一種無(wú)逆視的多視點(diǎn)裸眼立體顯示系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明設(shè)及立體顯示技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，設(shè)及一種無(wú)逆視的多視點(diǎn)裸眼立體顯 示系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 立體顯示技術(shù)已成顯示產(chǎn)業(yè)中的重要一環(huán)。顯示界一致公認(rèn)未來(lái)立體顯示技術(shù)必 然會(huì)向裸眼立體顯示的方向發(fā)展。
[0004] 裸眼立體顯示技術(shù)克服了對(duì)輔助器件的依賴，能讓觀看者在無(wú)需佩戴任何輔助裝 置的情況下裸眼觀看到立體圖像。
[0005] 多視點(diǎn)裸眼立體顯示是普及裸眼立體顯示的重要技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)多視點(diǎn)裸眼立體顯 示，各個(gè)公司和研究單位都分別提出了各自的解決方案，歸結(jié)起來(lái)主要有兩種；一種是犧牲 屏幕分辨率，另一種是提高顯高屏幕的刷新率。
[0006] 常規(guī)的視障光柵技術(shù)和柱透鏡陣列技術(shù)屬于第一種方法。該兩種技術(shù)可W很容易 實(shí)現(xiàn)多視點(diǎn)顯示，但會(huì)嚴(yán)重犧牲顯示屏幕的分辨率，例如N視點(diǎn)的視障光柵顯示屏或柱透 鏡系顯示屏，其立體顯示的分辨率僅為原始屏幕分辨率的1/N;而且首尾視區(qū)間存在逆視 問(wèn)題，嚴(yán)重影響觀賞質(zhì)量。
[0007] 液晶光柵、液晶透鏡和指向式光源燈技術(shù)屬于第二種方法。對(duì)于N視點(diǎn)裸眼立體 顯示，應(yīng)用該些技術(shù)的屏幕刷新率將是N*60化。該些技術(shù)實(shí)現(xiàn)的裸眼立體顯示分辨率不會(huì) 下降，但可用于立體顯示的液晶屏幕刷新率一般在120化至Ij240化之間，制備更高刷新率的 屏幕相當(dāng)困難，難W實(shí)現(xiàn)真正意義的多人觀看；而且首尾視區(qū)存在的逆視問(wèn)題仍不能解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種無(wú)逆視的多視點(diǎn)裸眼 立體顯示系統(tǒng)，該顯示系統(tǒng)通過(guò)特殊排布背光源、液晶顯示屏、綜合處理器和攝像頭，能實(shí) 現(xiàn)多觀眾在合適的位置可觀看到裸眼立體圖像，而在原本的逆視區(qū)內(nèi)可觀看到正確的或者 平面圖像，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)逆視的裸眼立體顯示。另外，應(yīng)用此技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)分辨率損失的裸眼立 體顯示，其顯示屏幕刷新率最低只需要120Hz，技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)。
[0009] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 提供一種無(wú)逆視的多視點(diǎn)裸眼立體顯示系統(tǒng)，包括依次與外殼連接的特殊排布背光 源、顯示屏和光學(xué)膜層，還包括攝像頭和綜合處理器，所述攝像頭、綜合處理器、特殊排布背 光源依次電連接； 所述特殊排布背光源包括立體發(fā)光單元對(duì)模塊和補(bǔ)償光源模塊，所述立體發(fā)光單元對(duì) 模塊發(fā)出的光通過(guò)顯示屏和光學(xué)膜層形成若干雙目視區(qū)、暗區(qū)域和逆視區(qū)，所述綜合處理 器根據(jù)攝像頭檢測(cè)到的人臉/人眼位置控制立體發(fā)光單元對(duì)模塊和補(bǔ)償光源模塊調(diào)整發(fā) 光狀態(tài)補(bǔ)償暗區(qū)域。
[0010] 立體發(fā)光單元對(duì)模塊發(fā)出的光通過(guò)光學(xué)膜層形成若干雙目視區(qū)，觀看者人臉/人 眼在該若干雙目視區(qū)內(nèi)時(shí)，可看到正確的立體圖像，當(dāng)某個(gè)或多個(gè)觀眾的人臉/人眼沒(méi)有 同時(shí)處于該若干雙目視區(qū)內(nèi)時(shí)，攝像頭內(nèi)的人臉/人眼識(shí)別程序檢測(cè)到觀眾人臉/人眼所 在位置，此時(shí)產(chǎn)生位置控制信號(hào)并通過(guò)綜合處理器控制補(bǔ)償光源模塊調(diào)整發(fā)光狀態(tài)補(bǔ)償暗 區(qū)域，使此時(shí)的觀眾可W看到正確的立體圖像或平面圖像。
[0011] 位置控制信號(hào)發(fā)送至綜合處理器后，綜合處理器處理后根據(jù)該位置控制信號(hào)的劃 分區(qū)域?qū)⑽恢每刂菩盘?hào)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的立體發(fā)光單元對(duì)模塊控制信號(hào)和補(bǔ)償光源模塊控制 信號(hào)，W上兩種信號(hào)會(huì)發(fā)送至特殊排布背光源，用于確定立體發(fā)光單元與補(bǔ)償光源模塊的 亮滅情況。
[0012] 觀眾人臉/人眼沒(méi)有同時(shí)處于雙目視區(qū)時(shí)存在W下兩種情況： 當(dāng)某個(gè)或多個(gè)觀看者的人臉/人眼處于逆視區(qū)，即某觀眾的左眼落在右眼視區(qū)內(nèi)或右 眼落在左眼視區(qū)內(nèi)，此時(shí)攝像頭會(huì)識(shí)別出該觀眾的位置，綜合處理器會(huì)調(diào)節(jié)與該視區(qū)相鄰 的補(bǔ)償光源模塊的亮滅時(shí)序使之與該視區(qū)的亮滅時(shí)序一致，使原來(lái)逆視的立體視區(qū)亮滅時(shí) 序翻轉(zhuǎn)，使觀看者看到正確的立體圖像； 當(dāng)某個(gè)或多個(gè)觀看者的人臉/人眼均在暗區(qū)域時(shí)，即看不到圖像的區(qū)域，此時(shí)攝像頭 會(huì)識(shí)別出該觀眾的位置，并控制特殊排布背光源上的補(bǔ)償光源模塊的亮滅，使觀看者在該 區(qū)域內(nèi)能看到平面圖像。
[0013] 進(jìn)一步地，所述立體發(fā)光單元對(duì)模塊與補(bǔ)償光源模塊均由多個(gè)緊密排列的發(fā)光小 單元組成，所述發(fā)光小單元可W為L(zhǎng)ED、OLED、LCD、CCFL、PDP或陽(yáng)P等發(fā)光器件。對(duì)于由 LCD、OLED、PDP(不限于W上器件）構(gòu)成的發(fā)光器件，單個(gè)發(fā)光小單元可由器件上若干個(gè)發(fā) 光像素組成。
[0014] 進(jìn)一步地，所述發(fā)光小單元包括第一發(fā)光小單元和第二發(fā)光小單元，所述立體發(fā) 光單元對(duì)模塊由若干成對(duì)的第一發(fā)光小單元組成，所述補(bǔ)償光源模塊由若干第二發(fā)光小單 元組成，所述成對(duì)的第一發(fā)光小單元與第二發(fā)光小單元間隔排布。對(duì)于可供P個(gè)觀眾同時(shí) 觀賞的情況，存在X個(gè)發(fā)光小單元，其中有2P個(gè)發(fā)光小單元組成立體發(fā)光單元對(duì)模塊，剩余 的X-2P個(gè)發(fā)光小單元組成補(bǔ)償光源模塊。
[0015] 進(jìn)一步地，所述特殊排布背光源為平面光源或空間排布式光源。
[0016] 進(jìn)一步地，所述顯示屏為L(zhǎng)CD或OL邸顯示屏。OL邸器件為全固態(tài)機(jī)構(gòu)，無(wú)真空、液 體物質(zhì)，抗震性好，可W適應(yīng)巨大的加速度、振動(dòng)等惡劣環(huán)境，且OL邸能夠在不同材質(zhì)的基 板上制造，可W做成能彎曲的柔軟顯示器。而LCD壽命相對(duì)較長(zhǎng)，可達(dá)10000小時(shí)。該顯示 系統(tǒng)所顯示的立體圖像分辨率與顯示屏幕原有物理分辨率一致。例如顯示屏幕原有物理分 辨率為全高清或超高清，所實(shí)現(xiàn)的立體顯示分辨率也為全高清或超高清。
[0017] 進(jìn)一步地，所述顯示屏的刷新頻率為120化或120化W上。無(wú)論視點(diǎn)數(shù)是多少，所 述顯示屏幕刷新率最低皆可為120Hz。
[0018] 進(jìn)一步地，所述光學(xué)膜層包括透鏡陣列、柱透鏡陣列或二元光學(xué)透鏡陣列。所述光 學(xué)膜層可為N列透鏡列，也可為N列*M行透鏡陣列。每個(gè)透鏡后對(duì)應(yīng)X個(gè)發(fā)光小單元。即 特殊排布背光源共由料N或X*N*M個(gè)發(fā)光小單元組成。
[0019] 其進(jìn)一步地，所述攝像頭為單個(gè)或多個(gè)的組合。多個(gè)攝像頭的組合可準(zhǔn)確的檢測(cè) 到多個(gè)觀