3D显示装置及其显示方法与流程

技术特征：
1.一种3d显示装置，其特征在于，包括：显示面板；透镜层，设于所述显示面板的出光侧，所述透镜层包括多个阵列排布的会聚透镜；人眼追踪器，设于所述透镜层的远离所述显示面板的一侧，所述人眼追踪器用于确定观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的空间位置；控制器，与所述显示面板和人眼追踪器电连接，所述控制器用于接收所述空间位置，并控制所述显示面板的与所述空间位置对应的子像素显示与所述空间位置对应的图像切片。2.根据权利要求1所述的3d显示装置，其特征在于，所述3d显示装置还包括：偏振调制组件，设于所述显示面板与所述透镜层之间，并电连接于所述控制器；所述人眼追踪器用于确定在设定时间段内的至少两个时刻一一对应的至少两个观看者的双眼，在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的至少两个空间位置；所述控制器用于控制与至少两个所述空间位置对应的所述子像素在对应时刻开始显示与至少两个所述空间位置对应的图像切片；所述偏振调制组件用于根据至少两个所述空间位置，调节所述偏振调制组件的偏振调制态使在对应时刻至少两个所述空间位置对应的所述子像素的光线能够通过所述偏振调制组件，使所述光线在对应时刻射至对应的一个观看者。3.根据权利要求2所述的3d显示装置，其特征在于，所述偏振调制组件包括：第一偏振调制器，设于所述显示面板的出光侧，所述第一偏振调制器包括多个阵列排布的第一调制单元，所述显示面板的一个子像素对应所述第一偏振调制器一个所述第一调制单元，所述第一调制单元用于对与其对应的子像素发出的光线的偏振态进行调制；第二偏振调制器，设于所述第一偏振调制器的远离所述显示面板的一侧，所述第二偏振调制器包括多个阵列排布的第二调制单元，所述透镜层的一个会聚透镜对应所述第二偏振调制器的一个所述第二调制单元，所述第二调制单元用于对通过所述第一偏振调制器的光线的偏振态进行调制并使其通过或阻断。4.根据权利要求3所述的3d显示装置，其特征在于，所述第一偏振调制器包括：第一液晶相位调制器。5.根据权利要求3所述的3d显示装置，其特征在于，第二偏振调制器，包括：第二液晶相位调制器，用于对通过所述第一偏振调制器的光线的偏振态进行调制；线偏振片，设于第二液晶相位调制器的靠近所述透镜层的一侧，用于使通过所述第二液晶相位调制器调制后的光线通过或阻断。6.根据权利要求5所述的3d显示装置，其特征在于，所述会聚透镜是液晶会聚透镜，作为所述第二偏振调制器的第二液晶相位调制器；所述线偏振片设于所述透镜层的远离所述显示面板的一侧。7.根据权利要求3所述的3d显示装置，其特征在于，所述3d显示装置还包括：透光基板，设于所述第一偏振调制器与所述第二偏振调制器之间。8.根据权利要求7所述的3d显示装置，其特征在于，所述显示面板与所述透镜层满足的关系式：
d2＝n*p
x
t＝n*f式中，l为所述观看者的双眼到透光基板的观看距离；f为所述会聚透镜在空气中的焦距；d1为所述会聚透镜的宽度，d2为像素岛的宽度，且d1＜d2；n为一个像素岛中在宽度方向上子像素的个数，取值为4；p
x
为单个子像素的宽度；w为人的瞳距，取值65mm；t为所述透光基板的厚度；n为所述透光基板的折射率。9.根据权利要求1所述的3d显示装置，其特征在于，所述空间位置为视区级数和视点号。10.一种3d显示装置的显示方法，用于权利要求1～9任意一项所述的3d显示装置，其特征在于，包括：确定观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的空间位置；控制显示面板的与所述空间位置对应的子像素显示与所述空间位置对应的图像切片。11.根据权利要求10所述的3d显示装置的显示方法，用于权利要求2～8任意一项所述的3d显示装置，其特征在于，确定观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的空间位置，包括：确定在设定时间段内的至少两个时刻一一对应的至少两个观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的至少两个空间位置。12.根据权利要求11所述的3d显示装置的显示方法，其特征在于，显示方法还包括：控制与至少两个所述空间位置对应的所述子像素在对应时刻开始显示与至少两个所述空间位置对应的图像切片；且根据至少两个所述空间位置，调节偏振调制组件的偏振调制态使在对应时刻与至少两个所述空间位置对应的所述子像素的光线能够通过所述偏振调制组件，使所述光线在对应时刻射至对应的一个观看者。13.根据权利要求11所述的3d显示装置的显示方法，其特征在于，确定在设定时间段内的至少两个时刻一一对应的至少两个观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的至少两个空间位置，包括：在第一时刻确定第一观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的第一空间位置；在第二时刻确定第二观看者的双眼在面向所述显示面板时相对于所述显示面板的第二空间位置；在确定所述第一空间位置后所述显示方法还包括：控制与所述第一空间位置对应的所述子像素在第一时刻开始显示与所述第一空间位置对应的图像切片；且根据所述第一空间位置，调节偏振调制组件的偏振调制态使得在第一时刻与所述第一空间位置对应的所述子像素的光线能够通过所述偏振调制组件，并仅射至第一观看者的双眼；在确定所述第二空间位置后所述显示方法还包括：控制与所述第二空间位置对应的所述子像素在第二时刻开始显示与所述第二空间位置对应的图像切片；且根据所述第二空间位置，调节偏振调制组件的偏振调制态使得在第
二时刻与所述第二空间位置对应的所述子像素的光线能够通过所述偏振调制组件，并仅射至第二观看者的双眼；所述第一时刻与所述第二时刻的时间间隔小于人眼视觉的刷新时间。14.根据权利要求13所述的3d显示装置的显示方法，用于权利要求3～8任意一项所述的3d显示装置，其特征在于，第二调制单元的偏振调制态的排布根据同一子像素在第一时刻射至第一观看者所通过的第二调制单元与在第二时刻射至第二观看者所通过的第二调制单元之间的间隔确定。15.根据权利要求14所述的3d显示装置的显示方法，其特征在于，若所述第一空间位置和所述第二空间位置位于相邻视区时，所述第二偏振调制器的所述第二调制单元的偏振调制态间隔排布；若所述第一空间位置和所述第二空间位置位于间隔视区时，所述第二偏振调制器的所述第二调制单元的偏振调制态两两相同的间隔排布；若所述第一空间位置和所述第二空间位置均跨越两个视区且间隔一个视区时，所述第二偏振调制器的所述第二调制单元的偏振调制态间隔排布；若所述第一空间位置和所述第二空间位置均跨越两个视区且间隔大于一个视区时，所述第二偏振调制器的所述第二调制单元的偏振调制态两两相同的间隔排布。16.根据权利要求15所述的3d显示装置的显示方法，其特征在于，所述第一液晶相位调制器在第一时刻与第二时刻对同一子像素射出的光线调制后的状态是相反的。

技术总结
本发明涉及3D显示技术领域，提出一种3D显示装置及其显示方法。该3D显示装置包括显示面板、透镜层、人眼追踪器以及控制器；透镜层设于显示面板的出光侧，透镜层包括多个阵列排布的会聚透镜；人眼追踪器设于透镜层的远离显示面板的一侧，人眼追踪器用于确定观看者的双眼在面向显示面板时相对于显示面板的空间位置；控制器与显示面板和人眼追踪器电连接，控制器用于接收空间位置，并控制显示面板的与空间位置对应的子像素显示与空间位置对应的图像切片。观看者的双眼始终能够看到对应的图像切片，不会出现现有技术中的视觉跳变；而且多个视点连续排布，不仅丰富了的视点的内容和数目，而且提升了视点观看连续性。提升了视点观看连续性。提升了视点观看连续性。


技术研发人员：杨军星 洪涛 马森
受保护的技术使用者：京东方科技集团股份有限公司
技术研发日：2020.11.24
技术公布日：2022/5/31