[發(fā)明專利]一種3D顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710866959.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107402453B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛小辰;陳禎祐;董學(xué);陳小川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B30/27
• 分類號(hào): G02B30/27
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;劉偉

本發(fā)明提供了一種3D顯示裝置，包括：顯示屏，包括顯示面，顯示面包括子圖像陣列，子圖像陣列包括陣列排布的多個(gè)子圖像元，每一子圖像元包括多個(gè)顯示像素；以及，用于將多個(gè)子圖像元顯示的圖像合成為三維圖像的微透鏡陣列，設(shè)置在顯示屏的顯示面一側(cè)，包括陣列排布的多個(gè)透鏡元，每一個(gè)透鏡元對(duì)應(yīng)于一個(gè)子圖像元設(shè)置；顯示屏的顯示面上不同位置處的顯示像素與對(duì)應(yīng)的透鏡元的光心之間具有不同距離。本發(fā)明的3D顯示裝置為一種集成成像3D顯示裝置，可以在不折損圖像分辨率的同時(shí)，使用者觀看到的3D畫(huà)面深度大大加強(qiáng)，并且層次不同，立體感增強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種3D顯示裝置。

背景技術(shù)

集成成像三維立體顯示裝置通常包括顯示屏和設(shè)置在顯示屏的顯示面一側(cè)的微透鏡陣列，其顯示原理是，將采集的空間場(chǎng)景的子圖像元陣列加載到顯示屏上，每個(gè)子圖像元記錄了空間場(chǎng)景中的一部分信息，所有子圖像元集成起來(lái)組成的子圖像元陣列就記錄了整個(gè)空間場(chǎng)景的三維信息。每一個(gè)子圖像元都有一個(gè)透鏡單元來(lái)與其精確對(duì)應(yīng)。根據(jù)光路可逆的原理，重建微透鏡陣列將所有子圖像元發(fā)出的光線匯聚還原，在微透鏡陣列正面重建三維圖像。

與助視、光柵3D顯示技術(shù)相比，基于集成成像的3D顯示具有無(wú)立體觀看視疲勞等顯著優(yōu)點(diǎn)，是一種真3D顯示。較之全息3D顯示，基于集成成像的3D顯示具有相對(duì)較小的數(shù)據(jù)量、無(wú)需相干光源、無(wú)苛刻環(huán)境要求等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前國(guó)際上的前沿3D顯示方式之一。但是，傳統(tǒng)的集成成像存在圖像深度范圍小的問(wèn)題，這會(huì)削弱觀看時(shí)的三維空間立體感。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種3D顯示裝置，能夠解決傳統(tǒng)集成成像3D顯示圖像深度范圍受限的問(wèn)題，有效增強(qiáng)三維空間立體感。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下：

一種3D顯示裝置，包括：

顯示屏，所述顯示屏包括顯示面，所述顯示面包括子圖像陣列，所述子圖像陣列包括陣列排布的多個(gè)子圖像元，每一所述子圖像元包括多個(gè)顯示像素；

以及，用于將所述多個(gè)子圖像元顯示的圖像合成為三維圖像的微透鏡陣列，所述微透鏡陣列設(shè)置在所述顯示屏的顯示面一側(cè)，所述微透鏡陣列包括陣列排布的多個(gè)透鏡元，每一個(gè)所述透鏡元對(duì)應(yīng)于一個(gè)所述子圖像元設(shè)置；

所述顯示屏的顯示面上不同位置處的顯示像素與對(duì)應(yīng)的透鏡元的光心之間具有不同距離。

進(jìn)一步的，所述顯示屏的顯示面的至少一部分顯示像素與對(duì)應(yīng)的所述透鏡元的光心之間的距離小于所述透鏡元的焦距，所述顯示屏的顯示面的至少另一部分顯示像素與對(duì)應(yīng)的所述透鏡元的光心之間的距離大于所述透鏡元的焦距。

進(jìn)一步的，所述顯示屏為中部向遠(yuǎn)離所述微透鏡陣列方向凹陷的第一曲面顯示屏；

其中所述第一曲面顯示屏的顯示面的邊緣區(qū)域的顯示像素與對(duì)應(yīng)的所述透鏡元的光心之間的距離小于所述透鏡元的焦距，所述第一曲面顯示屏的顯示面的中部區(qū)域的顯示像素與對(duì)應(yīng)的所述透鏡元的光心之間的距離大于所述透鏡元的焦距。

進(jìn)一步的，所述第一曲面顯示屏的顯示面的顯示像素從所述顯示屏的中部區(qū)域向所述顯示面的邊緣區(qū)域、與對(duì)應(yīng)的所述透鏡元的光心之間的距離逐漸減小。

進(jìn)一步的，所述顯示屏為中部向靠近所述微透鏡陣列方向突出的第二曲面顯示屏；其中所述第二曲面顯示屏的顯示面的邊緣區(qū)域的顯示像素與對(duì)應(yīng)的所述透鏡元的光心之間的距離大于所述透鏡元的焦距，所述第二曲面顯示屏的顯示面的中部區(qū)域的顯示像素與對(duì)應(yīng)的所述透鏡元的光心之間的距離小于所述透鏡元的焦距。

進(jìn)一步的，所述第二曲面顯示屏的顯示面的顯示像素從所述顯示屏的中部區(qū)域向所述顯示面的邊緣區(qū)域、與對(duì)應(yīng)的所述透鏡元的光心之間的距離逐漸增大。

進(jìn)一步的，所述微透鏡陣列中各所述透鏡元的光心處于一平面上。