3d显示装置及3d显示方法
【专利摘要】本发明提供一种3D显示装置及3D显示方法。所述3D显示装置包括显示面板和光栅面板，所述显示面板用以显示左眼图像和右眼图像；所述光栅面板设置在显示面板的出光侧，用以形成光栅；所述3D显示装置还包括人眼位置追踪单元，以及还包括显示面板调整单元和/或光栅面板调整单元；所述人眼位置追踪单元用于追踪人眼的位置信息；所述显示面板调整单元用以根据人眼的位置信息，调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置；所述光栅面板调整单元用以根据人眼的位置信息以及显示面板所显示的左右眼图像的排列方式，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。上述3D显示装置能够在观看者的位置发生变化时，保证观看者能够看到3D图像。
【专利说明】
3D显示装置及3D显示方法
技术领域
[0001]本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种3D显示装置及3D显示方法。【背景技术】
[0002]3D显示技术可以使观看者看到立体图像，从而可以提高显示的真实感。3D显示技术的具体实现原理是在同一时刻或先后依次显示两幅图像，分别被观看者的左眼和右眼接收，观看者的左眼和右眼接收到的图像在大脑中经过处理成为具有立体层次感的图像画面，这样观看者就能够产生立体感，即所谓3D显示。
[0003]现有的3D显示装置可以分为两种，第一种需要通过额外的3D眼镜实现3D显示，而另一种则不需要3D眼镜，可以实现裸眼3D显示。[〇〇〇4]图1为一种现有的裸眼3D显示装置的示意图。如图1所示，该裸眼3D显示装置包括显示面板1和设置在显示面板1出光侧的光栅面板2,在显示面板1的两侧分别设置有一个偏光片100,在所述光栅面板2的出光侧也设置有一个偏光片100。其中，显示面板1用于显示左眼图像和右眼图像，光栅面板2用于在显示面板1的出光侧形成一个光栅，且所述光栅被设置为观看者的左右眼能够通过所述光栅的开口区分别看到显示面板1所显示的左眼图像和右眼图像，从而能够实现3D显示。
[0005]上述图1所示裸眼3D显示装置可以实现3D显示，但在实际应用中其存在以下问题: 光栅面板2所形成的光栅为固定光栅，当观看者处于特定位置时，其左右眼能够分别看到显示面板1所显示的左眼图像和右眼图像，但如果观看者的位置发生变化，例如观看者在走动时，观看者所看到的图像就会出现“串扰”。以左眼为例，所谓“串扰”是指透过光栅面板2所形成的光栅的开口区，左眼无法看到显示面板1所显示的左眼图像，而看到显示面板1所显示的右眼图像，或者同时看到显示面板1所显示的左眼图像和右眼图像;从而在此情况下， 观看者无法观看到3D图像。
【发明内容】
[0006]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种3D显示装置及 3D显示方法，其能够在观看者的位置发生变化时，保证观看者能够看到3D图像，避免因出现 “串扰”现象而无法实现3D显示。
[0007]为实现本发明的目的而提供一种3D显示装置，其包括显示面板和光栅面板，所述显示面板用以显示左眼图像和右眼图像;所述光栅面板设置在显示面板的出光侧，用以形成光栅;所述3D显示装置还包括人眼位置追踪单元，以及还包括显示面板调整单元和/或光栅面板调整单元;所述人眼位置追踪单元用于追踪人眼的位置信息；所述显示面板调整单元用以根据人眼的位置信息，调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置;所述光栅面板调整单元用以根据人眼的位置信息以及显示面板所显示的左右眼图像的排列方式，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。
[0008]其中，所述显示面板调整单元还用于控制显示面板所显示的左右眼图像的各像素的排列方式。
[0009]其中，所述3D显示装置还包括用于感知横纵屏显示状态的显示状态感知单元;所述光栅面板调整单元根据所述3D显示装置的横纵屏显示状态，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。
[0010]其中，所述光栅面板为黑白液晶显示面板。
[0011]其中，所述黑白液晶显示面板中，相邻像素之间的区域透光或半透光。
[0012]其中，所述光栅面板与显示面板的形状尺寸相同，且分辨率相等。
[0013]其中，所述光栅面板与显示面板的形状尺寸相同，且所述光栅面板的分辨率为显示面板的分辨率的n2倍，所述n为大于等于2的整数。
[0014]其中，所述人眼位置追踪单元为摄像头。
[0015]其中，所述左眼图像的数量为多个，所述右眼图像的数量为多个，且左眼图像和右眼图像一一对应，每一组对应的左眼图像和右眼图像显示给一个观看者。
[0016]其中，所述左右眼图像的各像素的排列方式包括:左右眼图像包括竖直的多列像素，且左右眼图像的像素列间隔设置;或者左右眼图像的像素按照显示面板的对角线方向分别排列成列，且左右眼图像的斜向像素列间隔设置。
[0017]作为另一个技术方案，本发明还提供一种3D显示方法，所述3D显示方法包括:[〇〇18]检测观看者的双眼的位置信息；[〇〇19] 根据观看者的双眼位置信息，调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置;和/ 或
[0020]根据观看者的双眼位置信息，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。
[0021]其中，所述3D显示方法还包括:[〇〇22] 感知3D显示装置的横纵屏显示状态；[〇〇23]在3D显示装置的横纵屏显示状态改变时，根据观看者的双眼位置信息，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。[〇〇24] 其中，所述3D显示方法还包括:
[0025]切换左右眼图像的各像素的排列方式；
[0026]根据左右眼图像的各像素的排列方式，以及观看者的双眼位置信息，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。[〇〇27]本发明具有以下有益效果:[〇〇28] 本发明提供的3D显示装置，其通过显示面板调整单元调整调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置和/或通过光栅面板调整单元调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度，使观看者的位置变化或者变化过程中，其左右眼透过光栅面板的开口区能够分别看到显示面板的显示左眼图像的像素和显示右眼图像的像素，从而满足实现3D显示的要求， 改善由于观看者的位置移动而导致的“串扰”现象。[〇〇29]本发明提供的3D显示方法，其通过检测观看者的双眼的位置信息，并根据该位置信息，调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置;和/或根据观看者的双眼位置信息， 调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度，使观看者的位置变化或者变化过程中，其左右眼能够分别看到左眼图像和右眼图像，从而满足实现3D显示的要求，改善由于观看者的位置移动而导致的“串扰”现象。【附图说明】
[0030]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0031]图1为一种现有的裸眼3D显示装置的示意图；[〇〇32]图2为本发明提供的3D显示装置在其第一个实施方式中的示意图；[〇〇33]图3为显示面板所显示的左右眼图像的相对位置调换之后的示意图；[〇〇34]图4为显示面板所显示的左右眼图像的纵向排列方式的示意图；[〇〇35]图5为显示面板所显示的左右眼图像的斜向排列方式的示意图；[〇〇36]图6为本发明提供的3D显示装置在其第二个实施方式中的一个示例图；[〇〇37]图7为本发明提供的3D显示装置在其第二个实施方式中的另一个示例图；
[0038]图8为在图7的基础上光栅面板的开口区向左平移一个像素宽度之后的示意图；
[0039]图9为在图7的基础上光栅面板的开口区向右平移一个像素宽度之后的示意图；
[0040]图10为在图6的基础上光栅面板的开口区增加一个像素宽度的示意图。【具体实施方式】[〇〇41]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0042]本发明提供一种3D显示装置，并给出其多个实施方式。在所述3D显示装置的第一个实施方式中，如图2所示，所述3D显示装置包括显示面板1和光栅面板2,所述显示面板1用以显示左眼图像和右眼图像;所述光栅面板2设置在显示面板1的出光侧，用以形成光栅。并且，对于所述光栅面板2而言，以其每个单独的透光区(在图2中以白色区块表示)为一个像素，以其每个单独的非透光区(在图2中以黑色区块表示)也为一个像素;在此情况下，所述光栅面板2与显示面板1的形状尺寸相同，且分辨率相等。实际中，所述光栅面板2可以为黑白液晶显示面板;此种情况下，更具有能够满足光栅面板2与显示面板1的分辨率相等的要求的条件。进一步地，由于光栅面板2的作用只在于形成光栅结构，而不是真正的用于显示， 所述黑白液晶显示面板相比普通彩色液晶显示装置省去彩膜层的基础上，还可以在相邻像素之间的区域省去黑矩阵，从而使相邻像素之间的区域能够透光或半透光。[〇〇43] 除显示面板1和光栅面板2外，所述3D显示装置还包括人眼位置追踪单元和显示面板调整单元(图中未示出)。其中，所述人眼位置追踪单元用于追踪人眼的位置信息，所述人眼位置追踪单元具体可以为摄像头。所述显示面板调整单元用以根据人眼的位置信息，调整显示面板1所显示的左右眼图像的相对位置。[〇〇44]由于显示面板1在每帧画面中需要显示左眼图像和右眼图像，因此可以理解的是， 显示面板1的部分像素用于显示左眼图像，部分像素则用于显示右眼图像。例如，如图2所示，第1列、第3列等奇数列像素显示左眼图像(在图中以1表示)，第2列、第4列等偶数列像素显示右眼图像(在图中以2表示)。在本实施方式中，显示面板1所显示的左右眼图像的相对位置是指显示左眼图像的像素和显示右眼图像的像素之间的相对位置;而调整显示面板1 所显示的左右眼图像的相对位置就是指显示左眼图像的像素和显示右眼图像的像素之间的相对位置调换，即调整前显示左眼图像的像素在调整后显示右眼图像，而调整前显示右眼图像的像素则在调整后显示左眼图像。
[0045]在本实施方式中，观看者的左右眼透过光栅面板2所形成的光栅的开口区(被非透光区包围的一个透光区或多个连续的透光区构成光栅面板的开口区)所看到的分别是显示面板1所显示的左眼图像和右眼图像，从而实现立体显示，其具体实现原理在【背景技术】部分中已有详细描述，在此就不再赘述。且如【背景技术】部分所述，在观看者的位置发生变化，移动至某一特定位置时，观看者的每只眼睛透过光栅面板2所形成的光栅的开口区所看到的像素会发生变化，即左眼透过所述开口区能够看到显示右眼图像的像素，右眼透过所述开口区能够看到显示左眼图像的像素。在本实施方式中，当人眼位置追踪单元追踪到人眼处于该特定位置时，在所述显示面板调整单元的控制下，调整显示面板1所显示的左右眼图像的相对位置，即:使原显示左眼图像的像素改为显示右眼图像，原显示右眼图像的像素改为显示左眼图像。例如，光栅面板2由图2所示状态变为图3所示状态。从而，保证观看者处于该特定位置时，其左眼所接收到的图像信息为左眼图像，右眼所接受到的图像信息为右眼图像，避免了 “串扰”现象的发生，使观看者能够正常观看到3D图像。[〇〇46] 在本实施方式中，优选所述显示面板调整单元还能够用于控制显示面板1所显示的左右眼图像的各像素的排列方式;所述3D显示装置还包括光栅面板调整单元(图中未示出)，所述光栅面板调整单元用于调整光栅面板的开口区的位置。所述显示面板1所显示的左右眼图像的排列方式基本可以分为:(1)纵向排列方式，即显示左眼图像的像素和显示右眼图像的像素均分别为显示面板1上的多个沿纵向排列的像素列，且显示左眼图像的像素列和显示右眼图像的像素列间隔排列，如图4所示；(2)斜向排列方式，即显示左眼图像的像素和显示右眼图像的像素均分别沿显示面板1的斜向(一般可以为对角线方向)排列成列， 且显示左眼图像的斜向像素列和显示右眼图像的斜向像素列间隔设置，如图5所示。一般地，以纵向排列方式和以斜向排列方式显示相同的图像内容时，其显示效果存在差别；例如，在某种情况下，如可以是显示面板1处于纵屏显示状态时，纵向排列方式的显示效果较好;而在另一种情况下，如可以是显示面板1处于横屏显示状态或者倾斜显示和状态时，斜向排列方式的显示效果可能会更好。可以理解的是，在显示面板1中显示左右眼图像的各像素的排列方式发生变化时，为了使观看者的左右眼透过光栅面板2的开口区能够分别看到显示面板1的显示左眼图像和右眼图像的像素，所述光栅面板2中开口区的排列方式也要随之相应变化。因此，在本实施方式中，当显示面板调整单元控制显示面板1所显示的左右眼图像的各像素的排列方式改变时，所述光栅面板调整单元对光栅面板2的开口区的位置作相应调整。在显示面板1所显示的左右眼图像的各像素的排列方式以及光栅面板2的开口区的位置调整之后，可以获得更好的显示效果。
[0047]在本发明的第二实施方式中，3D显示装置的结构与上述第一实施方式中给出的结构不同；具体地，所述区别之一在于:第二实施方式中，光栅面板2与显示面板1的形状尺寸相同，且所述光栅面板2的分辨率为显示面板1的分辨率的n2倍(在本实施方式中，分辨率倍数指像素数量之间的比值)，所述n为大于等于2的整数;也就是说，所述光栅面板2的分辨率为显示面板1的分辨率的4倍、9倍、16倍等。如图6所示中，光栅面板2的分辨率为显示面板1 的分辨率的4倍;又如图7所示中，光栅面板2的分辨率为显示面板1的分辨率的9倍。
[0048]在上述区别之一外，第二实施方式相比于上述第一实施方式的另一区别在于:所述3D显示装置除包括显示面板1和光栅面板2之外，还包括人眼位置追踪单元和光栅面板调整单元，其中，所述人眼位置追踪单元与上述第一实施方式中相同，而所述光栅面板调整单元则用以根据人眼的位置信息以及显示面板1所显示的左右眼图像的排列方式，调整光栅面板2的开口区的位置和/或宽度。所述光栅面板调整单元对光栅面板2的开口区的位置和宽度的调整通过将作为透光区的像素变为非透光区和/或将作为非透光区的像素变为透光区来实现。
[0049]具体地，下面对调整光栅面板2的开口区的位置和/或宽度的原理和过程进行详细描述。
[0050]以所述光栅面板2为黑白液晶显示面板，且光栅面板2的每个开口区由连续的多列像素组成为例进行说明，在调整光栅面板2的开口区的位置时，例如，以图7所示为例，需要将开口区向左方向平移，且调整量为一列像素的宽度，在此情况下，可以设置每个开口区内的最右一列像素由透光变为不透光，改变之后，该列像素不再作为开口区的一部分；同时， 设置在该开口区的左侧与该开口区相邻的一列像素由不透光变为透光，改变之后，该列像素成为开口区的一部分，最终调整之后如图8所示。通过上述设置获得的新的开口区，其与原开口区相比，宽度不变，但位置向左移动了一列像素的宽度。在调整量为多列像素时，其调整过程与上述相同，其区别在于，由不透光变为透光以及由透光变为不透光的为多列像素。此外，如果是需要向右调整光栅面板2的开口区的位置，其调整过程也是与上述类似，区别在于在右侧方向将不透光的像素列变为透光，在左侧方向，将透光的像素列变为不透光， 最终调整之后如图9所示，该具体调整过程在此就不再赘述。[〇〇51]仍以所述光栅面板2为黑白液晶显示面板，且光栅面板2的每个开口区由连续的多列像素组成为例，在调整光栅面板2的开口区的宽度时，例如，以图6所示为例，需要增加开口区的宽度，且增加的宽度为一列像素的宽度，在此情况下，可以设置在每个开口区的左侧 (也可以是右侧，根据需要选定)与每个开口区相邻的一列像素由不透光变为透光，改变之后，所述开口区在宽度方向上多了一列像素，从而增加了一列像素的宽度，最终调整之后如图10所示。在需要增加的宽度为多列像素的宽度时，其调整过程与上述类似，其区别在于， 由不透光变为透光的像素为多列像素，该多列像素可以是开口区的左侧和/或右侧方向的。 此外，在需要减小开口区的宽度时，其调整过程与上述类似，区别在于在开口区内的左侧和/或右侧的透光像素变为不透光像素，该具体调整过程在此就不再赘述。
[0052]需要说明的是，上述对光栅面板2的开口区的位置的调整和对宽度的调整可以同时进行，以获得所需的开口区。该具体调整过程是对位置的调整和对宽度的调整的简单叠加，在此就不再赘述。[〇〇53] 在第二实施方式中，当人眼位置追踪单元追踪到人眼处于特定位置时，在光栅面板调整单元的控制下，调整光栅面板2的开口区的位置和/或宽度，例如，如图7和图8所示， 将光栅面板2的开口区向左平移一列像素的宽度，调整之后，透过光栅面板2的开口区，观看者的左眼能够看到显示面板1的显示左眼图像的像素，右眼能够看到显示面板1的显示右眼图像的像素，从而观看者可以正常观看到3D图像信息，避免出现“串扰”现象的发生。[〇〇54]需要说明的是，在第二实施方式中，“特定位置”的含义范围大于第一实施方式中出现的“特定位置”的含义范围，其区别在于，第二实施方式中，“特定位置”的范围不仅包括在调整之前，观看者的左眼透过光栅面板2的开口区看到显示面板1的显示右眼图像的像素，观看者的右眼透过光栅面板2的开口区看到显示面板1的显示左眼图像的像素的位置；还包括在调整之前，观看者的左眼透过光栅面板2的开口区同时看到显示面板1的显示左眼图像和显示右眼图像的像素，和/或，观看者的右眼透过光栅面板2的开口区同时看到显示面板1的显示左眼图像和显示右眼图像的像素的位置。这是因为在第二实施方式中，可以对第二实施方式中，光栅面板2的分辨率为显示面板1的分辨率的n2倍，从而可以对开口区的位置、宽度进行调整，通过调整开口区的宽度和/或位置，在不改变显示面板1所显示的左右眼图像的相对位置的情况下，使观看者的左眼无法看到显示面板1的显示右眼图像的像素， 观看者的右眼无法看到显示面板1的显示左眼图像的像素。
[0055]由于光栅面板2的分辨率为显示面板1的分辨率的n2倍，在光栅面板2和显示面板1 的形状尺寸相同的情况下，光栅面板2上作为透光区的像素和作为非透光区的像素的尺寸大小明显小于显示面板1的像素的尺寸大小，因此，在改变光栅面板2的开口区的位置和/或宽度时，控制该开口区的位置的发生平移的距离较短(一般不超过光栅面板2上的n个作为透光区/非透光区的像素)，以及宽度增减的尺寸较小(一般也不超过光栅面板2上的n个作为透光区/非透光区的像素)，就可以保证观看者在特定位置处其左眼透过光栅面板2的开口区看到显示面板1的显示左眼图像的像素，右眼透过光栅面板2的开口区看到显示面板1 的显示右眼图像的像素，而不会出现光栅面板2的开口区过小以及因此而导致光栅面板2的非透光区遮蔽住显示面板1，观看者的左右眼无法准确看到显示面板所显示的左右眼图像信息的问题，以及不会出现光栅面板2的开口区过大以及因此而导致的观看者的左右眼均能透过光栅面板2的开口区同时看到显示面板1所显示的左右眼图像信息的问题，以及不会出现光栅面板2的开口区的位置出现偏差以及因此而导致的观看者的左眼能够透过光栅面板2的开口区看到显示面板1的显示右眼图像的像素、右眼能够透过光栅面板2的开口区看到显示面板1的显示左眼图像的像素，从而无法解决上述“串扰”现象的问题。[〇〇56]在现有技术中，普通的3D显示装置只能单独在横屏显示状态下或者单独在纵屏显示状态下能够实现3D显示效果，而如果3D显示装置的横纵屏显示状态切换时，由于观看者相对于3D显示装置的位置关系发生变化，观看者的左右眼会无法分别单独接收到左眼图像和右眼图像，从而无法实现3D显示。在本实施方式中，优选所述3D显示装置还包括用于感知横纵屏显示状态的显示状态感知单元;所述光栅面板调整单元根据所述3D显示装置的横纵屏显示状态，调整光栅面板2的开口区的位置和/或宽度，以便在所述3D显示装置的显示状态由横屏显示切换为纵屏显示或者由纵屏显示切换为横屏显示之后，使透过光栅面板2的开口区，观看者的左眼能够看到显示面板1的显示左眼图像信息的像素，观看者的右眼能够看到显示面板1的显示右眼图像信息的像素，从而无论在纵屏显示状态，还是在横屏显示状态均能够实现3D显示。[〇〇57]在本实施方式中，所述显示面板1所显示的左眼图像的数量为多个，右眼图像的数量为多个，且左眼图像和右眼图像一一对应，每一组对应的左眼图像和右眼图像显示给一个观看者。换言之，显示面板1的各像素分为多组;在第一组像素中，其中一部分像素用于显示第一幅左眼图像，另一部分像素则用于显示第一幅右眼图像，所述光栅面板2的开口区设置使该第一幅左眼图像和第一幅右眼图像被位于第一个位置的第一个观看者的左眼和右眼分别接收到，从而使第一个观看者能够看到根据第一幅左眼图像和第一幅右眼图像形成的3D图像;在显示面板1的第二组像素中，其中一部分像素用于显示第二幅左眼图像，另一部分像素则用于显示第二幅右眼图像，所述光栅面板2的开口区设置使该第二幅左眼图像和第二幅右眼图像被位于第二个位置的第二个观看者的左眼和右眼分别接收到，从而使第二个观看者能够看到根据第二幅左眼图像和第二幅右眼图像形成的3D图像；以此类推，所述3D显示装置可以同时让位于多个位置的观看者均能够观看到3D图像。具体地，上述显示面板所显示的第一幅左眼图像、第二幅左眼图像等多个左眼图像可以是相同的，第一幅右眼图像、第二幅右眼图像等多个右眼图像也可以是相同的，从而使各个观看者看到相同的 3D图像。当然，上述显示面板所显示的第一幅左眼图像、第二幅左眼图像等多个左眼图像可以是不同或者不完全相同的，第一幅右眼图像、第二幅右眼图像等多个右眼图像也可以是不同或不完全相同的，从而使各个观看者能够根据需要选择自己要看到的3D图像。[〇〇58]在本发明的第三实施方式中，3D显示装置的结构区别于上述第一实施方式、第二实施方式中给出的结构，区别在于，3D显示装置包括显示面板1、光栅面板2和人眼位置追踪单元，在显示面板1、光栅面板2和人眼位置追踪单元之外，还同时包括显示面板调整单元和光栅面板调整单元。其中，所述显示面板1和人眼位置追踪单元与上述第一实施方式、第二实施方式中显示面板1和人眼位置追踪单元是相同的，显示面板调整单元与第一实施方式中的显示面板调整单元是相同的，光栅面板2、光栅面板调整单元与第二实施方式中的光栅面板2、光栅面板调整单元是相同的。[〇〇59] 在第三实施方式中，3D显示装置同时包括显示面板调整单元和光栅面板调整单元，这样在观看者的位置发生变化时，既可以通过调整显示面板1所显示的左右眼图像的相对位置，也可以通过调整光光栅面板2的开口区的位置和/或宽度，或者二者同时进行来保证观看者的左眼透过光栅面板2的开口区看到且仅看到显示面板1的显示左眼图像的像素， 右眼透过光栅面板2的开口区看到且仅看到显示面板1的显示右眼图像的像素，相比于上述第一实施方式、第二实施方式，第三实施方式中可以根据需要选择合适的调整方式，或者两种调节方式同时进行，提高调整的速度，避免出现调整的速度慢于观看者的位置移动的速度的情况，保证观看者在移动或快速移动过程中也能观看到3D图像。
[0060]在第三实施方式中，优选所述显示面板调整单元也能够用于控制显示面板1所显示的左右眼图像的各像素的排列方式，在光栅面板调整单元能够调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度的基础上，显示面板调整单元和光栅面板调整单元二者配合，可以根据显示效果的需要控制显示面板1所显示的左右眼图像的各像素的排列方式相应改变，从而获得所需的显示效果。其具体过程和原理在上述第一实施方式中已有详细描述，在此就不再赘述。
[0061]综上所述，本发明提供的3D显示装置，其通过显示面板调整单元调整调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置和/或通过光栅面板调整单元调整光栅面板2的开口区的位置和/或宽度，使观看者的位置变化或者变化过程中，其左右眼透过光栅面板2的开口区能够分别看到显示面板1的显示左眼图像的像素和显示右眼图像的像素，从而满足实现 3D显示的要求，改善由于观看者的位置移动而导致的“串扰”现象。[〇〇62]本发明还提供一种3D显示方法，并给出其多个实施方式。在第一个实施方式中，所述3D显示方法包括下述步骤S1和S2。[〇〇63]S1，检测观看者的双眼的位置信息。
[0064]步骤S1中，对观看者的双眼位置信息的检测可以通过摄像头等结构来实现。具体地，可以利用摄像头持续地追踪观看者，从而在观看者的位置发生变化时或者观看者的位置的移动过程中，能够及时获取观看者的左眼和右眼的具体位置。
[0065]S2,根据观看者的双眼位置信息，调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置。[〇〇66]调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置的方法过程在上述3D显示装置的第一个实施方式中已有详细描述，在此就不再赘述。在步骤S2中，随时根据观看者的双眼位置的变化，调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置。在调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置之后，观看者的左眼能够透过光栅面板的开口区看到显示面板的显示左眼图像的像素，观看者的右眼能够透过光栅面板的开口区看到显示面板的显示右眼图像的像素，从而观看者左眼看到的左眼图像和右眼看到的右眼图像在大脑中形成为3D图像，即实现了 3D显示。[〇〇67] 根据上述步骤S1和S2,当观看者的位置移动时，其左眼和右眼也能分别接收到显示面板所显示的左眼图像和右眼图像，从而在大脑中形成3D图像，实现3D显示。与现有技术现象，不会出现“串扰”现象以及由此而导致的无法实现3D显示。[〇〇68]在本实施方式中，作为一个优选实施例，所述3D显示方法还包括下述步骤S3和S4。 [〇〇69]S3,感知3D显示装置的横纵屏显示状态。[〇〇7〇]具体地，在步骤S3中，对3D显示装置的横纵屏显示状态可以通过陀螺仪等结构实现。
[0071]S4,在3D显示装置的横纵屏显示状态改变时，根据观看者的双眼位置信息，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。[〇〇72]调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度的方法过程在上述3D显示装置的第二实施方式中已有详细描述，在此就不再赘述。在调整之后，无论3D显示装置处于横屏显示状态，还是处于纵屏显示状态，均能实现3D显示。[〇〇73] 需要说明的是，所述步骤S3?S4与上述步骤S1?S2之间不存在时间上的先后依次的关系。[〇〇74]此外，在本实施方式中，作为另一个优选实施例，所述3D显示方法还包括下述步骤 S5 ?S6〇
[0075]S5,切换左右眼图像的各像素的排列方式。[〇〇76]在步骤S5中，根据显示效果的需要，选择左右眼图像的各像素的排列方式，以获得较好的显示效果。
[0077]S6,根据左右眼图像的各像素的排列方式，以及观看者的双眼位置信息，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。[〇〇78]调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度的方法过程在上述3D显示装置的第二实施方式中已有详细描述，在此就不再赘述。经过调整，切换了排列方式的左右眼图像的像素能够分别被观看者的左眼和右眼看到，从而实现3D显示。[〇〇79] 需要说明的是，所述步骤S5?S6与上述步骤S1?S2、步骤S3?S4之间不存在时间上的先后依次的关系。
[0080]在本发明提供的3D显示方法的第二实施方式中，3D显示方法包括下述步骤S1’和 S2,。
[0081]S1’，检测观看者的双眼的位置信息。
[0082]步骤S1’与上述第一实施方式中的步骤S1相同，在此就不再赘述。
[0083]S2’，根据观看者的双眼位置信息，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。[〇〇84]在步骤S2’中，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度的方法过程在上述3D显示装置的第二个实施方式中已有详细描述，在此就不再赘述。在步骤S2 ’中，随时根据观看者的双眼位置的变化，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。在调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度之后，观看者的左眼能够透过光栅面板的开口区看到显示面板的显示左眼图像的像素，观看者的右眼能够透过光栅面板的开口区看到显示面板的显示右眼图像的像素，从而观看者左眼看到的左眼图像和右眼看到的右眼图像在大脑中形成为3D图像，即实现了 3D显示。[〇〇85]根据上述3D显示装置的第二个实施方式中所记载的，为在调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度时，避免在调整之后出现观看者的左眼无法透过光栅面板的开口区看到显示面板的显示左眼图像的像素，观看者的右眼无法透过光栅面板的开口区看到显示面板的右眼图像的像素的现象的出现，所述光栅面板的分辨率应大于显示面板的分辨率，一般地，在光栅面板与显示面板的形状尺寸相同的情况下，光栅面板的分辨率为显示面板的分辨率的n2倍，所述n为大于等于2的整数。而且，在调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度时，调整量应设置的较小，具体不宜大于显示面板的一列像素的宽度。
[0086]根据上述步骤S1’和S2’，当观看者的位置移动时，其左眼和右眼也能分别接收到显示面板所显示的左眼图像和右眼图像，从而在大脑中形成3D图像，实现3D显示。与现有技术现象，不会出现“串扰”现象以及由此而导致的无法实现3D显示。[〇〇87]在本发明提供的3D显示方法的第三实施方式中，3D显示方法包括步骤S1”和步骤 S2，，。[〇〇88]S1”，检测观看者的双眼的位置信息。
[0089]步骤S1”也与上述第一实施方式中的步骤S1相同，在此就不再赘述。
[0090]S2”，根据观看者的双眼位置信息，调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置，以及调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。
[0091]在步骤S2”中，同时调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置，以及光栅面板的开口区的位置和/或宽度，与上述第一实施方式和第二实施方式相比，这样设置可以提高调整的速度，避免出现调整的速度慢于观看者的位置移动的速度的情况，保证观看者在移动或快速移动过程中也能观看到3D图像。[〇〇92]综上所述，本发明提供的3D显示方法，其通过检测观看者的双眼的位置信息，并根据该位置信息，调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置;和/或根据观看者的双眼位置信息，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度，使观看者的位置变化或者变化过程中， 其左右眼能够分别看到左眼图像和右眼图像，从而满足实现3D显示的要求，改善由于观看者的位置移动而导致的“串扰”现象。[〇〇93]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种3D显示装置，包括显示面板和光栅面板，所述显示面板用以显示左眼图像和右 眼图像;所述光栅面板设置在显示面板的出光侧，用以形成光栅;其特征在于，所述3D显示 装置还包括人眼位置追踪单元，以及还包括显示面板调整单元和/或光栅面板调整单元；所述人眼位置追踪单元用于追踪人眼的位置信息；所述显示面板调整单元用以根据人眼的位置信息，调整显示面板所显示的左右眼图像 的相对位置；所述光栅面板调整单元用以根据人眼的位置信息以及显示面板所显示的左右眼图像 的排列方式，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。2.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述显示面板调整单元还用于控制 显示面板所显示的左右眼图像的各像素的排列方式。3.根据权利要求1或2所述的3D显示装置，其特征在于，所述3D显示装置还包括用于感 知横纵屏显示状态的显示状态感知单元；所述光栅面板调整单元根据所述3D显示装置的横纵屏显示状态，调整光栅面板的开口 区的位置和/或宽度。4.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述光栅面板为黑白液晶显示面 板。5.根据权利要求4所述的3D显示装置，其特征在于，所述黑白液晶显示面板中，相邻像 素之间的区域透光或半透光。6.根据权利要求1、2、4和5中任意一项所述的3D显示装置，其特征在于，所述光栅面板 与显示面板的形状尺寸相同，且分辨率相等。7.根据权利要求1、2、4和5中任意一项所述的3D显示装置，其特征在于，所述光栅面板 与显示面板的形状尺寸相同，且所述光栅面板的分辨率为显示面板的分辨率的n2倍，所述n 为大于等于2的整数。8.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述人眼位置追踪单元为摄像头。9.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述左眼图像的数量为多个，所述 右眼图像的数量为多个，且左眼图像和右眼图像一一对应，每一组对应的左眼图像和右眼 图像显示给一个观看者。10.根据权利要求1或2所述的3D显示装置，其特征在于，所述左右眼图像的各像素的排 列方式包括:左右眼图像包括竖直的多列像素，且左右眼图像的像素列间隔设置;或者左右眼图像的像素按照显示面板的对角线方向分别排列成列，且左右眼图像的斜向像 素列间隔设置。11.一种3D显示方法，其特征在于，所述3D显示方法包括:检测观看者的双眼的位置信息；根据观看者的双眼位置信息，调整显示面板所显示的左右眼图像的相对位置;和/或根据观看者的双眼位置信息，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。12.根据权利要求11所述的3D显示方法，其特征在于，所述3D显示方法还包括:感知3D显示装置的横纵屏显示状态；在3D显示装置的横纵屏显示状态改变时，根据观看者的双眼位置信息，调整光栅面板的开口区的位置和/或宽度。13.根据权利要求11所述的3D显示方法，其特征在于，所述3D显示方法还包括:切换左右眼图像的各像素的排列方式；根据左右眼图像的各像素的排列方式，以及观看者的双眼位置信息，调整光栅面板的 开口区的位置和/或宽度。
【文档编号】H04N13/04GK105959674SQ201610341739
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】卢鹏程, 陈小川, 赵文卿, 杨明, 王倩, 王磊, 许睿, 高健, 牛小辰, 王海生, 李昌峰, 杨盛际
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司