[发明专利]LED立体显示屏及制作方法、显示系统和显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示设备，特别是涉及一种基于全息透镜的LED（发光二极管）立体显示屏及制作方法、显示系统和显示方法。

背景技术

彩色LED显示技术具有亮度高，视角大，工作电压低，功耗小，寿命长，耐冲击等其他显示技术无法比拟的优点，可以满足各种不同应用场景的需求，具有广阔的市场前景。

现实世界是一个三维世界，人们在观看影像时一般都希望也能是立体的，而一般的LED显示屏都只能进行二维显示，利用LED显示技术实现自由立体显示是研究者研究的热点课题。

中国专利申请CN 101321300A提出了一种基于光栅的LED大尺寸自由立体显示技术，LED屏上显示含有设定视差信息的左右眼图像，在LED屏前间隔放置一块光栅板，利用光栅板保证观察者左眼只看到左眼图像，右眼只看到右眼图像，从而实现自由立体显示。但使用光栅板时，要想观察者能够观察到清晰的画面，光栅板和LED屏之间的距离需要比较大。在LED像素间距为4毫米，观察者距离屏5米时通过计算得光栅板与LED屏的距离应为29厘米。这一距离过大会使得光栅板安装困难，系统太过庞大且稳定性大大降低。                                                                                                                                                        发明内容

本发明的主要目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于全息透镜的LED立体显示屏，在获得裸眼立体显示效果的基础上具有稳定紧凑的结构和较小的空间尺寸。

本发明的另一目的是提供采用该LED立体显示屏的显示系统。

本发明的又一目的基于全息透镜的LED立体显示方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于全息透镜的LED立体显示屏，包括LED显示屏，还包括设置在所述LED显示屏前的全息透镜阵列板，所述全息透镜阵列板上分布有全息透镜阵列，全息透镜单元与所述LED显示屏的像素点一一对应，且单个像素点位于对应全息透镜单元的焦点处，所述LED显示屏显示具有不同视角的视差图像序列形成的立体帧，或连续播放多个所述立体帧形成动态立体影像，通过所述全息透镜阵列，所述图像序列在所述LED显示屏上分布的不同视角图像的光线以设定的不同再现角射出以形成观察区域，人的左眼和右眼在所述观察区域分别接收到从所述图像序列中分离出的不同视角的图像。

优选地，所述全息透镜在纵横方向上均匀分布在所述全息透镜阵列板上，所述的全息透镜的形状可以是圆形或椭圆形或规则多边形。

优选地，不同视角的水平视差图像序列包括由n个摄像单元所采集的n个视角的图像，其中n≥2，从每个视角的图像的第一列像素起，按设定顺序将各个视角的图像的相应列像素排列在所述LED显示屏上，直至每个视角的图像的最后一列像素排列完，各列像素拼接起来得到所述立体帧，人的左眼和右眼在观察区域分别接收到属于不同视角的图像的各列像素。

优选地，不同视角的水平和垂直视差图像序列包括由m×n摄像单元阵列所采集的m×n个视角的图像，其中m，n≥2；

对应于n列中的每一列摄像单元，从每个视角的图像的第一列像素起，按设定顺序将各个视角的图像的相应列像素排列在所述LED显示屏上，直至每个视角的图像的最后一列像素排列完；

对应于m行中的每一行摄像单元，从每个视角的图像的第一行像素起，按设定顺序将各个视角的图像的相应行像素排列在所述LED显示屏上，直至每个视角的图像的最后一行像素排列完；

像素阵列拼接起来得到所述同时包含水平和垂直视差的立体帧，人的左眼和右眼在设定的横向观察位置接收到属于不同视角图像的各列像素，且接收到的各列像素所属的行随人眼的纵向观察位置而变化。

一种基于全息透镜的LED立体显示系统，包括显示控制装置和前述任一种的LED立体显示屏，所述控制装置向所述LED立体显示屏提供立体帧图像信号、LED显示屏驱动信号及控制信号。

一种基于全息透镜的LED立体显示系统，包括：

前述任一种LED立体显示屏；

摄像装置，至少包括用于采集n个视角的图像的n个摄像单元，其中n≥2；和

控制装置，用于控制摄像装置的图像采集，以及控制将具有不同视角的视差图像序列形成的立体帧在LED显示屏显示。

一种制作基于全息透镜的LED立体显示屏的方法，包括：