[发明专利]光栅式自由立体显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及在显示屏上显示自由立体图像的技术，尤其涉及一种光栅式自由立体显示装置。

背景技术

对于3d显示技术，不用佩戴专用眼镜的裸眼立体显示技术是终极发展方向，而光栅式自由立体显示技术是实现裸眼立体显示的一种相对成熟和可行的技术手段，而光栅式自由立体显示中最为简单的当属双视点自由立体显示技术，且双视点自由立体显示技术可以直接使用基于眼镜式立体显示方式的大量存在的双视点3d节目源，兼容性较强。

但是，双视点自由立体显示技术存在有50％概率的非正常观看区域，这些非正常观看区域与正常观看区域交错分布，当观看者眼睛位于非正常观看区域时，不仅无法产生正常的立体视觉，而且会因为左右视点图像在空间上的视差倒置，使观看者易于产生眼晕现象，因此，采用现有的双视点自由立体显示技术无法达到实用化的裸眼立体显示的程度。

请参见图1，其中图1a所示，为现有采用狭缝光栅的普通双视点自由立体显示装置原理示意图，装置主要由图像显示屏和设置在图像显示屏前方的狭缝光栅构成，与左眼视点和右眼视点对应的子图像所属像素L和R在图像显示屏上按列交错排列，人眼在图示的位置，透过狭缝光栅的每一条狭缝观看图像显示屏所显示的图像时，其左眼视线只能落到左眼视点子图像所属像素L上，右眼视线只能落到右眼视点子图像所属像素R上，即左眼只能观看到左眼视点子图像，右眼只能看到右眼视点子图像，而两幅子图像之间存在正常的3d视差，从而使观看者产生正常的3d视觉。

继续参见图1b，该图是人眼从图1a所示的位置横向平移了一个瞳距以后透过狭缝光栅的每一条狭缝观看图像显示屏所显示的图像的结果，其左右眼视线与图1的情况相反，都落在了错误的视点子图像所属的像素上，即左眼看到了右眼视点子图像，右眼看到了左眼视点子图像，即产生了视差倒置，这不仅不会产生正常的3d视觉效果，也极易使观看者产生由眼晕而导致的不舒适感。

为了改善双视点光栅式自由立体显示的上述缺陷，进而发展了多视点光栅式自由立体显示技术。所谓多视点光栅式自由立体显示技术采用两个以上具有连续视差序列的视点子图像组合作为3d显示图像源，且随着视点数量的增加，可以大大改善双视点光栅式自由立体显示技术所存在的上述缺陷，大大减轻使观看者眼晕现象的产生。

采用多视点自由立体显示技术虽然可以改善由于视差倒置现象而导致观看者眼晕的缺陷(或者叫做改善观看舒适度)，但这种改善其一是以牺牲所能获得的3d图像分辨率和亮度为代价的，其二是只能减轻这种因视差倒置而产生的令观看者产生眼晕的现象减轻而无法根除，其三是大大增加了从系统包括图像获取到终端显示的整个过程的复杂程度，并使得与先期实现发展普及的眼镜式双视点3d显示乃至传统的2d显示的系统兼容几乎变得不可能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种光栅式自由立体显示装置，该装置可以兼容现有的大量存在的眼镜式双视点3d节目源，且能够消除观看者在裸眼观看多视点自由立体显示图像时由于视差倒置现象而导致的眼晕疲劳现象。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种光栅式自由立体显示装置，包括图像显示屏和设置在图像显示屏前方的光栅模块，其特征在于：所述图像显示屏将图像显示像素按右左视点顺序周期性交错排列，并在每一组视点像素排列周期之间插入一空置的隔离像素。

本发明的有益效果是：本发明可以从根本上消除现有自由立体显示技术中由于视差倒置而存在的使观看者产生眼晕的现象，且能够兼容现有的大量存在的眼镜式双视点3d节目源。

进一步地，本发明可以减少用于构成自由立体显示装置的3d图像源的视点数量，从而简化实现自由立体显示的从图像获取到终端显示的全过程的复杂程度，提升系统与现有眼镜式3d显示系统及传统2d显示系统的兼容性，并提升自由立体显示装置的显示分辨率和亮度性能。

附图说明

图1a和图1b是现有技术的狭缝光栅的普通双视点自由立体显示装置原理示意图；

图2a是本发明第一实施例的自由立体显示装置原理示意图；

图2b是人眼从图2a所示的观看位置横向向左平移了一个瞳距之后透过狭缝光栅的每一条狭缝观看图像显示屏所显示的图像示意图；

图2c是人眼从图2a所示的观看位置横向向右平移了一个瞳距之后透过狭缝光栅的每一条狭缝观看图像显示屏所显示的图像示意图；

图3是本发明第二实施例的自由立体显示装置原理示意图；

图4是本发明第三实施例的自由立体显示装置原理示意图；