[发明专利]一种基于三合一LED裸眼3D显示装置及制备方法

权利要求书

1.一种基于三合一LED裸眼3D显示装置的制备方法，所述裸眼3D显示装置包括2D显示屏和光栅，所述2D显示屏采用三合一LED显示屏，所述三合一LED显示屏包括：均匀周期性排布的像素，并且水平和竖直方向上的像素间距相等；每个像素包含第一至第三子像素，其中第一和第二子像素沿水平方向排布，第三子像素位于第一和第二子像素的中下部，第一至第三子像素组成一个正三角形；第一至第三子像素为红绿蓝子像素的排列；其特征在于，将一个像素沿水平方向，平均分三份，其中一份为一个虚拟子像素，所述虚拟子像素间距p等于三合一LED显示屏的像素点距p₀的1/3，即p＝p₀/3，所述制备方法包括以下步骤：

一、设置光栅参数：

按照虚拟子像素间距设置光栅参数，光栅采用狭缝光栅，或者采用柱镜光栅；

光栅常数即光栅周期d为：

其中，X为在水平方向上一个光栅周期内所包含的虚拟子像素的个数，S代表每个虚拟子像素在观看平面所占的水平宽度；

二、视差图像生成合成图像：

将视差图像，按照虚拟子像素以及三合一LED显示屏的子像素的物理结构生成合成图像：

1)根据不同子像素所处的物理位置，计算其对应的视点数，得到三合一LED显示屏上所有子像素的视点数映射矩阵Q，Q为浮点型视点映射矩阵，即Q中的数值应保持非整性，不能对其进行四舍五入取整，视点数映射矩阵Q分为三种情况：

a)对于所有像素中的第一子像素，其对应的视点数计算公式为：

其中，(k₁,l)为第一子像素在图像坐标系下的坐标位置，k₁＝3×k+1为第一子像素的列坐标，k代表水平方向上第k个像素，k＝0,1,2..，l为第一子像素的行坐标，k_off表示三合一LED显示屏左上边缘与光栅单元边缘点的水平位移量，α为光栅轴相对于三合一LED显示屏垂直轴的倾斜夹角，X为一个光栅周期在水平方向上覆盖的虚拟子像素的个数，mod为取余操作；

b)对于所有像素中的第二子像素，其对应的视点数计算公式为：

其中，(k₂,l)为第二子像素在图像坐标系下的坐标位置，k₂＝3×k+2为第二子像素的列坐标，Δx为每个像素中第一至第三子像素的中心点组成的正三角形的边长；

c)对于所有像素中的第三子像素，其对应的视点数计算公式为：

其中，(k₃,l)为第三子像素在图像坐标系下的坐标位置，k₃＝3×k+3为第三子像素的列坐标；

2)利用加权求和思想，结合得到的浮点型视点数映射矩阵Q，对合成图像上的所有子像素的灰度值进行赋值，这里取相邻两视差图像的线性加权求和值作为给定子像素的灰度值；

3)将利用虚拟子像素对立体图像按照三合一LED显示屏的子像素物理结构生成合成图像输出显示在三合一LED显示屏上。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤一中，所述光栅采用狭缝光栅，狭缝光栅的参数设置包括：

1)透光条宽度a为：

2)光栅与三合一LED显示屏的间距即屏栅距l为：

其中，H为最佳观看距离。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤一中，所述光栅采用柱镜光栅，柱镜光栅的参数设置包括：

1)柱透镜的焦距f为：

其中，H为最佳观看距离；

2)柱镜光栅的厚度t为：

其中，n为柱透镜折射率。