[发明专利]基于人眼追踪的全息显示器及全息显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及全息显示领域，特别是涉及一种基于人眼追踪的全息显示器及全息显示装置。

背景技术

现实世界上是三维立体世界，它为人的双眼提供了两幅具有位差的图像，映入双眼后即形成视觉所需要的视差，然后经视神经中枢的融合反应，以及视觉上心理反应便产生了三维立体感觉。

具体的，人们能够清晰的看见一个物体，一般需要定位出实际看到的物体的远近关系以及能够清晰的获取物体在视网膜上成的像这两个过程。这两种过程一般分别称之为眼球辐辏和眼球调节。眼球调节是指眼球通过改变聚焦来获得物体清晰的像的过程。眼球辐辏是指物体在视网膜上正位于双眼黄斑中心凹部位成像的过程，即双眼定位物体前后位置或景深的过程，即获得立体显示的感觉。

如图1所示，目前，为了实现裸眼立体显示，一般的裸眼立体显示装置101是通过在显示面板与观看者103之间设置光栅102，在水平方向上将显示面板的像素单元分割为奇数列像素和偶数列像素，将左眼格式立体图像入射到观看者的左眼，将右眼格式的立体显示图像入射到人的右眼，从而为观看者103的左右眼分别提供两幅不同的图像，再利用观看者左右眼的视差而形成景深，进而产生景深现象，使观看者能够欣赏到立体显示图像。

目前的光栅技术中，光栅制作好之后，光栅明暗条纹的位置将固定，这给我们的工作带来了不便，尤其在利用视差栅栏技术实现立体图像显示时，由于光栅明暗条纹的位置不可控，只能限制观众的眼睛在某个特定范围内才能观看3D图像效果，影响了视差栅栏立体显示技术在生活中的应用。

为了解决上述技术问题，显示技术中出现了通过人眼进行追踪来动态调整光栅的技术方法，如模板匹配法，边缘提取法、灰度分布法等，但是这些方法都需要额外再添加至少一个摄像头才能实现上述功能，不仅结构复杂，而且使用起来也比较麻烦。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于人眼追踪的全息显示器及全息显示装置，在不需要额外添加摄像头的条件下实现动态光栅的自适应调整。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于人眼追踪的全息显示器，所述全息显示器包括相对设置的第一基板、第二基板、以及设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，所述第一基板包括第一电极层，所述第二基板包括第二电极层，所述第一电极层包括多个间隔排列的电极，所述显示器还包括动态光栅、控制器和感光元件，所述动态光栅与所述控制器电连接，

所述感光元件设置在所述第一电极层上，并与所述控制器电连接，用于追踪人眼位置信息；

所述控制器用于根据所述感光元件追踪到的人眼位置信息控制光栅的明暗条纹位置适应性的改变。

其中，所述感光元件设置在相邻两个所述电极之间。

其中，相邻所述电极之间设置有绝缘黑条，所述感光元件设置于所述绝缘黑条上。

其中，所述电极为铟锡金属氧化物ITO电极。

其中，所述控制器用于根据所述感光元件追踪的人眼图像，确定左右眼位置信息，并根据所述左右眼位置信息确定双眼中心点的第一位置信息，根据所述第一位置信息控制光栅的明暗条纹位置适应性的改变。

其中，所述控制器具体用于获取所述全息显示器的显示屏的中心点的第二位置信息，根据所述第一位置信息和所述第二位置信息确定所述双眼中心点与所述显示屏的中心点的连线与所述显示屏的第一夹角，根据所述第一夹角控制光栅的明暗条纹位置适应性的改变。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种基于人眼追踪的全息显示装置，所述基于人眼追踪的全息显示装置包括全息显示器，所述全息显示器包括相对设置的第一基板、第二基板、以及设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，所述第一基板包括第一电极层，所述第二基板包括第二电极层，所述第一电极层包括多个间隔排列的电极，所述显示器还包括动态光栅、控制器和感光元件，所述动态光栅与所述控制器电连接，

所述感光元件设置在所述第一电极层上，并与所述控制器电连接，用于追踪人眼位置信息；

所述控制器用于根据所述感光元件追踪到的人眼位置信息控制光栅的明暗条纹位置适应性的改变。

其中，所述感光元件设置在相邻两个所述电极之间。

其中，相邻所述电极之间设置有绝缘黑条，所述感光元件设置于所述绝缘黑条上。

其中，所述电极为铟锡金属氧化物ITO电极。