裸眼3D显示方法及相关设备与流程

裸眼3d显示方法及相关设备
【技术领域】
1.本发明涉及3d显示技术领域，特别涉及一种裸眼3d显示方法及相关设备。


背景技术：

2.裸眼3d技术是根据人眼的视差来实现的，即人的左眼和右眼在观察同一个目标时会有图像上的差异，左眼看到的影像跟右眼看到的影像在大脑里合成就成为我们看到的3d内容；由此，通过在屏幕上做一些处理，将存在视差的图像分别映射到人的左眼和右眼，人看起来就是3d影像了。
3.近年来，随着科技的发展，电视机的类型包括阴极射线管电视机、液晶显示器等，人们在电视、显示器的使用或者应用上，具有更多样化的选择。然而目前市面上的显示器都属于二维(2dimension，2d)的显示方式，因此人们无论从哪个角度观看屏幕，多呈现的影像都相同。所谓三维(3dimension，3d)电视，采用的是3d技术，如立体捕捉、多视图捕获或二维加深度等，可以让用户感受到类似三维空间的体验。然而，3d电视仅能将立体效果呈现于特定方位或者特定距离，当用户离开该特定位置即无法看清3d的影像，更增加人们在使用上的限制。
4.因此，如何以肉眼即可观看3d影像，使人们在移动时也可观赏3d电视的立体影像，是本领域亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种裸眼3d显示方法及相关设备，可以实现更大程度的低串扰，同时解决了2d/3d显示切换的问题
6.本发明为解决上述技术问题，提供的技术方案如下：本发明提供了一种裸眼3d显示方法，应用于裸眼3d显示器件，该方法包括以下步骤：所述裸眼3d显示器件为2d/3d可切换，包括间隔平行配置的背光面板和显示面板，所述背光面板包含多个可控发光单元阵列，所述发光单元发射白光或不发光，所述显示面板包含多个液晶显示单元，所述裸眼3d显示器件用于显示立体图，所述立体图包含两个或多个视图，其中，每个液晶显示单元的垂直投影对应一个或多个所述可控发光单元阵列；当所述裸眼3d显示器件切换至2d显示模式时，设置所述背光面板的发光单元均发光，使得所述显示面板的入光面受到均匀的光照；所述裸眼3d显示器件切换为3d显示模式时，所述立体图的两个或多个视图像素交错排列于显示面板，所述背光面板的发光单元呈明条纹与暗条纹交替排列。
7.可选的，所述方法还包括：追踪观察者移动，调整所述背光面板的发光单元明条纹与暗条纹排列，使得所述各背光光线穿透所述不同液晶显示单元分别到达观察者的左眼和右眼，以产生立体视觉；所述调整所述背光面板的发光单元明暗排列，具体为：将显示面板左右像素分割线与左右眼的中点的连线的延申至背光面板，即为所述明暗分割线，再以所述明条纹中心点为中心，缩小所述明条纹宽度为1:1至10:1之间，刷新背光面板明暗条纹排列，同时按反比例提升背光亮度；所述条纹方向与观察者两眼相连所成直线垂直；或同时包
含成互成夹角的左斜条纹和右斜条纹，其中，所述左斜条纹和右斜条纹，与观察者两眼相连所成直线夹角，为相反角度。
8.可选的，所述方法还包括：当多个观察者同时移动时，调整所述背光面板的发光单元明条纹与暗条纹排列，使得所述各背光光线穿透所述不同液晶显示单元分别到达所述各观察者的左眼和右眼，以产生立体视觉；所述调整所述背光面板的发光单元明条纹与暗条纹排列，具体为：设置所述各背光面板上有多个明暗交替排列的条纹图案，每个条纹图案对应一组人眼位置，并跟随人眼移动而移动，将显示面板左右像素分割线与每个观察者左右眼的中点的连线的延伸至背光面板，即为所述明暗分割线，再以所述明条纹中心点为中心，缩小所述明条纹宽度为比例在2:1至20:1之间，刷新背光面板明暗条纹排列，同时按反比例提升背光亮度；所述条纹方向与观察者两眼相连所成直线垂直。
9.可选的，所述调整所述背光面板的发光单元明暗排列包括：所述显示面板为显示面板，所述背光面板为oled自发光面板，当所述3d显示器件为3d显示模式以显示左右格式立体图像时，所述显示面板的像素单元均等的分为左眼像素集合和右眼像素集合，所述显示面板的左右像素单元交错排列，所述左眼像素集合和所述右眼像素集合分别显示所述左图像和右图像，当所述观察者移动时，从所述观察者的人眼中点空间位置，投影所述显示面板左右像素的多个分割中线到背光面板平面，形成交错排列图像，缩小所述明条纹宽度，同时按反比例提升背光亮度；调整所述各背光面板的各发光单元，按所述交错排列图像明暗排列，使得所述观察者的人眼产生立体视觉。
10.可选的，所述光源阵列与所述显示面板之间还包括间隙填充层，所述间隙填充层的厚度为m，其中，m＝l*d/n，所述l用于表示视距，所述视距为人眼到所述裸眼3d显示器件的距离，所述d为像素不可分子单元最小尺寸，所述n用于表示瞳距，所述瞳距为所述观察者双眼的真实距离。
11.可选的，所述立体图的两个或多个视图像素交错排列于所述显示面板，其交错排列方式还包含棋盘格或者蜂窝格状。
12.本技术实施例第二方面还提供一种裸眼3d显示器件，所述裸眼3d显示器件为2d/3d可切换显示器件，包括背光模组和显示面板，所述背光模组用于供应给充足且分布均匀的白光，所述背光模组包括依次间隔排列的多个光源阵列，所述各光源阵列包括多个发光单元；包括：当所述裸眼3d显示器件切换至2d显示模式时，所述多个光源阵列的发光单元均发光，使得所述显示面板的入光面受到均匀的光照；所述裸眼3d显示器件切换为3d显示模式时，所述光源阵列的部分发光单元发光，使得所述液晶显示屏幕的入光面受到明暗相间的光照，所述液晶显示屏幕的左画面像素和右画面像素按所述明暗间隔规律交错排列，使得各所述左画面像素和所述右画面像素分别到达左眼和右眼，以产生立体视觉。
13.所述裸眼3d显示器件还包括处理器，当所述3d显示器件切换为3d显示模式以显示左右立体图像时，所述处理器用于将所述显示面板的像素均等的分为左眼像素集合和右眼像素集合，所述左眼像素集合和所述右眼像素集合的像素单元交错排列，并分别显示所述左图像和右图像；所述处理器用于确定观看者的左右眼空间位置，从所述观看者的人眼中点位置，投影左右像素的多个分割中线到光源阵列平面，形成交错排列图像，使得所述各光源阵列的各发光单元，按所述交错排列图像发光或者不发光，以形成交错排列光源面，使得所述观看者的人眼产生立体视觉。
14.可选的，所述裸眼3d显示器件还包括人眼追踪单元，用于实时计算得出人眼空间位置和观看距离。
15.可选的，所述裸眼3d显示器件还包括：彩色滤光片，覆盖于所述显示面板上，使得所述显示面板的rgb子像素发出不同颜色的光。
16.可选的，所述光源阵列的发光单元为oled有机自发光二极管，所述各发光单元为电可控。
17.本技术实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令在计算设备上运行时，使得计算设备执行上述任意实施例所述的裸眼3d显示方法。
18.本技术实施例第四方面提供一种计算机程序产品，包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。
19.本技术实施例中，不同于传统追踪式裸眼3d方案的通过调整lcd像素排列去适应光栅，避免了lcd像素颗粒在分光时被同时左右分割的问题，由于显示面板的像素排列固定不动，调整背光面板可控发光单元阵列明暗排列，避免了传统裸眼3d方案由像素排列适应光源的问题，可降低3d串扰同时适合多人观看，同时解决了2d/3d显示切换的问题。
【附图说明】
20.图1为本技术实施例提供的一种裸眼3d显示方法的流程图；
21.图2a为本技术实施例提供的一种裸眼3d显示方法的示意图；
22.图2b为本技术实施例提供的一种可能的3d显示模式示意图；
23.图3为本技术实施例提供的一种可能的裸眼3d显示器件的结构示意图。
【具体实施方式】
24.为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
26.请参阅图1，为本技术实施例提供的一种裸眼3d显示方法的流程图，包括：
27.101、当所述裸眼3d显示器件切换至2d显示模式时，设置所述背光面板的发光单元均发光，使得所述显示面板的入光面受到均匀的光照；
28.102、所述裸眼3d显示器件切换为3d显示模式时，所述立体图的两个或多个视图像素交错排列于显示面板，所述背光面板的发光单元呈明条纹与暗条纹交替排列。
29.本技术实施例中，所述裸眼3d显示器件为2d/3d可切换，包括间隔平行配置的背光面板和显示面板，所述背光面板包含多个可控发光单元阵列，所述发光单元发射白光或不发光，所述显示面板包含多个液晶显示单元，所述裸眼3d显示器件用于显示立体图，所述立
体图包含两个或多个视图，其中，每个液晶显示单元的垂直投影对应一个或多个所述可控发光单元阵列。
30.当所述裸眼3d显示器件切换至2d显示模式时，设置所述背光面板的发光单元均发光，使得所述显示面板的入光面受到均匀的光照，即当所述裸眼3d显示器件在2d模组的工作状态时，所述2d模式处于打开(on)状态，所述背光面板上的导光板和相应的led灯条处于关闭(off)状态下，由于所述背光面板发出的光源为面光源，当所述面光源经过所述导光板后的光学特性仍然表现为面光源特性。
31.可选的，所述光源阵列的发光单元为oled有机自发光二极管，所述各发光单元为电可控。
32.实际应用中，追踪观察者移动，调整所述背光面板的发光单元明条纹与暗条纹排列，使得所述各背光光线穿透所述不同液晶显示单元分别到达观察者的左眼和右眼，以产生立体视觉；所述调整所述背光面板的发光单元明暗排列，具体为：将显示面板左右像素分割线与左右眼的中点的连线的延申至背光面板，即为所述明暗分割线，再以所述明条纹中心点为中心，缩小所述明条纹宽度为1:1至10:1之间，刷新背光面板明暗条纹排列，同时按反比例提升背光亮度；所述条纹方向与观察者两眼相连所成直线垂直；或同时包含成互成夹角的左斜条纹和右斜条纹，其中，所述左斜条纹和右斜条纹，与观察者两眼相连所成直线夹角，为相反角度。
33.本技术实施例中，当存在多个观察者同时移动时，为保证所述多个观察者均能体验到3d效果，调整所述背光面板的发光单元明条纹与暗条纹排列，并调整所述立体图的多个视图像素的交织排列，使得所述各背光光线穿透所述不同液晶显示单元分别到达所述各观察者的左眼和右眼，以产生立体视觉，其中，调整所述背光面板的发光单元明条纹与暗条纹排列，具体为：设置所述各背光面板上有多个明暗交替排列的条纹图案，每个条纹图案对应一组人眼位置，并跟随人眼移动而移动，将显示面板左右像素分割线与每个观察者左右眼的中点的连线的延伸至背光面板，即为所述明暗分割线，再以所述明条纹中心点为中心，缩小所述明条纹宽度为比例在2:1至20:1之间，刷新背光面板明暗条纹排列，同时按反比例提升背光亮度；所述条纹方向与观察者两眼相连所成直线垂直。
34.需要说明的是，上述一个或者多个观察者移动时，所述调整所述背光面板的发光单元明条纹与暗条纹排列包括：所述显示面板为显示面板，所述背光面板为oled自发光面板，当所述3d显示器件为3d显示模式以显示左右格式立体图像时，所述显示面板的像素单元均等的分为左眼像素集合和右眼像素集合，所述显示面板的左右像素单元交错排列，所述左眼像素集合和所述右眼像素集合分别显示所述左图像和右图像，当所述观察者移动时，从所述观察者的人眼中点空间位置，投影所述显示面板左右像素的多个分割中线到背光面板平面，形成交错排列图像，缩小所述明条纹宽度，同时按反比例提升背光亮度，调整所述各背光面板的各发光单元，按所述交错排列图像明暗排列，使得所述观察者的人眼产生立体视觉。
35.需要说明的是，所述光源阵列与所述显示面板之间还包括间隙填充层，所述间隙填充层的厚度为m，其中，计算所述间隙填充层的厚度的公式为：m＝l*d/n，所述l用于表示视距，所述视距为人眼到所述裸眼3d显示器件的距离，所述d为像素不可分子单元最小尺寸，所述n用于表示瞳距，所述瞳距为所述观察者双眼的真实距离。
36.可选的，所述立体图的两个或多个视图像素交错排列于显示面板，其交错排列方式还包含棋盘格或者蜂窝格状，具体本技术实施例不作限定。
37.可选的，本技术实施例中的裸眼3d器件还包括彩色滤光片，覆盖于所述显示面板上，使得所述显示面板的rgb子像素发出不同颜色的光。请参阅图2a，为本技术实施例提供的一种裸眼3d显示方法的示意图，所述彩色滤光片覆盖于所述显示面板上，所述光源阵列发出的光通过所述彩色滤光片和所述显示面板，使得所述显示面板的入光面受到光照，并到达所述观察者双眼，当所述裸眼3d器件为2d显示模式时，所述显示面板的入光面受到均匀的光照；所述裸眼3d器件为3d显示模式时，所述立体图的两个或多个视图像素交错排列于显示面板，所述背光面板的发光单元呈明暗交替排列。
38.再参阅图2b，为本技术实施例提供的一种可能的3d显示模式示意图，即所述观察者的左眼看到左眼像素，所述观察者的右眼看到右眼像素，即通过两者的视差产生了立体视觉。
39.本技术实施例中，oled白光二极管可实现尺寸非常小，比lcd像素颗粒小得多，通过调节oled背光面板明暗排列主动适应lcd显示面板像素排列，不同于传统追踪式裸眼3d方案的通过调整lcd像素排列去适应光栅，避免了lcd像素颗粒在分光时被同时左右分割的问题，解决了光栅分光不准确的问题，解决了光栅多次反射产生杂光的问题，极大降低了串扰，避免了摩尔纹的产生，实现了3d图像精确还原，可以不同分辨率实现单人观看和多人观看，同时解决了2d/3d显示切换的问题；同时由于oled明暗排列的规律性，可实现多发光单元并联控制，对oled背光的控制，仅相当于小分辨率(例如128*256)黑白阵列驱动，不需要全高清(fhd，full high definition)fhd或更高分辨率的图形驱动。
40.本技术实施例还提供了一种裸眼3d显示器件300，请参阅图3，为本技术实施例提供的一种可能的裸眼3d显示器件的结构示意图，所述裸眼3d显示器件300为2d/3d可切换显示器件，包括背光模组301和显示面板302，所述背光模组301用于供应给充足且分布均匀的白光，所述背光模组301包括依次间隔排列的多个光源阵列，所述各光源阵列包括多个发光单元；包括：
41.当所述裸眼3d显示器件300切换至2d显示模式时，所述多个光源阵列的发光单元均发光，使得所述显示面板302的入光面受到均匀的光照；
42.所述裸眼3d显示器件300切换为3d显示模式时，所述光源阵列的部分发光单元发光，使得所述液晶显示屏幕302的入光面受到明暗相间的光照，所述液晶显示屏幕302的左画面像素和右画面像素按所述明暗间隔规律交错排列，使得各所述左画面像素和所述右画面像素分别到达左眼和右眼，以产生立体视觉。
43.需要说明的是，所述裸眼3d显示器件300还包括处理器303，当所述3d显示器件300切换为3d显示模式以显示左右立体图像时，所述处理器303用于将所述显示面板302的像素均等的分为左眼像素集合和右眼像素集合，所述左眼像素集合和所述右眼像素集合的像素单元交错排列，并分别显示所述左图像和右图像；所述处理器303用于确定观看者的左右眼空间位置，从所述观看者的人眼中点位置，投影左右像素的多个分割中线到光源阵列平面，形成交错排列图像，使得所述各光源阵列的各发光单元，按所述交错排列图像发光或者不发光，以形成交错排列光源面，使得所述观看者的人眼产生立体视觉。
44.可选的，所述裸眼3d显示器件300还包括：
45.彩色滤光片，覆盖于所述显示面板302上，使得所述显示面板302的rgb子像素发出不同颜色的光。
46.可选的，所述光源阵列的发光单元为oled有机自发光二极管，所述各发光单元为电可控。
47.本技术还提供一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令在计算设备上运行时，使得计算设备执行上述任意实施例所述的裸眼3d显示方法。
48.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
49.所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，ssd))等。
50.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
51.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
52.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
53.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
54.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全
部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
55.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。