[发明专利]跟踪式裸眼立体显示控制方法、装置及显示设备、系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体显示技术，更具体地，涉及一种跟踪式裸眼立体显示控制方法、装置及相应的立体显示设备、立体显示系统。

背景技术

目前的立体影像显示方式大致可分为3类，即眼镜式、头戴显示器(Head Mount Display)式以及本文将介绍的裸眼式。裸眼式包括许多种类，通常采用透镜阵列式技术、视差障碍式技术等实现。裸眼立体显示设备主要由二维(Two-Dimensional，2D)平面显示器(包括液晶显示器、等离子显示器、场发射显示器以及有机电致发光显示器等)配合分光器件如光栅组装而成。使用的光栅可分为狭缝光栅和柱面光栅，对应地，光栅式3D立体显示设备也有两种实现方式：狭缝光栅式立体显示装置和微透镜阵列立体显示装置。然而，狭缝光栅不可避免地将部分光线遮挡，导致光利用率的降低。而柱面光栅由于自身材质的缘故，焦距、栅距(PITCH)等参数都是固定的。

在多种多样的裸眼式立体显示技术中，最先开始开发的是双眼(或称双视点)方式。继双眼方式之后，多眼(或称多视点)方式、全景(光线空间再现)方式，以及视点数更多的超多视点方式相继被研发出来。

以支持双视点的带格栅的裸眼立体显示设备为例，图1示意性地绘出了组成立体显示设备的显示面板10和分光器件20。图1所示坐标轴的X轴方向是显示面板的宽度方向，简称为横向；Y轴方向是显示面板的高度方向，简称为高度方向；Z轴方向是垂直于显示面板的方向，简称为前后方向，表示观看者位置的三维坐标中的Z坐标可以称为观看距离。

如图所示，显示面板上两个视点图像的显示单元109循环交错排列，用L标示的是左视点图像的显示单元，用R标示的是右视点图像的显示单元。对N视点系统，N≥2，相邻的两个显示单元中，一个用于显示提供给观看者左眼的图像，另一个用于显示提供给观看者右眼的图像，文中，将连续N个显示单元的总宽度称为一个显示单元排列周期W_M。文中的显示单元是一个逻辑概念，可以是一个或多个次像素，或一个或多个像素，但不限于此，如还可以把次像素分割为更细的次次像素，将一个或多个次次像素作为一个显示单元，或者将次次像素、次像素、像素等多个不同单位组合得到，等等。

请参照图1，通过分光器件20上分光单元201的分光作用(图1的分光单元是狭缝光栅中的栅格单元)，会在横向上形成交错排列的各视点图像的观看子区，图2仅示出了用加粗的四边形表示的对应于显示屏幕中心的连续2个观看子区30。标记为L、R的观看子区分别为左、右视点图像的观看子区，可以分别看到左、右视点图像。观看者左、右眼分别处于左、右视点图像的观看子区内时，左眼看到左眼图像，右眼看到右眼图像，将产生正视，此时可以看到立体显示效果。如果左、右眼分别处于右、左视点图像的观看子区内时，将产生逆视。在其他位置，左、右眼会看到多个视点图像，将产生串扰。从图中可以看出，不同观看子区的交点所处的观看距离上，图像的串扰最小，文中将该处的观看距离称为立体显示设备的适看距离。

以上是以双视点系统为例进行说明，在多视点系统中，视点数至少为3，每一显示单元排列周期中包含至少3个显示单元，各视点图像的观看子区的排列及与相应显示单元之间的光路是类似，也是在不同观看子区的交点所处的观看距离上，图像的串扰最小。

裸眼式立体显示的一个很大缺陷是受到观看范围的限制。为了扩大观看范围，公开号为CN102098524A的中国专利申请公开了一种跟踪式立体显示设备，通过对次像素排列周期的调整，可以调整立体显示设备的适看距离，使可看到立体显示效果的区域随观看者一起移动，避免反视、重影、失真等影响立体显示效果的情况。该专利申请结合跟踪技术和动态立体图像合成技术，允许观看者在一定的观看距离内都可以看到较好的立体效果，但如果观看距离变化较大，该方法的观看效果就会受到很大影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有更大观看范围的跟踪式裸眼立体显示控制方法、装置及相应的立体显示设备、立体显示系统。

为了解决上述问题，本发明提供了一种跟踪式裸眼立体显示控制方法，其中包括显示参数的调整过程，该调整过程包括：

确定观看者的当前观看距离；

对立体图像的合成参数和可控分光器件的分光参数进行联合调整，以将立体显示设备的适看距离调整到该当前观看距离。

较佳地，

所述对立体图像的合成参数和可控分光器件的分光参数进行联合调整，以将立体显示设备的适看距离调整到该当前观看距离，包括：