3D显示装置及其显示方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及3D显示技术领域，提出一种3D显示装置及其显示方法。该3D显示装置包括显示面板、透镜层、人眼追踪器以及控制器；透镜层设于显示面板的出光侧，透镜层包括多个阵列排布的会聚透镜；人眼追踪器设于透镜层的远离显示面板的一侧，人眼追踪器用于确定观看者的双眼在面向显示面板时相对于显示面板的空间位置；控制器与显示面板和人眼追踪器电连接，控制器用于接收空间位置，并控制显示面板的与空间位置对应的子像素显示与空间位置对应的图像切片。观看者的双眼始终能够看到对应的图像切片，不会出现现有技术中的视觉跳变；而且多个视点连续排布，不仅丰富了的视点的内容和数目，而且提升了视点观看连续性。提升了视点观看连续性。提升了视点观看连续性。

【技术实现步骤摘要】
3D显示装置及其显示方法


[0001]本专利技术涉及3D显示
，尤其涉及一种3D显示装置及3D显示装置的显示方法。

技术介绍

[0002]随着显示技术的不断发展，三维(three dimensional，3D)显示技术越来越备受关注。三维显示技术可以使显示画面变得立体逼真。其原理主要是利用人的左右眼分别接收具有一定视差的左眼图像和右眼图像，当两幅视差图像分别被人的左右眼接收后，经过大脑对图像信息进行叠加融合，可以构建出3D的视觉显示效果。
[0003]但是，目前基于双目视差原理的多视点3D显示装置，如图1所示的现有技术中四视点3D显示原理示意图，在一个视区内从右到左依次形成有第1视点、第2视点、第3视点和第4视点，且四个视点按照上述顺序呈周期排布形成多个视区；在同一个视区内的各个视点显示不同的图像切片。当观看者的右眼位于第4视点而左眼位于不同视区的第1视点时，存在视觉跳变，即反转区或死区；且视点数较少、连续性较差(空间连续分布的只有4个视点)，导致观看体验差。
[0004]所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的存在视觉跳变的不足，提供一种没有视觉跳变的3D显示装置及3D显示装置的显示方法。
[0006]本专利技术的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本专利技术的实践而习得。<br/>[0007]根据本公开的一个方面，提供一种3D显示装置，包括：
[0008]显示面板；
[0009]透镜层，设于所述显示面板的出光侧，所述透镜层包括多个阵列排布的会聚透镜；
[0010]人眼追踪器，设于所述透镜层的远离所述显示面板的一侧，所述人眼追踪器用于确定观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的空间位置；
[0011]控制器，与所述显示面板和人眼追踪器电连接，所述控制器用于接收所述空间位置，并控制所述显示面板的与所述空间位置对应的子像素显示与所述空间位置对应的图像切片。
[0012]在本公开的一种示例性实施例中，所述3D显示装置还包括：
[0013]偏振调制组件，设于所述显示面板与所述透镜层之间，并电连接于所述控制器；
[0014]所述人眼追踪器用于确定在设定时间段内的至少两个时刻一一对应的至少两个观看者的双眼，在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的至少两个空间位置；所述控制器用于控制与至少两个所述空间位置对应的所述子像素在对应时刻开始显示与至少两
个所述空间位置对应的图像切片；所述偏振调制组件用于根据至少两个所述空间位置，调节所述偏振调制组件的偏振调制态使在对应时刻至少两个所述空间位置对应的所述子像素的光线能够通过所述偏振调制组件，使所述光线在对应时刻射至对应的一个观看者。
[0015]在本公开的一种示例性实施例中，所述偏振调制组件包括：
[0016]第一偏振调制器，设于所述显示面板的出光侧，所述第一偏振调制器包括多个阵列排布的第一调制单元，所述显示面板的一个子像素对应所述第一偏振调制器一个所述第一调制单元，所述第一调制单元用于对与其对应的子像素发出的光线的偏振态进行调制；
[0017]第二偏振调制器，设于所述第一偏振调制器的远离所述显示面板的一侧，所述第二偏振调制器包括多个阵列排布的第二调制单元，所述透镜层的一个会聚透镜对应所述第二偏振调制器的一个所述第二调制单元，所述第二调制单元用于对通过所述第一偏振调制器的光线的偏振态进行调制并使其通过或阻断。
[0018]在本公开的一种示例性实施例中，所述第一偏振调制器包括：第一液晶相位调制器。
[0019]在本公开的一种示例性实施例中，第二偏振调制器，包括：
[0020]第二液晶相位调制器，用于对通过所述第一偏振调制器的光线的偏振态进行调制；
[0021]线偏振片，设于第二液晶相位调制器的靠近所述透镜层的一侧，用于使通过所述第二液晶相位调制器调制后的光线通过或阻断。
[0022]在本公开的一种示例性实施例中，所述会聚透镜是液晶会聚透镜，作为所述第二偏振调制器的第二液晶相位调制器；所述线偏振片设于所述透镜层的远离所述显示面板的一侧。
[0023]在本公开的一种示例性实施例中，所述3D显示装置还包括：
[0024]透光基板，设于所述第一偏振调制器与所述第二偏振调制器之间。
[0025]在本公开的一种示例性实施例中，所述显示面板与所述透镜层满足的关系式：
[0026][0027][0028]D2＝N*P
x
[0029]t＝n*f
[0030]式中，L为所述观看者的双眼到透光基板的观看距离；f为所述会聚透镜在空气中的焦距；D1为所述会聚透镜的宽度，D2为像素岛的宽度，且D1＜D2；N为一个像素岛中在宽度方向上子像素的个数，取值为4；P
x
为单个子像素的宽度；w为人的瞳距，取值65mm；t为所述透光基板的厚度；n为所述透光基板的折射率。
[0031]在本公开的一种示例性实施例中，所述空间位置为视区级数和视点号。
[0032]根据本公开的一个方面，提供一种3D显示装置的显示方法，用于上述任意一项所述的3D显示装置，包括：
[0033]确定观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的空间位置；
[0034]控制显示面板的与所述空间位置对应的子像素显示与所述空间位置对应的图像切片。
[0035]在本公开的一种示例性实施例中，确定观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的空间位置，包括：
[0036]确定在设定时间段内的至少两个时刻一一对应的至少两个观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的至少两个空间位置。
[0037]在本公开的一种示例性实施例中，
[0038]显示方法还包括：控制与至少两个所述空间位置对应的所述子像素在对应时刻开始显示与至少两个所述空间位置对应的图像切片；且根据至少两个所述空间位置，调节偏振调制组件的偏振调制态使在对应时刻与至少两个所述空间位置对应的所述子像素的光线能够通过所述偏振调制组件，使所述光线在对应时刻射至对应的一个观看者。
[0039]在本公开的一种示例性实施例中，确定在设定时间段内的至少两个时刻一一对应的至少两个观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的至少两个空间位置，包括：在第一时刻确定第一观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的第一空间位置；
[0040]在第二时刻确定第二观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的第二空间位置；
[0041]在确定所述第一空间位置后所述显示方法还包括：
[0042]控制与所述第一空间位置对应的所述子像素在第一时刻开始显示与所述第一空间位置对应的图像切片；且根据所述第一空间位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D显示装置，其特征在于，包括：显示面板；透镜层，设于所述显示面板的出光侧，所述透镜层包括多个阵列排布的会聚透镜；人眼追踪器，设于所述透镜层的远离所述显示面板的一侧，所述人眼追踪器用于确定观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的空间位置；控制器，与所述显示面板和人眼追踪器电连接，所述控制器用于接收所述空间位置，并控制所述显示面板的与所述空间位置对应的子像素显示与所述空间位置对应的图像切片。2.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述3D显示装置还包括：偏振调制组件，设于所述显示面板与所述透镜层之间，并电连接于所述控制器；所述人眼追踪器用于确定在设定时间段内的至少两个时刻一一对应的至少两个观看者的双眼，在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的至少两个空间位置；所述控制器用于控制与至少两个所述空间位置对应的所述子像素在对应时刻开始显示与至少两个所述空间位置对应的图像切片；所述偏振调制组件用于根据至少两个所述空间位置，调节所述偏振调制组件的偏振调制态使在对应时刻至少两个所述空间位置对应的所述子像素的光线能够通过所述偏振调制组件，使所述光线在对应时刻射至对应的一个观看者。3.根据权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于，所述偏振调制组件包括：第一偏振调制器，设于所述显示面板的出光侧，所述第一偏振调制器包括多个阵列排布的第一调制单元，所述显示面板的一个子像素对应所述第一偏振调制器一个所述第一调制单元，所述第一调制单元用于对与其对应的子像素发出的光线的偏振态进行调制；第二偏振调制器，设于所述第一偏振调制器的远离所述显示面板的一侧，所述第二偏振调制器包括多个阵列排布的第二调制单元，所述透镜层的一个会聚透镜对应所述第二偏振调制器的一个所述第二调制单元，所述第二调制单元用于对通过所述第一偏振调制器的光线的偏振态进行调制并使其通过或阻断。4.根据权利要求3所述的3D显示装置，其特征在于，所述第一偏振调制器包括：第一液晶相位调制器。5.根据权利要求3所述的3D显示装置，其特征在于，第二偏振调制器，包括：第二液晶相位调制器，用于对通过所述第一偏振调制器的光线的偏振态进行调制；线偏振片，设于第二液晶相位调制器的靠近所述透镜层的一侧，用于使通过所述第二液晶相位调制器调制后的光线通过或阻断。6.根据权利要求5所述的3D显示装置，其特征在于，所述会聚透镜是液晶会聚透镜，作为所述第二偏振调制器的第二液晶相位调制器；所述线偏振片设于所述透镜层的远离所述显示面板的一侧。7.根据权利要求3所述的3D显示装置，其特征在于，所述3D显示装置还包括：透光基板，设于所述第一偏振调制器与所述第二偏振调制器之间。8.根据权利要求7所述的3D显示装置，其特征在于，所述显示面板与所述透镜层满足的关系式：
D2＝N*P
x
t＝n*f式中，L为所述观看者的双眼到透光基板的观看距离；f为所述会聚透镜在空气中的焦距；D1为所述会聚透镜的宽度，D2为像素岛的宽度，且D1＜D2；N为一个像素岛中在宽度方向上子像素的个数，取值为4；P
x
为单个子像素的宽度；w为人的瞳距，取值65mm；t为所述透光基板的厚度；n为所述透光基板的折射率。9.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述空间位置为视区级数和视点号。10.一种3D显示装置的显示方法，用于权利要求1～9任...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军星，洪涛，马森，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：