基于集成成像的2d-3d混合顯示系統(tǒng)的制作方法
基于集成成像的2d-3d混合顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)。包括支架，可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏、偏振片、控制單元、HDMI線、串口線、USB電纜和微機(jī)：所述可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏按順序分別平行豎置于支架上，且三塊面板的幾何中心在同一條水平線上；所述偏振片共三片分別貼在可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏的前面靠近觀察者的那一邊，其中背光板和顯示屏前的偏振角度為45°，透鏡陣列前的偏振片位于透鏡焦平面上且偏振角為135°；所述微機(jī)通過(guò)USB電纜連接所述控制單元；所述控制單元通過(guò)HDMI線連接可調(diào)背光板；所述控制單元通過(guò)串口線連接活動(dòng)透鏡陣列。本實(shí)用新型成像亮度較高、色彩保真、分辨率高，能夠在同一畫(huà)面中混合顯示2D-3D影像。
【專利說(shuō)明】基于集成成像的2D-3D混合顯示系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，屬于自由立體顯示【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]客觀世界中的視差、聚焦、散焦、透視、陰影、遮擋、相對(duì)大小等立體暗示形成了人眼的心理立體視覺(jué)。利用這一特性可產(chǎn)生立體圖像給人更真實(shí)的觀察感受。隨著立體顯示技術(shù)的發(fā)展，立體顯示器在功能上有所擴(kuò)展一目前已研發(fā)出可以在二維與三維顯示中轉(zhuǎn)換的立體顯示器。
[0003]集成成像技術(shù)的原理是對(duì)某物體從不同角度進(jìn)行記錄，而后使用透鏡組將多角度圖像序列整合成三維立體圖像。常用的基于集成成像的三維顯示方法在圖像記錄過(guò)程中有所不同，一是利用透鏡陣列記錄，二是采用針孔攝像頭陣列進(jìn)行記錄。集成成像系統(tǒng)包括針孔攝像頭陣列、(XD、透鏡陣列、顯示屏等部件，記錄下的圖像通過(guò)CXD顯示在屏幕上，觀察者通過(guò)立于顯示屏前的透鏡陣列觀察到三維圖像。
[0004]目前常用液晶透鏡式顯示技術(shù)實(shí)現(xiàn)2D3D轉(zhuǎn)換顯示，其原理是通過(guò)控制電信號(hào)間接控制液晶屏幕的透光度。當(dāng)所有光線通過(guò)液晶層時(shí)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，普通的平面圖像就可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)二維顯示；若為多電極層加上不同電壓使液晶層發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而對(duì)光線產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)作用，以此實(shí)現(xiàn)三維顯示。
[0005]上述方案雖然都實(shí)現(xiàn)了自由立體顯示，但存在不足。單純的集成成像系統(tǒng)只能顯示三維圖像，并且觀察角度有限。而普通的2D3D轉(zhuǎn)換顯示器在偏轉(zhuǎn)光線的同時(shí)降低了圖像的亮度，從而導(dǎo)致圖像清晰度受損。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，本實(shí)用新型提供一種基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用可調(diào)透鏡陣列，并且使用自行設(shè)計(jì)的系統(tǒng)控制單元同步調(diào)節(jié)不同屏幕面板，在盡量減少亮度損失的情況下盡量保證分辨率，實(shí)現(xiàn)了全2D、全3D、以及亮度較均勻的2D-3D混合顯示模式。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，包括支架，可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏、偏振片、控制單元、HDMI線、串口線、USB電纜、微機(jī)，其特征在于:
[0009](I)所述可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏按順序分別安置于支架上，且三者幾何中心在同一條水平線上；
[0010](2)所述偏振片共三片分別貼在可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏的前面靠近觀察者的那一邊，其中背光板和顯示屏前的偏振角度為45°，透鏡陣列前的偏振片位于透鏡焦平面上且偏振角為135° ；
[0011](3)所述微機(jī)通過(guò)USB電纜連接所述控制單元；[0012](4)所述控制單元通過(guò)HDMI視頻線連接投影機(jī)；所述控制單元通過(guò)串口線連接活動(dòng)透鏡陣列。
[0013]控制單兀由Virtex-7 FPGA (Field — Programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)、DDR3 SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)、NAND flash (NAND 閃存)、HDMI (High Definition Multimedia Interface,高清視多媒體口)線、USB接口芯片和電源管理等模塊組成，微機(jī)通過(guò)USB電纜與控制單元進(jìn)行通信，控制單元將處理過(guò)的圖像通過(guò)HDMI接口傳輸給可調(diào)背光板，并且控制活動(dòng)透鏡陣列上每組透鏡的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，此外還實(shí)時(shí)控制可調(diào)背光板上不同區(qū)域的亮度對(duì)損失了亮度的三維圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和技術(shù)進(jìn)步:
[0015]本實(shí)用新型與基于普通液晶的2D-3D立體顯示系統(tǒng)相比，由于活動(dòng)透鏡陣列上的透鏡可控，因此不進(jìn)可以顯示二維與立體圖像，還能顯示2D與3D混合的圖像；由于背光板不同區(qū)域亮度可調(diào)，因此保證了同一視野中2D與3D畫(huà)面的亮度均勻度，保證了最終圖像真實(shí)感。
[0016]本實(shí)用新型成像亮度較高、色彩保真、分辨率高，能夠在同一畫(huà)面中混合顯示2D-3D圖像。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1基于集成成像的2D3D混合背光顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2基于Virtex-7的控制單元結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳述如下:
[0020]實(shí)施例一:
[0021 ] 參見(jiàn)圖1，本基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，包括支架I，可調(diào)背光板2、活動(dòng)透鏡陣列3、液晶顯示屏4、偏振片5、控制單元6、HDMI線7、串口線8、USB電纜9和微機(jī)10，其特征在于:
[0022](I)所述可調(diào)背光板2、活動(dòng)透鏡陣列3、液晶顯示屏4按順序分別平行豎置于支架I上，且三者幾何中心在同一條水平線上；
[0023](2)所述偏振片5共三片分別貼在可調(diào)背光板2、活動(dòng)透鏡陣列3和液晶顯示屏4的前面靠近觀察者的那一邊，其中可調(diào)背光板2和液晶顯示屏4前偏振片5的偏振角度為45°，活動(dòng)透鏡陣列3前的偏振片5位于該活動(dòng)透鏡陣列焦平面上且偏振角為135° ；
[0024](3)所述微機(jī)10通過(guò)USB電纜9連接所述控制單元6 ；
[0025](4)所述控制單元6通過(guò)HDMI線7連接可調(diào)背光板2 ;所述控制單元6通過(guò)串口線8連接活動(dòng)透鏡陣列3。
[0026]實(shí)施例二:
[0027]本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處如下:所述活動(dòng)透鏡陣列3上的每組透鏡可以切換開(kāi)、關(guān)狀態(tài):二維模式下透鏡陣列關(guān)，可調(diào)背光板2圖像直接傳送到到液晶顯示屏4上；三維模式下透鏡陣列開(kāi)，可調(diào)背光板2的圖像被透鏡陣列組合為集成三維影像傳遞到液晶顯示屏4上；混合模式下部分透鏡陣列關(guān)，部分透鏡陣列開(kāi)，液晶顯示屏4上顯示混合圖像。可調(diào)背光板2的不同區(qū)域可以發(fā)出不同亮度，為混合圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償；可顯示全2D、全3D與2D-3D混合三種模式的圖片，圖片的分辨率可達(dá)到1920*1080。
[0028]實(shí)施例三:
[0029]本實(shí)施例結(jié)合【專利附圖】
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【附圖說(shuō)明】如下:參見(jiàn)圖1，本基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，包括支架1，可調(diào)背光板2、活動(dòng)透鏡陣列3、液晶顯示屏4、偏振片5、控制單元6、HDMI線
7、串口線8、USB電纜9、微機(jī)10:所述可調(diào)背光板2、活動(dòng)透鏡陣列3、液晶顯示屏4按順序分別安置于支架I上，且三塊面板的幾何中心在同一條水平線上；所述偏振片5共三片分別貼在可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏的前面(即靠近觀察者的那一邊)，其中背光板和顯示屏前的偏振角度為45°，透鏡陣列前的偏振片位于透鏡焦平面上且偏振角為135° ；所述微機(jī)10通過(guò)USB電纜9連接所述控制單元6 ;所述控制單元6通過(guò)HDMI線7連接可調(diào)背光板2 ;所述控制單元6通過(guò)串口線8連接活動(dòng)透鏡陣列3。
[0030]活動(dòng)透鏡陣列上的每組透鏡可以切換開(kāi)、關(guān)狀態(tài):二維模式下透鏡陣列關(guān)，背光板圖像直接傳送到到液晶屏上；三維模式下透鏡陣列開(kāi)，背光板的圖像被透鏡陣列組合為集成三維圖像傳遞到液晶屏上；混合模式下部分透鏡陣列關(guān)，部分透鏡陣列開(kāi)，液晶屏上顯示混合圖像。可調(diào)背光板的不同區(qū)域可以發(fā)出不同亮度為混合圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償。
[0031]微機(jī)14將圖像傳給控制單元6，圖像經(jīng)過(guò)處理之后傳輸給可調(diào)背光板2，控制單元6識(shí)別出圖像的信息并控制活動(dòng)透鏡陣列3上透鏡組的開(kāi)關(guān)，同時(shí)控制可調(diào)背光板2的不同區(qū)域亮度以補(bǔ)償透鏡組損失的亮度，圖像通過(guò)活動(dòng)透鏡陣列3顯示在液晶顯示屏4上，觀察者透過(guò)偏振片5觀察來(lái)自液晶顯示屏4的圖像。
[0032]此系統(tǒng)可顯示全2D、全3D與2D3D混合三種模式的圖片，圖片的分辨率可以達(dá)到1920*1080。
[0033]圖 2 示出控制單元由 Virtex-7 FPGA、SDRAM、NAND flash、HD頂線、USB 接 口芯片和電源管理等模塊組成，微機(jī)通過(guò)USB接口對(duì)控制單元進(jìn)行總控，控制單元將處理過(guò)的圖像通過(guò)HDMI接口傳輸給可調(diào)背光板，并且控制活動(dòng)透鏡陣列上每組透鏡的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，此外還實(shí)時(shí)控制可調(diào)背光板上不同區(qū)域的亮度對(duì)損失了亮度的三維圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償。
【權(quán)利要求】
1.基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，包括支架(I)，可調(diào)背光板(2)、活動(dòng)透鏡陣列(3)、液晶顯示屏(4)、偏振片(5)、控制單元(6)、HDMI線(7)、串口線(8)、USB電纜(9)和微機(jī)(10)，其特征在于: (1)所述可調(diào)背光板(2)、活動(dòng)透鏡陣列(3)、液晶顯示屏(4)按順序分別平行豎置于支架(I)上，且三者幾何中心在同一條水平線上； (2)所述偏振片(5)共三片分別貼在可調(diào)背光板(2)、活動(dòng)透鏡陣列(3)和液晶顯示屏(4)的前面靠近觀察者的那一邊，其中可調(diào)背光板(2)和液晶顯示屏(4)前偏振片(5)的偏振角度為45°，活動(dòng)透鏡陣列(3)前的偏振片(5)位于該活動(dòng)透鏡陣列焦平面上且偏振角為 135° ； (3)所述微機(jī)(10)通過(guò)USB電纜(9)連接所述控制單元(6)； (4)所述控制單元(6)通過(guò)HDMI線(7 )連接可調(diào)背光板(2 );所述控制單元(6 )通過(guò)串口線(8 )連接活動(dòng)透鏡陣列(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于集成成像2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，其特征在于:所述活動(dòng)透鏡陣列(3)上的每組透鏡可以切換開(kāi)、關(guān)狀態(tài):二維模式下透鏡陣列關(guān)，可調(diào)背光板(2)圖像直接傳送到到液晶顯示屏(4)上；三維模式下透鏡陣列開(kāi)，可調(diào)背光板(2)的圖像被透鏡陣列組合為集成三維影像傳遞到液晶顯示屏(4)上；混合模式下部分透鏡陣列關(guān)，部分透鏡陣列開(kāi)，液晶顯示屏(4)上顯示混合圖像，可調(diào)背光板(2)的不同區(qū)域可以發(fā)出不同亮度，為混合圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償；可顯示全2D、全3D與2D3D混合三種模式的圖片，圖片的分辨率可達(dá)到1920*1080。
【文檔編號(hào)】G02B27/22GK203775345SQ201420133589
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】田豐, 汪浩 申請(qǐng)人:上海大學(xué)
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)。包括支架，可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏、偏振片、控制單元、HDMI線、串口線、USB電纜和微機(jī)：所述可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏按順序分別平行豎置于支架上，且三塊面板的幾何中心在同一條水平線上；所述偏振片共三片分別貼在可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏的前面靠近觀察者的那一邊，其中背光板和顯示屏前的偏振角度為45°，透鏡陣列前的偏振片位于透鏡焦平面上且偏振角為135°；所述微機(jī)通過(guò)USB電纜連接所述控制單元；所述控制單元通過(guò)HDMI線連接可調(diào)背光板；所述控制單元通過(guò)串口線連接活動(dòng)透鏡陣列。本實(shí)用新型成像亮度較高、色彩保真、分辨率高，能夠在同一畫(huà)面中混合顯示2D-3D影像。
【專利說(shuō)明】基于集成成像的2D-3D混合顯示系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，屬于自由立體顯示【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]客觀世界中的視差、聚焦、散焦、透視、陰影、遮擋、相對(duì)大小等立體暗示形成了人眼的心理立體視覺(jué)。利用這一特性可產(chǎn)生立體圖像給人更真實(shí)的觀察感受。隨著立體顯示技術(shù)的發(fā)展，立體顯示器在功能上有所擴(kuò)展一目前已研發(fā)出可以在二維與三維顯示中轉(zhuǎn)換的立體顯示器。
[0003]集成成像技術(shù)的原理是對(duì)某物體從不同角度進(jìn)行記錄，而后使用透鏡組將多角度圖像序列整合成三維立體圖像。常用的基于集成成像的三維顯示方法在圖像記錄過(guò)程中有所不同，一是利用透鏡陣列記錄，二是采用針孔攝像頭陣列進(jìn)行記錄。集成成像系統(tǒng)包括針孔攝像頭陣列、(XD、透鏡陣列、顯示屏等部件，記錄下的圖像通過(guò)CXD顯示在屏幕上，觀察者通過(guò)立于顯示屏前的透鏡陣列觀察到三維圖像。
[0004]目前常用液晶透鏡式顯示技術(shù)實(shí)現(xiàn)2D3D轉(zhuǎn)換顯示，其原理是通過(guò)控制電信號(hào)間接控制液晶屏幕的透光度。當(dāng)所有光線通過(guò)液晶層時(shí)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，普通的平面圖像就可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)二維顯示；若為多電極層加上不同電壓使液晶層發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而對(duì)光線產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)作用，以此實(shí)現(xiàn)三維顯示。
[0005]上述方案雖然都實(shí)現(xiàn)了自由立體顯示，但存在不足。單純的集成成像系統(tǒng)只能顯示三維圖像，并且觀察角度有限。而普通的2D3D轉(zhuǎn)換顯示器在偏轉(zhuǎn)光線的同時(shí)降低了圖像的亮度，從而導(dǎo)致圖像清晰度受損。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，本實(shí)用新型提供一種基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用可調(diào)透鏡陣列，并且使用自行設(shè)計(jì)的系統(tǒng)控制單元同步調(diào)節(jié)不同屏幕面板，在盡量減少亮度損失的情況下盡量保證分辨率，實(shí)現(xiàn)了全2D、全3D、以及亮度較均勻的2D-3D混合顯示模式。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，包括支架，可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏、偏振片、控制單元、HDMI線、串口線、USB電纜、微機(jī)，其特征在于:
[0009](I)所述可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏按順序分別安置于支架上，且三者幾何中心在同一條水平線上；
[0010](2)所述偏振片共三片分別貼在可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏的前面靠近觀察者的那一邊，其中背光板和顯示屏前的偏振角度為45°，透鏡陣列前的偏振片位于透鏡焦平面上且偏振角為135° ；
[0011](3)所述微機(jī)通過(guò)USB電纜連接所述控制單元；[0012](4)所述控制單元通過(guò)HDMI視頻線連接投影機(jī)；所述控制單元通過(guò)串口線連接活動(dòng)透鏡陣列。
[0013]控制單兀由Virtex-7 FPGA (Field — Programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)、DDR3 SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)、NAND flash (NAND 閃存)、HDMI (High Definition Multimedia Interface,高清視多媒體口)線、USB接口芯片和電源管理等模塊組成，微機(jī)通過(guò)USB電纜與控制單元進(jìn)行通信，控制單元將處理過(guò)的圖像通過(guò)HDMI接口傳輸給可調(diào)背光板，并且控制活動(dòng)透鏡陣列上每組透鏡的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，此外還實(shí)時(shí)控制可調(diào)背光板上不同區(qū)域的亮度對(duì)損失了亮度的三維圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和技術(shù)進(jìn)步:
[0015]本實(shí)用新型與基于普通液晶的2D-3D立體顯示系統(tǒng)相比，由于活動(dòng)透鏡陣列上的透鏡可控，因此不進(jìn)可以顯示二維與立體圖像，還能顯示2D與3D混合的圖像；由于背光板不同區(qū)域亮度可調(diào)，因此保證了同一視野中2D與3D畫(huà)面的亮度均勻度，保證了最終圖像真實(shí)感。
[0016]本實(shí)用新型成像亮度較高、色彩保真、分辨率高，能夠在同一畫(huà)面中混合顯示2D-3D圖像。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1基于集成成像的2D3D混合背光顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2基于Virtex-7的控制單元結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳述如下:
[0020]實(shí)施例一:
[0021 ] 參見(jiàn)圖1，本基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，包括支架I，可調(diào)背光板2、活動(dòng)透鏡陣列3、液晶顯示屏4、偏振片5、控制單元6、HDMI線7、串口線8、USB電纜9和微機(jī)10，其特征在于:
[0022](I)所述可調(diào)背光板2、活動(dòng)透鏡陣列3、液晶顯示屏4按順序分別平行豎置于支架I上，且三者幾何中心在同一條水平線上；
[0023](2)所述偏振片5共三片分別貼在可調(diào)背光板2、活動(dòng)透鏡陣列3和液晶顯示屏4的前面靠近觀察者的那一邊，其中可調(diào)背光板2和液晶顯示屏4前偏振片5的偏振角度為45°，活動(dòng)透鏡陣列3前的偏振片5位于該活動(dòng)透鏡陣列焦平面上且偏振角為135° ；
[0024](3)所述微機(jī)10通過(guò)USB電纜9連接所述控制單元6 ；
[0025](4)所述控制單元6通過(guò)HDMI線7連接可調(diào)背光板2 ;所述控制單元6通過(guò)串口線8連接活動(dòng)透鏡陣列3。
[0026]實(shí)施例二:
[0027]本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處如下:所述活動(dòng)透鏡陣列3上的每組透鏡可以切換開(kāi)、關(guān)狀態(tài):二維模式下透鏡陣列關(guān)，可調(diào)背光板2圖像直接傳送到到液晶顯示屏4上；三維模式下透鏡陣列開(kāi)，可調(diào)背光板2的圖像被透鏡陣列組合為集成三維影像傳遞到液晶顯示屏4上；混合模式下部分透鏡陣列關(guān)，部分透鏡陣列開(kāi)，液晶顯示屏4上顯示混合圖像。可調(diào)背光板2的不同區(qū)域可以發(fā)出不同亮度，為混合圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償；可顯示全2D、全3D與2D-3D混合三種模式的圖片，圖片的分辨率可達(dá)到1920*1080。
[0028]實(shí)施例三:
[0029]本實(shí)施例結(jié)合【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】如下:參見(jiàn)圖1，本基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，包括支架1，可調(diào)背光板2、活動(dòng)透鏡陣列3、液晶顯示屏4、偏振片5、控制單元6、HDMI線
7、串口線8、USB電纜9、微機(jī)10:所述可調(diào)背光板2、活動(dòng)透鏡陣列3、液晶顯示屏4按順序分別安置于支架I上，且三塊面板的幾何中心在同一條水平線上；所述偏振片5共三片分別貼在可調(diào)背光板、活動(dòng)透鏡陣列、液晶顯示屏的前面(即靠近觀察者的那一邊)，其中背光板和顯示屏前的偏振角度為45°，透鏡陣列前的偏振片位于透鏡焦平面上且偏振角為135° ；所述微機(jī)10通過(guò)USB電纜9連接所述控制單元6 ;所述控制單元6通過(guò)HDMI線7連接可調(diào)背光板2 ;所述控制單元6通過(guò)串口線8連接活動(dòng)透鏡陣列3。
[0030]活動(dòng)透鏡陣列上的每組透鏡可以切換開(kāi)、關(guān)狀態(tài):二維模式下透鏡陣列關(guān)，背光板圖像直接傳送到到液晶屏上；三維模式下透鏡陣列開(kāi)，背光板的圖像被透鏡陣列組合為集成三維圖像傳遞到液晶屏上；混合模式下部分透鏡陣列關(guān)，部分透鏡陣列開(kāi)，液晶屏上顯示混合圖像。可調(diào)背光板的不同區(qū)域可以發(fā)出不同亮度為混合圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償。
[0031]微機(jī)14將圖像傳給控制單元6，圖像經(jīng)過(guò)處理之后傳輸給可調(diào)背光板2，控制單元6識(shí)別出圖像的信息并控制活動(dòng)透鏡陣列3上透鏡組的開(kāi)關(guān)，同時(shí)控制可調(diào)背光板2的不同區(qū)域亮度以補(bǔ)償透鏡組損失的亮度，圖像通過(guò)活動(dòng)透鏡陣列3顯示在液晶顯示屏4上，觀察者透過(guò)偏振片5觀察來(lái)自液晶顯示屏4的圖像。
[0032]此系統(tǒng)可顯示全2D、全3D與2D3D混合三種模式的圖片，圖片的分辨率可以達(dá)到1920*1080。
[0033]圖 2 示出控制單元由 Virtex-7 FPGA、SDRAM、NAND flash、HD頂線、USB 接 口芯片和電源管理等模塊組成，微機(jī)通過(guò)USB接口對(duì)控制單元進(jìn)行總控，控制單元將處理過(guò)的圖像通過(guò)HDMI接口傳輸給可調(diào)背光板，并且控制活動(dòng)透鏡陣列上每組透鏡的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，此外還實(shí)時(shí)控制可調(diào)背光板上不同區(qū)域的亮度對(duì)損失了亮度的三維圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償。
【權(quán)利要求】
1.基于集成成像的2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，包括支架(I)，可調(diào)背光板(2)、活動(dòng)透鏡陣列(3)、液晶顯示屏(4)、偏振片(5)、控制單元(6)、HDMI線(7)、串口線(8)、USB電纜(9)和微機(jī)(10)，其特征在于: (1)所述可調(diào)背光板(2)、活動(dòng)透鏡陣列(3)、液晶顯示屏(4)按順序分別平行豎置于支架(I)上，且三者幾何中心在同一條水平線上； (2)所述偏振片(5)共三片分別貼在可調(diào)背光板(2)、活動(dòng)透鏡陣列(3)和液晶顯示屏(4)的前面靠近觀察者的那一邊，其中可調(diào)背光板(2)和液晶顯示屏(4)前偏振片(5)的偏振角度為45°，活動(dòng)透鏡陣列(3)前的偏振片(5)位于該活動(dòng)透鏡陣列焦平面上且偏振角為 135° ； (3)所述微機(jī)(10)通過(guò)USB電纜(9)連接所述控制單元(6)； (4)所述控制單元(6)通過(guò)HDMI線(7 )連接可調(diào)背光板(2 );所述控制單元(6 )通過(guò)串口線(8 )連接活動(dòng)透鏡陣列(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于集成成像2D-3D混合背光顯示系統(tǒng)，其特征在于:所述活動(dòng)透鏡陣列(3)上的每組透鏡可以切換開(kāi)、關(guān)狀態(tài):二維模式下透鏡陣列關(guān)，可調(diào)背光板(2)圖像直接傳送到到液晶顯示屏(4)上；三維模式下透鏡陣列開(kāi)，可調(diào)背光板(2)的圖像被透鏡陣列組合為集成三維影像傳遞到液晶顯示屏(4)上；混合模式下部分透鏡陣列關(guān)，部分透鏡陣列開(kāi)，液晶顯示屏(4)上顯示混合圖像，可調(diào)背光板(2)的不同區(qū)域可以發(fā)出不同亮度，為混合圖像進(jìn)行亮度補(bǔ)償；可顯示全2D、全3D與2D3D混合三種模式的圖片，圖片的分辨率可達(dá)到1920*1080。
【文檔編號(hào)】G02B27/22GK203775345SQ201420133589
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】田豐, 汪浩 申請(qǐng)人:上海大學(xué)
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