CN105807434A - 一种裸眼3d显示观看区域提醒方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，包括3D显示器和指向性光源装置，3D显示器前方设置有观看区域，所述指向性光源装置安装在3D显示器的特定区域或观看区域的特定空间，显示器播放3D内容时，通过指向性光源的光线组合，在显示器前的地面上投射出最佳观看区域。无论是单人还是多人站在显示器前，都可以采用此方法进行处理，便于推广。为了减少对于用户的干扰，可以手动控制指向性光源，也可以选择间歇性的指向性光源，适合在不同的环境中使用，在最佳观看距离和观看区域的范围里，可以做到自动适配，使观众的眼睛与LED裸眼3D显示屏在观看区域的范围内自动呈现具有三维效果的图像，观众可以随时移动，适用性广泛。

Description

一种裸眼3D显示观看区域提醒方法

技术领域

本发明属于裸眼3D显示技术领域，具体涉及一种裸眼3D显示观看区域提醒方法。

背景技术

裸眼3D技术可以让人们不用佩戴3D眼镜也可以从屏幕上看出3D效果。原理上是采用了类似人眼的“视觉差屏障”技术，控制左右眼看到不同的图像，然后利用人眼的视觉成像原理，形成的3D纵深效果。目前市面上已经有裸眼3D电视，手机，PAD等产品。

从现有技术上来看，裸眼式3D可分为光屏障式、柱状透镜技术和指向光源三种。在观看的时候，观众需要和显示设备保持一定的位置才能看到3D效果的图像(3D效果受视角影响较大)。

光屏障式3D技术也被称为视差屏障或视差障栅技术，但采用此种技术的产品影像分辨率和亮度会下降。光屏障式3D技术的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。这些条纹宽几十微米，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”。在立体显示模式下，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D影像。

柱状透镜(LenticularLens)技术也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术，其最大的优势便是亮度不会受到影响。柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示器的前面加上一层柱状透镜，使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示器，就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大，因此不能简单地叠加子像素。让柱透镜与像素列不是平行的，而是成一定的角度。这样就可以使每一组子像素重复投射视区，而不是只投射一组视差图像。

指向光源(DirectionalBacklight)技术

需搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D内容以排序(sequential)方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。

现有技术缺点：

通过以上几个技术方案实现的裸眼3D效果，存在一个有效观看区域的问题，也就是人在显示设备前，仅有处于部分预定位置才能看到正常的立体图像。在预定位置以外，左图像和右图像被颠倒或图像被不适当地沿左方向和右方向分开，从而观看到畸变的3D图像。

韩国科学技术研究院在中专局申请的CN2012101413623“3D显示系统”。是通过相机实时获取观察者的位置信息，并将在显示器上显示合成图像，通过不同颜色的标识来提示观察者是否当前处于最佳观看区域。此方法的缺点在于：1、需要配置具备3D识别能力的摄像头，增加了硬件成本；2、用户在观看3D内容前，需要先打开识别软件，查看是否处于合适的观察区，调整位置后再进行观看；3、在播放不同的3D内容时，最佳观看区域可能会有所变化，这种方法无法做到自动适配，每次都要人工操作和识别。

深圳市奥拓电子股份有限公司在中专局申请的CN201310345359“LED裸眼3D观影系统及增大其最佳观看区域的安装方法”，让观众席设置在一个平面内且与该LED裸眼3D显示器平行，并使得所有观众的眼睛与LED裸眼3D显示器的距离为最佳观看距离。限制了观众的移动，只能适用在电影院，游乐场这种公共场合，无法在家庭等其他环境中使用。

上海玮舟微电子科技有限公司在中专局申请的CN2015104503112“一种基于人眼跟踪的裸眼3D播放方法及系统”也是采用外加相机拍摄到的带有人脸的图像中的双眼中点坐标和双眼瞳距；并确定人脸的双眼所在的裸眼3D视区；如果出现逆视，则调换待播放的裸眼3D图像中的左眼视图和右眼视图；播放调换视图后的裸眼3D图像。此方法的缺点在于，只能针对单人观看时，进行调整操作，多人观看时，出现冲突(有人正视，有人逆视)的情况下就无法解决。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种裸眼3D显示观看区域提醒方法。

本发明采取的技术方案为：

一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，包括3D显示器和指向性光源装置，3D显示器前方设置有观看区域，所述指向性光源装置安装在3D显示器的特定区域或观看区域的特定空间，显示器播放3D内容时，通过指向性光源的光线组合，在显示器前的地面上投射出最佳观看区域。

进一步的，所述指向性光源装置可替换为投影装置或可发光地板。

进一步的，所述指向性光源设置为可见红光或激光，观看区域内指向性光源的光线组合形状设置为人眼可以识别的图案形状，例如箭头形、脚印形、圆形、方形或棋盘形，但不做图形种类限定。

进一步的，所述指向性光源通过手动开启或关闭，最佳观看区域位置确定后，关闭指向性光源；最佳观看区域位置发生变化时，再重新开启指向性光源。

进一步的，对于公共区域的3D显示器设备，所述指向性光源选择间歇性的点亮方式。

更进一步的，所述指向性光源1～5分钟点亮一次，持续5秒钟自动关闭。

进一步的，所述3D显示器的特定区域分别为显示器的顶部、底部或者四角，指向性光源装置安装在显示器的边框或四角位置，从显示器向前发出光线指示，实现区域指示。

进一步的，所述观看区域的特定空间为观看区域的上方，指向性光源装置安装在显示器前观看区域的屋顶或吊顶，从上往下发出光线指示，实现区域指示。

进一步的，安装在屋顶或吊顶的指向性光源装置，3D显示器和指向性光源装置通过有线或者无线的方式进行通信，将相应的参数信息传输过去。

进一步的，在实际设备安装中，根据屏幕尺寸、安装高度、3D显示技术、3D显示内容的不同，确定最佳观看距离和观看区域的范围，生成预配置表，存储在3D显示器的显示设备中，通过菜单选择相应的参数项，从而确定指向性光源的显示效果。

进一步的，所述3D显示器上设置有提示标志，提示标志采用语音或文字提示，在指向性光源点亮的同时，来引导用户移动。

更进一步的，所述提示标志设置为语音或文字提示，即“请走进红色区域，获得最佳观看效果”。

本发明的有益效果为：

本发明在显示器进行3D内容播放时，依据当前采用的3D技术，在自由空间形成真实的3D画面，确定最佳观看区域。通过放置在显示器边缘的指向性光源(可见红光/激光)或投影装置，在3D显示器前面投射出最佳观看范围，从而控制视差屏障的状态并配置3D图像，指向性光源设置为可见红光或激光，光显示方法中采用的是直接光显示，光源利用率高、画面更清晰真实、色彩更丰富，给观众以最直观的提示。指向性光源也可以用投影设备来替换，从而实现更好的提示效果。

在3D显示器的特定区域或观看区域的特定空间安置指向性光源装置，在播放3D内容时，通过指向性光源的光线组合，在显示器前的地面上投射出最佳观看区域，根据观看区域进行三维图像信号的显示，保证了观看者可以有效的观看到具有三维效果的图像，这样观众只要移动到最佳观看区域，就可以看到最完美的3D内容。无论是单人还是多人站在显示器前，都可以采用此方法进行处理，适用性广泛。

在观看3D过程中，为了减少对于用户的干扰，可以手动关闭指向性光源，仅当重新播放3D内容或者由于3D内容的不同，导致最佳观看区域位置发生变化时，再重新点亮光源。对于部署在商城，博物馆等公共区域的设备，也可以选择间歇性的点亮，比如1分钟/5分钟点亮一次，持续5秒钟自动关闭，起到提示、引导观众的作用。在指向性光源点亮的同时，可以在屏幕上给出语音/文字提示“请走进红色区域，获得最佳观看效果”来引导用户移动，使用户进入有效的3D显示区域观看较理想的三维效果的图像。

在实际设备安装中，根据屏幕尺寸、安装高度、3D显示技术、3D显示内容的不同，确定最佳观看距离和观看区域的范围，生成预配置表，存储在3D显示器的显示设备中，通过菜单选择相应的参数项，从而确定指向性光源的显示效果，在最佳观看距离和观看区域的范围里，可以做到自动适配，使观众的眼睛与LED裸眼3D显示屏在观看区域的范围内自动呈现具有三维效果的图像，观众可以随时移动，不仅适用在电影院观看，而且适合游乐场这种公共场合以及家庭等其他环境中使用，便于推广。

附图说明

图1为本发明中指向性光源装置安装在显示器的边框/四角位置的结构示意图。

图2为本发明中指向性光源装置安装在显示器前观看区域的屋顶/吊顶的结构示意图。

图3为本发明中在显示器前观看区域的地面安装可发光地板的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，包括3D显示器和指向性光源装置，指向性光源设置为可见红光或激光，观看区域内指向性光源的光线组合形状设置为人眼可以识别的图案形状，例如箭头形、脚印形、圆形、方形或棋盘形，但不做图形种类限定，指向性光源装置可替换为投影装置或可发光地板，3D显示器前方设置有观看区域，所述指向性光源装置安装在3D显示器的特定区域或观看区域的特定空间，显示器播放3D内容时，通过放置在显示器边缘的指向性光源(可见红光/激光)或投影装置，实现指向性光源的光线组合，在3D显示器前的地面上投射出最佳观看区域，给观众以最直观的提示。

实施例1

3D显示器的特定区域分别为显示器的顶部、底部或者四角，指向性光源装置安装在显示器的边框或四角位置，从显示器向前发出光线指示，实现区域指示；如图1所示，指向性光源装置安装在显示器的边框/四角位置，从显示器向前发出光线，实现区域指示。

实施例2

观看区域的特定空间为观看区域的上方，指向性光源装置安装在显示器前观看区域的屋顶或吊顶，3D显示器和指向性光源装置通过有线或者无线的方式进行通信，将相应的参数信息传输过去，安装在屋顶或吊顶的指向性光源装置，从上往下发出光线指示，实现区域指示。如图2所示，指向性光源装置安装在显示器前观看区域的屋顶/吊顶，从上往下进行光线指示。这样观众只要移动到最佳观看区域，就可以看到最完美的3D内容。无论是单人还是多人站在显示器前，都可以采用此方法进行处理。

实施例3

观看区域的特定空间为观看区域的上方，观看区域内设置有棋盘式可发光地板，可发光地板设置为人眼可以识别的图案形状，例如箭头形、脚印形、圆形、方形或棋盘形，但不做图形种类限定，如图3所示，可发光地板设置为棋盘形，不同的棋盘上进行光线指示，观看区域内的棋盘式可发光地板显示指示光区。这样观众只要移动到最佳观看区域，就可以看到最完美的3D内容。无论是单人还是多人站在显示器前，都可以采用此方法进行处理。

观看区域内指向性光源的光线组合形状设置为人眼可以识别的图案形状，例如箭头形、脚印形、圆形、方形或棋盘形，但不做图形种类限定，便于更加直观的引导用户进入最佳观看区域。

指向性光源通过手动开启或关闭，最佳观看区域位置确定后，关闭指向性光源；最佳观看区域位置发生变化时，再重新开启指向性光源。在观看3D过程中，为了减少对于用户的干扰，可以手动关闭指向性光源，仅当重新播放3D内容或者由于3D内容的不同，导致最佳观看区域位置发生变化时，再重新点亮光源。

对于公共区域的3D显示器设备，尤其是部署在商城，博物馆等公共区域的设备，所述指向性光源选择间歇性的点亮方式，例如，指向性光源1～5分钟点亮一次，持续5秒钟自动关闭，起到提示、引导观众的作用，同时又减少光线对于用户的干扰。

根据屏幕尺寸(S)，安装高度(H)，3D显示技术(T)，3D显示内容的不同(C)，最佳观看距离和观看区域的范围也会有所不同，在3D显示器的生产过程中，需要事先做好各种组合的验证和效果确认，生成预配置表，存储在显示设备中，举例如下：

在实际设备安装时，通过菜单选择相应的参数项，从而确定指向性光源的显示效果。如果是放置在屋顶的指向性光源/投影设备，还需要3D显示器和光源/投影设备通过有线或者无线的方式进行通信，将相应的参数信息传输过去。

3D显示器上设置有提示标志，提示标志采用语音或文字提示，在指向性光源点亮的同时，来引导用户移动，所述提示标志设置为语音或文字提示，即“请走进红色区域，获得最佳观看效果”。

基于当前播放的3D内容，自适应地显示观看区动态提示，当前3D播放内容从自然风光到动物世界或人物动漫的切换过程中，指向性光源装置发出的光线组合发生动态变化，重新确认最佳观看区域，在切换的同时，指向性光源持续点亮5-10秒钟，使用户有相应的时间移动到最佳观看区域内。

以上所述并非是对本发明的限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，其特征在于，包括3D显示器和指向性光源装置，3D显示器前方设置有观看区域，所述指向性光源装置安装在3D显示器的特定区域或观看区域的特定空间，显示器播放3D内容时，通过指向性光源的光线组合，在显示器前的地面上投射出最佳观看区域。

2.根据权利要求1所述一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，其特征在于，所述指向性光源装置可替换为投影装置或可发光地板。

3.根据权利要求1所述一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，其特征在于，所述指向性光源设置为可见红光或激光，观看区域内指向性光源的光线组合形状设置为人眼可以识别的图案形状，例如箭头形、脚印形、圆形、方形或棋盘形，但不做图形种类限定。

4.根据权利要求1或2所述一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，其特征在于，所述指向性光源通过手动开启或关闭，最佳观看区域位置确定后，关闭指向性光源；最佳观看区域位置发生变化时，再重新开启指向性光源。

5.根据权利要求1或2所述一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，其特征在于，对于公共区域的3D显示器设备，所述指向性光源选择间歇性的点亮方式。

6.根据权利要求1所述一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，其特征在于，所述3D显示器的特定区域分别为显示器的顶部、底部或者四角，指向性光源装置安装在显示器的边框或四角位置，从显示器向前发出光线指示，实现区域指示。

7.根据权利要求1所述一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，其特征在于，所述观看区域的特定空间为观看区域的上方，指向性光源装置安装在显示器前观看区域的屋顶或吊顶，从上往下发出光线指示，实现区域指示。

8.根据权利要求1、2或7所述一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，其特征在于，安装在屋顶或吊顶的指向性光源装置，3D显示器和指向性光源装置通过有线或者无线的方式进行通信，将相应的参数信息传输过去。

9.根据权利要求1所述一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，其特征在于，在实际设备安装中，根据屏幕尺寸、安装高度、3D显示技术、3D显示内容的不同，确定最佳观看距离和观看区域的范围，生成预配置表，存储在3D显示器的显示设备中，通过菜单选择相应的参数项，从而确定指向性光源的显示效果；基于当前播放的3D内容，自适应地显示观看区动态提示。

10.根据权利要求1所述一种裸眼3D显示观看区域提醒方法，其特征在于，所述3D显示器上设置有提示标志，提示标志采用语音或文字提示，在指向性光源点亮的同时，来引导用户移动。