圖像采集裝置和3d顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施例公開了一種圖像采集裝置和3D顯示系統(tǒng)，該3D顯示系統(tǒng)包括圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置顯示接收圖像數(shù)據(jù)并顯示與接收到的圖像數(shù)據(jù)對應的圖像，其中所述圖像顯示裝置包括：顯示面板以及形成在所述顯示面板出光側的焦距調節(jié)透鏡結構，所述圖像數(shù)據(jù)包括：圖像特征數(shù)據(jù)和物像距離數(shù)據(jù)。
【專利說明】圖像采集裝置和3D顯示系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的實施例涉及一種圖像采集裝置和3D顯示系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]3D (three dimension)顯示是使觀看者的左右眼看到有“雙眼視差”的一對“立體圖像對”，基于雙目視差原理使得觀看者能夠觀看到產(chǎn)生3D效果的三維立體圖像。當前的3D顯示技術主要可以分為眼鏡式和裸眼式。
[0003]目前的裸眼3D技術主要包括:光屏障式(Barrier)、柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術和指向光源(Directional Backlight)等。光屏障式3D顯示技術根據(jù)視差障壁相對于2D顯示屏的位置而分為前置型和后置型，利用視差障壁，2D顯示屏上顯示的左右眼圖像分別進入觀察者的左右眼，通過將左右眼圖像分開，使觀者看到3D影像。柱狀透鏡3D技術是在2D顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，這樣人的雙眼從不同角度觀看顯示屏，左右眼分別接收到兩個不同的2D影像，人腦接收到左右眼看到的不同2D影像后感知為3D影像。但是在上述這些裸眼3D顯示技術中存在分辨率、可視角度和可視距離等受到限制等缺陷，且人們在觀看時可能會眩暈而感覺不適，并且受到觀看距離的限制，使觀看3D影像存在諸多的不便。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的實施例，提供了一種圖像采集裝置和3D顯示系統(tǒng)，不同于現(xiàn)有的光屏障式3D顯示技術和柱狀透鏡3D技術，該3D顯示系統(tǒng)不用借助于視差屏障、柱狀透鏡等便實現(xiàn)了裸眼3D顯示，并可在觀看3D影像時，消除眩暈感且不受觀看距離的限制。
[0005]本發(fā)明的實施例提供一種圖像采集裝置，該圖像采集裝置用于采集圖像數(shù)據(jù)，其中該圖像數(shù)據(jù)包括圖像特征數(shù)據(jù)和物像距離數(shù)據(jù)。
[0006]備選地，該圖像采集裝置包括圖像特征數(shù)據(jù)采集裝置和物像距離數(shù)據(jù)采集裝置。
[0007]備選地，該圖像特征數(shù)據(jù)采集裝置包括:相機或攝像機。
[0008]備選地，該物像距離數(shù)據(jù)采集裝置包括:激光脈沖掃描儀或超聲波脈沖掃描儀或紅外掃描儀。
[0009]本發(fā)明的實施例還提供一種3D顯示系統(tǒng)，包括圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置接收圖像數(shù)據(jù)且顯示與該圖像數(shù)據(jù)對應的圖像，其中所述圖像顯示裝置包括:顯示面板以及形成在所述顯示面板出光側的焦距調節(jié)透鏡結構，所述圖像數(shù)據(jù)包括:圖像特征數(shù)據(jù)和物像距離數(shù)據(jù)。
[0010]備選地，所述圖像顯示裝置接收到的圖像數(shù)據(jù)為經(jīng)過圖像處理裝置處理過以適用于所述圖像顯示裝置顯示的圖像數(shù)據(jù)。
[0011]備選地，所述圖像處理裝置接收如上所述的圖像采集裝置提供的或其他圖像采集裝置提供的圖像數(shù)據(jù)，且進行處理以得到適于該圖像顯示裝置顯示用的圖像數(shù)據(jù)。
[0012]備選地，該顯示系統(tǒng)還包括圖像采集裝置，該圖像采集裝置采集圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)提供給所述圖像處理裝置。
[0013]備選地，該3D顯示系統(tǒng)還包括圖像采集裝置，該圖像采集裝置包括:圖像特征數(shù)據(jù)采集裝置和物像距離數(shù)據(jù)采集裝置。
[0014]備選地，所述圖像特征數(shù)據(jù)采集裝置包括:相機或攝像機。
[0015]備選地，所述物像距離數(shù)據(jù)采集裝置包括:激光脈沖掃描儀或超聲波脈沖掃描儀或紅外掃描儀。
[0016]備選地，所述焦距調節(jié)透鏡結構包括多個微透鏡。
[0017]備選地，所述微透鏡包括:依次形成的第一基板、第一電極層、腔體、第二電極層、第二基板以及充滿所述腔體的液晶，所述第一電極層和所述第二電極層有用于控制所述液晶偏轉的電壓差。
[0018]備選地，多個所述微透鏡的所述第一電極層提供統(tǒng)一電壓，所述第二電極層提供與第一電極層的電壓差。
[0019]備選地，所述微透鏡具有開關元件，所述開關元件與與所述第二電極層連接。
[0020]備選地，所述微透鏡通過所述開關元件轉換工作狀態(tài)以及通過數(shù)據(jù)信號控制電壓大小來調節(jié)焦距。
[0021]備選地，該多個微透鏡的每個與所述顯示面板的每個像素相對應。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本發(fā)明的一些實施例，而非對本發(fā)明的限制。
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像采集裝置的示意圖；
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的3D顯示系統(tǒng)的框圖；
[0025]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的3D顯示系統(tǒng)的圖像顯示裝置工作原理圖；
[0026]圖4a-圖4b是根據(jù)本發(fā)明實施例的3D顯示系統(tǒng)中微透鏡內部結構示意圖；
[0027]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的3D顯示系統(tǒng)中微透鏡的平面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例的附圖，對本發(fā)明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0029]實施例1
[0030]本發(fā)明的實施例提供一種圖像采集裝置。參考圖1，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像采集裝置。如圖1所示，圖像采集裝置I包括:圖像特征數(shù)據(jù)采集裝置21和物像距離數(shù)據(jù)采集裝置22。其中，圖像特征數(shù)據(jù)包括:每一個圖像像素的RGB (紅綠藍)數(shù)值；物像距離數(shù)據(jù)就是圖像像素對應實景到在圖像采集裝置中所成的該實景的像的距離數(shù)據(jù)。即物象距離是指實物到該實物通過相機等光學系統(tǒng)所成的像的距離，例如傳統(tǒng)的相機就是指，實物到底片的距離；目前常用的數(shù)碼相機就是指實物到CCD圖像傳感器(英文全稱:Charge-coupled Device,中文全稱:電荷f禹合元件。可以稱為CO)圖像傳感器)的距離。因此本發(fā)明實施例的整個圖像采集裝置I采集到的數(shù)據(jù)是按照像素分布的矩陣數(shù)據(jù)，每個像素的矩陣數(shù)據(jù)都是四維的，即(R/G/B/Z)，其中RGB代表的顏色和亮度特性，Z代表的是物像距離。本發(fā)明的實施例的圖像采集裝置與現(xiàn)有技術的圖像采集裝置的區(qū)別在于:與傳統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)采集相比，本發(fā)明的實施例多采集了一個物像距離數(shù)據(jù)。其中，圖像特征數(shù)據(jù)采集裝置21包括:相機或攝像機。所述物像距離數(shù)據(jù)采集裝置22包括:激光脈沖掃描儀或超聲波脈沖掃描儀或紅外掃描儀。
[0031]以激光脈沖掃描儀為例，激光脈沖掃描儀采集物像距離數(shù)據(jù)的過程為:由于每個像素對應不同的空間方位角，因此激光脈沖掃描儀對要采集圖像數(shù)據(jù)的實景的各個方位進行掃描，并根據(jù)激光脈沖掃描儀對圖像像素對應實景到圖像采集裝置中采集到的該實景的像的響應時間計算得到各個物像距離數(shù)據(jù)。用超聲波脈沖掃描儀或紅外掃描儀獲得各個物像距離數(shù)據(jù)的工作原理類似，當然也可以使用其他方法，此處目的只有一個，就是采集到物像距離數(shù)據(jù)，只要能達到這個目的，任何一種方式都可以。
[0032]根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像采集裝置采集到圖像數(shù)據(jù)可以提供給任何顯示系統(tǒng)，只要該顯示系統(tǒng)能夠處理該圖像數(shù)據(jù)而顯示該圖像數(shù)據(jù)對應的圖像即可；或者，根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像采集裝置采集到圖像數(shù)據(jù)可以提供給任何圖像處理裝置，且經(jīng)該圖像處理裝置處理過的圖像數(shù)據(jù)能夠提供給任何顯示裝置，只要該圖像處理裝置能夠處理該圖像數(shù)據(jù)而該顯示裝置能夠顯示該圖像數(shù)據(jù)對應的圖像即可。
[0033]實施例2
[0034]如圖2所示,本實施例提供了一種3D顯示系統(tǒng),該3D顯示系統(tǒng)4包括圖像顯示裝置3，所述圖像顯示裝置3接收圖像數(shù)據(jù)并顯示與該圖像數(shù)據(jù)對應的圖像。其中所接收的圖像數(shù)據(jù)包括:圖像特征數(shù)據(jù)和物像距離數(shù)據(jù)；所述圖像顯示裝置3包括:顯示面板以及形成在所述顯示面板出光側的焦距調節(jié)透鏡結構。
[0035]備選地，本發(fā)明實施例的該3D顯示系統(tǒng)的圖像顯示裝置3接收由外部的圖像處理裝置處理的數(shù)據(jù)而顯示對應的圖像，該外部的圖像處理裝置是將圖像特征數(shù)據(jù)和物像距離數(shù)據(jù)進行處理并得到適于本發(fā)明實施例的圖像顯示裝置顯示用的圖像數(shù)據(jù)，且該外部的圖像處理裝置可以接收根據(jù)本發(fā)明實施例1的圖像采集裝置采集到的圖像數(shù)據(jù)或者接收其他圖像采集裝置提供的圖像數(shù)據(jù)，只要對于每個像素而言，該圖像數(shù)據(jù)包括除了 RGB數(shù)值之外物像距離數(shù)據(jù)即可。
[0036]如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像顯示裝置3包括:顯示面板31以及形成在所述顯示面板31出光側的焦距調節(jié)透鏡結構32，所述焦距調節(jié)透鏡結構32包括多個微透鏡321 ;顯示面板的作用主要就是顯示2D平面圖像，由顯示面板發(fā)出的光，所有的發(fā)光點都在所述顯示面板一個平面上。本發(fā)明實施例中由顯示面板31發(fā)出的光102透過形成在所述顯示面板31上的黑矩陣33后，通過可調焦距調節(jié)透鏡結構32中的微透鏡321調解像素點34的像距，根據(jù)成像公式
【權利要求】
1.一種圖像采集裝置，用于采集圖像數(shù)據(jù)，其中該圖像數(shù)據(jù)包括圖像特征數(shù)據(jù)和物像距離數(shù)據(jù)。
2.如權利要求1所述的圖像采集裝置，其中該圖像采集裝置包括圖像特征數(shù)據(jù)采集裝置和物像距離數(shù)據(jù)采集裝置。
3.如權利要求2所述的圖像采集裝置，其中所述圖像特征數(shù)據(jù)采集裝置包括:相機或攝像機。
4.如權利要求2所述的圖像采集裝置，其中所述物像距離數(shù)據(jù)采集裝置包括:激光脈沖掃描儀或超聲波脈沖掃描儀或紅外掃描儀。
5.一種3D顯不系統(tǒng)，包括: 圖像顯示裝置，顯示與接收到的圖像數(shù)據(jù)對應的圖像， 其中所述圖像顯示裝置包括:顯示面板以及形成在所述顯示面板出光側的焦距調節(jié)透鏡結構， 所述圖像數(shù)據(jù)包括:圖像特征數(shù)據(jù)和物像距離數(shù)據(jù)。
6.如權利要求5所述的3D顯示系統(tǒng)，其中所述圖像顯示裝置接收到的圖像數(shù)據(jù)為經(jīng)過圖像處理裝置處理過以適用于所述圖像顯示裝置顯示的圖像數(shù)據(jù)。
7.如權利要求6所述的3D顯示系統(tǒng)，其中所述圖像處理裝置接收根據(jù)權利要求1-4任一項所述的圖像采集裝置提供的或其他圖像采集裝置提供的圖像數(shù)據(jù)，且進行處理以得到適于該圖像顯示裝置顯示用的圖像數(shù)據(jù)。
8.如權利要求6所述的3D顯示系統(tǒng)，其中所述顯示系統(tǒng)還包括圖像采集裝置，該圖像采集裝置采集圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)提供給所述圖像處理裝置。
9.如權利要求8所述的3D顯示系統(tǒng)，其中所述圖像采集裝置包括圖像特征數(shù)據(jù)采集裝置和物像距離數(shù)據(jù)采集裝置。
10.如權利要求9所述的3D顯示系統(tǒng)，其中所述圖像特征數(shù)據(jù)采集裝置包括:相機或攝像機。
11.如權利要求9所述的3D顯示系統(tǒng)，其中所述物像距離數(shù)據(jù)采集裝置包括:激光脈沖掃描儀或超聲波脈沖掃描儀或紅外掃描儀。
12.如權利要求5所述的3D顯示系統(tǒng)，其中所述焦距調節(jié)透鏡結構包括多個微透鏡。
13.如權利要求12所述的3D顯示系統(tǒng)，其中所述微透鏡包括:第一基板、第一電極層、腔體、第二電極層、第二基板以及充滿所述腔體的液晶，所述第一電極層和所述第二電極層有用于控制所述液晶偏轉的電壓差。
14.如權利要求13所述的3D顯示系統(tǒng)，其中多個所述微透鏡的所述第一電極層提供統(tǒng)一電壓，所述第二電極層提供與第一電極層的電壓差。
15.如權利要求14所述的3D顯示系統(tǒng)，其中所述微透鏡包括開關元件，所述開關元件與所述第二電極層連接。
16.如權利要求15所述的3D顯示系統(tǒng)，其中所述微透鏡通過所述開關元件轉換工作狀態(tài)以及通過數(shù)據(jù)信號控制電壓大小來調節(jié)所述微透鏡的焦距。
17.如權利要求12-16任一項所述的3D顯示系統(tǒng)，其中所述微透鏡與所述顯示面板的每個像素相對應。
【文檔編號】H04N13/00GK103442240SQ201310339755
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月6日 優(yōu)先權日:2013年2月28日
【發(fā)明者】秦廣奎 申請人:京東方科技集團股份有限公司