[發明專利]視區擴展的低串擾自由立體顯示裝置

有效

• 申請號: 201310634297.2
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103605213A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 侯春萍;許國;沈麗麗
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;H04N13/00;G09F9/35;G09F9/33
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

技術領域

本發明屬于視覺圖像技術領域，涉及裸眼3D自由立體顯示技術，具體講，涉及視區擴展的低串擾自由立體顯示裝置。

背景技術

人類獲取信息最有效的渠道是通過視覺。由于人的雙眼看到的是自然界中真實的三維景物，因此能夠在屏幕上再現真實的三維景物一直是人類追求的目標。隨著二維圖像壓縮、傳輸、顯示技術的日益提高，人類追求再現真實自然景物的下一個目標就是再現景物的立體信息。立體信息再現技術一定會成為繼語音、數據、平面圖像業務之后信息技術發展的下一個熱點。立體成像技術就是基于這樣的需求逐步發展起來的，它可以記錄、傳輸和顯示立體彩色圖像，使觀眾能夠產生身臨其境的感覺，應用前景非常廣泛，可以用于科研、軍事、教育、工業、醫療等諸多領域。例如，在醫學領域，體視探測能夠提供更多、更有用的信息；在工業領域，立體顯示可用于機器人在危險環境下對物體進行處理和檢查；在科學勘探和顯像領域，立體成像技術能使觀看者通過二維屏幕體會到逼真的三維環境。隨著電視網、計算機網、電話網（固定電話網和移動電話網）的不斷融合和技術的不斷提高，通過手機屏幕、電視屏幕、計算機屏幕等顯示終端觀看立體圖像的要求已經逐漸調高。

根據在觀看時是否需要使用輔助設備，立體顯示技術可分為戴眼鏡立體顯示和不戴眼鏡立體顯示兩種方式。從光學原理上講，不戴眼鏡立體顯示方式利用各種光學面，無需眼鏡即可觀看立體圖像，因此被稱為自由立體顯示方式(auto-stereoscopic)。如圖1所示，常用的光學面包括：透鏡柱板(Lenticular?Plate)、視差柵欄(Parallax?Barrier)、菲涅爾透鏡(Fresnel?Lens)、光柵陣列(IP?Lens?Array)、可變形屏幕(Anamorphic?Screen)、全息屏幕(Holographic?Screen)等。

根據所能提供視點的數目，自由立體顯示方式分為雙視點和多視點兩類。

一般情況下，雙視點自由立體顯示方式，通過在CRT顯示器或者平板顯示器前加入透鏡柱面或者視差柵欄，控制各像素光線的射出方向，使左視點的圖像僅射入左眼，右視點的圖像僅射入右眼，利用雙目視差，產生立體視覺。

當前已有多種基于狹縫光柵技術的自由立體顯示設備產品。然而，在實際使用時，當用戶稍微偏離自由立體顯示設備產品的最佳觀看點時，會有少部分的右眼視圖影像進入左眼觀看區域。反之亦然，這樣便會產生串擾(crosstalk)或者重影的現象，同時將用戶局限一個很小的區域內，影響到用戶觀看3D影像的效果和觀看自由度。

發明內容

本發明旨在解決克服現有技術的不足，提供一種立體顯示設備，可以用來擴展裸眼自由立體顯示的視區范圍，同時降低該范圍內不同視點間的串擾度，改善3D顯示效果。為此，本發明采用的技術方案是，視區擴展的低串擾自由立體顯示裝置，包括：安裝在顯示面板前方的狹縫光柵和傾斜擋板，狹縫光柵每一個光柵單元都分為透明部分和不透明部分，不透明部分阻擋了顯示面板的一部分，傾斜擋板具有一定高度且與顯示面板保持一定夾角，使左視點所屬像素的光線均射入左眼視域，右視點所屬像素的光線均射入右眼視域。

如果顯示面板為LCD型顯示器，則傾斜擋板置于顯示面板中的液晶層中，具體位于兩個像素之間的黑矩陣(black?matrix)上,高度小于液晶層厚度；如果顯示面板為LED型顯示器，則傾斜擋板置于兩個顯示二極管之間的框架區域。

傾斜擋板是由不透明的高分子聚合物或者電控光柵制成。

傾斜擋板與顯示面板保持的一定夾角為10°到65°，傾斜擋板的高度并非固定，而是與顯示面板上特定像素位置相關，達到串擾降到最低和視區達到最大。

本發明的技術特點及效果：

1、擴展了視區，提高了用戶觀看自由度。

2、適合LCD顯示器和LED顯示器。

3、采用狹縫光柵和傾斜擋板，視區內的串擾大幅度降低。

附圖說明

圖1本發明的立體顯示器的示意圖。

具體實施方式