[发明专利]立体显示装置

说明书

本发明涉及立体显示装置，其包括：平面状的投影仪，其将光线分割到两个或更多个方向，并通过使用分割的光来投影两个或更多个图像；平面状的光学装置，其将从第一面入射的入射光从第二面射出；以及图像处理单元，其将投影仪投影的两个或更多个图像在任意的区域中相互交换并将得到的图像输入到投影仪，其中，光学装置将从投影仪的投影面上的第一点入射的入射光射出到相对于用作基准的光学装置的平面为面对称的第二点，并将与来自投影仪的两个图像对应的漂浮图像投影到空中，并且，图像处理单元产生包括没有视差的部分的两个或更多个图像，所述部分对应于漂浮图像的端部，并且图像处理单元将包括没有视差的部分的两个或更多个图像输入到投影仪。

本申请是申请号为201710592482.8、申请人是“天马微电子股份有限公司”、发明名称是“立体显示装置及控制方法”的原案申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通过组合裸眼立体显示器和空间成像装置得到的立体显示装置的结构及控制该立体显示装置的方法。

背景技术

作为使观察者识别立体图像的方法，通常，使用基于利用左眼和右眼的位置差的双眼视差的立体图像显示方法。该方法是基于通过使左眼和右眼视觉识别相互不同的二维图像在脑中的观察方法的差异来识别三维立体图像的立体原理的应用。作为显示立体图像的方法，具有使用眼镜的方式和不使用眼镜的裸眼方式。作为裸眼方式，根据观察者的视点数，具有双眼式和多眼式等。

为了使用通常的平板显示器等二维显示器基于裸眼方式表现立体图像，在二维显示器中设置显示左眼图像及右眼图像的像素。在二维显示器和观察者之间，配置光学单元，该光学单元例如为其内设置有柱面透镜的柱状透镜或其内设置有狭缝状遮光图案的视差屏障。并且，使用屏幕上的左眼图像和右眼图像在空间上分离使得分别被左眼和右眼视觉识别的方法。

在上述技术中，在二维显示器的屏幕上立体显示图像，但是以使物体如同漂浮在空中那样表现物体的图像的技术也已被开发。例如，按照体积扫描法显示三维图像的立体显示的方法被提出，在该方法中，利用凸透镜或凹面镜等成像光学系统将二维显示器设置为相对于成像光学系统的光轴倾斜，通过镜像扫描使相对于光轴倾斜的二维图像移动，并通过与移动的二维图像同步地在二维显示器上显示显示物体的剖面像来形成三维图像。

在日本专利申请特开No.2013－080227中，公开了一种体积扫描型三维空中图像显示装置，其包括：能够相对于作为对称面的一个几何平面在面对称位置上形成投影物的实像作为镜像的实镜图像成像光学系统；以及设置在所述对称面的下面侧并包括显示图像的显示面作为所述投影物的显示器；以及使所述显示器相对于显示面进行包含垂直方向的分量的运动而操作的驱动单元，通过与所述驱动单元执行的所述显示器的操作同步地改变所述显示面上显示的图像，将该图像在所述对称面的上面侧的空间中形成为立体图像。

发明内容

然而，根据以使物体如同漂浮在空中那样显示图像的相关技术，显示装置的尺寸非常大。例如，在日本专利申请特开No.2013－080227公开的结构中，需要使二维显示器移动的驱动单元，因此具有装置大型化的问题。对于该问题，可考虑如下的显示方法，通过将上述的实镜图像成像光学系统那样的空间成像装置与在二维显示器中配置了例如柱状透镜的光学单元的显示器(所谓的裸眼型立体显示器)组合，使观察者将空中漂浮图像识别为立体图像。

然而，在这种结构的情况下，本发明的发明人等发现以下的新问题：在漂浮在空中的图像中，正确显示3D物体的深度的区域(正视区域)和3D物体的深度颠倒的区域(逆视区域)交替出现，并且正视区域和逆视区域出现的位置根据观察者的位置而变化。在包含逆视区域的3D物体的观察中，观察者感知深度视差和跃出视差颠倒的部分，因此使观察者具有不适感和不悦感。因此，包含逆视区域的3D物体的显示使观察者具有很大的负担。

本发明是鉴于这种情况而做出的，本发明的目的是提供在将进行使用双眼视差的立体图像显示的裸眼立体显示器和空间成像装置组合的结构中抑制逆视区域的出现的立体显示装置及控制立体显示装置的方法。