CN101990106A - 一种裸眼可视立体显示***及其实现方法 - Google Patents

一种裸眼可视立体显示***及其实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及三维立体显示技术领域，公开了一种裸眼可视立体显示***，包括液晶显示屏、屏显驱动模块、视频解码模块、液晶立体光栅、方波发生器和立体驱动模块；立体驱动模块与屏显驱动模块和视频解码模块电连接，将视频解码模块输出的原始肩并肩图像格式转换为适合立体显示的点并点模式；方波发生器产生特定占空比的电压方波驱动液晶立体光栅，使光栅液晶呈现不透明状，对左右眼视线进行区隔，将经过处理后的点并点立体图像形成裸眼可视的立体显示。本发明还同时公开了一种裸眼可视立体显示***的实现方法，通过本发明提供的一种裸眼可视立体显示***及其实现方法，不需要用户佩戴立体眼镜即可完成立体显示。

Description

一种裸眼可视立体显示***及其实现方法
技术领域
本发明涉及三维立体显示技术领域，更具体地说，涉及一种可不戴眼镜的裸眼可视的立体显示***及其实现方法。
背景技术
现有的立体显示技术和方法大部分都需要佩戴专门的立体眼镜才能实现，随着显示技术的进步和发展，出现了不用佩戴立体眼镜即可观看立体图像或视频的即裸眼可视的立体显示***和技术，当前的裸眼显示技术分为很多种，其中狭缝式光栅在小尺寸LCD中应用是最为方便和廉价的。但是现有的狭缝式光栅还是存在着在3D显示的时候会有纵向的暗线出现，影响观赏的效果，同时可视角度很小。
如附图1所示，这是普通的狭缝式光栅的原理，所示图例是狭缝式光栅的水平切面图。在LCD表面贴上光栅，光栅的受控开关液晶的高度与最佳观看距离相关。附图中c-d，e-f，…q-r就是采用液晶加电改变光导通特性的原理，在LCD屏幕前形成电压可控的不通光的的狭缝。由三角形的面积公式我们可以知道ΔABC与ΔABD～R的面积相等，同样ΔABc与ΔABd～r也是相等。也就是说c～r是在一条直线上。通过设计不同的观看距离，需要对光栅的高度进行相应调整。从附图1上看，通过这样的一个狭缝，左右眼就可以分别看到左右不同的画面。图中，左眼看到的是白色画面，右眼看到的是黑色画面。这样的屏显示立体画面的时候，需要将肩并肩的画面，首先处理为点并点的图像，如附图3所示，即奇数列为左眼图像，偶数列为右眼图像，或者相反。
附图2所示的为狭缝式光栅的平面示意图。从图上看，LCD屏被光栅分成了很多小条，在距离较近的条件下，会看到很明显的垂直条纹。但是很不幸的是，真正合适的观看距离范围较小，用户也不可能完全按照所规定的尺寸一点不变地去欣赏画面。因此，迫切需要一种新型的裸眼可视的立体显示技术，解决现有立体显示技术的缺陷和不足，提高立体显示效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有立体显示技术和实现方法显示效果不好并容易出现纵向暗线以及视场角小的缺陷和不足，提供了一种裸眼可视立体显示***及其实现方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种裸眼可视立体显示***及其实现方法，所述裸眼可视立体显示***包括液晶显示屏、屏显驱动模块和视频解码模块，还包括位于液晶显示屏表面的液晶立体光栅、方波发生器和立体驱动模块；
所述屏显驱动模块电连接于液晶显示屏，驱动图像数据在液晶显示屏上的显示；
所述立体驱动模块与屏显驱动模块和视频解码模块电连接，将视频解码模块输出的原始肩并肩图像格式转换为适合立体显示的点并点模式；
所述方波发生器产生特定占空比的电压方波驱动所述液晶立体光栅，使光栅液晶呈现不透明状，对左右眼视线进行区隔，将原始肩并肩图像经过处理后的点并点立体图像形成裸眼可视的立体显示。
具体的，所述方波发生器为120Hz方波发生器。
具体的，所述液晶立体光栅由方块状液晶部分和透亮部分相间排列组成。
具体的，所述特定占空比的电压方波是50％占空比的电压方波。
具体的，所述液晶显示屏是普通液晶电视或液晶显示屏幕。
具体的，所述原始肩并肩立体图像在合成立体显示的时候，在奇数行按照左右左右点并点显示，偶数行则按照右左右左来显示，如此循环排列。
为了更好地实现发明目的，提供一种裸眼可视立体显示***的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在液晶显示器的表面贴上液晶立体光栅；所述液晶立体光栅由液晶部分和透亮部分相间排列组成；液晶的排列与液晶像素的间距以及设计的观看距离相关；
S2、通过立体驱动模块将原始肩并肩立体图像合成点并点立体图像；
S3、方波发生器产生特定占空比的电压方波驱动所述液晶立体光栅，使光栅液晶呈现不透明状，对左右眼视线进行区隔，将所述肩并肩立体图像形成裸眼可视的立体显示。
在本发明所述的方法中，所述液晶立体光栅由方块状液晶部分和透亮部分相间排列组成。
在本发明所述的方法中，所述液晶显示屏是普通液晶电视或液晶显示屏幕。
在本发明所述的方法中，所述肩并肩立体图像在合成立体显示的时候，在奇数行按照左右左右点并点显示，偶数行则按照右左右左来显示，如此循环排列，或者相反排列。
实施本发明提供的一种裸眼可视立体显示***及其实现方法，实现了用户不用佩戴立体眼镜就可以观看立体图像，同时，通过实施本发明提供的一种裸眼可视立体显示***及其实现方法，提高了裸眼可视立体显示的效果，也解决了现有裸眼可视立体显示技术存在的在3D显示的时候会出现纵向暗线的缺陷和不足，促进了裸眼可视立体显示技术的推广和普及。
附图说明
下面将结合附图及实施例，对本发明作进一步说明，附图中：
图1是现有的普通狭缝式光栅的原理结构示意图，
图2是现有的普通狭缝式光栅的平面示意图，
图3是现有的将原始肩并肩立体图像处理为点并点图像的示意图，
图4是依据本发明一较佳实施例的一种裸眼可视立体显示***的结构示意图，
图5是依据本发明一较佳实施例的将原始肩并肩立体图像处理为点并点图像的示意图，
图6是依据本发明一较佳实施例的一种裸眼可视立体显示***的光栅排列的结构示意图，
图7是依据本发明一较佳实施例的一种裸眼可视立体显示***实现方法的流程图。
具体实施方式
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。
下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。
图1是现有的普通狭缝式光栅的原理结构示意图，图2是现有的普通狭缝式光栅的平面示意图，图3是现有的将原始肩并肩立体图像处理为点并点图像的示意图。对照图1、图2和图3以及下面对本发明的详细描述，本领域的普通技术人员可以很容易地发现本发明的技术特征和优势。
如图4所示的是依据本发明一较佳实施例的一种裸眼可视立体显示***的结构示意图，其中，裸眼可视立体显示***400包括液晶显示屏410、屏显驱动模块411(TCON)和视频解码模块413，还包括液晶立体光栅420、方波发生器421和立体驱动模块412；所述液晶立体光栅420位于液晶显示屏410的表面，即贴装在液晶显示屏410的表面；所述液晶立体光栅420由方块状液晶部分和透亮部分相间排列组成；
所述屏显驱动模块411电连接于液晶显示屏410，驱动图像数据在液晶显示屏410上的显示；
所述立体驱动模块412位于屏显驱动模块411和视频解码模块413之间，与屏显驱动模块411和视频解码模块413电连接，将视频解码模块413输出的原始肩并肩图像格式转换为适合立体显示的点并点模式；所述原始肩并肩立体图像在合成立体显示的时候，在奇数行按照左右左右点并点显示，偶数行则按照右左右左来显示，如此循环排列，或者相反排列；
所述方波发生器421产生特定占空比的电压方波驱动所述液晶立体光栅420，使光栅液晶呈现不透明状，对左右眼视线进行区隔，将原始肩并肩图像经过处理后的点并点立体图像形成裸眼可视的立体显示；本实施例采用的是120Hz方波发生器，方波发生器的频率并没有确定的要求，一般位于几十赫兹与几百赫兹之间，只要让光栅变成稳定的栅格即可，太高或太低都会引起栅格不稳定。方波发生器产生的电压方波占空比50％是最优的，因为光栅的驱动需要没有直流成分，如果占空比不是50％而是其他的占空比，就会在光栅的两极出现一个等效直流电压，会引起整个光栅液晶的工作不稳定，因此，非50％的占空比不是最优的方案。
所述液晶显示屏是普通液晶电视或液晶显示屏幕。本发明可以应用于日常生活的很多技术领域，大大促进了裸眼可视立体显示技术的推广和普及。
如图5所示的即为本发明一较佳实施例的将原始肩并肩立体图像处理为点并点图像的示意图。可以看出，原始肩并肩立体图像首先经过合成处理，形成点并点的立体图像，在奇数行按照左右左右点并点显示，偶数行则按照右左右左来显示，即奇数行的奇数列为左眼图像，偶数列为右眼图像，偶数行的奇数列为右眼图像，偶数列为左眼图像。
如图6所示的是依据本发明一较佳实施例的一种裸眼可视立体显示***的光栅排列的结构示意图，可以看出，所述液晶立体光栅由方块状液晶部分和透亮部分相间排列组成，图中黑色的代表是光栅液晶部分，白色的代表是永远透亮的部分，将黑色部分液晶的正负极相并联，用占空比为50％的电压方波驱动，即可产生如上图所示的不透明光栅。由这个图可以看出，光栅遮挡区已经被均匀分配到各个像素区域，所以那种暗线不复存在，图像将更加清晰透亮。这样的排列结构配合附图5所示的原始肩并肩立体图像处理方式即可消除现有的狭缝式光栅存在的在3D显示的时候会出现纵向暗线以及视场角小的缺陷和不足。
如图7所示的是依据本发明一较佳实施例的一种裸眼可视立体显示***实现方法的流程图，所述方法S700包括以下步骤：
步骤S702中，在普通2D液晶显示屏的表面贴上液晶立体光栅；所述液晶立体光栅由液晶部分和透亮部分相间排列组成，如附图6所示，图中黑色的代表是光栅液晶部分，白色的代表是永远透亮的部分，将黑色部分的正负极相并联，用占空比为50％的电压方波驱动，即可产生如上图所示的方块状的光栅，可以看出，光栅已经被均匀分配到各个像素区域，所以那种暗线不复存在，图像将更加清晰透亮；液晶的排列与液晶像素的间距以及设计的观看距离相关。
步骤S704中，视频解码模块过来的视频数据经过立体驱动模块将原始肩并肩立体图像合成点并点立体图像，如图5所示，可以看出，原始肩并肩立体图像首先经过合成处理，形成点并点的立体图像，在奇数行按照左右左右点并点显示，偶数行则按照右左右左来显示，即奇数行的奇数列为左眼图像，偶数列为右眼图像；偶数行的奇数列为右眼图像，偶数列为左眼图像，或者相反排列。
步骤S706中，方波发生器产生50％占空比的电压方波，方波发生器的频率为120Hz，驱动所述液晶立体光栅，使液晶由透明变得不透明，从而将左右眼视线隔离。经过精密设计，使得左眼只能看到左边图像，右眼只能看到右边图像，这样，所述肩并肩立体图像经过光栅形成裸眼可视的立体显示；所述液晶显示屏是普通液晶电视或液晶显示屏幕。本发明可以应用于日常生活的很多技术领域，大大促进了裸眼可视立体显示技术的推广和普及。
综上所述，本发明公开的一种裸眼可视立体显示***及其实现方法与传统的立体显示技术相比，实现了用户不用佩戴立体眼镜就可以观看立体图像，同时，通过实施本发明提供的一种裸眼可视立体显示***及其实现方法，提高了裸眼可视立体显示的效果，也解决了现有裸眼可视立体显示技术存在的在3D显示的时候会出现纵向暗线以及视场角小的缺陷和不足，促进了裸眼可视立体显示技术的推广和普及。
以上介绍和描述的内容仅为本发明的优选实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种裸眼可视立体显示***，包括液晶显示屏(410)、屏显驱动模块(411)和视频解码模块(413)，其特征在于，还包括位于液晶显示屏(410)表面的液晶立体光栅(420)、方波发生器(421)和立体驱动模块(412)；
所述屏显驱动模块(411)电连接于液晶显示屏(410)，驱动图像数据在液晶显示屏(410)上的显示；
所述立体驱动模块(412)与屏显驱动模块(411)和视频解码模块(413)电连接，将视频解码模块(413)输出的原始肩并肩图像格式转换为适合立体显示的点并点模式；
所述方波发生器(421)产生特定占空比的电压方波驱动所述液晶立体光栅(420)，使光栅液晶呈现不透明状，对左右眼视线进行区隔，将原始肩并肩图像经过处理后的点并点立体图像形成裸眼可视的立体显示。
2.根据权利要求1所述的裸眼可视立体显示***，其特征在于：所述方波发生器(421)为120Hz方波发生器。
3.根据权利要求1所述的裸眼可视立体显示***，其特征在于：所述液晶立体光栅(420)由方块状液晶部分和透亮部分相间排列组成。
4.根据权利要求1所述的裸眼可视立体显示***，其特征在于：所述特定占空比的电压方波是50％占空比的电压方波。
5.根据权利要求1所述的裸眼可视立体显示***，其特征在于：所述液晶显示屏(410)是普通液晶电视或液晶显示屏幕。
6.根据权利要求1所述的裸眼可视立体显示***，其特征在于：所述原始肩并肩立体图像在合成立体显示的时候，在奇数行按照左右左右点并点显示，偶数行则按照右左右左来显示，如此循环排列，或者相反排列。
7.一种裸眼可视立体显示***的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在普通2D液晶显示屏的表面贴上液晶立体光栅；所述液晶立体光栅由液晶部分和透亮部分相间排列组成；
S2、通过立体驱动模块将原始肩并肩立体图像合成点并点立体图像；
S3、方波发生器产生特定占空比的电压方波驱动所述液晶立体光栅，使光栅液晶呈现不透明状，对左右眼视线进行区隔，将所述肩并肩立体图像形成裸眼可视的立体显示。
8.根据权利要求7所述的裸眼可视立体显示***的实现方法，其特征在于：所述液晶立体光栅由方块状液晶部分和透亮部分相间排列组成。
9.根据权利要求7所述的裸眼可视立体显示***的实现方法，其特征在于：所述液晶显示屏是普通液晶电视或液晶显示屏幕。
10.根据权利要求7所述的裸眼可视立体显示***的实现方法，其特征在于：所述肩并肩立体图像在合成立体显示的时候，在奇数行按照左右左右点并点显示，偶数行则按照右左右左来显示，如此循环排列，或者相反排列。
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