[发明专利]一种无损超清分辨率、多人同时观看的裸眼3D显示装置

说明书

本发明涉及一种无损超清分辨率、多人同时观看的大纵深裸眼3D显示装置。该装置基于U型状背光模组，扩大横向观看范围，实现电视多人同时观看、纵深拓展、低闪烁。所述实现多人同时观看3D影像包括显示模块显示左眼图像时，双人左眼对应LED同步打开，显示模块显示右眼图像时，双人右眼对应LED同步打开，在透镜作用下，双人同时看到3D图像；其中，确定视点与背光灯映射方法包括模拟每列LED在不同纵深视点的光子落点，筛选不同视点相应LED编号；以不同纵深切换LED组合的形式扩展纵深；视点开灯数量的确定包括以视点对应LED为母灯，左右连续开一定数量的LED实现单眼的高均匀照明；此外，降低静态闪烁以摄像头识别瞳孔精度为步长的高密集视区，实时调整视区线方式实现。

技术领域

本发明涉及属于3D显示技术领域，更具体地，涉及一种多人同时观看、密集视点，大视区，以及无损超清分辨的裸眼3D显示装置。

背景技术

裸眼3D显示技术广泛应用于教育、商业、医疗等领域。目前，裸眼3D技术市面主要以光栅、柱透镜技术为主，然其提供给人类较好的3D视觉体验同时，仍存在部分缺陷，诸如分辨率损失、串扰较高以及出屏较小等，其主要原因在于此技术光源亦是像源。现随着4K、8K液晶面板的普及，其分辨率损失问题可以满足人类所需，然其光栅或柱镜与LCD面板像素级别的校准仍难以大批量生产与普及，其串扰较高问题尚未解决。指向背光裸眼3D技术已经完美地解决分辨率损失问题，其以像源与光源独立的技术，以不损失分辨率的形式，实现3D图像的呈现。其不仅兼容市面多种3D电影、3D游戏，也避免传统3D技术逆视现象的产生。其主要由指向性背光源，透镜阵列以及图像显示层以及线性扩散片等光学器件组成。其中，图像显示器件以120HZ或240HZ刷新率的液晶面板为主。当刷新左眼图像同时，左眼相应LED开启；刷新右眼图像同时，右眼相应LED开启，由于其单眼刷新率60HZ,因此不会屏闪现象发生。另外，其无需像素级别的透镜与LCD匹配，易加工。但其仍存在部分缺陷，诸如受限于透镜焦距仅有一个最佳观看距离体验高显示质量的3D图像即纵向观看距离受限，另外，观看者数量、闪烁问题、视区对应背光灯确定问题、宽视区造成的边缘亮度下降问题以及串扰值、均匀性相互矛盾的问题也是此技术备受关注。

目前，纵深受限问题，已通过改变LED理想的背光曲线进行部分解决，然其加工难度大无法大批量生产，以及观看范围仍无法满足体验者体验自由度；在每个视区对应背光母灯的确定，目前包括：反向照明、正向照明等方式。反向照明：在视区位置布置人眼模型灯列或弱激光束，由于光路可逆，在暗室环境下，可以在各组背光位置分别观察到窄光斑，根据这些光斑，就可以判定在模型放置位置对应的各组开灯，即对应的主灯或母灯，此方案对于中央位置的LED灯条受限于结构难以准确识别中央部分LED灯序号；正向照明方案：依次打开各背光单元列，利用摄像头和步进电机平台配合，根据画面的亮度分布，进行寻峰计算，识别不同距离下，各列背光照明位置的中央，记录全体视区的空间分布，以上两种方案均有一个共同缺陷，花时较长，操作较难；另外，宽视区造成的边缘亮度下降，以及由于识别误差切换LED灯造成的亮度差异，都会造成一定强度闪烁；多人观看所造成的串扰过高问题也会造成体验者头晕等生理病状。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无损超清分辨率、多人同时观看的裸眼3D显示装置，以实现指向性背光裸眼3D显示的多人同时观看超清画面功能。

为此，本发明提供了一种无损超清分辨率、多人同时观看的裸眼3D显示装置，包括：影像输出模块，用于将影像数据转换为对应格式的3D影像；背光模组，连接于所述显示模块，包括多个背光单元；显示模块，与所述背光单元同步地所述影像输出模块连接；在所述显示模块显示与第一观看者的左眼对应的3D画面时，所述背光模组开启与所述第一观看者的左眼对应的背光单元，以及显示所述第一观看者的右眼对应的3D画面时，所述背光模组开启与所述第一观看者的右眼对应的背光单元；在所述显示模块显示与第二观看者的左眼对应的3D画面时，所述背光模组开启与所述第二观看者的左眼对应的背光单元，以及显示所述第二观看者的右眼对应的3D画面时，所述背光模组开启与所述第二观看者的右眼对应的背光单元。