显示设备和显示方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术的领域，更具体地说，涉及三维显示技术的领域。
【背景技术】
[0002]目前现有的平板显示器件绝大多数都只能显示二维信息，为了使显示的场景和物体具有立体感，使观看的效果更佳逼真，达到身临其境的感受，人们不断对3D显示技术进行研宄和突破。3D显示可以表现图像的深度感、层次感和真实性，可广泛应用于影视娱乐、军事、视频通信及医学等方面。
[0003]3D显示技术的基本原理非常简单:真实世界是三维立体的，人的双眼观察到的是具有视差的两幅不同的画面，大脑经过对画面信息的融合处理，构成一个具有前、后、左、右、上、下、远、近等立体方向效果的画面，便产生了三维立体感觉。3D显示技术就是利用这个原理，通过让双眼感受到不同的显示画面，从而实现3D立体显示的效果。
[0004]3D显示技术可分为两类:眼镜式3D技术和裸眼式3D技术。眼镜式3D技术主要通过让用户佩戴色差式、偏光式或主动快门式眼镜，对显示器上叠加在同一幅画面中的左右两幅图像进行过滤，保证显示器同一画面上的叠加图像透过左眼镜片后仅剩下左幅图像，透过右眼镜片后仅剩下右眼图像，从而让用户双眼感受到不同的显示画面，通过人脑处理，形成3D感知，如图2所示。眼镜式3D技术目前相对比较成熟，不受用户所在位置的影响，用户佩戴眼镜后可以从各个角度观看到屏幕的3D效果，但这种技术无疑增加了用户的佩戴负担。
[0005]裸眼式3D技术通过在显示器前直接增加屏障或柱状透镜来实现左右图像光路的区分，使左图只能被用户左眼所见，右图只能被用户右眼所见，从而实现用户不需要佩戴任何附加设备就可以感知到3D的显示效果，如图3所示。由于减轻了用户的佩戴负担，能够带来更好的观看体验，裸眼式3D技术势必会成为未来3D显示技术的主流。
[0006]然而，由于目前裸眼式3D技术采用的柱状透镜或光栅屏障均为固定形态，因此对左右图像光路的区分形成了限制:用户只能站在裸眼3D屏幕前的某一个固定位置才能感知到较好的3D效果，一旦用户离开这个固定位置时，柱状透镜或光栅屏障区分后的左右图像光路将无法正确到达用户的左右眼，即无法保证用户左眼只看到左图，保证用户右眼只看到右图，从而在用户的大脑里形成不了正确的3D效果，用户感知上往往会出现随着自己位置的移动而导致觉得屏幕中内容不再有立体感，而是有重影的两幅图，且长时间站在不正确的位置观看裸眼式3D显示屏，还会引起用户的头晕恶心，严重影响了裸眼3D显示屏的观看体验。
【发明内容】
[0007]鉴于以上情形，本发明提出一种基于动态屏障的自然裸眼3D显示技术，其能够在减轻用户的佩戴负担的同时允许用户的位置随意移动。
[0008]根据本发明的一个方面，提供了一种显示设备，包括:显示单元，用于同时显示以预定布局布置的左眼图像和右眼图像；屏障单元，位于显示所述预定布局布置的左眼图像和右眼图像的一侧，其由多个屏障子单元的阵列构成，且每一个屏障子单元都能够禁止或允许所述显示单元上的左眼图像或右眼图像的光透过；三维位置检测单元，用于检测用户的左眼和右眼的三维位置；以及控制单元，用于基于所述三维位置检测单元检测到的左眼位置和右眼位置，控制所述屏障单元中的每一个屏障子单元透光或不透光。
[0009]优选地，在根据本发明实施例的显示设备中，所述控制单元包括:计算组件，用于基于所述三维位置检测单元检测到的左眼和右眼的三维位置、已知的所述特定像素点的三维位置以及已知的所述屏障单元的位置，确定所述特定像素点与左眼、右眼的连线分别与所述屏障单元相交的第一交点和第二交点；判断组件，用于判断所述显示单元上的特定像素点属于左眼图像还是右眼图像；控制组件，用于当所述判断组件判断出所述特定像素点属于左眼图像时，控制所述屏障单元中与所述第一交点对应的屏障子单元透光，而所述屏障单元中与所述第二交点对应的屏障子单元不透光；当所述判断组件判断出所述特定像素点属于右眼图像时，控制所述屏障单元中与所述第一交点对应的屏障子单元不透光，而所述屏障单元中与所述第二交点对应的屏障子单元透光。
[0010]优选地，在根据本发明实施例的显示设备中，所述判断组件对于所述显示单元上的所有像素点均进行判断，所述计算组件对于所述显示单元上的所有像素点均计算第一交点和第二交点，并且所述控制组件对于所述显示单元上的所有像素点均进行与之对应的屏障子单元的透光控制。
[0011]优选地，在根据本发明实施例的显示设备中，所述计算组件仅对于所述显示单元上的左眼图像和右眼图像的边缘上的像素点计算第一交点和第二交点，所述控制组件对于所述边缘上的像素点进行与之对应的屏障子单元的透光控制，并且对于所述边缘以外的其他像素点进行与所述边缘上的对应点相同的控制。
[0012]优选地，在根据本发明实施例的显示设备中，所述屏障单元由透明液晶显示屏构成，所述屏障子单元为所述透明液晶显示屏中包含的液晶分子，并且所述控制单元通过对所述透明液晶显示屏中的液晶分子加电或不加电，来控制其透光或不透光。
[0013]优选地，在根据本发明实施例的显示设备中，所述屏障单元由多个镜面构成，所述屏障子单元为其中的一个镜面，每一个镜面均带有旋转机构以允许或禁止光透过，并且所述控制单元通过控制所述镜面的旋转角度来控制其透光或不透光。
[0014]根据本发明的另一方面，提供了一种显示方法，应用于一显示设备，所述显示设备包括:显示单元，用于同时显示以预定布局布置的左眼图像和右眼图像；屏障单元，位于显示所述预定布局布置的左眼图像和右眼图像的一侧，其由多个屏障子单元的阵列构成，且每一个屏障子单元都能够禁止或允许所述显示单元上的左眼图像或右眼图像的光透过，所述方法包括:检测用户的左眼和右眼的三维位置；基于所述三维位置检测单元检测到的左眼位置和右眼位置，控制所述屏障单元中每一个屏障子单元透光或不透光。
[0015]优选地，在根据本发明实施例的显示方法中，控制所述屏障单元中每一个屏障子单元透光或不透光的步骤包括:基于检测到的左眼和右眼的三维位置、已知的所述特定像素点的三维位置以及已知的所述屏障单元的位置，确定所述特定像素点与左眼、右眼的连线分别与所述屏障单元相交的第一交点和第二交点；判断所述显示单元上的特定像素点属于左眼图像还是右眼图像；当判断出所述特定像素点属于左眼图像时，控制所述屏障单元中与所述第一交点对应的屏障子单元透光，而所述屏障单元中与所述第二交点对应的屏障子单元不透光；当判断出所述特定像素点属于右眼图像时，控制所述屏障单元中与所述第一交点对应的屏障子单元不透光，而所述屏障单元中与所述第二交点对应的屏障子单元透光。
[0016]优选地，在根据本发明实施例的显示方法中，对于所述显示单元上的所有像素点均进行判断，对于所述显示单元上的所有像素点均计算第一交点和第二交点，并且对于所述显示单元上的所有像素点均进行与之对应的屏障子单元的透光控制。
[0017]优选地，在根据本发明实施例的显示方法中，仅对于所述显示单元上的左眼图像和右眼图像的边缘上的像素点计算第一交点和第二交点，对于所述边缘上的像素点进行与之对应的屏障子单元的透光控制，并且对于所述边缘以外的其他像素点进行与所述边缘上的对应点相同的控制。
[0018]在根据本发明实施例的显示设备和显示方法中，通过实时跟踪用户并获取用户左右眼的位置，根据用户左右眼位置动态生成屏障，确保用户在相应位置时左眼能够严格看到左图，右眼能够严格看到右图，从而保证用户在任何位置都能感知到正确的3D信息，实现自然的裸眼3D显示效果。在采取本发明提出的技术后，用户在裸眼3D显示屏前观看3D内容时，不必固定站在某一个位置，可以随意移动，不会因移动而感觉屏幕中的3D内容有重影，从而避免因站立位置不对而长时间观看裸眼3D屏幕时导致的头晕恶心，能够极大改善裸眼3D的观看体验。
【附图说明】
[0019]图1是示出了根据本发明实施例的显示设备的配置的功能性框图；
[0020]图2是示出了根据本发明实施例的控制单元的配置的功能性框图；
[0021]图3是示出了根据本发明实施例的计算需要透光或不透光的屏障子单元的原理的不意图；
[0022]图4是示出了根据本发明实施例的显示方法的过程的流程图；以及
[0023]图5是示出了图4中的步骤S402的具体过程的流程图。
【具体实施方式】
[0024]下面将参照附图对本发明的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
[0025]首先，将参照图1描述根据本发明实施例的显示设备。如图1所示，显示设备100包括:显示单元200、屏障单元300、三维位置检测单元400以及控制单元500。
[0026]显示单元200用于同时显示以预定布局布置的左眼图像和右眼图像。显示单元200可以任意类型的显示装置。例如，显示单元200可以是液晶显示器(IXD)、有机电致发光显示器(OLED)、阴极射线管显示器(CRT)等。以预定布局布置的左眼图像和右眼图像可