【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种了连续视角micro-led裸眼3d显示装置及其显示方法，属于3d显示。
技术介绍
1、micro-led是指尺寸小于100μm的led，其相比于lcd与oled，具有高对比度、高亮度、低功耗、长寿命、高像素密度等优势，在平面显示中已有广泛应用研究。裸眼3d显示相比于平面显示，能还原真实物体的深度信息，给人更强烈的视觉冲击和近乎真实的观影感受。micro-led与裸眼3d显示技术的结合将充分发挥两者优势。当前周视裸眼3d显示设备大多采用多投影仪和柱面/弧面定向散射屏。由于投影仪体积较大，投影仪数量及相应视点个数难以增加，使得三维虚像存在视点不连续、亮度低、图像拼接条纹等问题。micro-led尺寸小，像素密度目前可达10000ppi。因此，找到合适的micro-led与周视裸眼3d显示的结合策略，是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有周视裸眼3d显示技术视点不连续、亮度低的问题，提供一种连续视角micro-led裸眼3d显示装置。
2、本专利技术的技术方案为：
3、一种连续视角micro-led裸眼3d显示装置，其结构由里及外依次包括：
4、一定向散射屏；
5、一立体排布的micro-led阵列光源；
6、还包括一驱动控制单元和装置支架，所述驱动控制单元用于控制micro-led阵列光源，所述定向散射屏、阵列光源、驱动控制单元均安装在装置支架上；
7、所述定向散射屏
8、所述micro-led阵列光源由micro-led像素单元在与定向散射屏的形状匹配的形状表面排列组成，所述定向散射屏与所述micro-led阵列光源的几何中心重合，所述micro-led像素单元的出光中心方向垂直于定向散射屏相应位置处的切面，即散射单元表面。
9、优选的，所述定向散射屏由散射单元在沿中心垂线轴对称的三维形状表面的基板排列组成。
10、优选的，所述基板采用能使micro-led发出的红、绿、蓝三色光透过的高透射率材料制成，例如透明树脂、透明玻璃等。
11、优选的，散射单元由透明衬底及沿水平切向周期排布的柱透镜阵列组成，透明衬底为氧化铝或氧化硅衬底，柱透镜采用氮化硅或氧化硅制成。
12、优选的，所述micro-led阵列光源为多个micro-led像素单元在载板排列而成，所述载板不透光，形状与定向散射屏的基板匹配。
13、优选的，所述micro-led像素单元包含红、绿、蓝三色micro-led芯片及单芯片集成的微透镜，micro-led像素单元充当三维物体光场信息像素点，每个像素的发光可由驱动控制单元单独控制。其中三色micro-led可通过量子点色转换方法、像素堆叠法、三色器件集成法等现有方法实现。单芯片集成的微透镜是指每个芯片设置一对应的微透镜。
14、优选的，所述沿中心垂线轴对称的三维形状为三维曲面，所述micro-led像素与散射单元的中心垂线垂足的连线指向三维曲面的几何中心，优选三维曲面为半球形或半椭球形。
15、优选的，所述驱动控制单元包括电源、存储器、人眼位置监测传感器、运算芯片及驱动电路，电源用于为装置供电；存储器用于存储装置数据；人眼位置监测传感器用于监测观察者双眼位置；运算芯片用于处理三维物体光场信息数据，并根据人眼位置将光场数据分配至驱动电路；驱动电路用于控制micro-led阵列光源。
16、阵列光源角分辨率(ppd，pixel per degree)由micro-led像素大小p、相邻像素间距d以及像素与立体排布几何中心距离r共同决定，其值可表示为ppd＝r/(p+d)。
17、本专利技术还提供了一种连续视角micro-led裸眼3d显示方法，基于前述的连续视角micro-led裸眼3d显示装置实现，包括以下步骤：
18、1)三维物体的光场信息被扫描并存储器存储为数据；运算芯片结合光场信息数据计算生成视差图像数据；可采用光场建模技术完成三维物体扫描与重建，视差图像生成算法可采用双目立体视觉匹配算法；
19、2)驱动控制单元将视差图像数据加载至micro-led阵列光源，单个数据点加载在micro-led像素单元上，作为视差图像像素点，整体视差图像数据按空间位置顺序加载在立体排布的micro-led阵列光源对应区域上，用于还原视差图像；
20、3)由不同区域阵列光源还原的视差图像经半球形定向散射屏投射后，被人眼的双眼接收并形成三维物体虚像，micro-led像素发光经半球形定向散射屏散射后，光沿垂直切向的发散角相对micro-led像素发散角基本不变、而沿水平切向的发散角收窄，收窄后的发散角满足使相邻视差图像之间无串扰的要求；
21、4)当观察者位置相对装置移动时，人眼位置监测传感器将观察者位置数据传输至运算芯片；运算芯片根据位置数据生成与观察者位置相对应的三维物体视差图像数据并选择与位置相应的micro-led阵列光源显示区
22、域，并将图像数据及显示区域传输至驱动电路；驱动电路基于图像数据以及显示区域数据来逐像素点调整显示区域及视差图像以实现在水平
23、方向360°、垂直方向180°近乎连续的裸眼3d视角。
24、优选的，当观察者与装置中心距离变化时，根据观察者左右视点位置调整相邻视差图像显示区域的距离来保证视差图像可分别投射至双眼。
25、本专利技术的有益效果为：
26、(1)采用micro-led作为裸眼3d显示光源，具有高对比度、高亮度、低功耗、长寿命、高像素密度的优势。
27、(2)立体排布的micro-led阵列光源、半球形定向散射屏均由micro-led像素、散射单元拼接而成，使得光源及散射屏尺寸、形状灵活可调。
28、(3)由立体排布的micro-led阵列光源及半球形定向散射屏组成的裸眼3d显示装置具备结构紧凑体积小、可便携的优势。
29、(4)可通过逐像素点调整显示区域及视差图像形成在水平方向360°、垂直方向180°近乎连续的裸眼3d视角，避免了因投影仪数量限制导致的视点不连续、亮度低、图像拼接条纹等问题。
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1.一种连续视角micro-LED裸眼3D显示装置，其特征在于其结构由里及外依次包括：
2.根据权利要求1所述的连续视角micro-LED裸眼3D显示装置，其特征在于所述定向散射屏由散射单元在沿中心垂线轴对称的三维形状表面的基板排列组成。
3.根据权利要求2所述的连续视角micro-LED裸眼3D显示装置，其特征在于所述基板材料使micro-LED发出的红、绿、蓝三色光透过。
4.根据权利要求1所述的连续视角micro-LED裸眼3D显示装置，其特征在于散射单元由透明衬底及沿水平切向周期排布的柱透镜阵列组成，透明衬底为氧化铝或氧化硅衬底，柱透镜采用氮化硅或氧化硅制成。
5.根据权利要求2所述的连续视角micro-LED裸眼3D显示装置，其特征在于所述micro-LED阵列光源为多个micro-LED像素单元在载板排列而成，所述载板不透光，形状与定向散射屏的基板匹配。
6.根据权利要求5所述的连续视角micro-LED裸眼3D显示装置，其特征在于每个micro-LED像素单元包含红、绿、蓝三色micro-LED芯片及单芯片
7.根据权利要求1所述的连续视角micro-LED裸眼3D显示装置，其特征在于所述沿中心垂线轴对称的三维形状为三维曲面，所述micro-LED像素与散射单元的中心垂线垂足的连线指向三维曲面的几何中心。
8.根据权利要求7所述的连续视角micro-LED裸眼3D显示装置，其特征在于三维曲面为半球形或半椭球形。
9.根据权利要求1所述的连续视角micro-LED裸眼3D显示装置，其特征在于所述驱动控制单元包括电源、存储器、人眼位置监测传感器、运算芯片及驱动电路，电源用于为装置供电；存储器用于存储装置数据；人眼位置监测传感器用于监测观察者双眼位置；运算芯片用于处理三维物体光场信息数据，并根据人眼位置将光场数据分配至驱动电路；驱动电路用于控制micro-LED阵列光源。
10.一种连续视角micro-LED裸眼3D显示方法，其特征在于包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种连续视角micro-led裸眼3d显示装置，其特征在于其结构由里及外依次包括：
2.根据权利要求1所述的连续视角micro-led裸眼3d显示装置，其特征在于所述定向散射屏由散射单元在沿中心垂线轴对称的三维形状表面的基板排列组成。
3.根据权利要求2所述的连续视角micro-led裸眼3d显示装置，其特征在于所述基板材料使micro-led发出的红、绿、蓝三色光透过。
4.根据权利要求1所述的连续视角micro-led裸眼3d显示装置，其特征在于散射单元由透明衬底及沿水平切向周期排布的柱透镜阵列组成，透明衬底为氧化铝或氧化硅衬底，柱透镜采用氮化硅或氧化硅制成。
5.根据权利要求2所述的连续视角micro-led裸眼3d显示装置，其特征在于所述micro-led阵列光源为多个micro-led像素单元在载板排列而成，所述载板不透光，形状与定向散射屏的基板匹配。
6.根据权利要求5所述的连续视角micro-led裸眼3d显示装置，其特征在于每个micro-led像素单元包含红、绿、蓝...
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