[實(shí)用新型]光柵透鏡、透鏡式光柵及顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320506763.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203433136U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B5/18
• 分類(lèi)號(hào): G02B5/18;G02B3/00;G02B27/22
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光柵透鏡、透鏡式光柵及顯示裝置。

背景技術(shù)

3D光柵通常置于顯示面板的出光側(cè)（即觀看側(cè)）以形成3D顯示裝置?，F(xiàn)有的透鏡式光柵（3D光柵的一種）在使用時(shí)均為將柱透鏡相對(duì)與顯示面板中像素的行和列傾斜設(shè)置。具體如圖1所示，透鏡式光柵設(shè)計(jì)、制作時(shí)使光柵中的透鏡為圓柱透鏡的一部分（沿圓柱軸向方向切下的一部分），包括：由平面110和弧面120形成的側(cè)面，及與平面110和弧面120垂直的兩個(gè)底面130。其中，弧面120為圓柱體側(cè)面的一部分。如圖2所示（標(biāo)有1、2和3的矩形表示不同亞像素顯示的視點(diǎn)圖像，相同標(biāo)號(hào)的亞像素組成一幅完整的視點(diǎn)圖像，不同的視點(diǎn)圖像為對(duì)同一物體從不同角度拍攝的圖像），在應(yīng)用時(shí)，由于會(huì)將透鏡式光柵的柱透鏡傾斜使用，此時(shí)從屏幕（屏幕與水平面垂直）的觀看側(cè)來(lái)看，水平面與透鏡相交形成的截面與所述弧面120的相交線為橢圓弧，即與透鏡的軸向方向（兩個(gè)底面130的中心連線的方向）呈預(yù)定夾角A且垂直于所述平面的截面與所述弧面120的相交線為橢圓弧。由于透鏡傾斜設(shè)置，相當(dāng)于在顯示面板前面設(shè)置了一橢圓弧面的透鏡，橢圓弧面透鏡也會(huì)對(duì)平行光起到匯聚作用，但匯聚焦距不一致，焦點(diǎn)范圍較大（不能匯聚到一點(diǎn)），使得顯示面板出射的光線通過(guò)透鏡后產(chǎn)生較大的球差。如圖3中虛線橢圓框處所示，通過(guò)透鏡的光線不能匯聚在一點(diǎn)上。該球差會(huì)引起3D串?dāng)_增加，進(jìn)而影響3D視角，使觀看視角變窄。

實(shí)用新型內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問(wèn)題

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何減輕光線通過(guò)透鏡式光柵中透鏡后產(chǎn)生的球差現(xiàn)象。

（二）技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種光柵透鏡，所述光柵透鏡為均勻柱狀體，垂直于所述光柵透鏡軸線的任一橫截面的形狀、大小均相同，且包括：由平面和弧面形成的側(cè)面，所述光柵透鏡的斜截面與所述弧面的相交線為圓弧，所述斜截面為與所述光柵透鏡的軸線呈預(yù)定夾角A且垂直于所述平面的任一截面，其中，0°＜A＜90°。

其中，垂直于所述光柵透鏡軸線的任一橫截面與弧面的交線為非圓弧，對(duì)于所述圓弧上的點(diǎn)(x，y)和所述非圓弧上的點(diǎn)(x＇，y＇)滿(mǎn)足如下關(guān)系：

x′=xsinA????(1)

y′=y????(2)

其中，點(diǎn)(x，y)是以所述斜截面與所述平面交線的中點(diǎn)為原點(diǎn)，在斜截面平面內(nèi)建立的第一坐標(biāo)系中的點(diǎn)，點(diǎn)(x＇，y＇)是以所述橫截面與所述平面交線的中點(diǎn)為原點(diǎn)，在橫截面平面內(nèi)建立的第二坐標(biāo)系中的點(diǎn)，

以所述圓弧所在圓的圓心為原點(diǎn)，在所述斜截面平面內(nèi)建立第三坐標(biāo)系，在所述第三坐標(biāo)系下，對(duì)于圓弧上任一點(diǎn)（X,Y）滿(mǎn)足：

X²+Y²=r²????(3)

Y=(r²-X²)^0.5????(4)

L=(r²-P²/4)^0.5????(5)

x=X????(6)

從而得到：

x′=XsinA????(7)

由公式(2)、(3)、(4)和(5)，可推得：

y′=y=Y-L=Y-(r²-P²/4)^0.5=(r²-X²)^0.5-(r²-P²/4)^0.5????(8)

由上述公式(7)和(8)可得到在所述第二坐標(biāo)系下所述非圓弧上的點(diǎn)的坐標(biāo)，其中，P為柵距，r為所述圓弧的半徑，L為所述圓弧的圓心到所述斜截面與平面的交線的距離。

本實(shí)用新型還提供了一種透鏡式光柵，包括光柵基板，還包括位于所述光柵基板上的上述的光柵透鏡形成的陣列。

其中，所述光柵透鏡的平面為與所述光柵基板的表面的接觸面。

本實(shí)用新型還提供了一種顯示裝置，包括顯示面板，還包括位于所述顯示面板出光側(cè)的上述的透鏡式光柵。

其中，所述光柵透鏡位于光柵基板上背離所述顯示面板的一側(cè)。

其中，所述光柵透鏡位于所述光柵基板和顯示面板之間。

其中，所述光柵透鏡的軸向方向與所述顯示面板中像素陣列橫向方向呈所述預(yù)定夾角A。

（三）有益效果