述可控微透镜阵列中的微透镜在驱动电极的电压控制下呈现与所述电压相应的焦距。通过微透镜的焦距调节，可以用单个显示单元实现立体显示。由于无需设置多个显示层，减小了亮度损失，显示精度也不需要受制于各个显示层的定位精度，从而提升了立体显示的效果。结构简单，制造工艺简化，无需对显示层的精确对位，易于生产。同时，也可以使整个显示装置制造得更为轻薄。

【技术实现步骤摘要】
一种立体显示装置和立体显示控制方法
本专利技术涉及图像显示
，尤其涉及一种立体显示装置和立体显示控制方法。
技术介绍
裸眼立体显示，指无需佩戴眼镜，观者即可直接以肉眼观赏三维影像的立体显示方式。当前的立体显示相关技术中，用于裸眼立体成像的技术大致可以分成全息式(holographictype)、多平面式(Multi-Planar)，以及成对立体影像式(parallaximages)三种。其中全息式立体成像需要用到三色的激光源和复杂的结构，较少用于显示器的制造中。而后两者在显示器汇总较为常见。成对立体影像式显示器采用空间多工式(spatial-multiplexed)立体显示方式。利用微透镜阵列(lenticularscreen)或视差阻障元件(parallaxbarrier)使显示画面形成左右眼可视区域，以达到立体的观看效果。立体显示器会在特定距离处产生右眼可视区域以及左眼可视区域。当观赏者的左眼以及右眼分别在左眼可视区域以及右眼可视区域时，便可以观赏到立体影像。然而，由于右眼可视区域以及左眼可视区域的宽度分别仅为65mm左右。因此，当观赏者稍微往移动时，就可能进入左右眼的反转区，极易带来晕眩与不舒服的感觉。多平面式立体显示则主要利用多个叠加的显示面板，在不同面板上显示大小相同的影像，利用物体和观赏者之间远近不同的距离，明度及颜色上的差别，进而重叠前后物体影像，使观赏者在视觉上产生立体感。对于观赏者来说更容易获得舒服的视觉体验。为了确保立体显示的用户体验，需要对画面进行图案(Pattern)的拆分，并实现在不同的平面上进行成像。如此，会带来大量的运算处理问题，且各层面板之间需要严格地控制间距，同时多层面板的叠加设置，也会引起显示装置亮度的损失。这些问题的存在，给显示装置的设计和制造均带来了很多困难，也会对显示效果产生不良影响。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。提供一种结构相对简单，易于制造的立体显示方法及装置。为了达到上述目的，根据本专利技术第一方面的实施例提出了一种立体显示装置，其包括显示单元和设置于所述显示单元的出光侧的分层控制单元，其中：所述显示单元用于根据输入的显示信号进行图像显示；所述分层控制单元包括可控微透镜阵列和微透镜驱动电极阵列，所述可控微透镜阵列中的微透镜在驱动电极的电压控制下呈现与所述电压相应的焦距。在一些实施例中，所述微透镜阵列包括均匀分布的多个微透镜，每个微透镜分别用于对显示单元上的不同显示区域独立成像。在一些实施例中，所述微透镜阵列的微透镜与所述显示单元的像素点对应设置，所述微透镜的数量与所述显示单元的像素点数量相同，所述微透镜的位置与所述显示单元的像素点的位置一一对应。在一些实施例中，所述显示单元为有机发光二极管OLED显示单元。本专利技术的立体显示装置，通过微透镜的焦距调节，可以用单个显示单元实现立体显示。由于无需设置多个显示层，减小了亮度损失，显示精度也不需要受制于各个显示层的定位精度，从而相对于现有的多层显示层的方式，提升了立体显示的效果。装置结构简单，制造工艺简化，无需对显示层的精确对位，易于生产。同时，由于只有单个显示层，也可以使整个显示装置制造得更为轻薄。为了达到上述目的，根据本专利技术第二方面的实施例提供了一种立体显示控制方法，用于对根据本专利技术第一方面的立体显示装置进行显示控制，其包括：获取当前帧的多平面立体显示信号，所述多平面立体显示信号包括根据当前帧的图像拆分的，用于实现多平面式立体显示的N层子图像的显示信号，N为大于等于2的整数，所述子图像包括有效显示像素和无效显示像素；根据所述多平面立体显示信号，确定每层子图像Mi所包含的有效显示像素位置所对应的微透镜集合Li，i∈[1，N]；将当前帧的显示时间划分为N个时间区段；在每个时间区段Ti，执行以下分时驱动操作：控制所述显示单元显示当前时间区段Ti对应的子图像Mi；控制微透镜集合Li中微透镜的焦距使所述显示单元通过所述微透镜集合Li成像在像平面Pi；所述像平面Pi为实现多平面式立体显示时子图像Mi对应的显示平面。在一些实施例中，所述获取当前帧的多平面立体显示信号，包括：获取当前帧的图像；根据所述当前帧的图像确定图像中各个像素位置的景深；根据预设的景深区间范围对像素点进行图案拆分，将像素点按照其景深所属的区间范围划分为N个集合；以每个集合中的像素点作为相应分层的子图像中的有效像素点。在一些实施例中，根据所述多平面立体显示信号，确定每层子图像Mi所包含的有效显示像素位置所对应的微透镜集合Li，包括：确定每层子图像Mi所包含的有效显示像素的位置分布图案Pi；根据所述有效显示像素的位置分布图案Pi，确定与所述有效显示像素的位置对应的微透镜集合Li。在一些实施例中，所述控制显示单元显示当前时间区段Ti对应的子图像Mi，包括：控制显示单元对子图像Mi中的有效显示像素进行正常显示；对子图像Mi中的无效显示像素按照如下方式显示：当显示单元为包含背光的液晶显示单元时，控制对无效显示像素进行最低亮度的全暗显示；当显示单元为无背光的有机发光二极管OLED显示单元时，控制对应无效显示像素的位置不显示，呈透明态。本专利技术的立体显控制方法，通过微透镜的焦距调节，可以用单个显示单元实现立体显示。由于无需设置多个显示层，减小了亮度损失，显示精度也不需要受制于各个显示层的定位精度，从而相对于现有的多层显示层的方式，提升了立体显示的效果。为了实现上述目的，本专利技术第三方面实施例提供了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现根据本专利技术第一方面所述的方法。为了实现上述目的，本专利技术第四方面实施例提供了一种显示器，其包括根据本专利技术第一方面所述的立体显示装置。根据本专利技术第三五方面的非临时性计算机可读存储介质，和第五方面的显示器具有与本专利技术第一和第二方面的立体显示装置和控制方法类似的有益效果，在此不再赘述。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是现有的多平面式立体显示装置的立体显示结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的立体显示装置的结构示意图；图3是本专利技术的立体显示装置的第一显示状态的场景示意图；图4是本专利技术的立体显示装置的第二显示状态的场景示意图；图5是本专利技术的立体显示装置的第三显示状态的场景示意图；图6是根据本专利技术实施例的立体显示控制方法的流程示意图；图7是根据本专利技术实施例的立体显示控制方法的控制时序图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。现有的多平面式立体显示装置，是采用多个显示面板构成不同的显示平面。参见图1，图1是现有的多平面式立体显示装置的立体显示结构示意图。其中，显示装置10包括多个显示层，第一显示层11、第二显示层12直至第N显示层13。每个显示层分别显示拆分后的画面的不同部分，通过在不同的显示层上呈现分立的画面信息，最终实现立体显示。然而该设计方案需要各个显示层的屏与屏之间间距保持在几个毫米级别的均匀分布，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立体显示装置，其特征在于，包括显示单元和设置于所述显示单元的出光侧的分层控制单元，其中：所述显示单元用于根据输入的显示信号进行图像显示；所述分层控制单元包括可控微透镜阵列和微透镜驱动电极阵列，所述可控微透镜阵列中的微透镜在驱动电极的电压控制下呈现与所述电压相应的焦距。

【技术特征摘要】
1.一种立体显示装置，其特征在于，包括显示单元和设置于所述显示单元的出光侧的分层控制单元，其中：所述显示单元用于根据输入的显示信号进行图像显示；所述分层控制单元包括可控微透镜阵列和微透镜驱动电极阵列，所述可控微透镜阵列中的微透镜在驱动电极的电压控制下呈现与所述电压相应的焦距。2.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述微透镜阵列包括均匀分布的多个微透镜，每个微透镜分别用于对显示单元上的不同显示区域独立成像。3.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述微透镜阵列的微透镜与所述显示单元的像素点对应设置，所述微透镜的数量与所述显示单元的像素点数量相同，所述微透镜的位置与所述显示单元的像素点的位置一一对应。4.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述显示单元为有机发光二极管OLED显示单元。5.一种立体显示控制方法，用于对权利要求1-4中任意一项所述的立体显示装置进行显示控制，其特征在于，包括：获取当前帧的多平面立体显示信号，所述多平面立体显示信号包括根据当前帧的图像拆分的，用于实现多平面式立体显示的N层子图像的显示信号，N为大于等于2的整数，所述子图像包括有效显示像素和无效显示像素；根据所述多平面立体显示信号，确定每层子图像Mi所包含的有效显示像素位置所对应的微透镜集合Li，i∈[1，N]；将当前帧的显示时间划分为N个时间区段；在每个时间区段Ti，执行以下分时驱动操作：控制所述显示单元显示当前时间区段Ti对应的子图像Mi；控制微透镜集合Li中微透镜的焦距使所述显示单元通过所述微透...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莎，张洪术，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11