[发明专利]一种多区实现自由视角全息立体显示的设备及方法

说明书

本发明公开了一种多区实现自由视角全息立体显示的设备及方法，该设备包括：跟踪定位装置，用于获取至少两个观察者的位置信息；角度调整电路，用于利用每个观察者的位置信息，计算获得相应的光线投射角度及左右眼视点立体图像；多区全息立体显示屏，具有多个自定义像素，且每个自定义像素包括至少两个子显示区域，用于调整每个子显示区域的光线投射角度，使每个自定义像素中均有相应的子显示区域来对应每个观察者，且相应的子显示区域出射的光线对应相应位置信息的光线投射角度进行投射对应相应位置信息的左右眼视点立体图像。本发明具有先确定观察者的位置再进行全息立体显示的特点，实现了全息立体显示设备上多人自由视角的全息立体显示，提高了用户体验。

技术领域

本发明涉及全息立体显示设备技术领域，特别是涉及一种多区实现自由视角全息立体显示的设备及方法。

背景技术

目前立体(3D或三维)显示技术主要有穿戴眼镜式和无需穿戴眼镜的裸眼式显示技术。虽然穿戴眼镜式的显示技术成熟，但需要佩戴特制的眼镜观看3D视频或图像，给人们带来诸多不便。因此裸眼式显示技术以其便捷的观看方式被广泛应用，其成像方式有平板显示、容积立体显示和全息显示等方式。传统的成像方法是将若干子视点图片合成到一帧图像中，同时显示在液晶显示屏，然后通过光栅将其相应的左、右眼视图分别投射到左、右眼，最终左眼视图和右眼视图在人脑中合成为立体3D图像。

然而目前裸眼式显示技术对于用户而言，使得用户只能从固定的一个或多个方位和角度观察立体显示图像或视频才能感受到明显的3D效果，而从其他方位和角度去观察时则不能感受到明显的3D效果。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种多区实现自由视角立体显示的设备及方法，能够实现根据多个用户所在的位置分别观看3D效果明显的图像或视频，提高用户体验。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是，提供一种设备，该设备包括：

跟踪定位装置，用于获取至少两个观察者的位置信息；

角度调整电路，用于利用每个观察者的位置信息，计算获得相应位置信息的光线投射角度及左右眼视点立体图像，且一个位置信息对应一个光线投射角度及一种左右眼视点立体图像；

多区全息立体显示屏，具有多个自定义像素，每个自定义像素包括至少两个子显示区域，用于分别调整子显示区域的光线出射角度，使每个自定义像素中均有相应的子显示区域来对应每个观察者，且相应的子显示区域出射的光线对应相应观察者所在位置信息的光线投射角度进行投射，并且所投射的光线对应相应位置信息的左右眼视点立体图像。

其中，该跟踪定位装置，还用于获取该观察者中至少一个观察者的动作信息；

该多区全息立体显示屏还用于响应该动作信息通过改变方式而改变该至少一个观察者对应位置信息的左右眼视点立体图像；

其中该动作信息与该改变方式具有映射关系。

每个子显示区域包括叠置的显示面板和动态光栅；

该动态光栅是电子控制的透镜光栅或狭缝光栅，具体用于接收该角度调整电路计算获得的相应位置信息的光线投射角度调整对应的子显示区域的光线出射角度。

该跟踪定位装置是摄像头或红外传感器，具体用于获取观察者的眼睛位置的位置信息和观察者的眼珠转动或手势动作作为动作信息。

进一步可选的，该多区全息立体显示屏中自定义像素中的至少两个子显示区域所显示的左右眼视点立体图像相同或不同。

进一步可选的，使相应的子显示区域出射的光线对应相应观察者所在位置信息的光线投射角度进行投射，具体是指使子显示区域对应的左右眼视点立体图像的所有出射光线均以对应位置信息的光线投射角度进行投射，使所有出射光线均投射至对应位置信息的观察者，除对应位置信息之外的方向没有光线投射。