[實用新型]一種柱狀透鏡陣列面板、戶外3D顯示裝置

有效

• 申請號: 201520383619.5
• 申請日: 2015-06-04
• 公開（公告）號: CN204758851U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 胡達飛;李應樵
• 申請（專利權）人: 李應樵
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G02B27/22
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 吳立

技術領域

本實用新型涉及3D顯示領域，尤其指戶外3D顯示中應用的透鏡式3D顯示設備。

背景技術

目前的3D(即3Dimension，中文：三維)顯示技術可以分為裸眼式和眼鏡式兩種。而裸眼式3D技術可分為透鏡陣列式、屏障柵欄式和指向光源式三種，每種技術的原理和成像效果都有一定的差別。

其中，屏障柵欄式(英文全稱：ParallaxBarriers，中文也有翻譯成視差屏障或視差障柵的)，其原理和偏振式3D較為類似，其原理是在顯示面板前方或者后方設置一光柵，該光柵設有透光的透光狹縫和透光狹縫之間不透光的光柵線；這些透光狹縫寬幾十微米，通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式，稱之為“視差障壁”。在立體顯示模式下，應該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋右眼；同理，應該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋左眼，通過將左眼和右眼的可視畫面分開，使顯示面板上的左眼圖像進入左眼、右眼圖像進入右眼，最終使觀者看到3D影像。

柱狀透鏡(LenticularLens)技術也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡3D技術，其最大的優勢便是其亮度不會受到影響。柱狀透鏡3D技術的原理是在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡陣列，這樣透鏡就能以不同的方向投影每個像素。于是雙眼從不同的角度觀看顯示屏，就看到不同的像素。因為柱狀透鏡不會阻擋背光，因此畫面亮度能夠得到很好地保障。不過由于它的3D顯示基本原理仍與視差障壁技術有異曲同工之處，所以分辨率仍是一個比較難解決的問題。

指向光源式(DirectionalBacklight)3D技術搭配LED(發光二極管)，配合快速反應的LCD面板和驅動方法，讓3D內容以排序(sequential)方式進入觀看者的左右眼互換影像產生視差，進而讓人眼感受到3D三維效果。

上述描述了其裸眼式3D的原理。其中，在戶外影像顯示中，戶外3D顯示技術有著廣泛的應用范圍，包括在戶外廣告、戶外顯示等在內的領域。戶外3D顯示技術利用透鏡的分光功能形成3D顯示效果，3D顯示可以使畫面更加逼真，更加吸引受眾的注意力，從而達到更好的廣告宣傳效果。

然后現有的戶外3D顯示仍然存在一定的問題，因為戶外3D顯示的顯示面板一般較大，因此一般采用LED發光燈在橫向、縱向上呈陣列分布后形成LED的顯示面板，每一個LED發光燈即作為一個圖像像素(也即發光光源)，這使得一般戶外的顯示屏體積較大。

戶外的觀察距離一般較遠，要實現較遠距離的3D觀察效果，如圖1所示，則一般采用較厚的透明基材上形成柱狀透鏡的方式，上述柱狀透鏡陣列成陣列排布。或者也可以這樣理解：圖1中的若干平行的長條狀柱狀透鏡101從左向右排列成陣列，形成柱狀透鏡陣列10，其中柱狀透鏡陣列10的底面為平整平面102，頂面形成若干陣列分布的半圓柱面104，即該柱狀透鏡陣列的橫截面上部為若干半圓形排列的形狀。柱狀透鏡陣列下方的顯示面板12的上的圖像通過左眼圖像121和右眼圖像122復合而成，通過該柱狀透鏡陣列的分光作用，將左眼圖像、右眼圖像分別投送給觀察者的眼睛14。即分別將左眼圖像121投射給左眼，將右眼圖像122投射給右眼。采用這種方式，在為實現幾米外的觀察距離，就需要將上述柱狀透鏡陣列10的厚度加工成2-3厘米厚(甚至更厚)，這導致了其體積很大，重量很重，不利于加工和安裝。

實用新型內容

為解決現有的柱狀透鏡陣列由于厚度較大，導致體積大、重量重，不利于加工和安裝的問題，本實用新型實施例提供了一種柱狀透鏡陣列面板、戶外3D顯示裝置。

本實用新型實施例一方面提供了一種柱狀透鏡陣列面板，包括若干呈陣列排布的柱狀透鏡單元；

所述柱狀透鏡單元包括入射光面和出射光面；所述入射光面為橫截面呈內凹曲線的內凹圓柱面，所述出射光面為橫截面呈外凸曲線的外凸圓柱面。

本實用新型實施例提供的柱狀透鏡陣列面板，采用內凹圓柱面作為入射光面，采用外凸圓柱面作為出射光面的柱狀透鏡單元。一方面使其可以起到分光作用，透光率高，同時，減小了其柱狀透鏡陣列面板的厚度，降低了其重量，使其可以采用貼合的方式，安裝在顯示面板的表面，因此簡化了其安裝工藝。同時，采用本實用新型實施例提供的柱狀透鏡陣列面板，其加工過程也較簡單，適合大批量生產。

優選地，所述柱狀透鏡單元入射光面的半徑為R1，出射光面的半徑為R2；所述入射光面的圓心和所述出射光面的圓心同軸但不同心；其中，R1>R2。

本實用新型實施例第二方面提供了一種戶外3D顯示裝置，包括顯示面板及柱狀透鏡陣列面板；