一种立体显示技术领域的可选择性区域三维显示的双向背光与图像信号处理装置，包括：快速响应液晶屏、三维显示式背光系统以及图像信号处理系统，三维显示式背光系统与快速响应液晶屏相连接并输出显示图像信号，图像信号处理系统输出三维显示指令序列至三维显示式背光系统，快速响应液晶屏位于三维显示式背光系统与用户之间。本装置能够实现三维显示，再通过图像信号处理技术可以在想要显示三维的区域采用前后两帧图像信号不同，而在想要显示二维的区域采用前后两帧图像信号相同的办法，从而实现二维与三维影像共存的目标。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种立体显示图像
的，具体是一种可选择性区域三维显 示的双向背光与图像信号处理装置。
技术介绍
随着科技的进步，人们对于显示技术不再只是要求分辨率更高，对比度更高或者 显示效果更好等等，人们对显示技术提出了新的要求，接近现实。三维显示作为下一代的显 示主流一直受到人们的关注。三维显示能给人一种更真实的，更逼近显示的体验，能给人带 来视觉上的冲击，也同样是很多做显示的研究人员梦寐以求的一种显示技术。在几十年前 科学家就渴望实现一种接近现实生活的三维显示，他们相信人们定会更渴望十分逼近显示 的一种显示，而不只是停留在平面上的显示。经过对人类视觉系统的研究，可以知道人之所以能够有立体感受是因为现实中存 在着许多各种各样的视差，比如双眼看一个物体时，两眼看物体的角度不一样，远近物体的 亮度不同，甚至人的心理认知也对立体感有影响等等。正因为存在如此多的视差，所以现实 生活中人们的立体感受会很强，很多。对于显示而言，人们所能利用的视差非常有限，目前 大都只利用双眼视差，即左右两只眼看到的图像不一样，左眼只能看到左眼的图像，右眼只 能够看到右眼的图像，从而带给人立体感受，正是由于利用的视差单一，所以总体的立体感 不是非常强。经过文章和专利检索，可以发现如下的利用背光的三维显示技术。例如SID 10DIGEST (国际信息显示学会2010年文摘)中的3M公司的“Directional Backlight Lightguide Considerations for Full Resolution Autostereoscopic 3D Display，，(利 用双向背光导光实现全分辨率的自由立体显示)，其改变背光结构，在导光板的两端都有光 源，在一个时序点亮其中一个光源实现左眼图像的显示，在下一个时序点亮另一个光源实 现右眼的图像显示，利用120Hz的响应速度来达到快速转换，使人们在同一时间内由于视 觉暂留就像左右眼同时看到不同的图像一样，从而实现三维显示。虽然现在三维显示已经是个大热门，但大多数人还是比较习惯二维显示，并且目 前的三维显示普遍效果不是太好。通过改变背光能实现全分辨率自由立体显示，但效果也 不是太好
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种可选择性区域三维显示的双向背 光与图像信号处理装置，通过图像信号处理技术实现可选择性区域三维显示，实现二维与 三维共存的目的。背光式三维显示系统能够实现三维显示，再通过图像信号处理技术可以 在想要显示三维的区域采用前后两帧图像信号不同，而在想要显示二维的区域采用前后两 帧图像信号相同的办法，从而实现二维与三维影像共存的目标。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括快速响应液晶屏、三维显示式背光系统以及图像信号处理系统，其中三维显示式背光系统与快速响应液晶屏相连接并输 出显示图像信号，图像信号处理系统输出三维显示指令序列至三维显示式背光系统，快速 响应液晶屏位于三维显示式背光系统与用户之间。所述的三维显示指令序列包括三维显示区域坐标和二维显示区域坐标，其中 三维显示区域坐标处采用相邻两帧互不相同的图像信号，二维显示区域坐标采用相邻两帧 相同的图像信号。 所述的快速响应液晶屏的响应速度为120Hz。所述的三维显示式背光系统包括导光板，位于导光板和快速响应液晶屏之间的 控制出射方向的调焦膜以及位于导光板两侧的两个光源。所述的调焦膜相对导光板的一侧设有周期为29. 5038微米的棱镜结构，该调焦膜 相对快速响应液晶屏的一侧设有周期为29. 5微米的透镜结构。所述的导光板相对调焦膜的一侧设有透镜半径为53微米，周期为45. 5微米的透 镜结构；该导光板背对调焦膜的一侧设有棱镜角度为3. 8度，周期为81. 6微米的棱镜结构所述的光源为白色LED光源，该两个LED光源之间距离为5. 1微米且两者开关状 态相反。所述的图像信号处理系统包括控制反馈模块与图像信号选择模块，其中控制 反馈模块与快速响应液晶屏相连以传输反馈信息，并且与图像信号选择模块相连以传输控 制信息，图像信号选择模块与控制反馈模块相连接以传输控制信息，以及与三维显示式背 光系统的导光板相连接以传输信号选择信息。本专利技术结合了传统的二维显示与三维显示技术，实现了二维与三维影像的共存， 其中的三维显示区域和二维显示区域还可以自由控制。这正好满足二维三维影像共存的需 求。附图说明图1为本实施例的结构示意图。图2为本实施例的背光系统原理示意图。图3为本实施例的图像信号处理系统原理示意图。具体实施例方式下方对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施 例。如图1所示，为本装置剖视图，包括导光板1、调焦膜2、快速响应液晶屏3、两个 LED光源4、图像信号选择模块5以及控制反馈模块6，其中调焦膜2位于导光板1上以控 制出射方向，两个LED光源4分别位于导光板两端，快速响应液晶屏3位于导光板下方，控 制反馈模块6与快速响应液晶屏3相连以传输反馈信息，并且与图像信号选择模块5相连 以传输控制信息，图像信号选择模块5与控制反馈模块6相连接以传输控制信息，以及与导 光板1相连接以传输信号选择信息。所述的快速响应液晶屏3采用的是东芝松下实现光学补偿的120Hz快速响应液晶显示屏，尺寸为9寸，分辨率为800*400。此液晶屏主要的特性为快速响应，是为了实现时序 的三维显示。时序三维显示利用前后两帧的图像信号分别对应左右两眼的图像，通过人眼 的视觉暂留，让人眼感觉像是同时看到左右两眼的图像，由于两眼图像存在着差异，从而形 成三位效果。在此过程中需要显示屏的相应速度足够快，否则不能实现左右眼同时看到各 自的图像。如图2所示，为本装置剖视图，其中 所述的导光板1的位于调焦膜2的下方，尺寸为79毫米*40. 7毫米*0. 8毫米。导 光板下表面有比较薄的凸起的棱镜结构。棱镜角度为3. 8度，周期为81. 6微米。导光板上 表面有凸出的薄的透镜结构。透镜半径为53微米，周期为45. 5微米。这两者的特殊设计 都是为了使不同方向的光到达不同的地方，同时两者周期的选取能够减少背光与液晶屏的 摩尔干涉。所述的调焦膜2位于液晶屏与导光板之间，尺寸为79毫米*40. 7毫米*0. 1毫米。 调焦膜下表面为棱镜结构，周期为29. 5038微米，上表面为透镜结构，周期为29. 5微米，两 者突出的高度差别为纳米级别。调焦膜决定了不同方向的光到达的不同区域，如果两者是 不同的图像信号，那么就能实现三维显示，如果是相同的图像信号，则实现二维显示。所述的LED光源4为白色LED光源且左右两边各设有八个，每两个LED光源之间 距离为5.1微米以提供背光系统的光源。该LED光源还控制显示左眼或者右眼的图像。在 某一帧，左边的光源点亮，关闭右边的光源，从而显示左眼的图像，下一帧关闭左边光源，打 开右边的光源，从而显示右眼的图像，如此重复下去，控制显示左眼或者右眼的图像。图3为本实施例的图像信号处理系统，其中控制反馈系统负责提供哪些区域需 要显示二维图像，哪些区域需要显示三维图像，并提供一定的反馈来供修改。图像信号选择 系统主要负责本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可选择性区域三维显示的双向背光与图像信号处理装置，其特征在于，包括：快速响应液晶屏、三维显示式背光系统以及图像信号处理系统，其中：三维显示式背光系统与快速响应液晶屏相连接并输出显示图像信号，图像信号处理系统输出三维显示指令序列至三维显示式背光系统，快速响应液晶屏位于三维显示式背光系统与用户之间，所述的三维显示指令序列包括：三维显示区域坐标和二维显示区域坐标，其中：三维显示区域坐标处采用相邻两帧互不相同的图像信号，二维显示区域坐标采用相邻两帧相同的图像信号。
【技术特征摘要】
一种可选择性区域三维显示的双向背光与图像信号处理装置，其特征在于，包括快速响应液晶屏、三维显示式背光系统以及图像信号处理系统，其中三维显示式背光系统与快速响应液晶屏相连接并输出显示图像信号，图像信号处理系统输出三维显示指令序列至三维显示式背光系统，快速响应液晶屏位于三维显示式背光系统与用户之间，所述的三维显示指令序列包括三维显示区域坐标和二维显示区域坐标，其中三维显示区域坐标处采用相邻两帧互不相同的图像信号，二维显示区域坐标采用相邻两帧相同的图像信号。2.根据权利要求1所述的可选择性区域三维显示的双向背光与图像信号处理装置，其 特征是，所述的快速响应液晶屏的响应速度为120Hz。3.根据权利要求1所述的可选择性区域三维显示的双向背光与图像信号处理装置，其 特征是，所述的三维显示式背光系统包括导光板，位于导光板和快速响应液晶屏之间的控 制出射方向的调焦膜以及位于导光板两侧的两个光源。4.根据权利要求3所述的可选择性区域三维显示的双向背光与图像信号处理装置，其 特征是，所述的调焦膜相对导光板的一侧设有周期为29. 5038微米的棱镜结构。5.根据权利要求3或4所述的可选择性区域三维显...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆建钢，谢汉萍，孙雄飞，宋悦，朱吉亮，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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