[發明專利]裸眼式立體顯示器

無效

• 申請號: 201210104017.2
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN103163682A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 顏維廷;吳其霖;陳富豪;蔡朝旭
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G02F1/1335
• 分類號: G02F1/1335;G02F1/13357;G02B27/22;H04N13/04
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

技術領域

本發明是有關于一種裸眼式立體顯示器(autostereoscopic3D-display)，且特別是有關于一種多觀看區域(multi-view)裸眼式立體顯示器。

背景技術

隨著科技的進步與發達，人們對于物質生活以及精神層面的享受一向都只有增加而從未減少。以精神層面而言，在這科技日新月異的年代，人們希望能夠藉由立體顯示器來實現天馬行空的想象力，以達到身歷其境的效果；因此，如何使立體顯示器呈現立體的圖像或影像，便成為現今立體顯示器技術極欲達到的目標。

在目前的顯示技術而言，立體顯示技術可大致分成觀察者需戴特殊設計眼鏡觀看的戴眼鏡式(stereoscopic)以及直接裸眼觀看的裸眼式(auto-stereoscopic)。其中戴眼鏡式立體顯示技術已經發展成熟，并廣泛用到如軍事模擬或大型娛樂等某些特殊用途上，但戴眼鏡式立體顯示技術因其方便性與舒適性不佳。因此，裸眼式立體顯示技術已逐漸發展并成為新潮流。

裸眼式立體顯示技術目前已經發展至多觀看區域(multi-view)的立體顯示技術。多觀看區域立體顯示技術的優點是可以提供觀看者更大的觀賞自由度。但是，當裸眼式立體顯示器所需提供的觀看區域越多時，觀看者所觀看到的影像的解析度就越差。舉例而言，當裸眼式立體顯示器提供n個觀看區域時，觀看者所觀看到的影像的解析度為顯示面板的實體解析度的1/n。

為了要解決影像解析度下降的問題，提升顯示面板的實體解析度是最直接的作法，但考慮顯示面板的制程難度以及制造成本，顯示面板的實體解析度不可能無限制的增加。近年來，隨著高響應速度的液晶材質的開發，液晶顯示面板的數據更新頻率已從60～75赫茲(Hz)逐漸提升至120赫茲(Hz)甚至240赫茲(Hz)。若采用數據更新頻率較高(如120赫茲或240赫茲)的液晶顯示面板以及指向性背光模塊(directional?backlight?module)，在每1/60秒的時間內，裸眼式立體顯示器便可提供2個觀看區域(當液晶顯示面板以及指向性背光模塊的數據更新頻率為120赫茲)或4個觀看區域(當液晶顯示面板以及指向性背光模塊的數據更新頻率為240赫茲)。

圖1為公知裸眼式立體顯示器的示意圖。請參照圖1，公知的裸眼式立體顯示器100包括一穿透式液晶顯示面板110、多個彼此平行的條狀光源120以及多個彼此平行的柱狀透鏡130，其中柱狀透鏡130配置于穿透式顯示面板110與條狀光源120之間。以能夠提供4個觀看區域的裸眼式立體顯示器100為例，前述的條狀光源120區分為多個條狀光源組G，而各個條狀光源組G分別包括4個相鄰排列的條狀光源120。在各個條狀光源組G中，4個條狀光源120依序被開啟，且每一條狀光源組G中的4個條狀光源120所提供的光線會分別被柱狀透鏡130導向4個不同的觀看區域。

在裸眼式立體顯示器100中，柱狀透鏡130的寬度與條狀光源120的寬度有關，當裸眼式立體顯示器100提供4個觀看區域時，柱狀透鏡130的寬度需小于1000微米(即條狀光源120的寬度需小于250微米)，觀看者才不會因為柱狀透鏡130的寬度過大而觀看到黑條紋。但是，現行的條狀光源120(例如發光二極體條狀光源)的寬度通常都大于250微米，因此，柱狀透鏡130的寬度會大于1000微米，故難以避免黑條紋的產生。當裸眼式立體顯示器100提供更多個(多于4個)觀看區域時，柱狀透鏡130下方需要設置的條狀光源120數量更多，故柱狀透鏡130的寬度會更大，此時，柱狀透鏡130過寬所導致的黑條紋將更為明顯。

在現有技術中，若要進一縮小條狀光源120的寬度，有一定程度的困難，因此，如何突破技術瓶頸，改善裸眼式立體顯示器100的顯示品質，實為此領域研發人員亟欲解決的問題之一。

發明內容

本發明提供一種裸眼式立體顯示器，其具有良好的顯示畫質。

本發明提供一種裸眼式立體顯示器，其包括一穿透式顯示面板、一動態背光模塊以及一光線導向元件。動態背光模塊配置于穿透式顯示面板的一側，且動態背光模塊包括多個彼此平行的條狀光源以及一縮影透鏡。各條狀光源具有寬度為W1的照明區域?？s影透鏡配置于穿透式顯示面板與條狀光源之間，其中各條狀光源在縮影透鏡外的一成像具有寬度W2，而W1/W2＝n，且n為大于1的整數。此外，光線導向元件配置于穿透式顯示面板與縮影透鏡之間，以將前述的成像導向多個觀看區域(viewing?domains)。

該穿透式顯示面板包括一穿透式液晶顯示面板。

該縮影透鏡包括多個彼此平行的第一柱狀透鏡，且該些條狀光源平行于該些第一柱狀透鏡。