曲面多视点图像显示设备及其控制方法_3

文档序号:9527998阅读:来源:国知局
单元可包括基底、电极、液晶层和中间层。透镜单元可基于电极是否施加电场来改变光学 特性,并控制通过透镜单元的与多视点图像相应的光的折射。
[0074] 此外,当使用视差光栅来实现观看区域划分器140时,可通过包括多个光栅区域 的透明狭缝阵列来实现视差光栅。因此,光被光栅区域之间形成的狭缝阻挡,并且每个观看 区域的不同视点的图像被投射。
[0075] 由柱状透镜或视差光栅形成的观看区域划分器140可倾斜预定角度以增强图像 质量。也就是说,观看者可观看到向特定方向倾斜的区域,而不是观看到垂直或水平方向的 区域。因此,观看者可观看到子像素的一部分,而不是观看到单个子像素的全部。例如,当 如图10至图12所示观看者使用右眼观看到第一视点的图像,使用左眼观看到第二视点的 图像时,观看者使用右眼观看到与第一视点相应的区域10,使用左眼观看到与第二视点的 区域20。也就是说,观看者可观看到子像素的一部分,而不是单个子像素的全部。
[0076] 控制器120可基于预定曲率改变多个光学视点中的每个光学视点的渲染间距,并 可基于改变的渲染间距来控制渲染器110允许多个子像素中的至少一些子像素来输出与 多个多视点图像相应的像素值。这里描述的渲染间距是指作为用于对多个多视点图像中的 一个多视点图像进行渲染的最小单元的子像素数量。例如,在使用以六(6)个子像素显示 的六个不同视点(第一视点至第六视点)来显示多视点图像的情况下,以一个子像素来显 示用于一个视点图像(例如,第一视点)的最小渲染单元,因此渲染间距是1。然而,在曲面 多视点图像显示设备100的情况下,渲染间距被改变,因此不同的渲染方法被执行。这将被 详细解释。
[0077] 当通过使用柱状透镜来实现观看区域划分器140时,控制器120可基于由柱状透 镜的中心与每个光学视点形成的角度(即,位于中心的光学视点和柱状透镜的中心形成的 直线与每个其它光学视点和柱状透镜的中心形成的直线所形成的角度),确定与每个光学 视点相应的渲染间距。另外,当通过使用视差光栅来实现观看区域划分器140时,控制器 120可基于由相邻光栅狭缝的中心与每个光学视点形成的角度(即,位于中心的光学视点 和相邻光栅狭缝的中心形成的直线与每个其它光学视点和相邻光栅狭缝的中心形成的直 线所形成的夹角角度),确定与每个光学视点相应的渲染间距。此外,控制器120可基于预 定曲率,使用观看区域划分器140和每个光学视点之间的距离信息来确定渲染间距。具体 地,下面将详细解释由控制器120确定渲染间距的处理。
[0078] 控制器120可控制渲染器110使得多个子像素中的至少一些子像素输出基于第一 多视点图像的第一像素值和第二多视点图像的第二像素值计算出的第三像素值。在这种情 况下,控制器120可基于第一像素值和第二像素值的混合比来计算第三像素值,其中,第一 像素值和第二像素值的混合比是基于渲染间距被确定的。
[0079] 曲面多视点图像显示设备100还可包括传感器,其中,传感器能够检测观看显示 设备的用户的双眼的位置。在这种情况下,控制器120可基于由传感器检测到的用户的双 眼的位置来改变渲染间距。
[0080] 图3是示出根据示例性实施例的用于获得柱状透镜的间距的方法的示图。
[0081] 柱状透镜的间距是指多个柱状透镜中的相邻柱状透镜之间的距离,并可基于图3 中的扇形的中心角度与弧度的关系式来计算,如以下的等式1所示:
[0082]
[0083]
[0084] 这里,P2是柱状透镜的间距,Θ是从位于正中心的光学视点开始的位于正中心的 柱状透镜与相邻柱状透镜形成的角度(即,位于正中心的柱状透镜中的位于正中心的光学 视点和位于正中心的柱状透镜的中心形成的直线与相邻柱状透镜中的位于正中心的光学 视点和相邻柱状透镜的中心形成的直线所形成的夹角角度),L1是显示面板130与观看区 域划分器140之间的距离,L2是最佳观看距离,P1是渲染间距,VN是光学视点的数量并且 光学视点的数量是奇数。由于鉴于等式1,P1和P2与扇形的弧度相应,因此,与指示直线距 离的柱状透镜的间距相比,P1和P2具有小的误差。然而,由于柱状透镜的间距和渲染间距 非常小,因此该误差可被忽略。
[0085] 虽然在图3中描述了用于获得柱状透镜的间距的方法,但是相应方法不仅可被应 用到通过使用柱状透镜实现的观看区域划分器,还可被应用到通过使用视差光栅实现的观 看区域划分器。
[0086] 图4是示出与光学视点相应的图像的光在曲面多视点图像显示设备100中不被投 射的问题的示图,以帮助理解本公开。
[0087]参照图4,假设存在五(5)个光学视点,并且根据等式1确定柱状透镜的间距。由 于以曲面形状来实现多视点图像显示设备,因此可根据等式1来确定柱状透镜的间距,使 得与位于正中心的光学视点(即,在上图中的第三视点)相应的图像的光被精确地投射。然 而,与其它光学视点(即,第一视点、第二视点、第四视点和第五视点)相应的图像的光被不 精确地投射。因此,由于与除了位于正中心的光学视点(第三视点)之外的光学视点相应 的图像的光被不精确地投射,因此,当观看者观看多视点图像时,显示设备不能向观看者提 供清晰的图像。
[0088] 图4的下图示出用于投射与各种光学视点相应的图像的光的条件。也就是说,为 了精确地投射与各种光学视点相应的图像的光,渲染间距值可变化。下面将提供对其的详 细描述。
[0089] 图5是示出根据示例性实施例的用于获得每个柱状透镜的改变的渲染间距的方 法的示图。
[0090] 在图5中,可通过使用如下所示的与改变的渲染间距有关的三角函数来建立等式 2。可根据等式2来计算每个柱状透镜的改变的渲染间距:
[0096] D[±n] =tanβ[±n]XL1 等式 2
[0097] 这里,PI是渲染间距,VN是光学视点的数量并且光学视点的数量是奇数,LN是指 示每个其它柱状透镜与位于中心的柱状透镜相距多远的整数(即,每个其它柱状透镜与位 于中心的柱状透镜相距的柱状透镜数量),L1是显示面板130与观看区域划分器140之间 的距离,L2是最佳观看距离,Θ是由从位于正中心的光学视点开始的第LN柱状透镜和位 于正中心的柱状透镜形成的角度(即,第LN柱状透镜中的位于正中心的光学视点和第LN 柱状透镜的中心形成的直线与位于正中心的柱状透镜中的位于正中心的光学视点和位于 正中心的柱状透镜的中心形成的直线所形成的夹角角度),X和y是便于计算的变量,η是 从1到VN/2-1的整数,并指示每个其它光学视点与位于中心的光学视点相距多远(即,每 个其它光学视点与位于中心的光学视点相距的光学视点数量),VW是观看者的双眼之间的 距离,β是由第LN柱状透镜中的位于正中心的光学视点和其它光学视点形成的角度(即, 第LN柱状透镜中的位于正中心的光学视点和第LN柱状透镜的中心形成的直线与第LN柱 状透镜中的其它光学视点和第LN柱状透镜的中心形成的直线所形成的夹角角度),D是改 变的渲染间距。
[0098] 由等式2获得的改变的渲染间距与现有的渲染间距具有误差率,这会在图6中进 行图形化地描述。
[0099] 根据图6的曲线图,误差随着与位于曲面多视点图像显示设备100的正中心的柱 状透镜的距离的增加而增加。另外,即使从位于正中心的光学视点开始的位于相同位置的 光学视点也具有不同的误差率。因此,当渲染间距改变时,渲染间距的改变可关于位于正中 心的柱状透镜而垂直对称。然而,对于不位于正中心的柱状透镜,关于位于正中心的光学视 点而对称的光学视点之间的渲染间距的改变值不对称。下面将参照图7解释渲染间距补偿 算法。
[0100] 图7是用于解释根据示例性实施例的用于对每个柱状透镜的渲染间距进行补偿 的算法的示图。
[0101] 可通过如下所示的等式3来计算基于补偿算法而确定的补偿的渲染间距:
[0102]
[0103] M=CV+((CV+1)_D,[+1])
[0104] M[±n] =D' [±n] + ((CV-n+l)-D,[±n+l])
[0105] if
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