[发明专利]一种裸眼立体显示系统和实现裸眼立体显示的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体显示系统，尤其涉及一种用于裸眼立体显示技术的显示系统。

背景技术

立体显示技术已成显示产业中的重要一环。立体显示技术得到了快速发展，多种立体显示技术已成商品，世界范围内也在不断普及立体电视频道，立体显示技术已成未来显示领域的必然发展方向。

    目前的立体显示技术主要分成两种，分别是辅助式和自由立体显示两种。辅助式立体显示技术需要观看者佩戴特殊的装置才能看到立体图像。头盔式（HMD）和眼镜式是辅助式立体显示技术的两种主流技术。头盔式技术需要观看者佩戴装有液晶或OLED屏幕的头盔才能看到立体图像，但由于需要佩戴头盔，因而不方便实用和携带。而眼镜式技术相对头盔式来说比较方便，但是缺点很多：首先立体眼镜是由液晶或者偏振片制作的，看到图像的亮度会被大大降低；其次，佩戴眼镜时间不能过长，否者会使观看者感到眼部疲劳，同时对于需要佩戴眼镜进行视力矫正的观看者而言非常不便；最后由于不同生产商的技术各异，不同厂商的立体眼镜不能用于不同的显示器。鉴于辅助式立体显示技术的诸多不便，显示界一致公认未来立体显示技术必然会向自由立体显示的方向发展。

    自由立体显示技术克服了对辅助器件的依赖，能让观看者在无需佩戴任何辅助装置的情况下裸眼观看到立体图像。主流的自由立体显示技术有视障光栅法、柱透镜法、集成成像法等。

视障光栅原理如图1，由透光条11和挡光条12相间组成，使得左眼14只看到偶像素列的照明亮线，右眼15只看到奇像素列的暗条，反之亦然，从而实现了双像的分离。视障光栅法已被广泛用于各种手持立体显示设备，例如日本任天堂公司的3Ds手提游戏机正是利用了这种技术。但视障光栅法会使显示的亮度大大降低，且视障光栅13容易产生左右眼观察视区的翻转，视点相对固定。

柱透镜法如图2，由众多完全相同的柱透镜23平行排列组成，能将像素对应的图像折射到左右眼，使左眼24图像聚焦于左眼24，右眼25图像聚焦于右眼25，从而产生深度感。此方法相对于视障光栅法亮度得到很大的改进，但是像素会受到压缩，多视点的片源与现有立体显示的片源不兼容，且大面积透镜的制造工艺难，成本高，因而未能广泛推广。

集成成像法则很容易克服现在自有立体显示技术的缺点，但由于其对图像的采集难度大，且大面积的微透镜阵列难以制作，集成成像还只停留在科研研究的阶段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种串扰率低、立体效果好的裸眼立体显示系统。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种能够实现裸眼立体显示的方法，该立体显示方法具有串扰率低的特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种裸眼立体显示系统，包括：

LED背光模组，包括与LED驱动连接的LED背光源，所述LED背光源由LED左眼子元和LED右眼子元组成；

显示屏，包括与LCD驱动连接的LCD屏幕和与LCD屏幕连接的光学屏幕；所述LED左眼子元和LED右眼子元发出的光加载图像信息后分别被光学屏幕偏折；

综合处理器，用以接收立体图像信号，并通过向LED驱动和LCD驱动分别发送LED亮灭信号及LCD刷新信号控制LED左眼子元和LED右眼子元的亮灭并同步驱动LCD屏幕刷新，使LCD屏幕在LED左眼子元打开的时间内只刷新出左眼图像，在LED右眼子元打开的时间内只刷新出右眼图像。

作为一个优选实施例，所述LED背光模组还包括与LED背光源连接的散射光学元件。所述LED左眼子元或LED右眼子元为单独的LED个体或LED照明模块。

在一个实施例中，所述综合处理器由信号接收单元、可编程逻辑单元、LED亮灭信号产生单元和LCD刷新信号单元组成。其中可编程逻辑单元所使用的器件为单片机或数字信号处理器或可编程逻辑器件中的现场可编程门阵列或复杂可编程逻辑器件。

优选的，所述LED背光源的亮度具有不同档位。

所述光学屏幕由液晶屏幕、液体透镜、光学透镜、二元光学器件组成。优选的，所述液体透镜、光学透镜和二元光学器件分别为液体透镜列阵、光学透镜列阵和二元光学器件列阵。进一步的，所述光学屏幕紧贴地固定在LCD屏幕的前方或后方。

本发明还提供了一种实现裸眼立体显示的方法，其步骤包括：

（1）综合处理器接收立体图像信号，并分别向LED驱动和LCD驱动同步发送LED亮灭信号及LCD刷新信号；