[發明專利]雙視膜以及使用雙視膜的雙視顯示設備

在審

• 申請號: 201480063287.0
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN105745925A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 徐禎延;金秉奎;張秀振
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H04N13/04
• 分類號: H04N13/04;H04N13/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧麗波;井杰

技術領域

本公開涉及雙視膜以及使用該雙視膜的雙視顯示設備，更具體地講，涉及雙視膜以及使用該雙視膜的雙視顯示設備，該雙視膜包括棱鏡輸入層和透鏡輸出層以將光折射成朝向偏離雙視顯示器法向軸線的左方向或右方向上的觀察者。

背景技術

顯示系統安裝在汽車中以實現各種用途，諸如導航地圖、后視攝像頭顯示器、汽車控制顯示器、網頁瀏覽顯示器以及廣播顯示器。

車輛中廣泛采用汽車導航顯示器以實現各種用途，諸如用于通過使用特定路徑將駕駛員引導至準確目的地的簡單汽車導航功能、在倒車時向駕駛員顯示是否存在物體或障礙物的功能、以及共享各種不同內容(電影、電視內容等)的功能。

然而，除導航之外的過多信息可能使駕駛員分心。這可能導致嚴重的交通事故。為了防止駕駛員在駕駛時查看各種內容，雙圖像顯示器同時適合駕駛員和前排乘客兩者。駕駛員可以僅查看導航內容，而前排乘客可以查看所需內容。即，汽車導航的雙圖像顯示器向駕駛員顯示導航圖像，但向前排乘客顯示不同的內容。

典型的雙圖像顯示器用視差光柵顯示器來實施以便將圖像分割成左圖像和右圖像。這項技術廣泛應用在若干市場的大多數汽車中。圖1和圖2是現有技術汽車中安裝的雙圖像顯示器的說明性圖示。

視差光柵功能的典型示例，諸如圖像分割，在圖1和圖2中示出。

如圖1所示，現有技術中的雙圖像顯示器包括屏幕110和視差光柵120。視差光柵120包括用于特意將圖像分割成屏幕110的左圖像111和右圖像112的光柵。來自LCD面板的屏幕110的光被視差光柵120單獨地拆分以到達左側面101和右側面102。

或者，如圖2所示，現有技術中的雙圖像顯示器包括屏幕110和凸透鏡220。凸透鏡220包括折射屏幕110的左圖像212和右圖像211的透鏡。來自屏幕110的光被凸透鏡220單獨地折射以到達左側面201和右側面202。

圖1和圖2中所示的技術示出了與左視區和右視區中的每個位置對應的一個視圖。因此，觀察者在不使用特殊眼鏡的情況下體驗到視差運動和雙目立體視覺。這種類型的顯示器的缺點是，由于LCD面板顯示逐行交錯的左右兩個圖像，因此分辨率降低了一半。

圖3是現有技術視差光柵顯示器呈現的左視圖和右視圖的示例性圖示。

現有技術中的雙視顯示器采用使用視差光柵320或透鏡狀透鏡或棱鏡型透鏡的空間復用方法。該空間復用方法使原始圖像310的分辨率降低一半。原因在于，原始圖像310在空間上分割以便實現雙視顯示器。這是利用視差光柵方法無法解決的缺點之一，盡管在技術上使用了并且易于使用空間復用的雙視顯示器。

圖4是左觀察者、居中觀察者和右觀察者通過現有技術中的采用視差光柵方法的雙視顯示器觀察到的圖像的示例性圖示。

現有技術中的采用視差光柵方法的雙視顯示器向左使用者401、居中使用者403和右使用者402交替顯示完整的左圖像L和右圖像R。

發明內容

本發明解決了源自視差光柵和透鏡型雙圖像顯示器的問題。本發明通過使用具有高刷新率面板組合的場序雙向背光源，解決了圖像分辨率降低的問題。

本發明提供了雙視膜以及使用該雙視膜的雙視顯示設備，該雙視顯示設備包括左邊緣發射光源和右邊緣發射光源(例如，LED光源)、結構化導光板、處于基底下表面的具有棱鏡圖案和透鏡形狀的雙視膜、以及具有高刷新率的顯示面板(例如，LCD面板)，從而向左方向和右方向上的觀察者顯示分辨率不降低的不同圖像。3D顯示器利用高刷新率LCD面板來實現3D效果，并且其典型刷新率為120HZ、240HZ，該刷新率是大多數快門式眼鏡3DLCD電視使用的刷新率。本發明并不一定要求如此高的刷新率，因為它不是3D顯示器，低于120HZ高于90HZ刷新率的面板是足夠的。

本發明通過雙視膜使串擾最小化，在雙視顯示設備中產生了串擾的情況下，該雙視膜在棱鏡輸入層的棱鏡間距與透鏡輸出層的透鏡間距之間具有峰到峰偏差。

本發明提供了雙視顯示設備，在具有間距偏差的雙視膜產生不對稱光輸出分布的情況下，該雙視顯示設備通過使用具有不同亮度的光源，而具有對稱的光輸出分布。

本發明提供了雙視顯示設備，在不調節左光源和右光源的發光強度的情況下，即使使用具有相同發光強度的光源，該雙視顯示設備通過使用由第一導光板和第二導光板形成的雙導光板，也具有對稱的光輸出分布。