[发明专利]平面立体混合兼容型视差挡板平板与背投自由立体视频显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体显示技术，特别涉及一种基于视差挡板的平面立体混合兼容型平板与投影自由立体视频显示器。

背景技术

视频显示技术正在飞速发展，平板显示器(如LCD液晶显示器、PDP等离子显示器、FED场发射显示器、OLED有机电致光显示器及CRT超薄显示器等)具有显示面积大、效果好、重量轻、放置方便与美观等优点，目前已成为显示技术领域的主流技术；投影立体显示能显示极大的场景，是大场景显示的主要方案；立体显示能更好的虚拟真实空间及创造一个虚拟空间，能使得人们获得观看时的高度沉浸感，自由立体(不戴眼镜)显示是立体显示的基本要求，真三维立体显示能从上下、左右及前后不同的连续角度观看到看到物体的不同显示面，是立体显示的最高境界，现有的真三维技术主要是采用体元发光或运动旋转面或运动平移面技术，目前主要是成本太高或需要机械运动实现带来可靠性差，现有的技术还没有在平板显示器及背投显示器上实现真三维显示的方法。

自由立体显示可以按其特征分为基本左右立体显示型，如图1所示，它的水平清晰度下降一半，在平行于显示屏的水平方向，存在一系列左右立体可视区、单视区及左右重叠区，观看者离屏幕的距离在一个较小的区域内；左右立体单人跟踪型，在基本左右立体显示型基础上采用人眼跟踪的方法实现视区的扩大；左右立体高清显示型，在基本左右立体显示型基础上采用时分的方法，实现高清显示，能达到与平面显示一样的清晰度；左右立体连视型，即在一个较大的视角区及距离显示屏较大的距离范围内，不需采用人眼跟踪，实现多人的自由观看，它比所述三种方法更进了一步；环视立体型，它由多个视图组成，在较大的左右范围内，能看到立体景物的不同显示面，它比所述左右立体连续可视型方法更进了一步，向真三维接近了一步；仰俯环视立体型，在环视的基础上，在垂直方向，观看者仰视与俯视时，能看到立体景物的不同显示面，比所述环视立体型更进了一步，基本接近真三维立体显示。由于平面显示与多种立体显示将长期并存，甚至在同一显示场景中多种显示并存，具有兼容与混合显示是十分必要的。现有的技术已有在平板电视上实现基本左右立体显示型、左右立体单人跟踪型及左右立体高清显示型的方法，并实现平面与所述立体显示兼容的方法，但还没有在平板显示器及背投显示器上实现连视立体型、环视立体型及仰俯环视立体型的实现方法，没有实现基于平板与背投显示的平面与多种立体兼容的自由立体显示的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在平板显示器及背投影显示器上基于视差挡板实现连续立体型、连视高清立体型、环视立体型及仰俯环视立体型的自由立体视频显示器的实现方法，它采用虚像成像法、狭缝光栅与狭缝光筛控制法与时分显示法分别进行平面、连视、环视及俯仰环视自由立体显示，它通过像素级遮挡控制能在同一显示场景中进行任意两种或三种或全部混合显示；它通过增加分时或减少视点数还能实现连视高清立体与环视高清立体显示；它通过相邻正交取向有效消除所述三种自由立体显示中存在的重影，通过狭缝光栅与狭缝光筛分段同步消除串扰。

所述狭缝光栅前置虚像成像方法，其特征是：

在狭缝光栅前置时，一空间物点Q，通过前置光栅，被投影到摄影面上，把Q在摄影面上所成的多个像点记录下来，Q点所成的各个像点本发明称之为Q点的同名点，Q点的同名点的参数主要有在摄影面上的水平坐标、垂直坐标及对应的亮度与色度；Q点同时向空间各个方向发光，观众可以从任意位置观看到Q点，Q点的光线分别进入左右眼，观看到Q点的立体图像。把摄影面当成显示面，同名点按记录的坐标及色度与亮度对外发光时，根据光路可逆性原理，此时Q点在显示面上的各个同名点所发的光在Q点汇聚，通过Q点后，又向四周延伸发散，观众可从任意位置看到Q点虚像，当同名点数量足够多时，此虚像可从任意位置和角度观看，虚像的光线分别进入左右眼，观看到立体图像，就象观看真实自然界的物体一样，同时虚像Q点凸出性的远离显示屏，物体的景深被完整地反应出来。