[發明專利]集成成像顯示設備

有效

• 申請號: 201410088284.4
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN104914586B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 周明才;洪濤;焦少慧;李煒明;王西穎;南東暻;王海濤
• 申請（專利權）人: 北京三星通信技術研究有限公司;三星電子株式會社
• 主分類號: G02B30/28
• 分類號: G02B30/28
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 張川緒;王艷嬌

一種集成成像顯示設備，包括：二維顯示屏，包括多個像素，每個像素包括多個子像素；微透鏡陣列，布置在二維顯示屏的前側并且包括多個微透鏡，每個微透鏡向一個光線方向顯示一個像素中的部分子像素。根據本發明的集成成像顯示設備可以具有高的空間分辨率。

技術領域

本發明涉及三維顯示領域。更具體地講，涉及一種集成成像顯示設備。

背景技術

隨著科技的進步，顯示技術也由黑白發展到彩色，由二維平面顯示發展到三維（3D）立體顯示，為用戶提供越來越趨于真實化的體驗。三維立體顯示技術可分為基于視差的三維顯示、體顯示和全息顯示等?；谝暡畹娜S顯示可分為視差屏障式和集成成像式。在這些三維顯示方式中，集成成像顯示（Integral Imaging Display，IID）被認為是最有潛力的一種三維顯示方式，因為這種方式的亮度高，可以讓用戶裸眼觀看到三維影像，并且這種三維影像具有在水平和垂直方向上的連續視差變化，為用戶提供了一種真正的不變形的三維效果體驗。

集成成像顯示設備一般包括二維顯示屏（例如，液晶顯示（LCD）面板）和微透鏡陣列（MLA）。集成成像顯示設備通過在微透鏡陣列之后的二維顯示屏上顯示作為二維圖像的單元圖像陣列（Elemental image array:EIA）圖像而進行工作。通過微透鏡陣列的折射，EIA圖像中的不同部分被折射到三維空間中的不同方向從而形成三維圖像。

集成成像顯示設備的主要性能指標包括空間分辨率、角分辨率、可視角度和可顯示的三維深度范圍等。在現有的集成成像顯示設備中，空間分辨率和角分辨率是一對相互矛盾的指標。通常來說，給定一塊二維顯示屏，空間分辨率和角分辨率的乘積等于面板的總分辨率，因此，如果空間分辨率高了，角分辨率就會降低，反之亦然。例如，當二維顯示屏的分辨率達到了3840×2160的四倍高清分辨率時，當把這種超高清二維顯示屏用于三維顯示時，為了得到比較好的三維效果，角分辨率通常不能少于8，這樣，空間分辨率就只有480×270。

理想的集成成像顯示設備應該具有較高的空間分辨率和角分辨率。較高的空間分辨率可為用戶提供三維場景的細節，較高的角分辨率則為用戶提供連續的視差變化和三維體驗。由于空間分辨率和角分辨率的乘積等于面板的總分辨率，因此，要想同時提高這兩項指標，或者提高某一項指標而由不想降低另一項指標，最直觀的方法就是提高二維顯示屏的總分辨率，但是這取決于二維顯示屏的技術水平。

因此，需要一種在不改變二維顯示屏的總分辨率的基礎上，可以提高集成成像顯示設備的空間分辨率同時不影響集成成像顯示設備的角分辨率的技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以提供更高的空間分辨率的集成成像顯示設備。

本發明的一方面提供一種集成成像顯示設備，包括：二維顯示屏，包括多個像素，每個像素包括多個子像素；微透鏡陣列，布置在二維顯示屏的前側并且包括多個微透鏡，每個微透鏡向一個光線方向顯示一個像素中的部分子像素。

可選地，每個微透鏡在單個光線方向上能夠顯示的子像素的數量小于單個像素中包括的子像素的數量，鄰近的N個微透鏡向一個光線方向分別顯示一個像素中的N個部分的子像素，N為大于1并且小于或等于單個像素中包括的子像素的數量的自然數。

可選地，每個微透鏡向一個光線方向僅顯示單個子像素。

可選地，鄰近的N個微透鏡向一個光線方向顯示的子像素的顏色分別對應于單個像素中包括的N個子像素的顏色，其中，N表示單個像素中包括的子像素的數量。

可選地，二維顯示屏位于微透鏡的焦平面的預定范圍內。

可選地，每個像素的多個子像素沿行的方向排列，同一行的相鄰兩個微透鏡之間的間距P_LH滿足如下條件：

0.4((P_LH/P_PH)%N)N-0.4，