[發明專利]基于弧形背光與透鏡的裸眼立體影像顯示光學裝置

有效

• 申請號: 201310131927.4
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103197428A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 周建英;范杭;周延桂;王嘉輝;梁浩文;彼得·克雷布斯
• 申請（專利權）人: 佛山市英視通電子科技有限公司
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;G02F1/13357
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 張玲春

技術領域

本發明涉及光學領域，更具體地，涉及一種基于弧形背光與透鏡的裸眼立體影像顯示光學裝置。

背景技術

現有技術中，使用視差障柵方式和柱透鏡方式工作的自由立體顯示系統，無需佩戴輔助式眼鏡即可實現立體視覺，其已經在電視、數字標牌等領域得到應用。

自由立體顯示技術的基本原理為：柱透鏡陣列（或視差障柵）設置在圖像顯示單元（如液晶顯示面板）的上面，觀察者透過柱透鏡陣列（或視差障柵）觀看到立體效果。觀察者在預定的位置，向預定的方向觀看自由立體顯示器時，來自不同視差圖像的光線通過柱透鏡陣列（或視差障柵）后分別進入觀看者的左、右眼，從而令觀察者感知到立體圖像。

基于視障光柵下和柱透鏡技術的顯示方式下，不同視差的圖像有規律的顯示在同一個屏幕上，該顯示方式與二維顯示的情況相比，分辨率至少降低一半，同時，相比附帶眼鏡的3D顯示方案，串擾率也比較高。

發明內容

本發明的第一個目的，就是克服現有技術的不足，提供一種低串擾率、可變背光指向的基于弧形背光與透鏡的裸眼立體影像顯示光學裝置，該裝置可以結合自動跟蹤技術，實現分別向左、右眼定向傳輸立體顯示的視差圖像。

為了達到上述目的，采用如下技術方案：

一種基于弧形背光與透鏡的裸眼立體影像顯示光學裝置，包括光學膜層和靠近光學膜層設置的圖像顯示層，所述光學膜層的另一側設置有背光源單元，所述背光源單元與光學膜層之間預留有間隙，所述光學膜層包括單個透鏡或若干個透鏡形成的陣列，所述背光源單元包括若干個獨立可控的發光區域，所有發光區域整體形成朝向光學膜層的凹面，所述發光區域呈連續或離散狀分布。

作為一種具體實施例，所述凹面由垂直于圖像顯示層的平面截得的橫截面呈曲線段或直線段。

進一步地，所述凹面整體呈中心對稱圖形。

作為一種具體實施例，所述凹面由垂直于圖像顯示層的平面截得的橫截面呈鏈狀結構，所述鏈狀結構由若干條首尾順次連接的曲線段和/或直線段構成。

作為一種具體實施例，每個發光區域內設置有至少一個發光單元。

進一步地，所述發光單元為發光二極管。

作為一種具體實施例，所述圖像顯示層為透射式顯示面板。

進一步地，所述圖像顯示層為液晶顯示面板。

作為一種具體實施例，所述透鏡為凸透鏡。

作為一種具體實施例，所述透鏡為菲涅爾透鏡。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

在光學膜層后設置帶凹面的背光源單元，一方面顯著降低了立體影像顯示系統的串擾率，提高屏幕亮度和均勻度，另一方面配合光學膜層，能夠對形成的立體影像觀察視區進行選擇性的校正，或選擇性的輸入，形成特定形狀的立體影像觀察視區，最終形成可結合自動跟蹤技術的、可變背光指向的立體影像顯示光學結構。該結構不僅可以實現雙視點的裸眼立體影像顯示，而且可以實現多視點的裸眼立體影像顯示。根據需要，該裝置按照預定的、設計好的方式實現顯示性能。

附圖說明

圖1是實施例1所述基于弧形背光與透鏡的裸眼立體影像顯示光學裝置的俯視結構示意圖。

圖2是實施例1所述基于弧形背光與透鏡的裸眼立體影像顯示光學裝置的立體圖像成像示意圖。

圖3是實施例2所述基于弧形背光與透鏡的裸眼立體影像顯示光學裝置的俯視結構及立體圖像成像示意圖。

實施例1：11-背光源單元；12-光學膜層；13-圖像顯示層；4～5-發光區域；6-觀察視區；61-視點一；62-視點二；1-弧形凹面。

實施例2：2-離散凹面；21-背光源單元；22-光學膜層；23-圖像顯示層；7-觀察視區；71-視點三；72-視點四；73-視點五；74-視點六；2-組合凹面；9～12-發光區域。

具體實施方式

下面參見附圖及具體實施例，對本發明做進一步說明：

實施例1

參見圖1-圖2，一種基于弧形背光與透鏡的裸眼立體影像顯示光學裝置，包括光學膜層12和靠近光學膜層12設置的圖像顯示層13，所述光學膜層12的另一側設置有背光源單元11，所述背光源單元11與光學膜層12之間預留有間隙，所述光學膜層12包括單個透鏡或若干個透鏡形成的陣列，所述背光源單元11包括若干個獨立可控的發光區域，所有發光區域整體形成朝向光學膜層的凹面，所述發光區域呈連續或離散狀分布，其中：