[发明专利]一种定向显示屏与一种感应式三维显示装置及其显示方法

权利要求书

1.一种感应式三维显示装置，其特征在于，所述感应式三维显示装置包括定向显示屏、人眼识别系统和控制系统；

所述的人眼识别系统包括一对相机及与相机通讯连接的数据处理器，所述相机用于实时场景采集得到视频信息，所述的数据处理器将所述的视频信息进行单帧处理及人脸匹配，得到观察者的视点的空间位置；

所述的控制系统包括定向光源单元和液晶显示控制单元，所述的控制系统确定视点与PDLC屏中的散射点之间的对应关系，并分别传递到所述的定向光源单元和所述的液晶显示控制单元，所述的定向光源单元时序调节定向光源的像素对应电压值，所述的液晶显示控制单元时序调控LCD的视差图像；

所述定向显示屏依次包括LCD、透镜阵列、阵列化的散射屏和背光源，或所述定向显示屏依次包括LCD、透镜阵列、背光源和散射屏；或所述定向显示屏依次包括透镜阵列、LCD、背光源和散射屏；

所述阵列化的散射屏依次包括阵列化的上电极、散射薄膜层和阵列化的下电极；所述散射薄膜层在阵列化的上电极和阵列化的下电极的结合作用独立控制阵列化的散射屏的像素电压；

所述阵列化的散射屏为阵列化的PDLC屏，依次包括阵列化的上电极、PDLC薄膜层和阵列化的下电极；

所述背光源包括波导及位于波导侧面的光源，光线在波导中发生全反射；

其中，透镜阵列、散射屏和背光源共同组成定向光源。

2.根据权利要求1所述的感应式三维显示装置，其特征在于，所述定向显示屏依次包括LCD、透镜阵列、阵列化的PDLC屏和背光源，所述阵列化的PDLC 屏位于透镜阵列的焦平面上，且位于背光源的出射端；所述背光源靠近阵列化的下电极。

3.根据权利要求1所述的感应式三维显示装置，其特征在于，所述定向显示屏依次包括LCD、透镜阵列、背光源和阵列化的PDLC屏，所述背光源靠近阵列化的上电极。

4.根据权利要求1所述的感应式三维显示装置，其特征在于，所述定向显示屏依次包括透镜阵列、LCD、背光源和阵列化的PDLC屏，所述背光源靠近阵列化的上电极，LCD位于透镜阵列的光线入射端。

5.根据权利要求1所述的感应式三维显示装置，其特征在于，所述的一对相机位于所述的定向显示屏的上方且呈轴对称分布。

6.一种感应式三维显示装置的显示方法，其特征在于，所述显示方法包括以下步骤：

1)位于定向显示屏的上方且呈轴对称的一对相机同时捕获场景视频数据，并将视频数据传递到数据处理器；

2)数据处理器对视频信息进行单帧处理，得到矩形图像，并在矩形图像中进行人脸检测，获取观察者的左视点和右视点的空间位置，并转换到以定向显示屏的右上角像素为原点的坐标系中，分别存储到数据处理器中的左视点单元与右视点单元；

3)控制系统分别读取左视点单元与右视点单元，根据左视点单元的数据获取左视点的空间位置，计算出左视点空间位置对应的PDLC屏中的散射点位置，定向光源单元根据所述PDLC屏中的散射点的位置控制其对应像素电压的大小实现光源的定向；液晶显示控制单元根据所述PDLC屏中的散射点的位置控制该位置左视差图像的显示，定向光源单元和液晶显示控制单元共同作用下可获得左视点定向图；右视点定向图也可依据同样方法获取；左视点定向图和右视点定向图在人眼视觉暂留时间内时序显示，观察者观测到立体图像。