3D显示装置及其工作方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种3D显示装置及其工作方法。

背景技术：

3D显示技术的主要原理是观看者的左眼和右眼分别接收到不同的图像，左眼图像与右眼图像经过观看者的大脑分析和重叠从而使观看者感知到图像画面的层次感，进而产生立体感。目前，3D显示器主要包括两种：一种是需要佩戴3D眼镜的显示器，一种是裸眼3D显示器。视差屏障技术是一种裸眼3D技术，通过控制液晶透镜的上、下基板的电极之间的电压差，使得液晶层的液晶分子发生旋转，最终形成不透明条纹，即视差障栅。

图1为现有的3D显示装置在人眼位于最佳观看位置时的光路示意图。如图1所示，像素1的光线射入最佳视点1，像素2的光线射入最佳视点2，从而在人眼中形成最佳的3D画面。图2为现有的3D显示装置在人眼偏离最佳观看位置时的光路示意图。如图2所示，虚线为最佳观看位置，当人眼偏离最佳观看位置时，由于透镜的曲率固定，观看者将会看到明显的画面跳跃，从而严重影响裸眼3D的视觉体验。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种3D显示装置及其工作方法，至少部分解决人眼偏离最佳观看位置时，观看者将会看到明显的画面跳跃，从而严重影响裸眼3D的视觉体验的问题。

为此，本发明提供一种3D显示装置，包括显示面板、透镜单元、获取单元以及调节单元，所述透镜单元设置在所述显示面板的出光面；

所述透镜单元用于形成与左眼对应的左眼视差图像以及与右眼对应的右眼视差图像；

所述获取单元用于获取人眼的当前位置；

所述调节单元用于根据所述当前位置调节所述显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在预设位置接收到所述显示面板的显示信息相同。

可选的，所述显示信息为灰阶信息。

可选的，所述调节单元还用于根据所述当前位置调节单色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述单色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述单色子像素的显示信息相同。

可选的，所述调节单元包括预存储模块、查找模块和调节模块；

所述预存储单元用于存储预先测试的人眼所在的不同位置、单色子像素的灰阶电压以及人眼接收的显示信息的对应关系；

所述查找模块用于根据人眼所在的当前位置以及人眼接收的显示信息查找对应的灰阶电压，并将所述灰阶电压输送给所述调节模块；

所述调节模块用于将所述灰阶电压施加给所述单色子像素。

可选的，所述调节单元包括第一调节模块、第二调节模块以及第三调节模块；

所述第一调节模块用于根据所述当前位置调节红色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述红色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述红色子像素的显示信息相同；

所述第二调节模块用于根据所述当前位置调节绿色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述绿色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述绿色子像素的显示信息相同；

所述第三调节模块用于根据所述当前位置调节蓝色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述蓝色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述蓝色子像素的显示信息相同。

可选的，所述透镜单元包括液晶透镜、固定透镜以及透镜膜之中的任一种。

本发明还提供一种3D显示装置的工作方法，所述3D显示装置包括显示面板、透镜单元、获取单元以及调节单元，所述透镜单元设置在所述显示面板的出光面；

所述3D显示装置的工作方法包括：

所述获取单元获取人眼的当前位置；

所述调节单元根据所述当前位置调节所述显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在预设位置接收到所述显示面板的显示信息相同；

所述透镜单元形成与左眼对应的左眼视差图像以及与右眼对应的右眼视差图像。

可选的，所述显示信息为灰阶信息。

可选的，所述调节单元根据所述当前位置调节所述显示面板的驱动信号的步骤包括：

所述调节单元根据所述当前位置调节单色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述单色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述单色子像素的显示信息相同。

可选的，所述调节单元包括预存储模块、查找模块和调节模块，所述调节单元根据所述当前位置调节单色子像素的灰阶电压的步骤包括：

所述预存储单元存储预先测试的人眼所在的不同位置、单色子像素的灰阶电压以及人眼接收的显示信息的对应关系；

所述查找模块根据人眼所在的当前位置以及人眼接收的显示信息查找对应的灰阶电压，并将所述灰阶电压输送给所述调节模块；

所述调节模块将所述灰阶电压施加给所述单色子像素。

可选的，所述调节单元包括第一调节模块、第二调节模块以及第三调节模块，所述调节单元根据所述当前位置调节单色子像素的灰阶电压的步骤包括：

所述第一调节模块根据所述当前位置调节红色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述红色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述红色子像素的显示信息相同；

所述第二调节模块根据所述当前位置调节绿色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述绿色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述绿色子像素的显示信息相同；

所述第三调节模块根据所述当前位置调节蓝色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述蓝色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述蓝色子像素的显示信息相同。

本发明具有下述有益效果：

本发明提供的3D显示装置及其工作方法之中，所述3D显示装置包括显示面板、透镜单元、获取单元以及调节单元，所述透镜单元设置在所述显示面板的出光面；所述透镜单元用于形成与左眼对应的左眼视差图像以及与右眼对应的右眼视差图像；所述获取单元用于获取人眼的当前位置；所述调节单元用于根据所述当前位置调节所述显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在预设位置接收到所述显示面板的显示信息相同。本发明提供的技术方案在不改变透镜形态的基础上，获取观看者的人眼位置，再根据上述人眼位置调节显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在最佳观看位置接收到所述显示面板的显示信息相同，最终使得人眼在移动过程之中也能够看到连续、平稳的裸眼3D画面，提高了裸眼3D的视觉体验效果。

附图说明

图1为现有的3D显示装置在人眼位于最佳观看位置时的光路示意图；

图2为现有的3D显示装置在人眼偏离最佳观看位置时的光路示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种3D显示装置的结构示意图；

图4为实施例一中调节单元的结构示意图；

图5为实施例一中像素单元的结构示意图；

图6为实施例一中3D显示装置在人眼位于第一位置时的光路示意图；

图7为实施例一中3D显示装置在人眼位于第二位置时的光路示意图；

图8为本发明实施例二提供的一种3D显示装置的工作方法的流程图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的3D显示装置及其工作方法进行详细描述。

实施例一

图3为本发明实施例一提供的一种3D显示装置的结构示意图。如图3所示，所述3D显示装置包括显示面板100、透镜单元200、获取单元300以及调节单元400，所述透镜单元200设置在所述显示面板100的出光面，所述透镜单元200与所述显示面板100之间设置有光学透明胶(Optically Clear Adhesive，OCA)，所述透镜单元200包括液晶透镜、固定透镜以及透镜膜之中的任一种。可选的，所述透镜单元200也可以直接设置在所述显示面板100上，即所述透镜单元200与所述显示面板100共用同一基板。

本实施例中，所述3D显示装置还包括背光模组500，所述背光模组500设置在所述显示面板100的入光面。可选的，所述显示面板100包括第一基板101、第一液晶层103和第二基板102，所述第一液晶层103设置在所述第一基板101与所述第二基板102之间，所述第二基板102靠近所述光学透明胶600。所述透镜单元200包括第三基板201、第二液晶层203和第四基板202，所述第二液晶层203设置在所述第三基板201与所述第四基板202之间，所述第三基板201靠近所述光学透明胶600。

参见图3，所述获取单元300分别与所述调节单元400、透镜单元200连接，所述调节单元400与所述显示面板100连接。所述背光模块500向所述显示面板100提供光源，所述显示面板100发射显示光线，所述透镜单元200将与左眼对应的左眼视差图像射向左眼并将与右眼对应的右眼视差图像射向右眼，所述获取单元300获取人眼的当前位置，所述调节单元400根据所述当前位置调节所述显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在预设位置接收到所述显示面板的显示信息相同。本实施例中，获取单元300为人眼追踪系统，调节单元400为图像处理系统，所述人眼追踪系统实时追踪观看者的双眼位置，反馈到图像处理系统，图像处理系统根据人眼位置，实时调整显示面板的驱动信号。本实施例提供的技术方案在不改变透镜形态的基础上，获取观看者的人眼位置，再根据上述人眼位置调节显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在最佳观看位置接收到所述显示面板的显示信息相同，最终使得人眼在移动过程之中也能够看到连续、平稳的裸眼3D画面，提高了裸眼3D的视觉体验效果。

本实施例中，所述显示信息为灰阶信息。所述调节单元400根据所述当前位置调节单色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述单色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述单色子像素的显示信息相同。本实施例中，所述预设位置为用户人眼可能到达的位置。图4为实施例一中调节单元的结构示意图。如图4所示，所述调节单元包括预存储模块403、查找模块402和调节模块401，所述预存储单元403存储预先测试的人眼所在的不同位置、单色子像素的灰阶电压以及人眼接收的显示信息的对应关系，所述查找模块402根据人眼所在的当前位置以及人眼接收的显示信息查找对应的灰阶电压，并将所述灰阶电压输送给所述调节模块，所述调节模块401将所述灰阶电压施加给所述单色子像素。因此，本实施例预先测试用户在某一位置时人眼所在的位置、单色子像素的灰阶电压以及人眼接收的显示信息，从而形成三者之间的对应关系，所述预存储单元403存储上述对应关系。当用户实时处于这个位置时，所述查找模块402根据这一位置以及人眼接收的显示信息查找对应的灰阶电压，最后所述调节模块401将这一灰阶电压施加给所述单色子像素，从而实现调节单元400的调节功能，保证了人眼在这一位置接收到所述单色子像素的显示信息与人眼在上一位置接收到所述单色子像素的显示信息相同。

图5为实施例一中像素单元的结构示意图。如图5所示，显示面板包括多个像素单元，所述像素单元与所述透镜单元200之中的透镜对应设置，所述像素单元包括RGB/BRG/GBR的像素阵列，R为红色子像素，G为绿色子像素，B为蓝色子像素。本实施例中，每个液晶透镜对应1个RGB/BRG/GBR像素重复单元。所述调节单元包括第一调节模块、第二调节模块以及第三调节模块，所述第一调节模块用于根据所述当前位置调节红色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述红色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述红色子像素的显示信息相同；所述第二调节模块用于根据所述当前位置调节绿色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述绿色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述绿色子像素的显示信息相同；所述第三调节模块用于根据所述当前位置调节蓝色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述蓝色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述蓝色子像素的显示信息相同。

下面以红色子像素为例进行详细说明。图6为实施例一中3D显示装置在人眼位于第一位置时的光路示意图。如图6所示，单个像素包括3个红色子像素R，人眼在位置1处接收到显示信息为X。图7为实施例一中3D显示装置在人眼位于第二位置时的光路示意图。如图7所示，当人眼在位置2处时，为了让人眼接收到显示信息仍为X，本实施例直接调用3个红色子像素R在位置2处对应的灰阶电压，使得人眼在位置2处接收到显示信息仍为X。这里，人眼所在的位置2、3个红色子像素R的灰阶电压以及人眼接收的显示信息X这三者之间的对应关系是预先测试而且预先存储的。也就是说，本实施例预先测试人眼所在的位置2、3个红色子像素R的灰阶电压以及人眼接收的显示信息X这三者之间的对应关系，再将上述灰阶电压、人眼接收的显示信息X以及位置2的对应关系进行存储，最后根据人眼接收的显示信息X以及位置2调用对应的灰阶电压，从而实现对灰阶电压的调节，保证了人眼在位置2接收到所述单色子像素的显示信息与人眼在位置1接收到所述单色子像素的显示信息相同。

本实施例提供的3D显示装置包括显示面板、透镜单元、获取单元以及调节单元，所述透镜单元设置在所述显示面板的出光面；所述透镜单元用于形成与左眼对应的左眼视差图像以及与右眼对应的右眼视差图像；所述获取单元用于获取人眼的当前位置；所述调节单元用于根据所述当前位置调节所述显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在预设位置接收到所述显示面板的显示信息相同。本实施例提供的技术方案在不改变透镜形态的基础上，获取观看者的人眼位置，再根据上述人眼位置调节显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在最佳观看位置接收到所述显示面板的显示信息相同，最终使得人眼在移动过程之中也能够看到连续、平稳的裸眼3D画面，提高了裸眼3D的视觉体验效果。

实施例二

图8为本发明实施例二提供的一种3D显示装置的工作方法的流程图。如图8所示，所述3D显示装置包括显示面板、透镜单元、获取单元以及调节单元，所述透镜单元设置在所述显示面板的出光面。

所述3D显示装置的工作方法包括：

步骤1001、所述透镜单元形成与左眼对应的左眼视差图像以及与右眼对应的右眼视差图像；

步骤1002、所述获取单元获取人眼的当前位置。

步骤1003、所述调节单元根据所述当前位置调节所述显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在预设位置接收到所述显示面板的显示信息相同。

本实施例中，所述显示信息为灰阶信息，所述调节单元400根据所述当前位置调节单色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述单色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述单色子像素的显示信息相同。本实施例提供的技术方案在不改变透镜形态的基础上，获取观看者的人眼位置，再根据上述人眼位置调节显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在最佳观看位置接收到所述显示面板的显示信息相同，最终使得人眼在移动过程之中也能够看到连续、平稳的裸眼3D画面，提高了裸眼3D的视觉体验效果。

参见图4，所述调节单元包括预存储模块403、查找模块402和调节模块401，所述预存储单元403存储预先测试的人眼所在的不同位置、单色子像素的灰阶电压以及人眼接收的显示信息的对应关系，所述查找模块402根据人眼所在的当前位置以及人眼接收的显示信息查找对应的灰阶电压，并将所述灰阶电压输送给所述调节模块，所述调节模块401将所述灰阶电压施加给所述单色子像素。因此，本实施例预先测试用户在某一位置时人眼所在的位置、单色子像素的灰阶电压以及人眼接收的显示信息，从而形成三者之间的对应关系，所述预存储单元403存储上述对应关系。当用户实时处于这个位置时，所述查找模块402根据这一位置以及人眼接收的显示信息查找对应的灰阶电压，最后所述调节模块401将这一灰阶电压施加给所述单色子像素，从而实现调节单元400的调节功能，保证了人眼在这一位置接收到所述单色子像素的显示信息与人眼在上一位置接收到所述单色子像素的显示信息相同。

参见图5，每个液晶透镜对应1个RGB/BRG/GBR像素重复单元。所述调节单元包括第一调节模块、第二调节模块以及第三调节模块，所述第一调节模块用于根据所述当前位置调节红色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述红色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述红色子像素的显示信息相同，所述第二调节模块用于根据所述当前位置调节绿色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述绿色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述绿色子像素的显示信息相同，所述第三调节模块用于根据所述当前位置调节蓝色子像素的灰阶电压，以使人眼在当前位置接收到所述蓝色子像素的显示信息与人眼在预设位置接收到所述蓝色子像素的显示信息相同。下面以红色子像素为例进行详细说明。

参见图6，单个像素包括3个红色子像素R，人眼在位置1处接收到显示信息为X。当人眼在位置2处时，为了让人眼接收到显示信息仍为X，本实施例直接调用3个红色子像素R在位置2处对应的灰阶电压，使得人眼在位置2处接收到显示信息仍为X。这里，人眼所在的位置2、3个红色子像素R的灰阶电压以及人眼接收的显示信息X这三者之间的对应关系是预先测试而且预先存储的。也就是说，本实施例预先测试人眼所在的位置2、3个红色子像素R的灰阶电压以及人眼接收的显示信息X这三者之间的对应关系，再将上述灰阶电压、人眼接收的显示信息X以及位置2的对应关系进行存储，最后根据人眼接收的显示信息X以及位置2调用对应的灰阶电压，从而实现对灰阶电压的调节，保证了人眼在位置2接收到所述单色子像素的显示信息与人眼在位置1接收到所述单色子像素的显示信息相同。

本实施例提供的3D显示装置的工作方法之中，所述3D显示装置包括显示面板、透镜单元、获取单元以及调节单元，所述透镜单元设置在所述显示面板的出光面；所述透镜单元用于形成与左眼对应的左眼视差图像以及与右眼对应的右眼视差图像；所述获取单元用于获取人眼的当前位置；所述调节单元用于根据所述当前位置调节所述显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在预设位置接收到所述显示面板的显示信息相同。本实施例提供的技术方案在不改变透镜形态的基础上，获取观看者的人眼位置，再根据上述人眼位置调节显示面板的驱动信号，以使人眼在当前位置接收到所述显示面板的显示信息与人眼在最佳观看位置接收到所述显示面板的显示信息相同，最终使得人眼在移动过程之中也能够看到连续、平稳的裸眼3D画面，提高了裸眼3D的视觉体验效果。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。