【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種了連續視角micro-led裸眼3d顯示裝置及其顯示方法，屬于3d顯示。
技術介紹
1、micro-led是指尺寸小于100μm的led，其相比于lcd與oled，具有高對比度、高亮度、低功耗、長壽命、高像素密度等優勢，在平面顯示中已有廣泛應用研究。裸眼3d顯示相比于平面顯示，能還原真實物體的深度信息，給人更強烈的視覺沖擊和近乎真實的觀影感受。micro-led與裸眼3d顯示技術的結合將充分發揮兩者優勢。當前周視裸眼3d顯示設備大多采用多投影儀和柱面/弧面定向散射屏。由于投影儀體積較大，投影儀數量及相應視點個數難以增加，使得三維虛像存在視點不連續、亮度低、圖像拼接條紋等問題。micro-led尺寸小，像素密度目前可達10000ppi。因此，找到合適的micro-led與周視裸眼3d顯示的結合策略，是亟需解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于解決現有周視裸眼3d顯示技術視點不連續、亮度低的問題，提供一種連續視角micro-led裸眼3d顯示裝置。
2、本專利技術的技術方案為：
3、一種連續視角micro-led裸眼3d顯示裝置，其結構由里及外依次包括：
4、一定向散射屏；
5、一立體排布的micro-led陣列光源；
6、還包括一驅動控制單元和裝置支架，所述驅動控制單元用于控制micro-led陣列光源，所述定向散射屏、陣列光源、驅動控制單元均安裝在裝置支架上；
7、所述定向散射屏
8、所述micro-led陣列光源由micro-led像素單元在與定向散射屏的形狀匹配的形狀表面排列組成，所述定向散射屏與所述micro-led陣列光源的幾何中心重合，所述micro-led像素單元的出光中心方向垂直于定向散射屏相應位置處的切面，即散射單元表面。
9、優選的，所述定向散射屏由散射單元在沿中心垂線軸對稱的三維形狀表面的基板排列組成。
10、優選的，所述基板采用能使micro-led發出的紅、綠、藍三色光透過的高透射率材料制成，例如透明樹脂、透明玻璃等。
11、優選的，散射單元由透明襯底及沿水平切向周期排布的柱透鏡陣列組成，透明襯底為氧化鋁或氧化硅襯底，柱透鏡采用氮化硅或氧化硅制成。
12、優選的，所述micro-led陣列光源為多個micro-led像素單元在載板排列而成，所述載板不透光，形狀與定向散射屏的基板匹配。
13、優選的，所述micro-led像素單元包含紅、綠、藍三色micro-led芯片及單芯片集成的微透鏡，micro-led像素單元充當三維物體光場信息像素點，每個像素的發光可由驅動控制單元單獨控制。其中三色micro-led可通過量子點色轉換方法、像素堆疊法、三色器件集成法等現有方法實現。單芯片集成的微透鏡是指每個芯片設置一對應的微透鏡。
14、優選的，所述沿中心垂線軸對稱的三維形狀為三維曲面，所述micro-led像素與散射單元的中心垂線垂足的連線指向三維曲面的幾何中心，優選三維曲面為半球形或半橢球形。
15、優選的，所述驅動控制單元包括電源、存儲器、人眼位置監測傳感器、運算芯片及驅動電路，電源用于為裝置供電；存儲器用于存儲裝置數據；人眼位置監測傳感器用于監測觀察者雙眼位置；運算芯片用于處理三維物體光場信息數據，并根據人眼位置將光場數據分配至驅動電路；驅動電路用于控制micro-led陣列光源。
16、陣列光源角分辨率(ppd，pixel?per?degree)由micro-led像素大小p、相鄰像素間距d以及像素與立體排布幾何中心距離r共同決定，其值可表示為ppd＝r/(p+d)。
17、本專利技術還提供了一種連續視角micro-led裸眼3d顯示方法，基于前述的連續視角micro-led裸眼3d顯示裝置實現，包括以下步驟：
18、1)三維物體的光場信息被掃描并存儲器存儲為數據；運算芯片結合光場信息數據計算生成視差圖像數據；可采用光場建模技術完成三維物體掃描與重建，視差圖像生成算法可采用雙目立體視覺匹配算法；
19、2)驅動控制單元將視差圖像數據加載至micro-led陣列光源，單個數據點加載在micro-led像素單元上，作為視差圖像像素點，整體視差圖像數據按空間位置順序加載在立體排布的micro-led陣列光源對應區域上，用于還原視差圖像；
20、3)由不同區域陣列光源還原的視差圖像經半球形定向散射屏投射后，被人眼的雙眼接收并形成三維物體虛像，micro-led像素發光經半球形定向散射屏散射后，光沿垂直切向的發散角相對micro-led像素發散角基本不變、而沿水平切向的發散角收窄，收窄后的發散角滿足使相鄰視差圖像之間無串擾的要求；
21、4)當觀察者位置相對裝置移動時，人眼位置監測傳感器將觀察者位置數據傳輸至運算芯片；運算芯片根據位置數據生成與觀察者位置相對應的三維物體視差圖像數據并選擇與位置相應的micro-led陣列光源顯示區
22、域，并將圖像數據及顯示區域傳輸至驅動電路；驅動電路基于圖像數據以及顯示區域數據來逐像素點調整顯示區域及視差圖像以實現在水平
23、方向360°、垂直方向180°近乎連續的裸眼3d視角。
24、優選的，當觀察者與裝置中心距離變化時，根據觀察者左右視點位置調整相鄰視差圖像顯示區域的距離來保證視差圖像可分別投射至雙眼。
25、本專利技術的有益效果為：
26、(1)采用micro-led作為裸眼3d顯示光源，具有高對比度、高亮度、低功耗、長壽命、高像素密度的優勢。
27、(2)立體排布的micro-led陣列光源、半球形定向散射屏均由micro-led像素、散射單元拼接而成，使得光源及散射屏尺寸、形狀靈活可調。
28、(3)由立體排布的micro-led陣列光源及半球形定向散射屏組成的裸眼3d顯示裝置具備結構緊湊體積小、可便攜的優勢。
29、(4)可通過逐像素點調整顯示區域及視差圖像形成在水平方向360°、垂直方向180°近乎連續的裸眼3d視角，避免了因投影儀數量限制導致的視點不連續、亮度低、圖像拼接條紋等問題。
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1.一種連續視角micro-LED裸眼3D顯示裝置，其特征在于其結構由里及外依次包括：
2.根據權利要求1所述的連續視角micro-LED裸眼3D顯示裝置，其特征在于所述定向散射屏由散射單元在沿中心垂線軸對稱的三維形狀表面的基板排列組成。
3.根據權利要求2所述的連續視角micro-LED裸眼3D顯示裝置，其特征在于所述基板材料使micro-LED發出的紅、綠、藍三色光透過。
4.根據權利要求1所述的連續視角micro-LED裸眼3D顯示裝置，其特征在于散射單元由透明襯底及沿水平切向周期排布的柱透鏡陣列組成，透明襯底為氧化鋁或氧化硅襯底，柱透鏡采用氮化硅或氧化硅制成。
5.根據權利要求2所述的連續視角micro-LED裸眼3D顯示裝置，其特征在于所述micro-LED陣列光源為多個micro-LED像素單元在載板排列而成，所述載板不透光，形狀與定向散射屏的基板匹配。
6.根據權利要求5所述的連續視角micro-LED裸眼3D顯示裝置，其特征在于每個micro-LED像素單元包含紅、綠、藍三色micro-LED芯片及單芯片
7.根據權利要求1所述的連續視角micro-LED裸眼3D顯示裝置，其特征在于所述沿中心垂線軸對稱的三維形狀為三維曲面，所述micro-LED像素與散射單元的中心垂線垂足的連線指向三維曲面的幾何中心。
8.根據權利要求7所述的連續視角micro-LED裸眼3D顯示裝置，其特征在于三維曲面為半球形或半橢球形。
9.根據權利要求1所述的連續視角micro-LED裸眼3D顯示裝置，其特征在于所述驅動控制單元包括電源、存儲器、人眼位置監測傳感器、運算芯片及驅動電路，電源用于為裝置供電；存儲器用于存儲裝置數據；人眼位置監測傳感器用于監測觀察者雙眼位置；運算芯片用于處理三維物體光場信息數據，并根據人眼位置將光場數據分配至驅動電路；驅動電路用于控制micro-LED陣列光源。
10.一種連續視角micro-LED裸眼3D顯示方法，其特征在于包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種連續視角micro-led裸眼3d顯示裝置，其特征在于其結構由里及外依次包括：
2.根據權利要求1所述的連續視角micro-led裸眼3d顯示裝置，其特征在于所述定向散射屏由散射單元在沿中心垂線軸對稱的三維形狀表面的基板排列組成。
3.根據權利要求2所述的連續視角micro-led裸眼3d顯示裝置，其特征在于所述基板材料使micro-led發出的紅、綠、藍三色光透過。
4.根據權利要求1所述的連續視角micro-led裸眼3d顯示裝置，其特征在于散射單元由透明襯底及沿水平切向周期排布的柱透鏡陣列組成，透明襯底為氧化鋁或氧化硅襯底，柱透鏡采用氮化硅或氧化硅制成。
5.根據權利要求2所述的連續視角micro-led裸眼3d顯示裝置，其特征在于所述micro-led陣列光源為多個micro-led像素單元在載板排列而成，所述載板不透光，形狀與定向散射屏的基板匹配。
6.根據權利要求5所述的連續視角micro-led裸眼3d顯示裝置，其特征在于每個micro-led像素單元包含紅、綠、藍...
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