一種裸眼立體顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種裸眼立體顯示裝置，涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，解決了現(xiàn)有的顯示裝置為了滿足近距離觀看，顯示裝置機(jī)械性能不好的問題。一種裸眼立體顯示裝置，包括：顯示面板和位于所述顯示面板出光側(cè)的光柵，其中，顯示面板包括多個(gè)第一顯示單元和多個(gè)第二顯示單元，且所述第一顯示單元顯示左眼圖像，所述第二顯示單元顯示右眼圖像；光柵包括透光區(qū)和遮光區(qū)；所述顯示裝置在對(duì)應(yīng)光柵透光區(qū)的位置處包括對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡。
【專利說明】-種裸眼立體顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種裸眼立體顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，立體顯示即3D(three-dimensional-三維）顯示，已經(jīng)成為顯示領(lǐng)域的一 大趨勢(shì)。與普通二維顯示相比，立體技術(shù)可以使畫面變得立體逼真，圖像不再局限于屏幕平 面，仿佛能夠走出屏幕外面，讓觀眾有身臨其境的感覺。盡管立體顯示技術(shù)分類繁多，不過 其最基本的原理是相似的，就是利用人眼左右分別接收不同圖像，由于左右眼存在位置差 異，左眼和右眼會(huì)看到不同的二維圖像，然后大腦經(jīng)過對(duì)不同二維圖像的信息進(jìn)行疊加重 生，構(gòu)成一個(gè)具有前一后、上一下、左一右、遠(yuǎn)一近等立體方向效果的影像。
[0003] 如今主流的立體顯示技術(shù)是通過特制的眼鏡實(shí)現(xiàn)，這使得其應(yīng)用范圍以及使用舒 適度大打折扣。為解決上述問題，裸眼立體顯示逐漸成熟?，F(xiàn)有的裸眼立體顯示裝置如圖1 所示，一般包括：顯示面板100和光柵200。其中，顯示面板100包括多個(gè)第一顯示單元101 和多個(gè)第二顯示單元102,且第一顯示單元101顯示左眼圖像和第二顯示單元102顯示右眼 圖像；光柵200包括遮光區(qū)和透光區(qū)，因此，光柵具有分像作用，可使人的左眼只看到左眼 圖像，右眼只看到右眼圖像，從而產(chǎn)生立體感覺。
[0004] 具體的，如圖1所示，一般人的兩只眼睛間隔e約為65mm，人眼到光柵的視距為H， 光柵到顯示單元的距離為f，相鄰的兩個(gè)顯示單元的間距為P。參照?qǐng)D1，ΛABC和ΛAED相 似，則P:e=f:H，又由于顯示面板形成后，相鄰的兩個(gè)顯示單元的間距ρ為定值，且人的兩 只眼睛間隔e為定值，則光柵到顯示單元的距離f和人眼到光柵的視距H成正比，即光柵到 顯示單元的距離f越小，人眼到光柵的視距H就越小。而對(duì)于手機(jī)或平板電腦等移動(dòng)顯示 設(shè)備，為了產(chǎn)品的輕薄化以及近距離的觀看，光柵到顯示單元的距離為f一般比較小，基本 等于顯示面板出光側(cè)玻璃基板的厚度，大約為0. 2mm，這就導(dǎo)致這類產(chǎn)品易碎、耐沖擊性等 機(jī)械性能不穩(wěn)定，產(chǎn)品的安全性較差。但如果增大光柵到顯示單元的距離，雖然提高了顯示 裝置的機(jī)械性能，但人眼到光柵的視距也增大了，不利于近距離獲得3D顯示效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種裸眼立體顯示裝置，所述裸眼立體顯示裝置不僅具有好 的機(jī)械性能，還可保證在較近的距離獲得3D顯示效果。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種裸眼立體顯示裝置，包括：顯示面板和位于所述顯示面 板出光側(cè)的光柵，其中，顯示面板包括多個(gè)第一顯示單元和多個(gè)第二顯示單元，且所述第一 顯示單元顯示左眼圖像，所述第二顯示單元顯示右眼圖像；光柵包括透光區(qū)和遮光區(qū)；所 述顯示裝置在對(duì)應(yīng)光柵透光區(qū)的位置處包括對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡。
[0008] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種裸眼立體顯示裝置，包括顯示面板、光柵以及位于光柵 的對(duì)應(yīng)透光區(qū)的位置處的對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡，相對(duì)于不加透鏡，第一顯示單元和第 二顯示單元的光通過所述透鏡折射后，在更近位置處左眼接收左眼圖像，右眼接收右眼圖 像，則顯示裝置可以實(shí)現(xiàn)在顯示面板機(jī)械性能較好（顯示面板較厚）的情況下，通過對(duì)光具 有發(fā)散作用的透鏡以在較近距離處觀看3D圖像。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010] 圖1為現(xiàn)有的裸眼立體顯示裝置示意圖；
[0011] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種裸眼立體顯示裝置示意圖；
[0012] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的兩種裸眼立體顯示裝置的對(duì)比示意圖；
[0013] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的裸眼立體顯示裝置的光路分析示意圖；
[0014] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光柵示意圖。
[0015] 附圖標(biāo)記：
[0016] 100-顯示面板；101-第一顯示單元；102-第二顯示單元；200-光柵；300-透鏡。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種裸眼立體顯示裝置，如圖2所示，包括：顯示面板100和 位于顯不面板100出光側(cè)的光柵200,其中，顯不面板100包括多個(gè)第一顯不單兀101和多 個(gè)第二顯示單元102,且第一顯示單元101顯示左眼圖像，第二顯示單元102顯示右眼圖像； 光柵200包括透光區(qū)a和遮光區(qū)b;顯示裝置在對(duì)應(yīng)光柵200透光區(qū)a的位置處包括對(duì)光 具有發(fā)散作用的透鏡300,第一顯示單元101和第二顯示單元102的光經(jīng)透鏡300發(fā)生偏轉(zhuǎn) 后，左眼接收左眼圖像，右眼接收右眼圖像。顯示裝置在對(duì)應(yīng)光柵透光區(qū)的位置處包括對(duì)光 具有發(fā)散作用的透鏡，可以是在對(duì)應(yīng)光柵每個(gè)透光區(qū)的位置處分別包括一個(gè)對(duì)光具有具有 發(fā)散作用的透鏡，還可以是透鏡對(duì)應(yīng)多個(gè)透光區(qū)，在透光區(qū)光經(jīng)透鏡發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，左眼接收 左眼圖像，右眼接收右眼圖像。
[0019] 具體的，如圖2所示，顯示裝置的第一顯示單元101發(fā)出的光為L(zhǎng)1，第二顯示單元 102發(fā)出的光為Rl。在顯示裝置不加透鏡的情況下，第一顯示單元101發(fā)出的光Ll和第二 顯示單元102發(fā)出的光Rl為虛線所示，在距離光柵200為S+D的位置處，LI'和Rl'的間 距等于人兩只眼睛的間隔距離，即左眼接收左眼圖像右眼接收右眼圖像。第一顯示單元101 發(fā)出的光Ll和第二顯示單元102發(fā)出的光Rl經(jīng)透鏡300發(fā)生偏折后的光為實(shí)線所示，經(jīng) 透鏡300發(fā)生偏折后距離光柵200為D的位置處，Ll和Rl的間距等于人兩只眼睛的間隔 距離，即左眼接收左眼圖像右眼接收右眼圖像。即通過對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡3D圖像的 觀看位置距離光柵位置更近。
[0020] 由于光柵到顯示單元的距離f和人眼到光柵的視距H成正比，光柵到顯示單元的 距離越小，人眼到光柵的視距就越小，則顯示裝置可以在增大光柵和到顯示單元的距離的 同時(shí)，通過在光柵透光區(qū)設(shè)置對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡，就可以在原來視距的位置處上看 到3D圖像。如圖3所示，圖3 (a)中，光柵到顯示單元的距離為fl，人眼到光柵的視距為H1， 第一顯示單元101顯示的左眼圖像和第二顯示單元102顯示的右眼圖像在Hl的位置處分 別被左眼和右眼接收。圖3(b)中，光柵到顯示單元的距離為f2,且fl>f2,人眼到光柵的 視距為H2,第一顯示單元101顯示的左眼圖像和第二顯示單元102顯示的右眼圖像在H2的 位置處分別被左眼和右眼接收。由于圖3(b)中的顯示裝置還包括對(duì)光具有發(fā)散作用的透 鏡300,第一顯示單元101顯示的左眼圖像和第二顯示單元102顯示的右眼圖像經(jīng)透鏡400 發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，在H2的位置處分別被左眼和右眼接收，且可以實(shí)現(xiàn)Hl+fl=H2+f2。即顯示裝 置機(jī)械性能更好（顯示面板更厚）的情況下，還可以在較近距離處觀看3D圖像。
[0021] 需要說明的是，對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡即光穿過所述透鏡發(fā)散。其可以是如圖 2所示的透鏡300,還可以是棱鏡等，本發(fā)明實(shí)施例僅以圖2所示的為例進(jìn)行詳細(xì)說明。另 夕卜，如圖2所示，顯示面板100包括多個(gè)第一顯示單元101和多個(gè)第二顯示單元102,在顯 示面板100的橫向和縱向上（圖1僅以橫向?yàn)槔?，第一顯示單元101和第二顯示單元102 還可以是交替排列。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種裸眼立體顯示裝置，包括顯示面板、光柵以及位于光柵 的對(duì)應(yīng)各透光區(qū)的位置處的各對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡，相對(duì)于不加透鏡，第一顯示單元 和第二顯示單元的光通過所述透鏡折射后，在更近位置處左眼接收左眼圖像，右眼接收右 眼圖像，則顯示裝置可以實(shí)現(xiàn)在顯示面板機(jī)械性能較好（顯示面板較厚）的情況下，通過對(duì) 光具有發(fā)散作用的透鏡以在較近距離處觀看3D圖像。
[0023] 具體的，可以通過增大顯示面板出光側(cè)的玻璃基板的厚度，以提高顯示面板的機(jī) 械性能；還可以是在玻璃基板和光柵之間添加間隔玻璃，以提高顯示面板的機(jī)械性能。
[0024] 可選的，顯示裝置在對(duì)應(yīng)光柵各透光區(qū)的位置處分別包括一個(gè)對(duì)光具有發(fā)散作用 的透鏡。當(dāng)然，當(dāng)然，還可以是相鄰的兩個(gè)透光區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)透鏡，但透鏡在對(duì)應(yīng)兩個(gè)透光區(qū) 的位置處的曲率應(yīng)該一致，以保證各透光區(qū)的光偏轉(zhuǎn)相同，本發(fā)明實(shí)施例以一個(gè)透光區(qū)對(duì) 應(yīng)一個(gè)透鏡為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025] 優(yōu)選的，對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡位于光柵的出光側(cè)。當(dāng)然，對(duì)光具有發(fā)散作用的 透鏡還可以是位于光柵和顯示面板之間，且當(dāng)透鏡位于光柵和顯示面板之間時(shí)，還可以在 光柵和顯示面板之間填充透明膠，以有利于固定透鏡和光柵。本發(fā)明實(shí)施例及附圖以對(duì)光 具有發(fā)散作用的透鏡位于光柵的出光側(cè)為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026] 可選的，如圖2所示，對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡為平凹透鏡。進(jìn)一步的，如圖2所 示，對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡300在入光側(cè)為平面，在出光側(cè)為凹面。
[0027] 可選的，如圖5所示，平凹透鏡（即透鏡400)的光軸經(jīng)過透光區(qū)的中心點(diǎn)，以透光 區(qū)的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)（0, 0)，X軸與光柵平行，y軸與光柵垂直，對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡 的凹面的任一點(diǎn)（X，y)滿足以下條件：
[0028]nsina=sin(a+b)；
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種裸眼立體顯示裝置，包括：顯示面板和位于所述顯示面板出光側(cè)的光柵，其中， 顯示面板包括多個(gè)第一顯示單元和多個(gè)第二顯示單元，且所述第一顯示單元顯示左眼圖 像，所述第二顯示單元顯示右眼圖像；光柵包括透光區(qū)和遮光區(qū)；其特征在于，所述顯示裝 置在對(duì)應(yīng)光柵透光區(qū)的位置處包括對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡為平 凹透鏡。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，所述平凹透鏡的入光側(cè)為平面，出光 側(cè)為凹面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于，所述平凹透鏡的光軸線經(jīng)過所述透 光區(qū)的中心點(diǎn)，以所述透光區(qū)的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)（0, 0)，X軸與光柵平行，y軸與光柵垂 直，所述平凹透鏡的凹面上任一點(diǎn)（x，y)滿足以下條件：
其中，X為凹面的任一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的X軸值，y為凹面的任一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的y軸值，η為透鏡的折 射率，a為入射角，b為折射角與入射角之差，c為切線在折射光線的相對(duì)側(cè)與X軸的夾角， w為左右眼位于平凹透鏡的光軸線一側(cè)時(shí)左右眼距離所述平凹透鏡的光軸線的最大距離，D 為設(shè)計(jì)位置距離光柵的距離，S+D為第一位置距離光柵的距離，其中，第一位置為顯示面板 不加透鏡的設(shè)計(jì)位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置在對(duì)應(yīng)光柵 各透光區(qū)的位置處分別包括一個(gè)對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于，所述對(duì)光具有發(fā)散作用的 透鏡位于所述光柵的出光側(cè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述對(duì)光具有發(fā)散作用的透鏡的寬 度等于透光區(qū)的寬度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述光柵與所述對(duì)光具有發(fā)散作用 的透鏡為一體結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，通過一次構(gòu)圖工藝形成包括所述對(duì) 光具有發(fā)散作用的透鏡的光柵。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于，所述光柵和所述對(duì)光具有發(fā)散作用 的透鏡為相同材料。
【文檔編號(hào)】G02B27/22GK104238127SQ201410466831
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】魏偉 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司