CN116136623A - 裸视立体显示装置及显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种裸视立体显示装置及显示方法,该裸视立体显示装置包括:一显示面板、多个准直单元及多个转折单元。显示面板具有多个像素组,各像素组包含多个像素,且全部的像素阵列排列,显示面板朝出光方向发出影像光线;各准直单元位于至少一个像素的一侧,以接收影像光线,各准直单元将影像光线汇聚成一准直影像光线而沿着出光方向发出;各转折单元位于该像素组的中心两侧的至少一个像素之前,以接收准直影像光线并将准直影像光线转折成一转折影像光线沿着出光方向发出。其中,像素组的中心的两侧的转折影像光线呈对称斜向分布。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置的技术领域,特别是关于一种具有预定配置方式的图像面板、凸透镜及三角棱镜的裸视立体显示装置及显示方法。
背景技术
裸视立体显示,或称3D(3-Dimensional,3维)裸视显示,为一种不需要使用者佩戴特殊头盔或3D眼镜就能看见立体图像的技术。其中,裸视立体显示现行中最常见的方式为视差屏障式(Parallax Barriers)、柱状透镜式(Lenticular Lenses)或指向光源式(Directional Backlight)。
图1为一种使用视差屏障的示例性显示装置。其中,视差屏障(ParallaxBarriers)102设置于显示面板101的前方。左眼仅可看到一组交替的像素(Pixel),而右眼会看到左眼被阻挡的相邻的像素。在该显示装置中,左眼看到的像素和右眼看到的像素形成一幅图像,并模拟立体视觉。视差屏障显示是实现裸视3D显示的一种简单方法,但仍然存在许多缺点。其中一个缺点是,观看者必须位于预先设计的特定观看区域中,并且观看角度受到限制。其中另一个缺点是,视差屏障降低了亮度和分辨率。其中又一个缺点是,观看者可能会遇到串扰或重迭,其中右眼可能会看到一些用于左眼的图像,类似地,左眼亦可能会看到一些用于右眼的图像。
图2为使用柱状透镜式(Lenticular Lenses)的另一个示例性显示装置。其中,柱状透镜202设置在显示面板201的前面。柱状透镜通过转折将右眼和左眼的像素光引导到适当的视点,因此观看者可以观察到单个立体图像。柱状透镜的亮度性能优于视差屏障。
虽然,柱状透镜式的亮度性能优于视差屏障式。然而,视差屏障式和柱状透镜式都具有在分辨率和视区量之间折衷的缺点。例如,假设面板上的总像素数为N,视域为1。右眼分配N/2个像素,左眼分配N/2个像素,因此观看者只能看到N/2分辨率。当显示器设计为两个视区时,N/4个像素分配给第一个区域的右眼,N/4个像素分配给第二个区域的右眼,依此类推。因此,观看者只能看到N/4分辨率。
综观前所述,本发明的发明者思索并设计一种裸视立体显示装置及显示方法,以期针对习知技术的缺失加以改善,进而增进产业上的实施利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种裸视立体显示装置及显示方法,以改善前述之问题。
根据本发明的目的,提供一种裸视立体显示装置,其沿一出光方向依序包含一显示面板、多个准直单元以及多个转折单元。显示面板具有多个像素组,各个所述像素组包含多个像素,且全部的所述像素呈阵列排列,所述显示面板朝所述出光方向发出一影像光线。各个所述准直单元位于至少一个所述像素的一侧,以接收所述影像光线,各个所述准直单元将所述影像光线汇聚成一准直影像光线而沿着所述出光方向发出所述准直影像光线。各个所述转折单元位于所述像素组的中心两侧的至少一个所述像素之前,以接收所述准直影像光线,所述转折单元将所述准直影像光线转折成一转折影像光线而沿着所述出光方向发出所述转折影像光线。其中,所述像素组的中心的两侧的所述转折影像光线呈对称斜向分布。
优选地,所述准直单元为凸透镜,所述转折单元具有一入光面及一出光面,所述入光面为平面且平行于所述显示面板并面向所述显示面板,所述出光面相对于所述显示面板为斜面。
优选地,所述准直单元为凸透镜,所述准直单元具有相对的第一侧及第二侧,所述第一侧面向所述显示面板,且所述第一侧为凸面,所述第二侧为平面。
优选地,所述准直单元位于一个所述像素的一侧,所述准直单元具有相对的第一侧及第二侧,所述第一侧面向所述显示面板,且所述第一侧具有凸向所述显示面板的多个凸部,所述多个凸部分别对应于所述像素的多个子像素,所述第二侧为平面。
优选地,所述像素组的中心的两侧的所述转折单元的所述出光面为相对地斜向方式配置。
根据本发明的目的,另提供一种裸视立体显示方法,其包含下列步骤:提供一显示面板,所述显示面板具有多个像素组,各所述像素组包含多个像素,且全部的所述像素呈阵列排列;根据影像中物体的坐标信息及深度信息,控制所述像素发出对应的影像光线;设置多个准直单元于所述显示面板的一侧,以接收所述影像光线并将所述影像光线汇聚成一准直影像光线而沿着所述出光方向发出所述准直影像光线,各所述准直单元系位于至少一个所述像素的一侧;以及配置多个转折单元于所述多个准直单元的一侧且相对于所述显示面板,以接收所述准直影像光线并将所述准直影像光线转折成一转折影像光线而沿着所述出光方向发出,各所述转折单元位于所述像素组的中心两侧的至少一个所述像素之前;其中,所述像素组的中心的两侧的所述转折影像光线呈对称斜向分布。
优选地,更包含下列步骤:配置所述转折单元的一入光面为平面且平行于所述显示面板并面向所述显示面板;配置所述转折单元的一出光面为相对于所述显示面板的斜面;以及使所述像素组的中心两侧的所述转折单元的所述出光面为相对地斜向方式配置。
优选地,更包含下列步骤:配置凸透镜为所述准直单元,所述准直单元具有相对的第一侧及第二侧;以及使所述第一侧为面向所述显示面板,且所述第一侧为凸面,所述第二侧为平面。
优选地,更包含下列步骤:设置一个所述准直单元位于一个所述像素的一侧,所述准直单元具有相对的第一侧及第二侧;以及使所述第一侧为面向所述显示面板,且所述第一侧具有凸向所述显示面板的多个凸部,各所述凸部分别对应于一个所述像素的多个子像素,所述第二侧为平面。
优选地,裸视立体显示装置或裸视立体显示方法中,所述像素组的中心具有法线,由所述像素组的中心向所述像素组的中心两侧的方向,所述出光面与所述法线的夹角为逐渐缩小。
优选地,裸视立体显示装置或裸视立体显示方法中,所述像素组的中心两侧的所述转折影像光线向外扩散,且呈对称斜向分布。
优选地,裸视立体显示装置或裸视立体显示方法中,一个所述准直单元与一个所述转折单元整合成一体成型的一个模组。
以下将以具体的实施例配合所附的附图详加说明本发明的技术特征,以使本领域的技术人员可易于了解本发明的目的、技术特征、及其优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的一种裸视立体显示装置的示意图;
图2为现有的另一种裸视立体显示装置的示意图;
图3A及3B为裸视立体显示装置的技术说明的第一示意图;
图4A及4B为本发明的裸视立体显示装置的第一示意图;
图5A及5B为本发明的裸视立体显示装置的技术说明的第二示意图;
图6为本发明的裸视立体显示装置的第二示意图;
图7为本发明的裸视立体显示装置的第三示意图;
图8为本发明的裸视立体显示装置的第四示意图;
图9为本发明的裸视立体显示装置的第五示意图;
图10为本发明的裸视立体显示装置的第六示意图;
图11A及11B为本发明的裸视立体显示装置的第七示意图;
图12为本发明的裸视立体显示装置的第八示意图;
图13为本发明的裸视立体显示装置的第九示意图;
图14A及14B为本发明的裸视立体显示装置的第十示意图;
图15A及15B为本发明的裸视立体显示装置的另一实施例的示意图;
图16为本发明的裸视立体显示装置的又一实施例的示意图;
图17为本发明的裸视立体显示装置的再一实施例的示意图。
附图标记:
101,201,314,701,801,903,1109,1203,1301,1409:显示面板;
102:视差屏障;202:柱状透镜;301:A物体;302:B物体;
303,304,308,309,310,401,604,607,908,911,917,1005,1008,1011,1113,1114,1208,1210,1309,1310,1311,1413,1414,1503,1507,1604,1607:光线;
305:拍摄视区;306,307,1001,1107,1204,1302,1407:影像;311:观看视区;312,313,702,802:像素组;402,601,907,910,916,1002,1003,1004,1207,1211,1303,1304,1305,1501,1505,1601,1605:像素;403,602,1602:准直单元;404:准直影像光线;405,502,603:转折单元;4051:入光面;4052:出光面;
406:转折影像光线;501:入射光;503:出射光;606:直角棱镜;901,
1201:坐标;902:原点;904:A影像;906,915,1206:坐标位置;
909,918,923,1006,1009,1012:延伸线;912,915,1007,1010,1013,1206,1209,1306,1307,1308:交点;913:B影像;
1101,1102,1401:物体;1103,1104,1110,1111,1403,1404,1410,1411:点;
1105,1106,1405,1406:光场;1112,1412:像素组的范围;
1402,1408:观看者;1502,1506,1606:光学模组;1603:凸部
具体实施方式
本发明的优点、特征以及达到的技术方法将参照例示性实施例及所附图式进行更详细地描述而更容易理解,且本发明可以不同形式来实现,故不应被理解仅限于此处所陈述的实施例,相反地,对本领域的技术人员而言,所提供的实施例将使本揭露更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴,且本发明将仅为所附加的权利要求书所定义。
应当理解的是,尽管术语「第一」、「第二」等在本发明中可用于描述各种元件、部件、区域、区段、层及/或部分,但是这些元件、部件、区域、区段、层及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、区段、层及/或部分与另一个元件、部件、区域、区段、层及/或部分区分开。
除非另有定义,本发明所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明的领域的技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解的是,诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的定义,并且将不被解释为理想化或过度正式的意义,除非本文中明确地这样定义。
无论物体是发光的还是被其他光源照亮的,而光场则是表示所述物体发出的光线的矢量。其中,光场描述了真实物体的所有图像信息,包括光线的位置、方向、颜色和强度。裸视立体显示装置的目标是根据图像的位置和深度信息将图像的光发射到专用方向,并模拟真实物体的光场。这样观看者就可以在虚拟中看到立体图像,而不受限制在有限的视野范围内。
本实施例所提供的一种裸视立体显示装置,其沿一出光方向依次包括:一显示面板、多个准直单元以及多个转折单元。所述显示面板具有多个像素组,各个所述像素组包含多个像素,且全部的所述像素呈阵列排列,所述显示面板朝所述出光方向发出一影像光线。本实施例中,各所述个准直单元位于至少一个所述像素的一侧,以接收所述影像光线,各所述个准直单元将所述影像光线汇聚成一准直影像光线而沿着所述出光方向发出所述准直影像光线。各个所述转折单元位于所述像素组的中心两侧的至少一个所述像素之前,以接收所述准直影像光线,所述转折单元将所述准直影像光线转折成一转折影像光线而沿着所述出光方向发出所述转折影像光线。其中,所述像素组的中心的两侧的所述转折影像光线呈对称斜向分布。
以下将针对上述作更进一步地说明。
请配合参阅图3A及图3B。如图3A所示,光线303和光线304分别代表A物体301和B物体302的光场。立体摄影机放置在拍摄视区305中以记录或拍摄对应于A物体301和B物体302的立体影像。接着,显示设备的影像处理器可以从对应于A物体301和B物体302的立体影像中提取A物体301和B物体302的相对位置和深度关系。如图3B所示,裸视立体显示面板314包括多个像素组,而各像素组前(即裸视立体的显示面板314与观看视区311之间)设有如凸透镜的准直单元和如三角棱镜的转折单元。其中,裸视立体显示面板能以相对位置和深度关系来为观看视区311再现A物体的影像306和B物体的影像307的光场。例如,像素组312沿着从A物体的影像306到像素组312的直线发射光线308,并且像素组313同时从A物体的影像306和B物体的影像307发射光线,以此类推到所有像素组。因此,在观看视区311内的所有观看者都可以观察到A物体和B物体的模拟光场,而不会被限制在一个小视区中。然而,例如A物体301的光场303在A物体301的周围是连续的,而从像素发出的光308是有限且离散的,这种立体显示的质量取决于面板分辨率,即显示面板的像素密度。
顺带一提的是,二维显示设备是市场上最流行的显示设备,这些设备包括液晶显示(LCD)面板、发光二极管(LED)阵列、有机发光二极管(OLED)显示和屏(布)幕投影。由于现代显示技术的进步,更大尺寸和更高像素密度的显示设备不断出现在市场上。因此,更高的像素密度意味着利用丰富的像素来构建本发明的裸视立体显示装置变得可行。本发明利用转折原理将光重定向到特定方向,在下文中将作进一步说明。
请配合参阅图4A及4B,图4A及4B为本发明的裸视立体显示装置的第一示意图。如图4A及4B所示,所述显示面板具有多个像素组,各个像素组包含多个像素402,在图4A及4B中为了便于说明,暂先省略显示面板及其像素组,其将于后文中说明。
如图4A及4B所示,本实施例中的转折单元405具有一入光面及一出光面,所述入光面为平面,且面向并平行于所述显示面板,所述出光面相对于所述显示面板为斜面。另外,本实施例中的准直单元为403凸透镜,所述准直单元403具有相对的第一侧及第二侧,所述第一侧为凸面且面向所述显示面板,且所述第一侧为凸面,所述第二侧为平面。
其中,从像素402发出的光线(影像光线)401通过如凸透镜的准直单元403汇聚成准直影像光线404。准直影像光线404垂直通过如三角棱镜的转折单元405的入光面4051进入转折单元405。准直影像光线404通过转折单元405的出光面4052而转折偏转为转折影像光线406。其中,像素组的中心两侧的转折影像光线406向外扩散,且呈对称斜向分布。
请配合参阅图5A及图5B。入射角θ1和偏转角θ3的关系如图5A所示。转折角θ2可以用斯涅耳定律计算,sinθ1:sinθ2=n2:n1。其中,n1为转折单元502的材料的折射率。假设三角棱镜的转折单元502的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),n1为1.58;n2为大气的折射率,等于1。偏转角θ3为出射光503与入射光501的夹角,等于θ1与θ2的差。θ3和θ1的关系被计算并显示在图5B的表中。
图6是示例性实施例中的像素组排列的示意性平面图。为了清楚起见,图6中仅示出了像素组的一小部分。一个像素组由2n+1个像素601组成,n为正整数,除中心像素P0外,每个像素均配有一个如凸透镜的准直单元602和一个如三角棱镜的转折单元603。一个像素组中的像素按从-n到+n的升序编号,标记为P-n到P+n。对于像素P0,从像素发出的光线(影像光线)607被准直单元602汇聚成准直影像光线,并通过直角棱镜606而没有转折。对于除像素P0之外的像素P-n到P+n,从像素发出的光线604被准直单元602会聚成准直影像光线,接着被转折单元603转折,偏转角为a到a+n,其以角对称方式排列,即角a-n等于角a+n的负值。角度序列a+1、a+2、…、a+n设计为递增顺序,连续项之间的角度差不必为常数。
也就是说,该像素组的中心的两侧的该转折单元603的该出光面为相对地斜向方式配置,并且,该像素组的中心具有一法线,由该像素组的中心向该像素组的中心的两侧的方向,该出光面与该法线的一夹角为逐渐地缩小等方式变化。
请一并配合参阅图7、8。图7是说明像素组中的像素按行排列组织的示意图。图8是说明像素组中的像素以棋盘排列方式组织的框图。如图7所示,一个像素组702中的像素可以排列成线状或棋盘状排列。显示面板701由像素组阵列构成,像素组排列为X列Y行。像素组中的像素按线状排列进行组织配置。如图8所示,显示面板801由像素组802阵列构成,像素组排列为X列Y行;其中,像素组中的像素被配置为棋盘布置。
请配合参阅图9,其是描述物体影像和像素数据关系的示意图。为清楚起见,一个像素组中的像素数仅设置为7个,但应不可以此为限。另外,图中仅示例性地绘制了两个物体和一小部分像素组。坐标901和原点902表示图中的坐标,正z为朝向显示面板903正面的方向,负z为朝向显示面板903背面的方向。A影像904和B影像913的尺寸、位置和深度信息可以通过图中未绘示出的影像处理器从输入立体影像中提取。A影像904的坐标位置是(XA,ZA)(如符号906所指处),其中,ZA表示A影像所对应的A物体的深度。光线911从像素910以特定角度发出(如图6中a-3的角度)。根据包括像素910的位置和光线角度(如图6中a-3的角度)以及A影像904的大小和坐标在内的所有数据,影像处理器可以计算光线911的延伸线923和A影像904的交点912。因此,A影像904的交点912的数据能被对应于像素910,进而使所述像素910发出对应的光场(影像光线)。同样地,像素907发出的光线908的延伸线909和A影像904的交点906,那么A影像904的交点906的数据能被对应于像素907,进而使所述像素907发出对应的光场(影像光线)。B影像913的坐标位置是(XB,ZB)(如符号915所指处),并且ZB等于B影像913所对应的B物体的深度。类似地,像素916发出的光线917,其延伸线918具有和B影像913的交点915,因此交点915的数据能被对应于像素916,进而使该像素916发出对应的光场(影像光线)。其余像素亦依此方式类推,于此便不再加以赘述。
请配合参阅图10,其是输出的影像数据的说明,为了清楚起见,图中只显示了一小部分像素。光线1005的延伸线1006在交点1007与影像1001相交,则交点1007的数据D4写入或对应于像素1002。同理,光线1008的延伸线1009在交点1010与影像1001相交,因此,交点1010的数据D3写入或对应于像素1003;光线1011的延伸线1012在交点1013与影像1001相交,因此,交点1013的数据D2写入或对应于像素1004等等。其余像素亦依此方式类推,于此便不再加以赘述。
请配合参阅图11A及图11B,其是实物与影像显示光场对比的示意图。如图11A所示,关于真实环境,无论物体是发光的还是被其他光照亮的来源,其光场1105是由物体1101的点1103发出的光组成,而光场1106由物体1101的点1104发出的光组成。且,光场在所有方向上都是连续的。观看者1102可以观察光场1105和1106并识别物体1101的位置和方向。关于影像显示,显示面板1109包括多个标记为PG1至PGx的像素组。按照图9中描述的过程,并如图11B所示,影像1107数据将写入显示面板1109上的像素。点1110的影像数据将写入光束指向点1110的像素。假设所有像素为点1110位于像素组的范围1112中,并且光线1113从这些像素发出。光线1113包含影像1107的点1110的影像数据、方向和位置关系信息,而光线1114还包含点1111的影像数据、方向和位置关系信息。因此,光线1113和光线1114可相当于光场1105和1106。唯一不同的是光场1105和1106是连续场,而光线1113和1114由多束光线组成,并且是离散的。随着面板中像素组密度的增加以及每个像素组的像素数量的增加,光线1113和光线1114的光束密度也可以增加,立体影像的质量可以显著提高。
请参阅图12。如果影像位于面板前面,即观看者可以感觉到影像在屏幕之外。在面板前显示影像的过程如图12所示,与图9的过程类似。图12是图像显示过程的平面图。本实施例中,一个像素组中的像素数只设置为7个,为了清楚起见,图12中只显示了一小部分像素组。坐标1201和原点表示这个图12的坐标,正z是显示面板1203前面的方向。物体的影像1204的大小、位置和深度关系等信息可以通过影像处理器(图中未显示)从输入的立体影像中提取。影像1204的坐标位置为(XA、ZA)(符号1206标示处),其中,ZA等于影像1204到显示面板1203的距离。光线1208从像素1207以特定角度a+3发射(如图6所示)。基于包括像素1207的位置和光线角度a+3以及影像1204的大小和坐标在内的所有数据,影像处理器可以计算光线1208和影像1204的交点1206。因此,将影像1204的数据写入像素1207,进而使该像素1207发出对应的光场(影像光线)。同理,像素1211的光线1210会在交点1209处与影像1204相交,然后将交点1209的数据写入像素1211。然后将这个过程应用于所有像素,从而使所有像素发出对应的光场(影像光线)。
请参阅图13。图13是应用于输出的影像数据的详细说明,为了清楚起见,图中只显示了一小部分像素。光线1309在交点1306与影像1302相交,然后将交点1306的数据D0写入像素1303。同理,将交点1307的数据D2写入像素1304,写入交点1308的数据D3到像素1305等。然后将这个过程应用于所有像素,从而使所有像素发出对应的光场(影像光线)。
请参阅图14A及14B。图14A及14B是实物与显示影像光场对比的示意图。如图14A所示,关于真实环境,无论物体是发光的还是被其他光照亮的来源,光场1405由物体1401的点1403发出的光组成,光场1406由物体1401的点1404发出的光组成。光场在所有方向上都是连续的。观看者1402可以观察光场1405和1406并识别物体1401的位置和方向。关于影像显示,显示面板1409包括多个标记为PG1至PGx的像素组。影像1407的数据将通过以下和图12中描述的过程写入显示面板1409上的像素。影像1407的点1410的影像数据将写入光线指向点1410的(所对应的)像素。假设所有具有点1410的像素都位于像素组的范围1412内,并且光线1413是从这些像素发出的。光线1413包含影像1407的点1410的影像数据、方向和位置关系信息,而光线1414还包含点1411的数据、方向和位置关系信息。因此,光线1413和光线1414可相当于光场1405和1406。唯一不同的是光场1405和1406是连续场,而光线1413和光线1414由多束光束组成,并且是离散的。随着显示面板1409中像素组密度的增加以及每个像素组的像素数量增加,光线1413和光线1414的光束密度也可以增加。因此,可以从观看者1408的一侧改善裸视立体显示。
复请参阅图4并配合图15A及图15B。如图4所示的为凸透镜的准直单元401和为三角棱镜的转折单元405可以合并为一个光学模组(即如图15A及图15B所示),即将一个准直单元401和一个转折单元405以一体成型的方式制成。图15A及图15B为光学模组示意图。光学模组1502和光学模组1506是为凸透镜的准直单元401和为三角棱镜的转折单元405以一体成型的方式制成的光学模组,其与图4中的实施例有相同的光学功能,从而来自像素1501、1505的光线1503、1507可以分别被与图4功能相同的光学模组1502、1506而汇聚和偏转。
请参阅图16。如图16所示,其中,该准直单元位于一个该像素的一侧,该准直单元1602具有相对的一第一侧及一第二侧,该第一侧面向该显示面板,且该第一侧具有凸向该显示面板的多个凸部1603,该多个凸部1603分别对应于该像素1601的多个子像素,该第二侧为平面。进一步来说,一个像素通常由多个子像素组成,例如红色、绿色、蓝色子像素。可以增加一个像素的凸透镜数量,以获得更好的准直影像光线。在本实施例中,准直单元1602可具有三个凸部(凸透镜)1603,每个凸部1603对应于像素1601中的每一个子像素,以将每一个子像素的光线1604汇聚成准直影像光线。准直影像光线再被转折单元1603所接收而再进一步转折(折射)后发出。
请参阅图17。如图17所示,在本实施例中,其大致与前述的实施例相同或类似,其主要不同处在于,所述准直单元与一个所述转折单元整合成一体成型的一个光学模组1606。在本实施例中,光学模组1606可具有三个凸部(凸透镜),每个凸部对应于像素1605中的每一个子像素,以将每一个子像素的光线1607汇聚成准直影像光线再被进一步转折(折射)后发出。
进一步的,本发明还提供了一种裸视立体显示方法,其包含下列步骤:提供一显示面板,该显示面板具有多个像素组,各个像素组包含多个像素,且全部的像素呈阵列排列;根据影像中物体的坐标信息及深度信息,控制像素发出对应的影像光线;设置多个准直单元于显示面板的一侧,以接收影像光线,并将影像光线汇聚成一准直影像光线而沿着出光方向发出准直影像光线,各个准直单元位于至少一个像素的一侧;以及配置多个转折单元于多个准直单元的一侧且相对于显示面板,以接收准直影像光线,并将准直影像光线转折成一转折影像光线而沿着出光方向发出,各个转折单元位于像素组的中心两侧的至少一个像素之前;其中,像素组的中心两侧的转折影像光线呈对称斜向分布。
其中更包含下列步骤:依据每一像素的转折影像光线的角度,获得对应于该影像中该物体的坐标信息及深度信息。
需要说明的是,本发明的裸视立体显示方法,其详细实施方式对应于上述的裸视立体显示装置,于此便不再加以赘述。
综上所述,本发明的裸视立体显示装置及显示方法在通过显示面板沿着出光方向发出影像光线之后,可通过若干个准直单元将所述影像光线汇聚成一准直影像光线,然后再通过若干个转折单元将所述准直影像光线转折成转折影像光线,并发射到专用方向,从而使得观看者在虚拟中可以看到立体图像,使得观看者的视野范围不受限制,进而提高了裸视立体显示效果,提升了用户体验。
以上所述仅为举例性,而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含于后附的权利要求书中。
Claims (16)
1.一种裸视立体显示装置,其特征在于,所述裸视立体显示装置沿出光方向依次包括:
显示面板,具有多个像素组,各个所述像素组包含多个像素,且全部的所述像素呈阵列排列,所述显示面板朝所述出光方向发出影像光线;
多个准直单元,各个所述准直单元位于一个所述像素的一侧,以接收所述影像光线,各个所述准直单元将所述影像光线汇聚成准直影像光线而沿着所述出光方向发出所述准直影像光线;以及,
多个转折单元,各个所述转折单元位于所述像素组的中心的两侧的至少一个所述像素之前,以接收所述准直影像光线,所述转折单元将所述准直影像光线转折成转折影像光线而沿着所述出光方向发出所述转折影像光线;
其中,所述像素组的中心的两侧的所述转折影像光线呈对称斜向分布。
2.如权利要求1所述的裸视立体显示装置,其特征在于,所述像素组的中心的两侧的所述转折影像光线向外扩散,且呈对称斜向分布。
3.如权利要求1所述的裸视立体显示装置,其特征在于,所述转折单元具有入光面及出光面,所述入光面为平面,且面向并平行于所述显示面板,所述出光面相对于所述显示面板为斜面。
4.如权利要求3所述的裸视立体显示装置,其特征在于,所述准直单元为凸透镜,所述准直单元具有相对的第一侧及第二侧,所述第一侧为凸面且面向所述显示面板,所述第二侧为平面。
5.如权利要求3所述的裸视立体显示装置,其特征在于,所述准直单元位于一个所述像素的一侧,所述准直单元具有相对的第一侧及第二侧,所述第一侧面向所述显示面板,且所述第一侧具有凸向所述显示面板的多个凸部,多个所述凸部分别对应于所述像素的若干个子像素,所述第二侧为平面。
6.如权利要求4或5所述的裸视立体显示装置,其特征在于,所述像素组的中心的两侧的所述转折单元的出光面为相对地斜向方式配置。
7.如权利要求4或5所述的裸视立体显示装置,其特征在于,所述像素组的中心具有法线,由所述像素组的中心向所述像素组的中心的两侧的方向,所述出光面与所述法线的夹角为逐渐缩小。
8.如权利要求4或5所述的裸视立体显示装置,其特征在于,将一个所述准直单元与一个所述转折单元整合成一体成型的一个模组。
9.一种裸视立体显示方法,其特征在于,包括下列步骤:
提供显示面板,所述显示面板具有多个像素组,各个所述像素组包含多个像素,且全部的所述像素呈阵列排列;
根据影像中物体的坐标信息及深度信息,控制所述像素发出对应的影像光线;
设置多个准直单元于所述显示面板的一侧,以接收所述影像光线,并将所述影像光线汇聚成准直影像光线而沿着所述出光方向发出所述准直影像光线,各个所述准直单元位于至少一个所述像素的一侧;以及,
配置多个转折单元于所述多个准直单元的一侧且相对于所述显示面板,以接收所述准直影像光线,并将所述准直影像光线转折成转折影像光线而沿着所述出光方向发出,各个所述转折单元位于所述像素组的中心的两侧的至少一个所述像素之前;
其中,所述像素组的中心的两侧的所述转折影像光线呈对称斜向分布。
10.如权利要求9所述的裸视立体显示方法,其特征在于,所述像素组的中心的两侧的所述转折影像光线向外扩散,且呈对称斜向分布。
11.如权利要求9所述的裸视立体显示方法,其特征在于,还包括下列步骤:
配置所述转折单元的入光面为平面且面向并平行于所述显示面板;
配置所述转折单元的出光面为相对于所述显示面板的斜面;以及,
将所述像素组的中心的两侧的所述转折单元的所述出光面进行相对地斜向方式配置。
12.如权利要求11所述的裸视立体显示方法,其特征在于,还包括下列步骤:
配置凸透镜为所述准直单元,所述准直单元具有相对的第一侧及第二侧,所述第一侧为凸面,所述第二侧为平面;以及,
配置所述第一侧为面向所述显示面板。
13.如权利要求11所述的裸视立体显示方法,其特征在于,还包括下列步骤:
设置所述准直单元位于一个所述像素的一侧,所述准直单元具有相对的第一侧及第二侧,所述第一侧具有凸向所述显示面板的多个凸部,各个所述凸部分别对应于一个所述像素的多个子像素,所述第二侧为平面;以及,
配置所述第一侧为面向所述显示面板。
14.如权利要求12或13所述的裸视立体显示方法,其特征在于,所述像素组的中心具有法线,由所述像素组的中心向所述像素组的中心的两侧的方向,所述出光面与所述法线的夹角为逐渐缩小。
15.如权利要求12或13所述的裸视立体显示方法,其特征在于,将一个所述准直单元与一个所述转折单元整合成一体成型的一个模组。
16.如权利要求9所述的裸视立体显示方法,其特征在于,还包括下列步骤:
根据每一所述像素的所述转折影像光线的角度,获得对应于所述影像中所述物体的所述坐标信息及所述深度信息。
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