3d顯示裝置及3d顯示方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種3D顯示裝置及3D顯示方法。所述3D顯示裝置包括顯示面板和光柵面板，所述顯示面板用以顯示左眼圖像和右眼圖像；所述光柵面板設(shè)置在顯示面板的出光側(cè)，用以形成光柵；所述3D顯示裝置還包括人眼位置追蹤單元，以及還包括顯示面板調(diào)整單元和/或光柵面板調(diào)整單元；所述人眼位置追蹤單元用于追蹤人眼的位置信息；所述顯示面板調(diào)整單元用以根據(jù)人眼的位置信息，調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置；所述光柵面板調(diào)整單元用以根據(jù)人眼的位置信息以及顯示面板所顯示的左右眼圖像的排列方式，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?。上?D顯示裝置能夠在觀看者的位置發(fā)生變化時，保證觀看者能夠看到3D圖像。
【專利說明】
3D顯示裝置及3D顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種3D顯示裝置及3D顯示方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]3D顯示技術(shù)可以使觀看者看到立體圖像，從而可以提高顯示的真實(shí)感。3D顯示技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)原理是在同一時刻或先后依次顯示兩幅圖像，分別被觀看者的左眼和右眼接收，觀看者的左眼和右眼接收到的圖像在大腦中經(jīng)過處理成為具有立體層次感的圖像畫面，這樣觀看者就能夠產(chǎn)生立體感，即所謂3D顯示。
[0003]現(xiàn)有的3D顯示裝置可以分為兩種，第一種需要通過額外的3D眼鏡實(shí)現(xiàn)3D顯示，而另一種則不需要3D眼鏡，可以實(shí)現(xiàn)裸眼3D顯示。[〇〇〇4]圖1為一種現(xiàn)有的裸眼3D顯示裝置的示意圖。如圖1所示，該裸眼3D顯示裝置包括顯示面板1和設(shè)置在顯示面板1出光側(cè)的光柵面板2,在顯示面板1的兩側(cè)分別設(shè)置有一個偏光片100,在所述光柵面板2的出光側(cè)也設(shè)置有一個偏光片100。其中，顯示面板1用于顯示左眼圖像和右眼圖像，光柵面板2用于在顯示面板1的出光側(cè)形成一個光柵，且所述光柵被設(shè)置為觀看者的左右眼能夠通過所述光柵的開口區(qū)分別看到顯示面板1所顯示的左眼圖像和右眼圖像，從而能夠?qū)崿F(xiàn)3D顯示。
[0005]上述圖1所示裸眼3D顯示裝置可以實(shí)現(xiàn)3D顯示，但在實(shí)際應(yīng)用中其存在以下問題: 光柵面板2所形成的光柵為固定光柵，當(dāng)觀看者處于特定位置時，其左右眼能夠分別看到顯示面板1所顯示的左眼圖像和右眼圖像，但如果觀看者的位置發(fā)生變化，例如觀看者在走動時，觀看者所看到的圖像就會出現(xiàn)“串?dāng)_”。以左眼為例，所謂“串?dāng)_”是指透過光柵面板2所形成的光柵的開口區(qū)，左眼無法看到顯示面板1所顯示的左眼圖像，而看到顯示面板1所顯示的右眼圖像，或者同時看到顯示面板1所顯示的左眼圖像和右眼圖像;從而在此情況下， 觀看者無法觀看到3D圖像。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種3D顯示裝置及 3D顯示方法，其能夠在觀看者的位置發(fā)生變化時，保證觀看者能夠看到3D圖像，避免因出現(xiàn) “串?dāng)_”現(xiàn)象而無法實(shí)現(xiàn)3D顯示。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種3D顯示裝置，其包括顯示面板和光柵面板，所述顯示面板用以顯示左眼圖像和右眼圖像;所述光柵面板設(shè)置在顯示面板的出光側(cè)，用以形成光柵;所述3D顯示裝置還包括人眼位置追蹤單元，以及還包括顯示面板調(diào)整單元和/或光柵面板調(diào)整單元;所述人眼位置追蹤單元用于追蹤人眼的位置信息；所述顯示面板調(diào)整單元用以根據(jù)人眼的位置信息，調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置;所述光柵面板調(diào)整單元用以根據(jù)人眼的位置信息以及顯示面板所顯示的左右眼圖像的排列方式，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾取?br>[0008]其中，所述顯示面板調(diào)整單元還用于控制顯示面板所顯示的左右眼圖像的各像素的排列方式。
[0009]其中，所述3D顯示裝置還包括用于感知橫縱屏顯示狀態(tài)的顯示狀態(tài)感知單元;所述光柵面板調(diào)整單元根據(jù)所述3D顯示裝置的橫縱屏顯示狀態(tài)，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾取?br>[0010]其中，所述光柵面板為黑白液晶顯示面板。
[0011]其中，所述黑白液晶顯示面板中，相鄰像素之間的區(qū)域透光或半透光。
[0012]其中，所述光柵面板與顯示面板的形狀尺寸相同，且分辨率相等。
[0013]其中，所述光柵面板與顯示面板的形狀尺寸相同，且所述光柵面板的分辨率為顯示面板的分辨率的n2倍，所述n為大于等于2的整數(shù)。
[0014]其中，所述人眼位置追蹤單元為攝像頭。
[0015]其中，所述左眼圖像的數(shù)量為多個，所述右眼圖像的數(shù)量為多個，且左眼圖像和右眼圖像一一對應(yīng)，每一組對應(yīng)的左眼圖像和右眼圖像顯示給一個觀看者。
[0016]其中，所述左右眼圖像的各像素的排列方式包括:左右眼圖像包括豎直的多列像素，且左右眼圖像的像素列間隔設(shè)置;或者左右眼圖像的像素按照顯示面板的對角線方向分別排列成列，且左右眼圖像的斜向像素列間隔設(shè)置。
[0017]作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種3D顯示方法，所述3D顯示方法包括:[〇〇18]檢測觀看者的雙眼的位置信息；[〇〇19] 根據(jù)觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置;和/ 或
[0020]根據(jù)觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾取?br>[0021]其中，所述3D顯示方法還包括:[〇〇22] 感知3D顯示裝置的橫縱屏顯示狀態(tài)；[〇〇23]在3D顯示裝置的橫縱屏顯示狀態(tài)改變時，根據(jù)觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?。[〇〇24] 其中，所述3D顯示方法還包括:
[0025]切換左右眼圖像的各像素的排列方式；
[0026]根據(jù)左右眼圖像的各像素的排列方式，以及觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?。[〇〇27]本發(fā)明具有以下有益效果:[〇〇28] 本發(fā)明提供的3D顯示裝置，其通過顯示面板調(diào)整單元調(diào)整調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置和/或通過光柵面板調(diào)整單元調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾龋褂^看者的位置變化或者變化過程中，其左右眼透過光柵面板的開口區(qū)能夠分別看到顯示面板的顯示左眼圖像的像素和顯示右眼圖像的像素，從而滿足實(shí)現(xiàn)3D顯示的要求， 改善由于觀看者的位置移動而導(dǎo)致的“串?dāng)_”現(xiàn)象。[〇〇29]本發(fā)明提供的3D顯示方法，其通過檢測觀看者的雙眼的位置信息，并根據(jù)該位置信息，調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置;和/或根據(jù)觀看者的雙眼位置信息， 調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?，使觀看者的位置變化或者變化過程中，其左右眼能夠分別看到左眼圖像和右眼圖像，從而滿足實(shí)現(xiàn)3D顯示的要求，改善由于觀看者的位置移動而導(dǎo)致的“串?dāng)_”現(xiàn)象?！靖綀D說明】
[0030]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0031]圖1為一種現(xiàn)有的裸眼3D顯示裝置的示意圖；[〇〇32]圖2為本發(fā)明提供的3D顯示裝置在其第一個實(shí)施方式中的示意圖；[〇〇33]圖3為顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置調(diào)換之后的示意圖；[〇〇34]圖4為顯示面板所顯示的左右眼圖像的縱向排列方式的示意圖；[〇〇35]圖5為顯示面板所顯示的左右眼圖像的斜向排列方式的示意圖；[〇〇36]圖6為本發(fā)明提供的3D顯示裝置在其第二個實(shí)施方式中的一個示例圖；[〇〇37]圖7為本發(fā)明提供的3D顯示裝置在其第二個實(shí)施方式中的另一個示例圖；
[0038]圖8為在圖7的基礎(chǔ)上光柵面板的開口區(qū)向左平移一個像素寬度之后的示意圖；
[0039]圖9為在圖7的基礎(chǔ)上光柵面板的開口區(qū)向右平移一個像素寬度之后的示意圖；
[0040]圖10為在圖6的基礎(chǔ)上光柵面板的開口區(qū)增加一個像素寬度的示意圖。【具體實(shí)施方式】[〇〇41]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0042]本發(fā)明提供一種3D顯示裝置，并給出其多個實(shí)施方式。在所述3D顯示裝置的第一個實(shí)施方式中，如圖2所示，所述3D顯示裝置包括顯示面板1和光柵面板2,所述顯示面板1用以顯示左眼圖像和右眼圖像;所述光柵面板2設(shè)置在顯示面板1的出光側(cè)，用以形成光柵。并且，對于所述光柵面板2而言，以其每個單獨(dú)的透光區(qū)(在圖2中以白色區(qū)塊表示)為一個像素，以其每個單獨(dú)的非透光區(qū)(在圖2中以黑色區(qū)塊表示)也為一個像素;在此情況下，所述光柵面板2與顯示面板1的形狀尺寸相同，且分辨率相等。實(shí)際中，所述光柵面板2可以為黑白液晶顯示面板;此種情況下，更具有能夠滿足光柵面板2與顯示面板1的分辨率相等的要求的條件。進(jìn)一步地，由于光柵面板2的作用只在于形成光柵結(jié)構(gòu)，而不是真正的用于顯示， 所述黑白液晶顯示面板相比普通彩色液晶顯示裝置省去彩膜層的基礎(chǔ)上，還可以在相鄰像素之間的區(qū)域省去黑矩陣，從而使相鄰像素之間的區(qū)域能夠透光或半透光。[〇〇43] 除顯示面板1和光柵面板2外，所述3D顯示裝置還包括人眼位置追蹤單元和顯示面板調(diào)整單元(圖中未示出)。其中，所述人眼位置追蹤單元用于追蹤人眼的位置信息，所述人眼位置追蹤單元具體可以為攝像頭。所述顯示面板調(diào)整單元用以根據(jù)人眼的位置信息，調(diào)整顯示面板1所顯示的左右眼圖像的相對位置。[〇〇44]由于顯示面板1在每幀畫面中需要顯示左眼圖像和右眼圖像，因此可以理解的是， 顯示面板1的部分像素用于顯示左眼圖像，部分像素則用于顯示右眼圖像。例如，如圖2所示，第1列、第3列等奇數(shù)列像素顯示左眼圖像(在圖中以1表示)，第2列、第4列等偶數(shù)列像素顯示右眼圖像(在圖中以2表示)。在本實(shí)施方式中，顯示面板1所顯示的左右眼圖像的相對位置是指顯示左眼圖像的像素和顯示右眼圖像的像素之間的相對位置;而調(diào)整顯示面板1 所顯示的左右眼圖像的相對位置就是指顯示左眼圖像的像素和顯示右眼圖像的像素之間的相對位置調(diào)換，即調(diào)整前顯示左眼圖像的像素在調(diào)整后顯示右眼圖像，而調(diào)整前顯示右眼圖像的像素則在調(diào)整后顯示左眼圖像。
[0045]在本實(shí)施方式中，觀看者的左右眼透過光柵面板2所形成的光柵的開口區(qū)(被非透光區(qū)包圍的一個透光區(qū)或多個連續(xù)的透光區(qū)構(gòu)成光柵面板的開口區(qū))所看到的分別是顯示面板1所顯示的左眼圖像和右眼圖像，從而實(shí)現(xiàn)立體顯示，其具體實(shí)現(xiàn)原理在【背景技術(shù)】部分中已有詳細(xì)描述，在此就不再贅述。且如【背景技術(shù)】部分所述，在觀看者的位置發(fā)生變化，移動至某一特定位置時，觀看者的每只眼睛透過光柵面板2所形成的光柵的開口區(qū)所看到的像素會發(fā)生變化，即左眼透過所述開口區(qū)能夠看到顯示右眼圖像的像素，右眼透過所述開口區(qū)能夠看到顯示左眼圖像的像素。在本實(shí)施方式中，當(dāng)人眼位置追蹤單元追蹤到人眼處于該特定位置時，在所述顯示面板調(diào)整單元的控制下，調(diào)整顯示面板1所顯示的左右眼圖像的相對位置，即:使原顯示左眼圖像的像素改為顯示右眼圖像，原顯示右眼圖像的像素改為顯示左眼圖像。例如，光柵面板2由圖2所示狀態(tài)變?yōu)閳D3所示狀態(tài)。從而，保證觀看者處于該特定位置時，其左眼所接收到的圖像信息為左眼圖像，右眼所接受到的圖像信息為右眼圖像，避免了 “串?dāng)_”現(xiàn)象的發(fā)生，使觀看者能夠正常觀看到3D圖像。[〇〇46] 在本實(shí)施方式中，優(yōu)選所述顯示面板調(diào)整單元還能夠用于控制顯示面板1所顯示的左右眼圖像的各像素的排列方式;所述3D顯示裝置還包括光柵面板調(diào)整單元(圖中未示出)，所述光柵面板調(diào)整單元用于調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置。所述顯示面板1所顯示的左右眼圖像的排列方式基本可以分為:(1)縱向排列方式，即顯示左眼圖像的像素和顯示右眼圖像的像素均分別為顯示面板1上的多個沿縱向排列的像素列，且顯示左眼圖像的像素列和顯示右眼圖像的像素列間隔排列，如圖4所示；(2)斜向排列方式，即顯示左眼圖像的像素和顯示右眼圖像的像素均分別沿顯示面板1的斜向(一般可以為對角線方向)排列成列， 且顯示左眼圖像的斜向像素列和顯示右眼圖像的斜向像素列間隔設(shè)置，如圖5所示。一般地，以縱向排列方式和以斜向排列方式顯示相同的圖像內(nèi)容時，其顯示效果存在差別；例如，在某種情況下，如可以是顯示面板1處于縱屏顯示狀態(tài)時，縱向排列方式的顯示效果較好;而在另一種情況下，如可以是顯示面板1處于橫屏顯示狀態(tài)或者傾斜顯示和狀態(tài)時，斜向排列方式的顯示效果可能會更好。可以理解的是，在顯示面板1中顯示左右眼圖像的各像素的排列方式發(fā)生變化時，為了使觀看者的左右眼透過光柵面板2的開口區(qū)能夠分別看到顯示面板1的顯示左眼圖像和右眼圖像的像素，所述光柵面板2中開口區(qū)的排列方式也要隨之相應(yīng)變化。因此，在本實(shí)施方式中，當(dāng)顯示面板調(diào)整單元控制顯示面板1所顯示的左右眼圖像的各像素的排列方式改變時，所述光柵面板調(diào)整單元對光柵面板2的開口區(qū)的位置作相應(yīng)調(diào)整。在顯示面板1所顯示的左右眼圖像的各像素的排列方式以及光柵面板2的開口區(qū)的位置調(diào)整之后，可以獲得更好的顯示效果。
[0047]在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，3D顯示裝置的結(jié)構(gòu)與上述第一實(shí)施方式中給出的結(jié)構(gòu)不同；具體地，所述區(qū)別之一在于:第二實(shí)施方式中，光柵面板2與顯示面板1的形狀尺寸相同，且所述光柵面板2的分辨率為顯示面板1的分辨率的n2倍(在本實(shí)施方式中，分辨率倍數(shù)指像素?cái)?shù)量之間的比值)，所述n為大于等于2的整數(shù);也就是說，所述光柵面板2的分辨率為顯示面板1的分辨率的4倍、9倍、16倍等。如圖6所示中，光柵面板2的分辨率為顯示面板1 的分辨率的4倍;又如圖7所示中，光柵面板2的分辨率為顯示面板1的分辨率的9倍。
[0048]在上述區(qū)別之一外，第二實(shí)施方式相比于上述第一實(shí)施方式的另一區(qū)別在于:所述3D顯示裝置除包括顯示面板1和光柵面板2之外，還包括人眼位置追蹤單元和光柵面板調(diào)整單元，其中，所述人眼位置追蹤單元與上述第一實(shí)施方式中相同，而所述光柵面板調(diào)整單元則用以根據(jù)人眼的位置信息以及顯示面板1所顯示的左右眼圖像的排列方式，調(diào)整光柵面板2的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾取Ｋ龉鈻琶姘逭{(diào)整單元對光柵面板2的開口區(qū)的位置和寬度的調(diào)整通過將作為透光區(qū)的像素變?yōu)榉峭腹鈪^(qū)和/或?qū)⒆鳛榉峭腹鈪^(qū)的像素變?yōu)橥腹鈪^(qū)來實(shí)現(xiàn)。
[0049]具體地，下面對調(diào)整光柵面板2的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾鹊脑砗瓦^程進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0050]以所述光柵面板2為黑白液晶顯示面板，且光柵面板2的每個開口區(qū)由連續(xù)的多列像素組成為例進(jìn)行說明，在調(diào)整光柵面板2的開口區(qū)的位置時，例如，以圖7所示為例，需要將開口區(qū)向左方向平移，且調(diào)整量為一列像素的寬度，在此情況下，可以設(shè)置每個開口區(qū)內(nèi)的最右一列像素由透光變?yōu)椴煌腹?，改變之后，該列像素不再作為開口區(qū)的一部分；同時， 設(shè)置在該開口區(qū)的左側(cè)與該開口區(qū)相鄰的一列像素由不透光變?yōu)橥腹?，改變之后，該列像素成為開口區(qū)的一部分，最終調(diào)整之后如圖8所示。通過上述設(shè)置獲得的新的開口區(qū)，其與原開口區(qū)相比，寬度不變，但位置向左移動了一列像素的寬度。在調(diào)整量為多列像素時，其調(diào)整過程與上述相同，其區(qū)別在于，由不透光變?yōu)橥腹庖约坝赏腹庾優(yōu)椴煌腹獾臑槎嗔邢袼?。此外，如果是需要向右調(diào)整光柵面板2的開口區(qū)的位置，其調(diào)整過程也是與上述類似，區(qū)別在于在右側(cè)方向?qū)⒉煌腹獾南袼亓凶優(yōu)橥腹猓谧髠?cè)方向，將透光的像素列變?yōu)椴煌腹猓?最終調(diào)整之后如圖9所示，該具體調(diào)整過程在此就不再贅述。[〇〇51]仍以所述光柵面板2為黑白液晶顯示面板，且光柵面板2的每個開口區(qū)由連續(xù)的多列像素組成為例，在調(diào)整光柵面板2的開口區(qū)的寬度時，例如，以圖6所示為例，需要增加開口區(qū)的寬度，且增加的寬度為一列像素的寬度，在此情況下，可以設(shè)置在每個開口區(qū)的左側(cè) (也可以是右側(cè)，根據(jù)需要選定)與每個開口區(qū)相鄰的一列像素由不透光變?yōu)橥腹?，改變之后，所述開口區(qū)在寬度方向上多了一列像素，從而增加了一列像素的寬度，最終調(diào)整之后如圖10所示。在需要增加的寬度為多列像素的寬度時，其調(diào)整過程與上述類似，其區(qū)別在于， 由不透光變?yōu)橥腹獾南袼貫槎嗔邢袼?，該多列像素可以是開口區(qū)的左側(cè)和/或右側(cè)方向的。 此外，在需要減小開口區(qū)的寬度時，其調(diào)整過程與上述類似，區(qū)別在于在開口區(qū)內(nèi)的左側(cè)和/或右側(cè)的透光像素變?yōu)椴煌腹庀袼?，該具體調(diào)整過程在此就不再贅述。
[0052]需要說明的是，上述對光柵面板2的開口區(qū)的位置的調(diào)整和對寬度的調(diào)整可以同時進(jìn)行，以獲得所需的開口區(qū)。該具體調(diào)整過程是對位置的調(diào)整和對寬度的調(diào)整的簡單疊加，在此就不再贅述。[〇〇53] 在第二實(shí)施方式中，當(dāng)人眼位置追蹤單元追蹤到人眼處于特定位置時，在光柵面板調(diào)整單元的控制下，調(diào)整光柵面板2的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?，例如，如圖7和圖8所示， 將光柵面板2的開口區(qū)向左平移一列像素的寬度，調(diào)整之后，透過光柵面板2的開口區(qū)，觀看者的左眼能夠看到顯示面板1的顯示左眼圖像的像素，右眼能夠看到顯示面板1的顯示右眼圖像的像素，從而觀看者可以正常觀看到3D圖像信息，避免出現(xiàn)“串?dāng)_”現(xiàn)象的發(fā)生。[〇〇54]需要說明的是，在第二實(shí)施方式中，“特定位置”的含義范圍大于第一實(shí)施方式中出現(xiàn)的“特定位置”的含義范圍，其區(qū)別在于，第二實(shí)施方式中，“特定位置”的范圍不僅包括在調(diào)整之前，觀看者的左眼透過光柵面板2的開口區(qū)看到顯示面板1的顯示右眼圖像的像素，觀看者的右眼透過光柵面板2的開口區(qū)看到顯示面板1的顯示左眼圖像的像素的位置；還包括在調(diào)整之前，觀看者的左眼透過光柵面板2的開口區(qū)同時看到顯示面板1的顯示左眼圖像和顯示右眼圖像的像素，和/或，觀看者的右眼透過光柵面板2的開口區(qū)同時看到顯示面板1的顯示左眼圖像和顯示右眼圖像的像素的位置。這是因?yàn)樵诘诙?shí)施方式中，可以對第二實(shí)施方式中，光柵面板2的分辨率為顯示面板1的分辨率的n2倍，從而可以對開口區(qū)的位置、寬度進(jìn)行調(diào)整，通過調(diào)整開口區(qū)的寬度和/或位置，在不改變顯示面板1所顯示的左右眼圖像的相對位置的情況下，使觀看者的左眼無法看到顯示面板1的顯示右眼圖像的像素， 觀看者的右眼無法看到顯示面板1的顯示左眼圖像的像素。
[0055]由于光柵面板2的分辨率為顯示面板1的分辨率的n2倍，在光柵面板2和顯示面板1 的形狀尺寸相同的情況下，光柵面板2上作為透光區(qū)的像素和作為非透光區(qū)的像素的尺寸大小明顯小于顯示面板1的像素的尺寸大小，因此，在改變光柵面板2的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾葧r，控制該開口區(qū)的位置的發(fā)生平移的距離較短(一般不超過光柵面板2上的n個作為透光區(qū)/非透光區(qū)的像素)，以及寬度增減的尺寸較小(一般也不超過光柵面板2上的n個作為透光區(qū)/非透光區(qū)的像素)，就可以保證觀看者在特定位置處其左眼透過光柵面板2的開口區(qū)看到顯示面板1的顯示左眼圖像的像素，右眼透過光柵面板2的開口區(qū)看到顯示面板1 的顯示右眼圖像的像素，而不會出現(xiàn)光柵面板2的開口區(qū)過小以及因此而導(dǎo)致光柵面板2的非透光區(qū)遮蔽住顯示面板1，觀看者的左右眼無法準(zhǔn)確看到顯示面板所顯示的左右眼圖像信息的問題，以及不會出現(xiàn)光柵面板2的開口區(qū)過大以及因此而導(dǎo)致的觀看者的左右眼均能透過光柵面板2的開口區(qū)同時看到顯示面板1所顯示的左右眼圖像信息的問題，以及不會出現(xiàn)光柵面板2的開口區(qū)的位置出現(xiàn)偏差以及因此而導(dǎo)致的觀看者的左眼能夠透過光柵面板2的開口區(qū)看到顯示面板1的顯示右眼圖像的像素、右眼能夠透過光柵面板2的開口區(qū)看到顯示面板1的顯示左眼圖像的像素，從而無法解決上述“串?dāng)_”現(xiàn)象的問題。[〇〇56]在現(xiàn)有技術(shù)中，普通的3D顯示裝置只能單獨(dú)在橫屏顯示狀態(tài)下或者單獨(dú)在縱屏顯示狀態(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn)3D顯示效果，而如果3D顯示裝置的橫縱屏顯示狀態(tài)切換時，由于觀看者相對于3D顯示裝置的位置關(guān)系發(fā)生變化，觀看者的左右眼會無法分別單獨(dú)接收到左眼圖像和右眼圖像，從而無法實(shí)現(xiàn)3D顯示。在本實(shí)施方式中，優(yōu)選所述3D顯示裝置還包括用于感知橫縱屏顯示狀態(tài)的顯示狀態(tài)感知單元;所述光柵面板調(diào)整單元根據(jù)所述3D顯示裝置的橫縱屏顯示狀態(tài)，調(diào)整光柵面板2的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?，以便在所?D顯示裝置的顯示狀態(tài)由橫屏顯示切換為縱屏顯示或者由縱屏顯示切換為橫屏顯示之后，使透過光柵面板2的開口區(qū)，觀看者的左眼能夠看到顯示面板1的顯示左眼圖像信息的像素，觀看者的右眼能夠看到顯示面板1的顯示右眼圖像信息的像素，從而無論在縱屏顯示狀態(tài)，還是在橫屏顯示狀態(tài)均能夠?qū)崿F(xiàn)3D顯示。[〇〇57]在本實(shí)施方式中，所述顯示面板1所顯示的左眼圖像的數(shù)量為多個，右眼圖像的數(shù)量為多個，且左眼圖像和右眼圖像一一對應(yīng)，每一組對應(yīng)的左眼圖像和右眼圖像顯示給一個觀看者。換言之，顯示面板1的各像素分為多組;在第一組像素中，其中一部分像素用于顯示第一幅左眼圖像，另一部分像素則用于顯示第一幅右眼圖像，所述光柵面板2的開口區(qū)設(shè)置使該第一幅左眼圖像和第一幅右眼圖像被位于第一個位置的第一個觀看者的左眼和右眼分別接收到，從而使第一個觀看者能夠看到根據(jù)第一幅左眼圖像和第一幅右眼圖像形成的3D圖像;在顯示面板1的第二組像素中，其中一部分像素用于顯示第二幅左眼圖像，另一部分像素則用于顯示第二幅右眼圖像，所述光柵面板2的開口區(qū)設(shè)置使該第二幅左眼圖像和第二幅右眼圖像被位于第二個位置的第二個觀看者的左眼和右眼分別接收到，從而使第二個觀看者能夠看到根據(jù)第二幅左眼圖像和第二幅右眼圖像形成的3D圖像；以此類推，所述3D顯示裝置可以同時讓位于多個位置的觀看者均能夠觀看到3D圖像。具體地，上述顯示面板所顯示的第一幅左眼圖像、第二幅左眼圖像等多個左眼圖像可以是相同的，第一幅右眼圖像、第二幅右眼圖像等多個右眼圖像也可以是相同的，從而使各個觀看者看到相同的 3D圖像。當(dāng)然，上述顯示面板所顯示的第一幅左眼圖像、第二幅左眼圖像等多個左眼圖像可以是不同或者不完全相同的，第一幅右眼圖像、第二幅右眼圖像等多個右眼圖像也可以是不同或不完全相同的，從而使各個觀看者能夠根據(jù)需要選擇自己要看到的3D圖像。[〇〇58]在本發(fā)明的第三實(shí)施方式中，3D顯示裝置的結(jié)構(gòu)區(qū)別于上述第一實(shí)施方式、第二實(shí)施方式中給出的結(jié)構(gòu)，區(qū)別在于，3D顯示裝置包括顯示面板1、光柵面板2和人眼位置追蹤單元，在顯示面板1、光柵面板2和人眼位置追蹤單元之外，還同時包括顯示面板調(diào)整單元和光柵面板調(diào)整單元。其中，所述顯示面板1和人眼位置追蹤單元與上述第一實(shí)施方式、第二實(shí)施方式中顯示面板1和人眼位置追蹤單元是相同的，顯示面板調(diào)整單元與第一實(shí)施方式中的顯示面板調(diào)整單元是相同的，光柵面板2、光柵面板調(diào)整單元與第二實(shí)施方式中的光柵面板2、光柵面板調(diào)整單元是相同的。[〇〇59] 在第三實(shí)施方式中，3D顯示裝置同時包括顯示面板調(diào)整單元和光柵面板調(diào)整單元，這樣在觀看者的位置發(fā)生變化時，既可以通過調(diào)整顯示面板1所顯示的左右眼圖像的相對位置，也可以通過調(diào)整光光柵面板2的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?，或者二者同時進(jìn)行來保證觀看者的左眼透過光柵面板2的開口區(qū)看到且僅看到顯示面板1的顯示左眼圖像的像素， 右眼透過光柵面板2的開口區(qū)看到且僅看到顯示面板1的顯示右眼圖像的像素，相比于上述第一實(shí)施方式、第二實(shí)施方式，第三實(shí)施方式中可以根據(jù)需要選擇合適的調(diào)整方式，或者兩種調(diào)節(jié)方式同時進(jìn)行，提高調(diào)整的速度，避免出現(xiàn)調(diào)整的速度慢于觀看者的位置移動的速度的情況，保證觀看者在移動或快速移動過程中也能觀看到3D圖像。
[0060]在第三實(shí)施方式中，優(yōu)選所述顯示面板調(diào)整單元也能夠用于控制顯示面板1所顯示的左右眼圖像的各像素的排列方式，在光柵面板調(diào)整單元能夠調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾鹊幕A(chǔ)上，顯示面板調(diào)整單元和光柵面板調(diào)整單元二者配合，可以根據(jù)顯示效果的需要控制顯示面板1所顯示的左右眼圖像的各像素的排列方式相應(yīng)改變，從而獲得所需的顯示效果。其具體過程和原理在上述第一實(shí)施方式中已有詳細(xì)描述，在此就不再贅述。
[0061]綜上所述，本發(fā)明提供的3D顯示裝置，其通過顯示面板調(diào)整單元調(diào)整調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置和/或通過光柵面板調(diào)整單元調(diào)整光柵面板2的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾龋褂^看者的位置變化或者變化過程中，其左右眼透過光柵面板2的開口區(qū)能夠分別看到顯示面板1的顯示左眼圖像的像素和顯示右眼圖像的像素，從而滿足實(shí)現(xiàn) 3D顯示的要求，改善由于觀看者的位置移動而導(dǎo)致的“串?dāng)_”現(xiàn)象。[〇〇62]本發(fā)明還提供一種3D顯示方法，并給出其多個實(shí)施方式。在第一個實(shí)施方式中，所述3D顯示方法包括下述步驟S1和S2。[〇〇63]S1，檢測觀看者的雙眼的位置信息。
[0064]步驟S1中，對觀看者的雙眼位置信息的檢測可以通過攝像頭等結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。具體地，可以利用攝像頭持續(xù)地追蹤觀看者，從而在觀看者的位置發(fā)生變化時或者觀看者的位置的移動過程中，能夠及時獲取觀看者的左眼和右眼的具體位置。
[0065]S2,根據(jù)觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置。[〇〇66]調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置的方法過程在上述3D顯示裝置的第一個實(shí)施方式中已有詳細(xì)描述，在此就不再贅述。在步驟S2中，隨時根據(jù)觀看者的雙眼位置的變化，調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置。在調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置之后，觀看者的左眼能夠透過光柵面板的開口區(qū)看到顯示面板的顯示左眼圖像的像素，觀看者的右眼能夠透過光柵面板的開口區(qū)看到顯示面板的顯示右眼圖像的像素，從而觀看者左眼看到的左眼圖像和右眼看到的右眼圖像在大腦中形成為3D圖像，即實(shí)現(xiàn)了 3D顯示。[〇〇67] 根據(jù)上述步驟S1和S2,當(dāng)觀看者的位置移動時，其左眼和右眼也能分別接收到顯示面板所顯示的左眼圖像和右眼圖像，從而在大腦中形成3D圖像，實(shí)現(xiàn)3D顯示。與現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)象，不會出現(xiàn)“串?dāng)_”現(xiàn)象以及由此而導(dǎo)致的無法實(shí)現(xiàn)3D顯示。[〇〇68]在本實(shí)施方式中，作為一個優(yōu)選實(shí)施例，所述3D顯示方法還包括下述步驟S3和S4。 [〇〇69]S3,感知3D顯示裝置的橫縱屏顯示狀態(tài)。[〇〇7〇]具體地，在步驟S3中，對3D顯示裝置的橫縱屏顯示狀態(tài)可以通過陀螺儀等結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0071]S4,在3D顯示裝置的橫縱屏顯示狀態(tài)改變時，根據(jù)觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?。[〇〇72]調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾鹊姆椒ㄟ^程在上述3D顯示裝置的第二實(shí)施方式中已有詳細(xì)描述，在此就不再贅述。在調(diào)整之后，無論3D顯示裝置處于橫屏顯示狀態(tài)，還是處于縱屏顯示狀態(tài)，均能實(shí)現(xiàn)3D顯示。[〇〇73] 需要說明的是，所述步驟S3?S4與上述步驟S1?S2之間不存在時間上的先后依次的關(guān)系。[〇〇74]此外，在本實(shí)施方式中，作為另一個優(yōu)選實(shí)施例，所述3D顯示方法還包括下述步驟 S5 ?S6〇
[0075]S5,切換左右眼圖像的各像素的排列方式。[〇〇76]在步驟S5中，根據(jù)顯示效果的需要，選擇左右眼圖像的各像素的排列方式，以獲得較好的顯示效果。
[0077]S6,根據(jù)左右眼圖像的各像素的排列方式，以及觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?。[〇〇78]調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾鹊姆椒ㄟ^程在上述3D顯示裝置的第二實(shí)施方式中已有詳細(xì)描述，在此就不再贅述。經(jīng)過調(diào)整，切換了排列方式的左右眼圖像的像素能夠分別被觀看者的左眼和右眼看到，從而實(shí)現(xiàn)3D顯示。[〇〇79] 需要說明的是，所述步驟S5?S6與上述步驟S1?S2、步驟S3?S4之間不存在時間上的先后依次的關(guān)系。
[0080]在本發(fā)明提供的3D顯示方法的第二實(shí)施方式中，3D顯示方法包括下述步驟S1’和 S2,。
[0081]S1’，檢測觀看者的雙眼的位置信息。
[0082]步驟S1’與上述第一實(shí)施方式中的步驟S1相同，在此就不再贅述。
[0083]S2’，根據(jù)觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?。[〇〇84]在步驟S2’中，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾鹊姆椒ㄟ^程在上述3D顯示裝置的第二個實(shí)施方式中已有詳細(xì)描述，在此就不再贅述。在步驟S2 ’中，隨時根據(jù)觀看者的雙眼位置的變化，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾取Ｔ谡{(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾戎?，觀看者的左眼能夠透過光柵面板的開口區(qū)看到顯示面板的顯示左眼圖像的像素，觀看者的右眼能夠透過光柵面板的開口區(qū)看到顯示面板的顯示右眼圖像的像素，從而觀看者左眼看到的左眼圖像和右眼看到的右眼圖像在大腦中形成為3D圖像，即實(shí)現(xiàn)了 3D顯示。[〇〇85]根據(jù)上述3D顯示裝置的第二個實(shí)施方式中所記載的，為在調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾葧r，避免在調(diào)整之后出現(xiàn)觀看者的左眼無法透過光柵面板的開口區(qū)看到顯示面板的顯示左眼圖像的像素，觀看者的右眼無法透過光柵面板的開口區(qū)看到顯示面板的右眼圖像的像素的現(xiàn)象的出現(xiàn)，所述光柵面板的分辨率應(yīng)大于顯示面板的分辨率，一般地，在光柵面板與顯示面板的形狀尺寸相同的情況下，光柵面板的分辨率為顯示面板的分辨率的n2倍，所述n為大于等于2的整數(shù)。而且，在調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾葧r，調(diào)整量應(yīng)設(shè)置的較小，具體不宜大于顯示面板的一列像素的寬度。
[0086]根據(jù)上述步驟S1’和S2’，當(dāng)觀看者的位置移動時，其左眼和右眼也能分別接收到顯示面板所顯示的左眼圖像和右眼圖像，從而在大腦中形成3D圖像，實(shí)現(xiàn)3D顯示。與現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)象，不會出現(xiàn)“串?dāng)_”現(xiàn)象以及由此而導(dǎo)致的無法實(shí)現(xiàn)3D顯示。[〇〇87]在本發(fā)明提供的3D顯示方法的第三實(shí)施方式中，3D顯示方法包括步驟S1”和步驟 S2，，。[〇〇88]S1”，檢測觀看者的雙眼的位置信息。
[0089]步驟S1”也與上述第一實(shí)施方式中的步驟S1相同，在此就不再贅述。
[0090]S2”，根據(jù)觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置，以及調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾取?br>[0091]在步驟S2”中，同時調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置，以及光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?，與上述第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式相比，這樣設(shè)置可以提高調(diào)整的速度，避免出現(xiàn)調(diào)整的速度慢于觀看者的位置移動的速度的情況，保證觀看者在移動或快速移動過程中也能觀看到3D圖像。[〇〇92]綜上所述，本發(fā)明提供的3D顯示方法，其通過檢測觀看者的雙眼的位置信息，并根據(jù)該位置信息，調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置;和/或根據(jù)觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾?，使觀看者的位置變化或者變化過程中， 其左右眼能夠分別看到左眼圖像和右眼圖像，從而滿足實(shí)現(xiàn)3D顯示的要求，改善由于觀看者的位置移動而導(dǎo)致的“串?dāng)_”現(xiàn)象。[〇〇93]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3D顯示裝置，包括顯示面板和光柵面板，所述顯示面板用以顯示左眼圖像和右 眼圖像;所述光柵面板設(shè)置在顯示面板的出光側(cè)，用以形成光柵;其特征在于，所述3D顯示 裝置還包括人眼位置追蹤單元，以及還包括顯示面板調(diào)整單元和/或光柵面板調(diào)整單元；所述人眼位置追蹤單元用于追蹤人眼的位置信息；所述顯示面板調(diào)整單元用以根據(jù)人眼的位置信息，調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像 的相對位置；所述光柵面板調(diào)整單元用以根據(jù)人眼的位置信息以及顯示面板所顯示的左右眼圖像 的排列方式，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾取?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述顯示面板調(diào)整單元還用于控制 顯示面板所顯示的左右眼圖像的各像素的排列方式。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述3D顯示裝置還包括用于感 知橫縱屏顯示狀態(tài)的顯示狀態(tài)感知單元；所述光柵面板調(diào)整單元根據(jù)所述3D顯示裝置的橫縱屏顯示狀態(tài)，調(diào)整光柵面板的開口 區(qū)的位置和/或?qū)挾取?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述光柵面板為黑白液晶顯示面 板。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述黑白液晶顯示面板中，相鄰像 素之間的區(qū)域透光或半透光。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任意一項(xiàng)所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述光柵面板 與顯示面板的形狀尺寸相同，且分辨率相等。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任意一項(xiàng)所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述光柵面板 與顯示面板的形狀尺寸相同，且所述光柵面板的分辨率為顯示面板的分辨率的n2倍，所述n 為大于等于2的整數(shù)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述人眼位置追蹤單元為攝像頭。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述左眼圖像的數(shù)量為多個，所述 右眼圖像的數(shù)量為多個，且左眼圖像和右眼圖像一一對應(yīng)，每一組對應(yīng)的左眼圖像和右眼 圖像顯示給一個觀看者。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述左右眼圖像的各像素的排 列方式包括:左右眼圖像包括豎直的多列像素，且左右眼圖像的像素列間隔設(shè)置;或者左右眼圖像的像素按照顯示面板的對角線方向分別排列成列，且左右眼圖像的斜向像 素列間隔設(shè)置。11.一種3D顯示方法，其特征在于，所述3D顯示方法包括:檢測觀看者的雙眼的位置信息；根據(jù)觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整顯示面板所顯示的左右眼圖像的相對位置;和/或根據(jù)觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾取?2.根據(jù)權(quán)利要求11所述的3D顯示方法，其特征在于，所述3D顯示方法還包括:感知3D顯示裝置的橫縱屏顯示狀態(tài)；在3D顯示裝置的橫縱屏顯示狀態(tài)改變時，根據(jù)觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整光柵面板的開口區(qū)的位置和/或?qū)挾取?3.根據(jù)權(quán)利要求11所述的3D顯示方法，其特征在于，所述3D顯示方法還包括:切換左右眼圖像的各像素的排列方式；根據(jù)左右眼圖像的各像素的排列方式，以及觀看者的雙眼位置信息，調(diào)整光柵面板的 開口區(qū)的位置和/或?qū)挾取?br>【文檔編號】H04N13/04GK105959674SQ201610341739
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】盧鵬程, 陳小川, 趙文卿, 楊明, 王倩, 王磊, 許睿, 高健, 牛小辰, 王海生, 李昌峰, 楊盛際
【申請人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司