專利名稱：一種全視角3d顯示的圖像輸出方法、裝置及顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于裸眼3D顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種全視角3D顯示的圖像輸出方法、裝置及顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
裸眼3D顯示技術(shù)主要是在顯示屏的前方設(shè)置一視差屏障，左右眼圖像分別通過該屏障投射至觀看者的左右眼，并在觀看者腦中形成3D效果。目前的裸眼3D存在觀看角度受限的問題，觀看者必須在特定的位置(可視區(qū))才能看到較好的3D效果，而可視區(qū)也是若干個固定的位置，偏離可視區(qū)時則會看到左右眼圖像重疊的畫面，尤其是位于逆視區(qū)時，左右眼圖像恰好相反的進入了觀看者的右眼和左眼，此時看到的是視差相反的圖像，大腦無法正確融像，產(chǎn)生眩暈、惡心等不適。因此，這種顯示系統(tǒng)的可視范圍較小，限制了用戶 的觀看自由度，給人以不舒適之感，也限制了該項技術(shù)的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種全視角3D顯示的圖像輸出方法，旨在解決傳統(tǒng)顯示系統(tǒng)的可視范圍小的問題。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種全視角3D顯示的圖像輸出方法，所述方法包括下述步驟獲取觀看者所在位置的位置信息；根據(jù)所述位置信息調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種全視角3D顯示的圖像輸出裝置，所述裝置包括定位單元，用于獲取觀看者所在位置的位置信息；調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)所述位置信息調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種3D顯示設(shè)備，所述設(shè)備包括顯示屏以及設(shè)置于所述顯示屏表面的視差屏障，所述設(shè)備還包括與顯示屏相連接的用于形成左眼圖像和右眼圖像并將其輸出的圖像處理器；所述圖像處理器包括上述的圖像輸出裝置。本發(fā)明根據(jù)觀看者的移動位置來調(diào)整左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)，相當(dāng)于使可視區(qū)時刻追隨觀看者移動，擴大了顯示系統(tǒng)的可視范圍，增加了觀看自由度，實現(xiàn)了全視角的3D顯示。


圖I是本發(fā)明第一實施例提供的全視角3D顯示的圖像輸出方法的流程圖；圖2是本發(fā)明第一實施例提供的全視角3D顯示的圖像輸出方法適用的像素結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明第一實施例提供的全視角3D顯示的圖像輸出方法的原理圖；圖4是本發(fā)明第二實施例提供的全視角3D顯示的圖像輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明第三實施例提供的3D顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明根據(jù)觀看者的移動位置來調(diào)整左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)，以擴大顯示系統(tǒng)的可視范圍，實現(xiàn)全視角的3D顯示。
本發(fā)明提供了一種全視角3D顯示的圖像輸出方法，包括下述步驟獲取觀看者所在位置的位置信息；根據(jù)位置信息調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)。本發(fā)明還提供了一種全視角3D顯示的圖像輸出裝置，包括定位單元，用于獲取觀看者所在位置的位置信息；調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)位置信息調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)。本發(fā)明還提供一種3D顯示設(shè)備，包括顯示屏以及設(shè)置于顯示屏表面的視差屏障，該設(shè)備還包括與顯示屏相連接的用于形成左眼圖像和右眼圖像并將其輸出的圖像處理器；該圖像處理器包括上述的圖像輸出裝置。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的具體實現(xiàn)進行詳細(xì)描述實施例一:圖I示出了本發(fā)明第一實施例提供的全視角3D顯示的圖像處理方法的流程圖，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分。本發(fā)明實施例提供的方法適用于紅、綠、藍子像素豎向排列的情況，如附圖2。該方法主要包括下述步驟在步驟SlOl中，獲取觀看者所在位置的位置信息；在步驟S102中，根據(jù)該位置信息調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的顯示位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)。在上述步驟SlOl中，觀看者的位置信息可以是相對于系統(tǒng)初始化的可視區(qū)的相對位置信息，該相對位置信息具體可以包括觀看者相對于最接近的初始化可視區(qū)的相對方向和相對距離。并且，該步驟具體可以這樣實現(xiàn)首先，采集觀看者發(fā)出的信號；該信號可以是由觀看者佩戴的跟蹤器發(fā)出的信號，當(dāng)然還可以是其他信號，如3D顯示系統(tǒng)自帶CCD采集到的觀看者的位置信號。然后，系統(tǒng)根據(jù)該信號獲取觀看者的位置信息。以下結(jié)合附圖3對上述方法進行說明3D顯示系統(tǒng)會有若干個初始化的可視區(qū)，觀看者處于不同的可視區(qū)時，系統(tǒng)采用初始化的圖像輸出方式即可。在相鄰的可視位置之間移動時，才需要調(diào)整圖像輸出位置，而上述的方法則適用于這種情況。參考附圖3，以右眼圖像為例，假設(shè)A處為系統(tǒng)初始化的某一可視區(qū)，B處為非可視區(qū)，觀看者處于A處時，第一像素31輸出右眼圖像，該圖像會被右眼接收；當(dāng)觀看者由A向右移動到B時，原第一像素31的出射光則無法準(zhǔn)確投射到觀看者的右眼，此時顯示系統(tǒng)會根據(jù)觀看者的位置信息運算右眼圖像輸出在何位置時才可以在B處形成一新的可視區(qū)，根據(jù)這個運算結(jié)果對右眼圖像的輸出位置進行調(diào)整，調(diào)整后B處即成為新的可視區(qū)，圖3中將右眼圖像的輸出位置向左移動兩個子像素，使右眼圖像由第二像素32輸出，該第二像素32輸出的圖像可以準(zhǔn)確的投射到B處觀看者的右眼，這樣便實現(xiàn)了觀看位置可調(diào)；在下一時亥IJ，觀看者由B繼續(xù)向右移動到C，系統(tǒng)再次采用上述的方式將右眼圖像繼續(xù)向左移動一個子像素，由第三像素33輸出，此時C處成為新的可視區(qū)，右眼圖像仍可以被觀看者的右眼接收。同理，左眼圖像的調(diào)節(jié)過程也采用相同的調(diào)節(jié)方式。上述實現(xiàn)方式中，當(dāng)觀看者由A移動到C時，右眼圖像分別由第一像素31和第三 像素33輸出，可以明顯的看出這兩個像素是相鄰的兩個獨立的像素，在任一時刻，相鄰的兩個獨立的像素是分別輸出右眼圖像和左眼圖像的，因此在上述的調(diào)節(jié)過程中將右眼圖像先后通過第一像素31與第三像素33輸出其實相當(dāng)于將左、右眼圖像的輸出位置進行了互換。假如左右眼圖像的輸出位置不變，則此時左眼圖像恰好被右眼接收，右眼圖像恰好被左眼接收，可以理解，C處即為初始化的逆視區(qū)。因此，該左眼圖像和右眼圖像輸出位置的調(diào)節(jié)主要包括兩種情況第一，觀看者在可視區(qū)和逆視區(qū)兩處移動時(如上述的A處和C處)，僅需將左眼圖像和右眼圖像的輸出位置互換；第二，當(dāng)觀看者在可視區(qū)和逆視區(qū)之間移動時(如上述的B處)，則需要根據(jù)觀看者的相對位置信息確定左右眼圖像的移動方向和移動距離，然后對左右眼圖像的輸出位置進行微調(diào)，其最小移動單位可以為一個子像素。可以理解，當(dāng)該相對位置信息為觀看者相對于最接近的初始化可視區(qū)的相對方向和相對距離時，圖像輸出位置的移動方向與上述的相對方向相反，如觀看者由A移動到B，顯示位置由第一像素移到第二像素，而移動的距離則根據(jù)上述的相對距離確定。本發(fā)明實施例根據(jù)觀看者的移動位置來調(diào)整左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)，相當(dāng)于使可視區(qū)時刻追隨觀看者移動，擴大了顯示系統(tǒng)的可視范圍，增加了觀看自由度，實現(xiàn)了全視角的3D顯示。實施例二 :圖4示出了本發(fā)明第二實施例提供的全視角3D顯示的圖像輸出裝置的示意圖，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分。該裝置主要包括定位單元41和調(diào)節(jié)單元42，其中，定位單元41對觀看者所在的位置進行確定并產(chǎn)生相應(yīng)的位置信息；調(diào)節(jié)單元42則根據(jù)該位置信息來調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，即在顯示屏上的顯示位置，以使得系統(tǒng)可以在觀看者所在位置形成新的可視點。具體的，該定位單元41可以包括信號采集模塊411和第一運算模塊412，其中，信號采集模塊411實時采集觀看者發(fā)出的信號，該信號可以是多種形式，例如觀看者佩戴的跟蹤器發(fā)出的信號。該模塊采集到信號后，第一運算模塊412對該信號進行處理，運算出觀看者相對于最接近的初始化可視區(qū)的相對方向和相對距離，然后將該數(shù)據(jù)傳輸給調(diào)節(jié)單元42。該調(diào)節(jié)單元42則根據(jù)該數(shù)據(jù)進行圖像輸出位置的調(diào)節(jié)。具體的，調(diào)節(jié)單元42可以包括第二運算模塊421和位置調(diào)節(jié)模塊422。其中，第二運算模塊421可以接收第一運算模塊傳輸來的數(shù)據(jù)，并運算出左右眼圖像的移動距離和移動方向，然后將運算結(jié)果傳給位置調(diào)節(jié)模塊422，最終由該位置調(diào)節(jié)模塊對圖像輸出的位置進行調(diào)節(jié)。
本實施例提供的圖像輸出裝置可以實時的根據(jù)觀看者的移動而改變左右眼圖像的輸出位置，進而使觀看者在任何位置都可以看到清晰的3D圖像，實現(xiàn)了全視角的3D顯
/Jn ο實施例三:圖5示出了本發(fā)明第三實施例提供的3D顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅不出了與本實施例相關(guān)的部分。該設(shè)備包括一個顯示屏51，在顯示屏51的表面設(shè)有一視差屏障52，該設(shè)備還包括圖像處理器53，該圖像處理器53與顯示屏51相連接，主要用于形成左眼和右眼圖像，并且將其輸出給顯示屏51。為了實現(xiàn)全視角的3D顯示，該圖像處理器53包括有上述實施例中提供的圖像輸出裝置，通過該裝置可以對左右眼圖像的輸出位置進行調(diào)節(jié)，例如將左右眼圖像的顯示位置互換，或者向左或向右移動微小距離，這樣便可以使顯示系統(tǒng)的可視區(qū)隨著觀看者移動，擴大可視范圍。在本實施例中，該視差屏障52優(yōu)選為液晶光柵。進一步的，該液晶光柵的狹縫方向可以為豎直方向，也可以為傾斜方向以減輕摩爾紋的干擾，具體的，該液晶光柵的狹縫方向可以與豎直方向成-60° 60°夾角。進一步的，當(dāng)該視差屏障52為液晶光柵時，該設(shè)備還可以進一步改進，具體可以增設(shè)一光柵控制器54,該光柵控制器與液晶光柵相連接,控制液晶光柵的通電與斷電,使液晶層可以隨時呈現(xiàn)全透光狀態(tài)或狹縫光柵狀態(tài)，進而實現(xiàn)顯示裝置的2D/3D顯示切換。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種全視角3D顯示的圖像輸出方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 獲取觀看者所在位置的位置信息； 根據(jù)所述位置信息調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述獲取觀看者所在位置的位置信息的步驟具體為 采集觀看者發(fā)出的信號； 根據(jù)所述信號確定觀看者相對于最接近的初始化可視區(qū)的相對方向和相對距離。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述信號為觀看者佩戴的跟蹤器發(fā)出的信號，或3D顯示系統(tǒng)自帶CCD采集到的觀看者的位置信號。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)觀看者在初始化的可視區(qū)和逆視區(qū)之間移動時，所述的根據(jù)所述位置信息調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)的步驟具體為 根據(jù)所述的相對方向和相對距離確定左眼圖像和右眼圖像的移動方向和移動距離； 根據(jù)所述移動方向和移動距離調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述左眼圖像和右眼圖像的最小移動距離為一個子像素。
6.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，當(dāng)觀看者在初始化的可視區(qū)和逆視區(qū)兩處移動時，所述的根據(jù)所述位置信息調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)的步驟具體為 將左眼圖像和右眼圖像的輸出位置互換。
7.—種全視角3D顯示的圖像輸出裝置，其特征在于，所述裝置包括 定位單元，用于獲取觀看者所在位置的位置信息； 調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)所述位置信息調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述定位單元包括 信號采集模塊，用于采集觀看者發(fā)出的信號； 第一運算模塊，用于根據(jù)所述信號確定觀看者相對于最接近的初始化可視區(qū)的相對方向和相對距離。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元包括 第二運算模塊，用于根據(jù)所述的相對方向和相對距離確定左眼圖像和右眼圖像的移動方向和移動距離； 位置調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述移動方向和移動距離調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)。
10.一種3D顯示設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括顯示屏以及設(shè)置于所述顯示屏表面的視差屏障，所述設(shè)備還包括與顯示屏相連接的用于形成左眼圖像和右眼圖像并將其輸出的圖像處理器；所述圖像處理器包括權(quán)利要求7至9任一項所述的圖像輸出裝置。
全文摘要
本發(fā)明適用于裸眼3D顯示領(lǐng)域，提供了一種全視角3D顯示的圖像輸出方法，所述方法包括下述步驟獲取觀看者所在位置的位置信息；根據(jù)所述位置信息調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，以在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)。本發(fā)明根據(jù)觀看者的移動位置來調(diào)整左眼圖像和右眼圖像的輸出位置，在觀看者所在位置形成新的可視區(qū)，相當(dāng)于使可視區(qū)時刻追隨觀看者移動，擴大了顯示系統(tǒng)的可視范圍，增加了觀看自由度，實現(xiàn)了全視角的3D顯示。
文檔編號H04N13/00GK102868894SQ20111018651
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者陳瑞改, 謝佳, 張永棟 申請人:天馬微電子股份有限公司