双视桌面立体显示装置

本发明涉及显示设备领域，特别是一种双视桌面立体显示装置。

背景技术：

1、裸眼立体显示器可将不同视差图像分别投射至空间中不同视点位置，当人眼分处于不同视点位置时可以看到与之对应的视差图像，从而产生立体视觉。当立体显示器水平放置时，其视点将在水平方向上一维分布。当观看者从显示器前面一侧正向观看时，其左右眼排布的方向与视点排布方向一致，因此可以看到正确的视差图像，然而，当观看者从显示器后方一侧反向观看时，其左右眼排布的方向与视点排布方向相反，其看到的图像为赝视图像。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种双视桌面立体显示装置，解决现有立体显示器水平放置时，当观看者从显示器后方一侧反向观看时，其左右眼排布的方向与视点排布方向相反，其看到的图像为赝视图像的问题。

2、为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种双视桌面立体显示装置，包括从下至上依次设置的平行光源、透明液晶显示面板、偏振调制器、分光元件和偏振片阵列。

4、本发明的偏振分光结构通过透明立体显示面板同时提供正向观看视差图像和反向观看视差图像，并通过偏振态调制器使得相互正交的两个偏振分量分别表示正向观看视差图像和反向观看视差图像，随后，视差图像通过分光原件投射到不同视点位置，并通过偏振片阵列对图像进行检偏，从而最终使得前面一侧的观看者能看到正向观看视差图像，而后方一侧的观看者可以看到反向观看视差图像，以避免传统立体显示器水平放置时带来的赝视问题。

5、作为本发明的进一步优选，所述平行光源发射的光线为平行光。

6、优选地，平行光源发射的平行光传播方向垂直向上。

7、作为本发明的进一步优选，所述透明液晶显示面板具有低散射率，平行光源发射的平行光经过透明液晶显示面板后不改变光传播方向。

8、作为本发明的进一步优选，所述透明液晶显示面板用于同时显示正向观看视差图像和反向观看视差图像，显示方法如下：（1）设透明液晶显示面板用于显示n幅正向观看视差图像及n幅反向观看视差图像，则对上述全部n幅反向观看视差图像进行180°旋转，得到各反向观看视差图像的转置图像；

9、（2）对所有视差图像作组合运算，第i幅正向观看视差图像的像素值与第n-i+1幅反向观看视差图像的转置图像的像素值作像素加法，得到第i组合图像；

10、（3）由n幅组合图像生成合成图像；合成图像中，第1至第n组合图像的像素按列呈周期性排列，周期内第1至第n组合图像的像素列依次排列。

11、作为本发明的进一步优选，所述偏振调制器由移除检偏片的液晶显示面板制备，其起偏片的偏振方向与透明液晶显示面板出射光线的偏振方向一致；偏振调制器上的像素与透明液晶显示面板上的像素一一对应，对透明液晶显示面板各像素的偏振态进行调制；调制后的光线为椭圆偏振光，其在a、b两个正交偏振方向上的分量分别代表第i幅正向观看视差图像的像素光振幅与第n-i+1幅反向观看视差图像的转置图像的像素光振幅。

12、作为本发明的进一步优选，所述偏振片阵列由a、b两个正交偏振方向的偏振片贴合于棱镜阵列上制备而成，其中a偏振方向的偏振片法线朝向正向观看方向，b偏振方向的偏振片法线朝向反向观看方向。

13、作为本发明的进一步优选，所述分光元件将不同组合图像的像素分别投射至不同的空间位置。

14、作为本发明的进一步优选，所述分光元件由柱透镜光栅制备。

15、作为本发明的进一步优选，所述分光元件由狭缝光栅制备。

16、本发明实现无赝视双视桌面立体显示的原理如下：

17、因正向观看到的第i幅正向观看视差图像，在反向观看位置应为第n-i+1幅反向观看视差图像，因此通过视差图像作组合运算，透明液晶显示面板中将第i幅正向观看视差图像的像素值与第n-i+1幅反向观看视差图像的转置图像的像素值作像素加法，得到第i组合图像。进一步的，对于该第i组合图像利用偏振调制器进行偏振态调制，使得其a、b两个正交偏振方向上的分量分别代表第i幅正向观看视差图像的像素光振幅与第n-i+1幅反向观看视差图像的转置图像的像素光振幅；最后利用偏振片阵列分别在正向观看和反向观看偏振片阵列方向上进行检偏，分离出对应的视差图像。因a偏振方向的偏振片法线朝向正向观看方向，b偏振方向的偏振片法线朝向反向观看方向，因此，正向观看时无法看到b偏振方向上反向观看视差图像的赝视图像，反之亦然。

18、与现有技术相比，本发明至少能达到以下有益效果中的一项：

19、1、本发明利用透明立体显示面板同时提供正向观看视差图像和反向观看视差图像，并通过偏振态调制器使得相互正交的两个偏振分量分别表示正向观看视差图像和反向观看视差图像，随后，视差图像通过分光原件投射到不同视点位置，并通过偏振片阵列对图像进行检偏，从而最终使得前面一侧的观看者能看到正向观看视差图像，而后方一侧的观看者可以看到反向观看视差图像，以避免传统立体显示器水平放置时带来的赝视问题。

20、2、结构简单。

21、

技术特征：

1.一种双视桌面立体显示装置，其特征在于：包括从下至上依次设置的平行光源、透明液晶显示面板、偏振调制器、分光元件和偏振片阵列。

2.根据权利要求1所述的双视桌面立体显示装置，其特征在于：所述平行光源发射的光线为平行光。

3.根据权利要求1所述的双视桌面立体显示装置，其特征在于：所述透明液晶显示面板具有低散射率，平行光源发射的平行光经过透明液晶显示面板后不改变光传播方向。

4.根据权利要求3所述的双视桌面立体显示装置，其特征在于：所述透明液晶显示面板用于同时显示正向观看视差图像和反向观看视差图像，显示方法如下：（1）设透明液晶显示面板用于显示n幅正向观看视差图像及n幅反向观看视差图像，则对上述全部n幅反向观看视差图像进行180°旋转，得到各反向观看视差图像的转置图像；

5.根据权利要求4所述的双视桌面立体显示装置，其特征在于：所述偏振调制器由移除检偏片的液晶显示面板制备，其起偏片的偏振方向与透明液晶显示面板出射光线的偏振方向一致；偏振调制器上的像素与透明液晶显示面板上的像素一一对应，对透明液晶显示面板各像素的偏振态进行调制；调制后的光线为椭圆偏振光，其在a、b两个正交偏振方向上的分量分别代表第i幅正向观看视差图像的像素光振幅与第n-i+1幅反向观看视差图像的转置图像的像素光振幅。

6.根据权利要求4所述的双视桌面立体显示装置，其特征在于：所述偏振片阵列由a、b两个正交偏振方向的偏振片贴合于棱镜阵列上制备而成，其中a偏振方向的偏振片法线朝向正向观看方向，b偏振方向的偏振片法线朝向反向观看方向。

7.根据权利要求1所述的双视桌面立体显示装置，其特征在于：所述分光元件将不同组合图像的像素分别投射至不同的空间位置。

8.根据权利要求7所述的双视桌面立体显示装置，其特征在于：所述分光元件由柱透镜光栅制备。

9.根据权利要求7所述的双视桌面立体显示装置，其特征在于：所述分光元件由狭缝光栅制备。

技术总结本发明公开了一种双视桌面立体显示装置，包括从下至上依次设置的平行光源、透明液晶显示面板、偏振调制器、分光元件和偏振片阵列。解决现有立体显示器水平放置时，当观看者从显示器后方一侧反向观看时，其左右眼排布的方向与视点排布方向相反，其看到的图像为赝视图像的问题。技术研发人员：赵百川,吕国皎,黄睿莹受保护的技术使用者：成都航空职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/5/12