專利名稱：一種指示式立體顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠向觀看者指示最佳的立體觀看區(qū)域的指示式立體顯示裝置。

背景技術(shù)：
眾所周知，當(dāng)人用雙眼觀察一個(gè)真實(shí)物體時(shí)，該物體在人的左右兩眼中分別形成一個(gè)略有差異的圖像，左右眼看到的兩幅圖像經(jīng)人的視覺皮層融合后，人看到的即為立體圖像。這種左右眼看到的圖像間的差異就是通常所說的雙眼視差?，F(xiàn)有的立體顯示器就是運(yùn)用了雙眼視差原理，通過向觀看者的左右眼分別提供有一定差異的圖像，從而使觀看者看到立體圖像。
圖1所示為一種現(xiàn)有的立體顯示裝置的顯示光路圖，其中，立體顯示裝置包括背光源11、顯示面板12和柱透鏡光柵13。背光源11向顯示面板12提供顯示圖像的背景光。顯示面板12的奇數(shù)像素列和偶數(shù)像素列分別顯示左、右眼圖像，以下為方便說明，設(shè)圖1中顯示面板12的像素列從左往右數(shù)且奇數(shù)像素列顯示右眼圖像R，偶數(shù)像素列顯示左眼圖像L。柱透鏡光柵13中的各柱透鏡的母線方向沿顯示面板12的豎直方向，且多個(gè)柱透鏡沿水平方向排列。如圖1中所示，柱透鏡光柵13的每個(gè)柱透鏡對應(yīng)于顯示面板12的一對相鄰像素列，顯示面板12的奇數(shù)像素列和偶數(shù)像素列顯示的左、右眼圖像光通過柱透鏡光柵13后，在立體顯示裝置前的預(yù)定觀看距離(如圖1中粗實(shí)線14所示的距離柱透鏡光柵13的出射面的一固定距離的位置)上形成四邊形的左眼觀察區(qū)域16、18以及右眼觀察區(qū)域15、17，值得說明的是圖1中為了方便表示，僅是示意性畫出了顯示面板12上最中央的一對奇偶像素列以及最左邊和最右邊的一對奇偶像素列通過柱透鏡光柵13形成的位于立體顯示裝置正前方的幾個(gè)觀察區(qū)域，實(shí)際上，在粗實(shí)線14所示的橫向位置上，交替地存在多個(gè)左眼觀察區(qū)域和右眼觀察區(qū)域，且其中每個(gè)左眼觀察區(qū)域由來自于顯示面板12的所有左眼圖像光形成，每個(gè)右眼觀察區(qū)域由來自于顯示面板12的所有右眼圖像光形成。即當(dāng)觀看者把左眼置于任一左眼觀察區(qū)域內(nèi)時(shí)，能夠看到顯示面板12的所有奇數(shù)像素列而不能看到任一偶數(shù)像素列，當(dāng)觀看者把右眼置于任一右眼觀察區(qū)域內(nèi)時(shí)，能夠看到顯示面板12的所有偶數(shù)像素列而不能看到任一奇數(shù)像素列。因此，當(dāng)觀看者的左右眼分別處于一對相鄰的左右眼觀察區(qū)域內(nèi)時(shí)，該觀看者能夠看到一幅清晰的立體圖像，而當(dāng)觀看者的左眼和右眼之中的至少一個(gè)不完全處于其對應(yīng)的左眼觀察區(qū)域或右眼觀察區(qū)域內(nèi)時(shí)，奇數(shù)像素列顯示的部分左眼圖像光將會(huì)進(jìn)入觀看者的右眼和/或偶數(shù)像素列顯示的部分右眼圖像光將會(huì)進(jìn)入觀看者的左眼，此時(shí)，觀看者的大腦不能將兩眼看到的兩幅圖像融合成正確的立體圖像，形成串?dāng)_現(xiàn)象。如當(dāng)觀看者的左眼位于圖1中點(diǎn)M所示位置且右眼位于圖1中點(diǎn)N所示位置時(shí)，該觀看者不能看到清晰的立體圖像。
圖2所示為采用狹縫光柵21的立體顯示裝置的顯示光路圖，顯然，圖2中直線22所示位置上，也存在多個(gè)交替排列的左眼觀察區(qū)域和右眼觀察區(qū)域。若顯示面板12的任一像素列寬度為a1，狹縫光柵21的柵距為b2，狹縫光柵21和顯示面板12的間距為y2，直線22所示位置與狹縫光柵21之間的間距(預(yù)定觀看距離)為Z2，則由幾何關(guān)系可計(jì)算出 綜上所述，現(xiàn)有的立體顯示裝置前的顯示區(qū)域都可分為串?dāng)_區(qū)域和非串?dāng)_區(qū)域。所述非串?dāng)_區(qū)域指觀看者能夠看到清晰的立體圖像的區(qū)域，即當(dāng)觀看者處于該區(qū)域中時(shí)，來自于顯示面板的左眼圖像僅進(jìn)入觀看者的左眼，來自于顯示面板的右眼圖像僅進(jìn)入觀看者的右眼。所述串?dāng)_區(qū)域?yàn)樗龇谴當(dāng)_區(qū)域之外的區(qū)域。由于立體圖像包含豐富的圖像信息，因此觀看者無法根據(jù)看到的立體圖像效果準(zhǔn)確分辨出該圖像是否是完全沒有串?dāng)_的圖像，即觀看者無法根據(jù)看到的立體圖像準(zhǔn)確確定自身是否位于非串?dāng)_區(qū)域內(nèi)，觀看極為不便。
為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中有一種能夠指示立體顯示裝置的觀看區(qū)域的方案首先在立體顯示裝置的顯示面板上顯示指示圖像，然后觀看者根據(jù)該指示圖像使自身定位于非串?dāng)_區(qū)域內(nèi)，最后該立體顯示裝置的顯示面板將指示圖像切換為欲顯示的視差圖像以使觀看者在非串?dāng)_區(qū)域內(nèi)看到立體圖像。顯然，當(dāng)觀看者移動(dòng)位置后，所述顯示面板需要來回切換指示圖像和視差圖像以使觀看者重新定位于非串?dāng)_區(qū)域內(nèi)，操作復(fù)雜，實(shí)用性不強(qiáng)。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種指示式立體顯示裝置，能向觀看者指示能夠看到最佳立體圖像的非串?dāng)_區(qū)域。
本發(fā)明提供的一種指示式立體顯示裝置，包括立體顯示裝置，所述立體顯示裝置在預(yù)定觀看距離上形成若干對左、右眼觀察區(qū)域，所述左、右眼觀察區(qū)域交替排列，此外，還包括設(shè)置于所述立體顯示裝置外圍的指示裝置，所述指示裝置在所述預(yù)定觀看距離上形成若干對第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域，所述第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域交替排列；所述第一、第二顯示區(qū)域分別對應(yīng)于所述左眼觀察區(qū)域和右眼觀察區(qū)域；或者，每個(gè)第一顯示區(qū)域及其兩側(cè)的各半個(gè)第二顯示區(qū)域的對應(yīng)一對左、右眼觀察區(qū)域。
所述指示裝置包括背光源、指示圖紙和第一光柵；所述背光源向所述指示圖紙?zhí)峁┍尘肮?；所述指示圖紙包括沿水平方向相間排列的第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋；所述第一光柵用于將所述第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋在所述預(yù)定觀看距離上形成所述第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域。
所述指示裝置包括顯示器和第一光柵；所述顯示器顯示沿水平方向相間排列的第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋；所述第一光柵用于將所述第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋在所述預(yù)定觀看距離上形成所述第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域。
所述第一光柵為狹縫光柵或柱透鏡光柵。
所述立體顯示裝置至少包括顯示面板和第二光柵，所述第二光柵為柱透鏡光柵或狹縫光柵。
所述指示裝置中的第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋寬度相等，所述第一光柵的每條狹縫或每個(gè)柱透鏡對應(yīng)于所述指示圖紙或所述顯示器上一對相鄰的第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋；在所述預(yù)定觀看距離上，任一第一顯示區(qū)域的左、右邊緣點(diǎn)分別與其所對應(yīng)的左眼觀察區(qū)域的左、右邊緣點(diǎn)重合，任一第二顯示區(qū)域的左、右邊緣點(diǎn)分別與其所對應(yīng)的右眼觀察區(qū)域的左、右邊緣點(diǎn)重合。
所述第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋寬度相等，所述第一、第二光柵均為柱透鏡光柵，所述顯示面板與所述指示圖紙/顯示器處于同一平面內(nèi)，且滿足如下等式 其中，當(dāng)所述第二光柵的豎直方向中軸線位于所述顯示面板的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，x1為所述第二光柵的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距，當(dāng)所述第二光柵的豎直方向中軸線位于所述顯示面板的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，x1為所述第二光柵的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；當(dāng)所述第一光柵的豎直方向中軸線位于所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，x1′為所述第一光柵的豎直方向中軸線和所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線的間距，當(dāng)所述第一光柵的豎直方向中軸線位于所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，x1′為所述第一光柵的豎直方向中軸線和所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；當(dāng)所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線處于所述顯示面板的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，Δx′為所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距；當(dāng)所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線處于所述顯示面板的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，Δx′為所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；Z1和Z1′為所述預(yù)定觀看距離；a1為所述顯示面板的每個(gè)像素列寬度，b1為所述第二光柵的每個(gè)柱透鏡的寬度，β1為所述第二光柵的每個(gè)柱透鏡的垂直放大率，y1為所述顯示面板和所述第二光柵的間距；a1′為所述第一、第二指示顏色條紋寬度，b1′為所述第一光柵的每個(gè)柱透鏡的寬度，β1′為所述第一光柵的每個(gè)柱透鏡的垂直放大率，y1′為所述第一光柵與所述指示圖紙/顯示器的間距。
所述指示裝置中的第一指示顏色條紋寬度大于所述第二指示顏色條紋寬度；所述第一光柵的每條狹縫或每個(gè)柱透鏡對應(yīng)于所述指示圖紙或所述顯示器上的一條第一指示顏色條紋和一條第二指示顏色條紋；在所述預(yù)定觀看距離上，每個(gè)第一顯示區(qū)域左側(cè)的第二顯示區(qū)域的中心點(diǎn)與其對應(yīng)的左眼觀察區(qū)域的左邊緣點(diǎn)重合，且所述第一顯示區(qū)域右側(cè)的第二顯示區(qū)域的中心點(diǎn)與其對應(yīng)的右眼觀察區(qū)域的右邊緣點(diǎn)重合。
所述第一指示顏色條紋寬度大于第二指示顏色條紋寬度，所述第一、第二光柵均為柱透鏡光柵，所述顯示面板與所述指示圖紙/顯示器處于同一平面內(nèi)，且滿足如下等式 其中，當(dāng)所述第二光柵的豎直方向中軸線位于所述顯示面板的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，x1為所述第二光柵的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距，當(dāng)所述第二光柵的豎直方向中軸線位于所述顯示面板的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，x1為所述第二光柵的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；當(dāng)所述第一光柵的豎直方向中軸線位于所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，x3＂為所述第一光柵的豎直方向中軸線和所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線的間距，當(dāng)所述第一光柵的豎直方向中軸線位于所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，x3＂為所述第一光柵的豎直方向中軸線和所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；當(dāng)所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線處于所述顯示面板的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，Δx＂為所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距；當(dāng)所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線處于所述顯示面板的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，Δx＂為所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；Z1和Z3＂為所述預(yù)定觀看距離；a1為所述顯示面板的每個(gè)像素列寬度，b1為所述第二光柵的每個(gè)柱透鏡的寬度，β1為所述第二光柵的每個(gè)柱透鏡的垂直放大率，y1為所述顯示面板和所述第二光柵的間距；a3＂為所述第一指示顏色條紋寬度，a4＂為所述第二指示顏色條紋寬度，b3＂為所述第一光柵的每個(gè)柱透鏡的寬度，β3＂為所述第一光柵的每個(gè)柱透鏡的垂直放大率，y3＂為所述第一光柵與所述指示圖紙/顯示器的間距。
所述立體顯示裝置可為二維三維可切換立體顯示裝置。
所述立體顯示裝置可為多圖多視點(diǎn)立體顯示裝置。
本發(fā)明提供的指示式立體顯示裝置能夠在立體顯示裝置前的預(yù)定觀看距離上形成第一、第二顯示區(qū)域，且所述第一、第二顯示區(qū)域分別與所述立體顯示裝置的左、右眼觀察區(qū)域重合，或分別用于表示所述立體顯示裝置的串?dāng)_區(qū)域和非串?dāng)_區(qū)域，因此觀看者能夠根據(jù)兩眼看到的顏色迅速確定出自身是否處于非串?dāng)_區(qū)域內(nèi)，該方案實(shí)現(xiàn)簡單且指示效果明顯。



圖1為一種現(xiàn)有的采用柱透鏡光柵的立體顯示裝置的顯示光路圖； 圖2為一種現(xiàn)有的采用狹縫光柵的立體顯示裝置的顯示光路圖； 圖3為圖1所示的顯示面板上最中央的一對奇偶像素列的顯示光路圖； 圖4為圖2所示的顯示面板上最中央的一對奇偶像素列的顯示光路圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例1提供的指示式立體顯示裝置中的指示裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為當(dāng)圖5中的光柵53為柱透鏡光柵時(shí)指示圖紙52最中央的一條第二指示顏色條紋55的顯示光路圖； 圖7為當(dāng)圖5中的光柵53為狹縫光柵時(shí)指示圖紙52最中央的一條第二指示顏色條紋55的顯示光路圖； 圖8所示為本發(fā)明實(shí)施例2提供的指示式立體顯示裝置中的指示裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為M/N＝0.5時(shí)圖8所示的指示裝置的顯示光路圖； 圖10為當(dāng)光柵83為柱透鏡光柵時(shí)圖9中指示圖紙82上最中央的第三指示顏色條紋84以及其兩側(cè)的各半條第四指示顏色條紋85的顯示光路圖； 圖11為當(dāng)光柵83為狹縫光柵時(shí)圖9中指示圖紙82上最中央的第三指示顏色條紋84以及其兩側(cè)的各半條第四指示顏色條紋85的顯示光路圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明提供了一種指示式立體顯示裝置，包括立體顯示裝置和指示裝置。所述立體顯示裝置為任一種現(xiàn)有的能夠顯示立體圖像的裝置，所述指示裝置在所述立體顯示裝置前的預(yù)定觀看距離上具有至少兩種不同顏色的顯示區(qū)域，且其中的兩種不同顏色的顯示區(qū)域分別對應(yīng)于立體顯示裝置在同一位置上形成的左眼觀察區(qū)域和右眼觀察區(qū)域，或者分別對應(yīng)于立體顯示裝置的串?dāng)_區(qū)域和非串?dāng)_區(qū)域，以使觀看者能夠根據(jù)所述指示裝置的指示顏色快速準(zhǔn)確地確定出最佳觀看區(qū)域。
所述立體顯示裝置至少包括背光源、顯示面板和光柵。背光源用于向顯示面板提供圖像背景光。顯示面板為二維像素矩陣形式，且顯示面板的任意兩列相鄰像素顯示兩幅具有視差的圖像。所述光柵為柱透鏡光柵或狹縫光柵，用于將顯示面板的任意兩列像素顯示的兩幅視差圖像分別提供給觀看者的左、右眼。由于立體顯示原理已是公知的技術(shù)，此處不再詳述該立體顯示裝置。以下為方便描述，以圖1和圖2所示的典型的立體顯示裝置進(jìn)行說明。
圖1/圖2中的顯示面板12顯示的圖像經(jīng)柱透鏡光柵13/狹縫光柵21后，只具有水平視差而沒有垂直視差，因此，當(dāng)圖1/圖2所示的柱透鏡光柵13/狹縫光柵21的豎直方向中軸線與顯示面板12的豎直方向中軸線重合時(shí)，該立體顯示裝置能獲得最佳的顯示效果，但是，在實(shí)際生產(chǎn)中，對準(zhǔn)儀器的精確度會(huì)影響柱透鏡光柵13/狹縫光柵21的豎直方向中軸線與顯示面板12的豎直方向中軸線之間重合的精確度，即柱透鏡光柵13/狹縫光柵21的豎直方向中軸線難免會(huì)相對于顯示面板12的豎直方向中軸線存在一個(gè)水平偏移量，顯然，這個(gè)水平偏移量也會(huì)影響生成的左、右眼觀察區(qū)域的大小。
圖3所示為圖1所示的顯示面板12最中央的一對奇偶像素列Ln、Rn顯示的圖像光通過柱透鏡光柵13最中央的柱透鏡后傳播至預(yù)定觀看距離上最中央的左、右眼觀察區(qū)域的光路圖，其中，柱透鏡光柵13的豎直方向中軸線處于顯示面板12的豎直方向中軸線右邊。以下為方便說明，在圖3所示平面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系以顯示面板12的豎直方向中軸線上任意一點(diǎn)為原點(diǎn)O，過原點(diǎn)O且指向圖紙平面右側(cè)的水平方向線為x軸正方向，垂直并遠(yuǎn)離顯示面板12的方向?yàn)閥軸正方向。設(shè)柱透鏡光柵13的豎直方向中軸線在x軸上的坐標(biāo)為x1，顯然，在圖3所示的圖紙平面內(nèi)，x1>0。
圖3中將像素列Rn沿其寬度方向表示為線段A1O(O為原點(diǎn))，將像素列Ln沿其寬度方向表示為線段B1O，C1C2為像素列Ln和Rn前面的柱透鏡，直線H1G1表示柱透鏡光柵13前的預(yù)定觀看距離位置，線段E1F1表示在所述預(yù)定觀看距離上最中央的右眼觀察區(qū)域的橫向?qū)挾?，線段J1K1表示在所述預(yù)定觀看距離上最中央的左眼觀察區(qū)域的橫向?qū)挾龋琌2為y軸與直線H1G1的交點(diǎn)。設(shè)各奇偶像素列的寬度為a1(即A1O＝B1O＝a1)，柱透鏡光柵13的每個(gè)柱透鏡寬度為C1C2＝b1，每個(gè)柱透鏡的垂直放大率為β1，顯示面板12和柱透鏡光柵13的間距為OO1＝y(tǒng)1，預(yù)定觀看距離為O1O2＝Z1。此時(shí)，由幾何光學(xué)原理和幾何學(xué)知識(shí)可證得圖3中E1點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)為 F1點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)為 J1點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)為 K1點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)為 左、右眼觀察區(qū)域的寬度為 此外，可通過相同的方式證得當(dāng)x1≤0時(shí)，式(2)至(6)同樣成立，此處不再詳細(xì)證明。
圖4所示為圖2所示的顯示面板12最中央的一對奇偶像素列Ln、Rn顯示的圖像光通過狹縫光柵21最中央的狹縫后傳播至預(yù)定觀看距離上最中央的左、右眼觀察區(qū)域的光路圖，其中，狹縫光柵21的豎直方向中軸線處于顯示面板12的豎直方向中軸線右邊。圖4仍采用圖3所示的xOy坐標(biāo)系，并設(shè)狹縫光柵21的豎直方向中軸線在x軸上的坐標(biāo)為x2，顯然，在圖4所示xOy坐標(biāo)系中，x2>0。此外，仍將像素列Rn沿其寬度方向表示為線段A1O，將像素列Ln沿其寬度方向表示為線段B1O，且A1O＝B1O＝a1。線段E2F2表示在所述預(yù)定觀看距離上最中央的右眼觀察區(qū)域的橫向?qū)挾?，線段J2E2表示在所述預(yù)定觀看距離上最中央的左眼觀察區(qū)域的橫向?qū)挾取Ｈ舄M縫光柵21的柵距為b2，顯示面板12和狹縫光柵21的間距為y2，預(yù)定觀看距離為Z2，顯然，該立體顯示裝置的各參數(shù)需要滿足式(1)，此外，由幾何學(xué)知識(shí)可證得圖4中E2點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)為 F2點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)為 J2點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)為 左、右眼觀察區(qū)域的寬度為 在狹縫光柵21前的預(yù)定觀看距離Z2上，立體顯示裝置形成的其余左/右眼觀察區(qū)域的兩邊緣點(diǎn)均可根據(jù)類似于式(7)至(9)的計(jì)算得出，且每一左/右眼觀察區(qū)域的寬度均應(yīng)大于人眼瞳距的一半并小于人眼瞳距，才能保證觀看者的兩眼處于一對相鄰的左右眼觀察區(qū)域內(nèi)。此外，當(dāng)x2≤0時(shí)，式(7)至(9)依然成立。
以下分別對本發(fā)明實(shí)施例提供的兩種用于指示上述立體顯示裝置的顯示區(qū)域的指示裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1 圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種指示式立體顯示裝置中的指示裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該指示裝置包括背光源51、指示圖紙52和光柵53，光柵53為狹縫光柵或柱透鏡光柵(圖中為方便表示，將光柵53畫為柱透鏡光柵)。背光源51用于向指示圖紙52提供背景光。指示圖紙52由沿橫向相間排列的第一指示顏色條紋54和第二指示顏色條紋55構(gòu)成，且第一指示顏色條紋54的寬度等于第二指示顏色條紋55的寬度。光柵53的每個(gè)狹縫或柱透鏡對應(yīng)于指示圖紙52上兩條相鄰的不同顏色條紋。圖5中為方便表示，只畫出指示圖紙52上的8列條紋及其對應(yīng)的光柵53。顯然，所述指示裝置的成像原理類似于所述立體顯示裝置，即指示圖紙52出射的兩種顏色光經(jīng)過光柵53之后，能在光柵53之前的預(yù)定距離上形成若干個(gè)交替排列的第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域，所述第一顯示區(qū)域僅顯示第一指示顏色，所述第二顯示區(qū)域僅顯示第二指示顏色。因此，只需使指示裝置在立體顯示裝置前的預(yù)定觀看距離上形成的每一對相鄰的第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域與所述立體顯示裝置在同一位置上形成的一對相鄰的左眼觀察區(qū)域和右眼觀察區(qū)域相重合，位于預(yù)定觀看距離上的觀看者即可通過看到的指示裝置的顯示顏色來判斷自身是否處于立體圖像的最佳觀看位置。
事實(shí)上，在所述立體顯示裝置前的預(yù)定觀看距離上，當(dāng)指示裝置形成的最中央的第一/第二顯示區(qū)域的最寬部位與所述立體顯示裝置在該位置上形成的左眼/右眼觀察區(qū)域的最寬部位重合時(shí)，其它第一、第二顯示區(qū)域也和其它的左、右眼觀察區(qū)域基本重合。以下為了描述方便，設(shè)指示裝置顯示的第一顯示區(qū)域?qū)?yīng)立體顯示裝置的左眼觀察區(qū)域，第二顯示區(qū)域?qū)?yīng)立體顯示裝置的右眼觀察區(qū)域，且為方便說明，僅對如何設(shè)置指示裝置以使其在預(yù)定觀看距離上形成的最中央的第二顯示區(qū)域的最寬部位與所述立體顯示裝置在預(yù)定觀看距離上形成的最中央的右眼觀察區(qū)域的最寬部位重合進(jìn)行詳細(xì)說明，而對于未作說明的其它第一、第二顯示區(qū)域，也可采用類似的方法計(jì)算。
由于指示裝置的顯示原理與立體顯示裝置的顯示原理相類似，因此，若圖5所示的指示裝置中采用的光柵53為柱透鏡光柵，則指示裝置在某一預(yù)定觀看距離上所成的第一、第二顯示區(qū)域的邊緣點(diǎn)也可根據(jù)式(2)至(5)計(jì)算；若圖5所示的指示裝置中采用的光柵53為狹縫光柵，則指示裝置在某一預(yù)定觀看距離上所成的第一、第二顯示區(qū)域的邊緣點(diǎn)也可根據(jù)式(7)至(9)計(jì)算。
圖6所示為當(dāng)圖5中的光柵53為柱透鏡光柵時(shí)指示圖紙52最中央的一條第二指示顏色條紋55通過光柵53最中央的柱透鏡后傳播至預(yù)定觀看距離上最中央的第二顯示區(qū)域的光路圖。其中，光柵53的豎直方向中軸線處于指示圖紙52的豎直方向中軸線右邊。在圖6所示平面內(nèi)建立x′O′y′坐標(biāo)系以指示圖紙52的豎直方向中軸線上任意一點(diǎn)為原點(diǎn)O′，過原點(diǎn)O′且指向右側(cè)的水平方向線為x′軸的正方向，垂直并遠(yuǎn)離指示圖紙52的方向?yàn)閥′軸的正方向。設(shè)光柵53的豎直方向中軸線在x′軸上的坐標(biāo)為x1′，則圖6中的x1′>0。圖中A1′O′(O′為原點(diǎn))代表指示圖紙52最中央的一條第二指示顏色條紋，C1′C2′為第二指示顏色條紋A1′O′前面最中央的柱透鏡，直線D1′G1′表示光柵53前的某一預(yù)定觀看距離位置，線段E1′F1′表示在所述預(yù)定觀看距離上最中央的第二顯示區(qū)域的橫向?qū)挾?。設(shè)指示圖紙52上的條紋寬度為a1′，每個(gè)柱透鏡的垂直放大率為β1′，每個(gè)柱透鏡寬度為b1′，指示圖紙52和光柵53之間的間距為y1′，預(yù)定觀看距離為Z1′。
則類似于式(2)，由幾何光學(xué)原理和幾何學(xué)知識(shí)可證得圖6中預(yù)定觀看距離Z1′上最中央的第二顯示區(qū)域的左邊緣點(diǎn)E1′在x′軸上的坐標(biāo)為 類似于式(3)，預(yù)定觀看距離上最中央的第二顯示區(qū)域的右邊緣點(diǎn)F1′在x′軸上的坐標(biāo)為 當(dāng)x1′≤0時(shí)，即光柵53的豎直方向中軸線與指示圖紙52的豎直方向中軸線重合或處于指示圖紙52的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，式(11)和(12)依舊成立。顯然，在柱透鏡光柵53前的預(yù)定觀看距離Z1′上，最中央的第一顯示區(qū)域的兩邊緣點(diǎn)也可根據(jù)類似于式(4)和(5)的計(jì)算得出，其余第一、第二顯示區(qū)域的左、右邊緣點(diǎn)也可類似計(jì)算。
圖7所示為當(dāng)圖5中的光柵53為狹縫光柵時(shí)指示圖紙52最中央的一條第二指示顏色條紋55通過光柵53最中央的狹縫后傳播至預(yù)定觀看距離上最中央的第二顯示區(qū)域的光路圖。圖7仍采用圖6所示的x′O′y′坐標(biāo)系，線段E2′F2′表示在所述預(yù)定觀看距離上最中央的第二顯示區(qū)域的橫向?qū)挾?。若仍設(shè)指示圖紙52上的條紋寬度為a1′，光柵53的柵距為b2′，指示圖紙52和光柵53的間距為y2′，預(yù)定觀看距離為Z2′，光柵53的豎直方向中軸線在x′軸上的坐標(biāo)為x2′。則類似于式(7)可得，圖7中預(yù)定觀看距離Z2′上最中央的第二顯示區(qū)域的左邊緣點(diǎn)E2′在x′軸上的坐標(biāo)為 類似于式(8)，預(yù)定觀看距離Z2′上最中央的第二顯示區(qū)域的右邊緣點(diǎn)F2′在x′軸上的坐標(biāo)為 此外，類似于式(1)，該指示裝置還需滿足 顯然，采用狹縫光柵的指示裝置在預(yù)定觀看距離Z2′上形成的其余第一、第二顯示區(qū)域的左、右邊緣點(diǎn)也可類似計(jì)算，在此不再贅述。
綜上所述，若立體顯示裝置和指示裝置均采用柱透鏡光柵，且指示裝置中指示圖紙52的豎直方向中軸線在上述xOy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為xO′＝Δx′，即圖6所示的x′O′y′坐標(biāo)系中的y′軸在圖3/圖4所示的xOy坐標(biāo)系中沿x軸平移了Δx′的距離(顯然，當(dāng)指示圖紙52的豎直方向中軸線處于顯示面板12的豎直方向中軸線左邊時(shí)，Δx′<0，反之，Δx′>0)，則圖6所示的點(diǎn)E1′、F1′在xOy坐標(biāo)系中的x軸坐標(biāo)分別為 顯然，只要點(diǎn)E1′、F1′在xOy坐標(biāo)系中能夠分別與點(diǎn)E1、F1重合，即當(dāng) 時(shí)，在顯示面板12/指示圖紙52前的y1+Z1位置上，指示裝置形成的最中央的第二顯示區(qū)域與立體顯示裝置在同一位置形成的右眼觀察區(qū)域的最寬部位重合。事實(shí)上，由于y1和y1′常常取值為幾毫米，而預(yù)定觀看距離Z1和Z1′常取值為幾米，因此y1和y1′對Z1和Z1′的影響可忽略不計(jì)，即只要指示裝置中的指示圖紙52和立體顯示裝置的顯示面板12處于同一平面內(nèi)且Z1′＝Z1，就可認(rèn)為點(diǎn)E1′、F1′、E1、F1在y軸上的坐標(biāo)相等，因此只需滿足以下條件 就可認(rèn)為在顯示面板12前的預(yù)定觀察距離Z1上，由方程式組(19)所確定的指示裝置的各第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域可分別與立體顯示裝置的各左眼觀察區(qū)域和右眼觀察區(qū)域基本重合。方程式組(19)中，xE1和xF1分別采用式(2)和(3)所示表達(dá)式；xE1′和xF1′分別采用式(16)和(17)所示表達(dá)式。因此，對于任一給定的采用柱透鏡光柵的立體顯示裝置(給定x1，y1，β1，b1，Z1)，可根據(jù)方程式組(19)確定出能夠指示出該立體顯示裝置的左、右眼觀察區(qū)域的、采用柱透鏡光柵的指示裝置。
類似的，若立體顯示裝置采用柱透鏡光柵，指示裝置采用狹縫光柵，且所述指示裝置中指示圖紙52的豎直方向中軸線在xOy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為xO′＝Δx′，則圖7所示的點(diǎn)E2′、F2′在xOy坐標(biāo)系中的x軸坐標(biāo)分別為 因此，當(dāng)指示裝置中的指示圖紙52和立體顯示裝置的顯示面板12處于同一平面內(nèi)并滿足以下條件時(shí) 在顯示面板12前的預(yù)定觀察距離Z1上，由方程式組(22)所確定的指示裝置的各第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域可分別與立體顯示裝置的各左眼觀察區(qū)域和右眼觀察區(qū)域基本重合。方程式組(22)中，xE1和xF1分別采用式(2)和(3)所示表達(dá)式；xE2′和xF2′分別采用式(20)和(21)所示表達(dá)式。
類似的，若立體顯示裝置和指示裝置均采用狹縫光柵，且所述指示裝置中指示圖紙52的豎直方向中軸線在xOy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為xO′＝Δx′，則式(20)和(21)同樣成立，因此當(dāng)指示裝置中的指示圖紙52和立體顯示裝置的顯示面板12處于同一平面內(nèi)并滿足以下條件時(shí) 在顯示面板12前的預(yù)定觀察距離Z2上，由方程式組(23)所確定的指示裝置的各第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域可分別與立體顯示裝置的各左眼觀察區(qū)域和右眼觀察區(qū)域基本重合。方程式組(23)中的xE2和xF2分別采用式(7)和(8)所示表達(dá)式；xE2′和xF2′分別采用式(20)和(21)所示表達(dá)式。
類似的，若立體顯示裝置采用狹縫光柵，指示裝置采用柱透鏡光柵，且所述指示裝置中指示圖紙52的豎直方向中軸線在xOy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為xO′＝Δx′，則式(16)和(17)依舊成立，因此當(dāng)指示裝置中的指示圖紙52和立體顯示裝置的顯示面板12處于同一平面內(nèi)并滿足以下條件時(shí) 在顯示面板12前的預(yù)定觀察距離Z2上，由方程式組(24)所確定的指示裝置的各第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域可分別與立體顯示裝置的各左眼觀察區(qū)域和右眼觀察區(qū)域基本重合。方程式組(24)中的xE2和xF2分別采用式(7)和(8)所示表達(dá)式；xE1′和xF1′分別采用式(16)和(17)所示表達(dá)式。
可見，對于給定的立體顯示裝置，通過采用方程式組(19)、(22)、(23)、(24)中的一種可確定出能夠指示該立體顯示裝置的左、右眼觀察區(qū)域的指示裝置的各項(xiàng)參數(shù)。
上述指示式立體顯示裝置中，當(dāng)觀看者處于立體顯示裝置前的預(yù)定觀看距離上的非串?dāng)_區(qū)域內(nèi)時(shí)，對于指示裝置而言，該觀看者的左眼僅能看到指示裝置顯示的第一指示顏色，該觀看者的右眼僅能看到指示裝置顯示的第二指示顏色，而當(dāng)觀看者的任一只眼睛處于立體顯示裝置的串?dāng)_區(qū)域內(nèi)時(shí)，該眼睛會(huì)看到指示裝置顯示為第一指示顏色和第二指示顏色的混合色?？梢?，由于在預(yù)定的觀看距離上，指示裝置的兩種指示顏色顯示區(qū)域分別與立體顯示裝置的左、右眼觀察區(qū)域基本重合，因此觀看者可以通過左、右眼分別看到的指示顏色判斷自身是否處于非串?dāng)_區(qū)域內(nèi)，顯然，人眼對不同顏色的分辨能力遠(yuǎn)高于對復(fù)雜的平面圖像和立體圖像的分辨能力，因此觀看者可以在極短的時(shí)間內(nèi)確定出正確的觀看位置。
上述指示式立體顯示裝置中，立體顯示裝置還可以是現(xiàn)有的2D/3D切換式立體顯示裝置，此時(shí)指示裝置只對處于立體工作模式的2D/3D切換式立體顯示裝置起作用。此外，所述立體顯示裝置可以是多圖多視點(diǎn)立體顯示裝置，即立體顯示器中的顯示面板像素沿水平方向以n(n為大于2的正整數(shù))幅具有視差的圖像為周期進(jìn)行顯示。
實(shí)施例2 本發(fā)明實(shí)施例2提供一種指示式立體顯示裝置，該裝置包括立體顯示裝置和指示裝置。其中，立體顯示裝置如前所述，此處不再詳述。
圖8所示為本發(fā)明實(shí)施例2中提供的一種指示裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該指示裝置包括背光源81、指示圖紙82和光柵83。背光源81用于向指示圖紙82提供背景光。指示圖紙82由沿橫向相間排列的第三指示顏色條紋84和第四指示顏色條紋85構(gòu)成，且所述第三指示顏色條紋84的寬度不等于第四指示顏色條紋85的寬度。以下為方便說明，設(shè)指示圖紙82的最中央為第三指示顏色條紋84，所述第三指示顏色條紋84的寬度大于第四指示顏色條紋85的寬度。光柵83為狹縫光柵或柱透鏡光柵，每個(gè)狹縫或柱透鏡對應(yīng)于指示圖紙82上的一條第三指示顏色條紋84以及一條第四指示顏色條紋85，即每個(gè)狹縫或柱透鏡對應(yīng)于指示圖紙82上的一條第三指示顏色條紋84以及其左側(cè)緊臨的第四指示顏色條紋85的

(0≤M≤N，M、N為任意正整數(shù))，以及該第三指示顏色條紋84右側(cè)緊臨的第四指示顏色條紋85的

類似于實(shí)施例1，指示圖紙82出射的兩種顏色光經(jīng)過光柵83之后，在立體顯示裝置之前的預(yù)定觀看距離上形成若干個(gè)相間排列的第三顯示區(qū)域和第四顯示區(qū)域。其中，所述第三顯示區(qū)域僅顯示第三指示顏色，所述第四顯示區(qū)域僅顯示第四指示顏色。當(dāng)預(yù)定觀看距離上任一第三顯示區(qū)域及其兩側(cè)的各一半第四顯示區(qū)域組成的最寬部位與所述立體顯示裝置在相應(yīng)位置上的一對左眼和右眼觀察區(qū)域的最寬部位重合時(shí)，該指示裝置在預(yù)定觀看距離上生成的第三顯示區(qū)域和第四顯示區(qū)域分別對應(yīng)立體顯示裝置在同一位置上的非串?dāng)_區(qū)域和串?dāng)_區(qū)域。
圖9為當(dāng)圖8所示的指示裝置中時(shí)的光路圖，為方便表示，圖9中只畫出了指示圖紙82最中央的一條第三指示顏色條紋84和其兩側(cè)的各半條第四指示顏色條紋85，以及指示圖紙82最左邊和最右邊的各一條第三指示顏色條紋84和每條第三指示顏色條紋84兩側(cè)的半條第四指示顏色條紋85。如圖9中所示，指示圖紙82經(jīng)光柵83后，在圖9中以粗實(shí)線所示的立體顯示裝置之前的預(yù)定觀看距離910上，形成了若干個(gè)僅能看到第三指示顏色的第三顯示區(qū)域91、93、95、...和若干個(gè)僅能看到第四指示顏色的第四顯示區(qū)域92、94、...(圖中黑色陰影區(qū)域)。顯然，如圖9中所示，當(dāng)0<M<N時(shí)，任意兩個(gè)第三指示區(qū)域之間的第四指示區(qū)域?yàn)橛蓛蓚€(gè)四邊形對接而成的類似于“∞”的形狀；而當(dāng)M＝0或N時(shí)，任意兩個(gè)第三指示區(qū)域之間的第四指示區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)四邊形。
較佳地，在所述預(yù)定觀看距離上，當(dāng)最中央的第三顯示區(qū)域左側(cè)的第四顯示區(qū)域的橫向中心點(diǎn)以及該第三顯示區(qū)域右側(cè)的第四顯示區(qū)域的橫向中心點(diǎn)分別與所述立體顯示裝置在相同的預(yù)定觀看距離上最中央的左眼觀察區(qū)域的左邊緣點(diǎn)和右眼觀察區(qū)域的右邊緣點(diǎn)重合時(shí)，該預(yù)定觀看距離上的其它第三顯示區(qū)域及其兩側(cè)緊臨的各一個(gè)第四顯示區(qū)域的最寬部位與所述立體顯示裝置在相應(yīng)位置上的一對左眼和右眼觀察區(qū)域的最寬部位基本重合。以下為方便描述，以如何設(shè)置圖9所示的指示裝置以使其能夠指示圖1或圖2所示的立體顯示裝置為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖10所示為當(dāng)光柵83為柱透鏡光柵時(shí)、圖9中指示圖紙82上最中央的第三指示顏色條紋84以及其兩側(cè)的各半條第四指示顏色條紋85顯示的圖像光通過其對應(yīng)的柱透鏡后形成的第三顯示區(qū)域93以及半個(gè)第四顯示區(qū)域92、半個(gè)第四顯示區(qū)域94的放大光路圖。其中，光柵83的豎直方向中軸線處于指示圖紙82的豎直方向中軸線右邊。以下為方便說明，在圖10所示平面內(nèi)建立x＂O＂y＂坐標(biāo)系以指示圖紙82的豎直方向中軸線上任意一點(diǎn)為原點(diǎn)O＂，過原點(diǎn)O＂且指向右側(cè)的水平方向線為x＂軸的正方向，垂直并遠(yuǎn)離指示圖紙82的方向?yàn)閥＂軸的正方向。設(shè)柱透鏡光柵83的豎直方向中軸線在x＂軸上的坐標(biāo)為x3＂，顯然，此時(shí)x3＂>0。將指示圖紙最中央的第三指示顏色條紋84沿其寬度方向表示為線段E3K3，將該第三指示顏色條紋84左側(cè)相鄰的半條第四指示顏色條紋85沿其寬度方向表示為線段A3E3，將該第三指示顏色條紋84右側(cè)相鄰的半條第四指示顏色條紋85沿其寬度方向表示為線段K3B3，對應(yīng)于A3E3、E3K3和K3B3的柱透鏡為C3D3，J3F3所示直線表示該指示裝置前的預(yù)定觀看距離所處位置，線段H3G3表示在預(yù)定觀看距離上第三顯示區(qū)域93的橫向?qū)挾?；點(diǎn)J3和F3分別表示第三顯示區(qū)域93兩側(cè)的第四顯示區(qū)域的橫向中心點(diǎn)，即線段J3H3和G3F3分別表示在預(yù)定觀看距離上、半個(gè)第四顯示區(qū)域94、96的橫向?qū)挾?。若第三指示顏色條紋的84寬度為E3K3＝a3＂，第四指示顏色條紋85的寬度為a4＂，則每個(gè)柱透鏡的寬度為C3D3＝b3＂，指示圖紙82和柱透鏡光柵83的間距為O＂O1＂＝y(tǒng)3＂，柱透鏡光柵83的每個(gè)柱透鏡的垂直放大率為β3＂，預(yù)定觀看距離為O1＂O2＂＝Z3＂，則由與式(4)相似的運(yùn)算過程可得知第四顯示區(qū)域92的橫向中心點(diǎn)J3在x＂軸上的坐標(biāo)為 類似于式(3)可計(jì)算出第四顯示區(qū)域94的橫向中心點(diǎn)F3在y＂軸上的坐標(biāo)為 第三顯示區(qū)域93、半個(gè)第四顯示區(qū)域92和半個(gè)第四顯示區(qū)域94在預(yù)定觀看距離上的總寬度為 當(dāng)x3＂≤0時(shí)，式(31)至(33)仍然成立。顯然，在預(yù)定觀看距離Z3＂上，其余第四顯示區(qū)域的橫向中心點(diǎn)均可根據(jù)類似的計(jì)算得出。
圖11所示為當(dāng)光柵83為狹縫光柵時(shí)圖9中指示圖紙82上最中央的第三指示顏色條紋84以及其兩側(cè)的各半條第四指示顏色條紋85顯示的圖像光通過其前方對應(yīng)的狹縫后、在預(yù)定觀看距離上形成的最中央的第三顯示區(qū)域以及該第三顯示區(qū)域兩側(cè)的各半個(gè)第四顯示區(qū)域的光路圖。在圖11中建立與圖10完全相同的x＂O＂y＂坐標(biāo)系，并仍將指示圖紙82最中央的第三指示顏色條紋84沿其寬度方向表示為線段E3K3，且設(shè)E3K3＝a3＂；將該第三指示顏色條紋84左側(cè)相鄰的半條第四指示顏色條紋85沿其寬度方向表示為線段A3E3，將該第三指示顏色條紋84右側(cè)相鄰的半條第四指示顏色條紋85沿其寬度方向表示為線段K3B3，且J4F4所示直線表示該指示裝置前的預(yù)定觀看距離所處位置，線段H4G4表示在預(yù)定觀看距離上最中央的第三顯示區(qū)域的橫向?qū)挾?；點(diǎn)J4和F4分別表示第三顯示區(qū)域H4G4兩側(cè)的第四顯示區(qū)域的橫向中心點(diǎn)，即線段J4H4和G4F4分別表示在預(yù)定觀看距離上、最中央的第三顯示區(qū)域兩側(cè)的各半個(gè)第四顯示區(qū)域的橫向?qū)挾?。若狹縫光柵83的柵距為b4＂，指示圖紙82和光柵83的間距為y4＂，預(yù)定觀看距離為Z4＂，光柵83的豎直方向中軸線在x＂軸上的坐標(biāo)為x4＂。則類似于式(7)可得，圖11中預(yù)定觀看距離Z4＂上最中央的第三顯示區(qū)域的左側(cè)相鄰的第四顯示區(qū)域的橫向中心點(diǎn)J4在x＂軸上的坐標(biāo)為 類似于式(8)，圖11中預(yù)定觀看距離Z4＂上最中央的第三顯示區(qū)域的右側(cè)相鄰的第四顯示區(qū)域的橫向中心點(diǎn)F4在x＂軸上的坐標(biāo)為 最中央的第三顯示區(qū)域及其兩側(cè)的各半個(gè)第四顯示區(qū)域在預(yù)定觀看距離上的總寬度為 此外，類似于式(1)，該指示裝置還需滿足 當(dāng)x4＂≤0時(shí)，式(34)至(37)仍然成立。顯然，在預(yù)定觀看距離Z4＂上，其它顯示區(qū)域的左、右邊緣點(diǎn)均可根據(jù)類似的計(jì)算得出。
綜上所述，在本實(shí)施例中，若立體顯示裝置和指示裝置均采用柱透鏡光柵，且指示裝置中指示圖紙82的豎直方向中軸線在圖3所示的xOy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為xO＂＝Δx＂，即圖10所示的x＂O＂y＂坐標(biāo)系中的y＂軸在圖3所示的xOy坐標(biāo)系中沿x軸平移了Δx＂的距離(顯然，當(dāng)指示圖紙82的豎直方向中軸線處于顯示面板12的豎直方向中軸線左邊時(shí)，Δx＂<0，反之，Δx＂>0)，此時(shí)，圖10所示的點(diǎn)J3、F3在xOy坐標(biāo)系中的x軸坐標(biāo)分別為 顯然，只要點(diǎn)J3、F3在xOy坐標(biāo)系中能夠分別與點(diǎn)J1、F1重合，就可認(rèn)為在顯示面板12/指示圖紙82前的y1+Z1位置上，指示裝置形成的各第三顯示區(qū)域和其兩側(cè)的各半個(gè)第四顯示區(qū)域的最寬部位與立體顯示裝置在相應(yīng)位置上的一對左眼和右眼觀察區(qū)域的最寬部位重合。因此，若忽略y1和y3＂對Z1和Z3＂的影響，則當(dāng)指示裝置中的指示圖紙82和立體顯示裝置的顯示面板12處于同一平面內(nèi)并滿足以下條件時(shí) 在顯示面板前的預(yù)定觀察距離Z1上，由方程式組(40)所確定的指示裝置的各第三顯示區(qū)域和第四顯示區(qū)域可分別用于指示立體顯示裝置的非串?dāng)_區(qū)域和串?dāng)_區(qū)域。方程式組(40)中，xJ1和xF1分別采用式(4)和(3)所示表達(dá)式；xJ3和xJ3分別采用式(38)和(39)所示表達(dá)式。即對于任一給定的采用柱透鏡光柵的立體顯示裝置，可根據(jù)方程組(40)確定出能夠指示該立體顯示裝置的非串?dāng)_區(qū)域的、采用柱透鏡光柵的指示裝置的各項(xiàng)參數(shù)。
類似的，若立體顯示裝置采用柱透鏡光柵，指示裝置采用狹縫光柵，且所述指示裝置中指示圖紙82的豎直方向中軸線在xOy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為xO＂＝Δx＂，則圖11所示的點(diǎn)J4、F4在xOy坐標(biāo)系中的x軸坐標(biāo)分別為 因此，當(dāng)指示裝置中的指示圖紙82和立體顯示裝置的顯示面板12處于同一平面內(nèi)并滿足以下條件時(shí) 在顯示面板前的預(yù)定觀察距離Z1上，由方程式組(43)所確定的指示裝置的各第三顯示區(qū)域和第四顯示區(qū)域可分別與立體顯示裝置的各非串?dāng)_區(qū)域和串?dāng)_區(qū)域相對應(yīng)。方程式組(43)中，xJ1和xF1分別采用式(4)和(3)所示表達(dá)式；xJ4和xF4分別采用式(41)和(42)所示表達(dá)式。
類似的，若立體顯示裝置和指示裝置均采用狹縫光柵，且所述指示裝置中指示圖紙82的豎直方向中軸線在xOy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為xO＂＝Δx＂，則當(dāng)指示裝置中的指示圖紙和立體顯示裝置的顯示面板處于同一平面內(nèi)并滿足以下條件時(shí) 在顯示面板前的預(yù)定觀察距離Z2上，由方程式組(44)所確定的指示裝置的各第三顯示區(qū)域和第四顯示區(qū)域可分別與立體顯示裝置的各非串?dāng)_區(qū)域和串?dāng)_區(qū)域相對應(yīng)。方程式組(43)中，xJ2和xF2分別采用式(9)和(8)所示表達(dá)式；xJ4和xF4分別采用式(41)和(42)所示表達(dá)式。
類似的，若立體顯示裝置采用狹縫光柵，指示裝置采用柱透鏡光柵，且所述指示裝置中指示圖紙82的豎直方向中軸線在xOy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為xO＂＝Δx＂，則當(dāng)指示裝置中的指示圖紙82和立體顯示裝置的顯示面板12處于同一平面內(nèi)并滿足以下條件時(shí) 在顯示面板前的預(yù)定觀察距離Z2上，由方程式組(45)所確定的指示裝置的各第三顯示區(qū)域和第四顯示區(qū)域可分別用于指示立體顯示裝置的非串?dāng)_區(qū)域和串?dāng)_區(qū)域。方程式組(45)中，xJ2和xF2分別采用式(9)和(8)所示表達(dá)式；xJ3和xF3分別采用式(38)和(39)所示表達(dá)式。
可見，對于給定的立體顯示裝置，通過采用方程式組(40)、(43)、(44)、(45)中的一種可確定出圖9所示的能夠指示該立體顯示裝置的非串?dāng)_區(qū)域的指示裝置的各項(xiàng)參數(shù)。該指示裝置的形成的兩種顏色顯示區(qū)域分別用于指示所述立體顯示裝置的串?dāng)_區(qū)域和非串?dāng)_區(qū)域，因此觀看者根據(jù)指示裝置的顯示顏色即可快速確定最佳的立體圖像觀看位置。顯然，對于M/N不為0.5的其它指示裝置可以根據(jù)類似的方式確定，在此不再贅述。
本實(shí)施例中通過采用第三顯示區(qū)域指示非串?dāng)_區(qū)，并使任兩個(gè)第三顯示區(qū)域之間形成第四顯示區(qū)域，用所述第四顯示區(qū)域來表示串?dāng)_區(qū)域，相對于實(shí)施例1，擴(kuò)大了任意兩對左右眼觀察區(qū)域之間的串?dāng)_區(qū)域指示范圍，使觀看者更易根據(jù)該指示裝置判斷出最佳觀看位置，且該裝置對觀看者應(yīng)處的預(yù)定觀看距離的精度要求得以降低，實(shí)施性更強(qiáng)。即相對于實(shí)施例1，實(shí)施例2通過犧牲預(yù)定觀看距離上的非串?dāng)_區(qū)域的指示寬度來降低對觀看者所處預(yù)定觀看距離的精度要求。
本實(shí)施例所述的立體顯示裝置還可以是現(xiàn)有的2D/3D切換式立體顯示裝置，此時(shí)指示裝置只對處于立體工作模式的2D/3D切換式立體顯示裝置起作用。
此外，所述立體顯示裝置還可以是多圖多視點(diǎn)立體顯示裝置，指示裝置的顯示區(qū)域與立體顯示裝置的串?dāng)_區(qū)和非串?dāng)_區(qū)的對應(yīng)關(guān)系仍可按照上述方法進(jìn)行確定，此處不再詳述。
上述實(shí)施例1和實(shí)施例2中所述的指示裝置中的背光源和指示圖紙還可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的顯示器來替代，并使顯示器顯示的圖案和指示圖紙顯示的圖案一致。如可采用等離子顯示器、液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光顯示裝置、場致發(fā)射顯示裝置、陰極射線管顯示器等。
上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本方法的啟示下，在不脫離本方法宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種指示式立體顯示裝置，包括立體顯示裝置，所述立體顯示裝置在預(yù)定觀看距離上形成若干對左、右眼觀察區(qū)域，所述左、右眼觀察區(qū)域交替排列，其特征在于，還包括設(shè)置于所述立體顯示裝置外圍的指示裝置，所述指示裝置在所述預(yù)定觀看距離上形成若干對第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域，所述第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域交替排列；所述第一、第二顯示區(qū)域分別對應(yīng)于所述左眼觀察區(qū)域和右眼觀察區(qū)域；或者，每個(gè)第一顯示區(qū)域及其兩側(cè)的各半個(gè)第二顯示區(qū)域的對應(yīng)一對左、右眼觀察區(qū)域。
2、如權(quán)利要求1所述的指示式立體顯示裝置，其特征在于，所述指示裝置包括背光源、指示圖紙和第一光柵；
所述背光源向所述指示圖紙?zhí)峁┍尘肮猓?br> 所述指示圖紙包括沿水平方向相間排列的第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋；
所述第一光柵用于將所述第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋在所述預(yù)定觀看距離上形成所述第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域。
3、如權(quán)利要求1所述的指示式立體顯示裝置，其特征在于，所述指示裝置包括顯示器和第一光柵；
所述顯示器顯示沿水平方向相間排列的第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋；
所述第一光柵用于將所述第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋在所述預(yù)定觀看距離上形成所述第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域。
4、如權(quán)利要求2或3所述的指示式立體顯示裝置，其特征在于，所述第一光柵為狹縫光柵或柱透鏡光柵。
5、如權(quán)利要求4所述的指示式立體顯示裝置，其特征在于，所述立體顯示裝置至少包括顯示面板和第二光柵，所述第二光柵為柱透鏡光柵或狹縫光柵。
6、如權(quán)利要求5所述的指示式立體顯示裝置，其特征在于，所述第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋寬度相等，所述第一光柵的每條狹縫或每個(gè)柱透鏡對應(yīng)于所述指示圖紙或所述顯示器上一對相鄰的第一指示顏色條紋和第二指示顏色條紋；
在所述預(yù)定觀看距離上，任一第一顯示區(qū)域的左、右邊緣點(diǎn)分別與其所對應(yīng)的左眼觀察區(qū)域的左、右邊緣點(diǎn)重合，任一第二顯示區(qū)域的左、右邊緣點(diǎn)分別與其所對應(yīng)的右眼觀察區(qū)域的左、右邊緣點(diǎn)重合。
7、如權(quán)利要求6所述的指示式立體顯示裝置，其特征在于，所述第一、第二光柵均為柱透鏡光柵，所述顯示面板與所述指示圖紙/顯示器處于同一平面內(nèi)，且滿足如下等式
其中，當(dāng)所述第二光柵的豎直方向中軸線位于所述顯示面板的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，x1為所述第二光柵的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距，當(dāng)所述第二光柵的豎直方向中軸線位于所述顯示面板的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，x1為所述第二光柵的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；當(dāng)所述第一光柵的豎直方向中軸線位于所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，x1′為所述第一光柵的豎直方向中軸線和所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線的間距，當(dāng)所述第一光柵的豎直方向中軸線位于所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，x1′為所述第一光柵的豎直方向中軸線和所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；當(dāng)所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線處于所述顯示面板的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，Δx′為所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距；當(dāng)所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線處于所述顯示面板的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，Δx′為所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；Z1和Z1′為所述預(yù)定觀看距離；a1為所述顯示面板的每個(gè)像素列寬度，b1為所述第二光柵的每個(gè)柱透鏡的寬度，β1為所述第二光柵的每個(gè)柱透鏡的垂直放大率，y1為所述顯示面板和所述第二光柵的間距；a1′為所述第一、第二指示顏色條紋的寬度，b1′為所述第一光柵的每個(gè)柱透鏡的寬度，β1′為所述第一光柵的每個(gè)柱透鏡的垂直放大率，y1′為所述第一光柵與所述指示圖紙/顯示器的間距。
8、如權(quán)利要求5所述的指示式立體顯示裝置，其特征在于，所述第一指示顏色條紋寬度大于所述第二指示顏色條紋寬度；所述第一光柵的每條狹縫或每個(gè)柱透鏡對應(yīng)于所述指示圖紙或所述顯示器上的一條第一指示顏色條紋和一條第二指示顏色條紋；
在所述預(yù)定觀看距離上，每個(gè)第一顯示區(qū)域左側(cè)的第二顯示區(qū)域的中心點(diǎn)與其對應(yīng)的左眼觀察區(qū)域的左邊緣點(diǎn)重合，且所述第一顯示區(qū)域右側(cè)的第二顯示區(qū)域的中心點(diǎn)與其對應(yīng)的右眼觀察區(qū)域的右邊緣點(diǎn)重合。
9、如權(quán)利要求8所述的指示式立體顯示裝置，其特征在于，所述第一、第二光柵均為柱透鏡光柵，所述顯示面板與所述指示圖紙/顯示器處于同一平面內(nèi)，且滿足如下等式
其中，當(dāng)所述第二光柵的豎直方向中軸線位于所述顯示面板的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，x1為所述第二光柵的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距，當(dāng)所述第二光柵的豎直方向中軸線位于所述顯示面板的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，x1為所述第二光柵的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；當(dāng)所述第一光柵的豎直方向中軸線位于所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，x3＂為所述第一光柵的豎直方向中軸線和所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線的間距，當(dāng)所述第一光柵的豎直方向中軸線位于所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，x3＂為所述第一光柵的豎直方向中軸線和所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；當(dāng)所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線處于所述顯示面板的豎直方向中軸線右側(cè)時(shí)，Δx＂為所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距；當(dāng)所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線處于所述顯示面板的豎直方向中軸線左側(cè)時(shí)，Δx＂為所述指示圖紙/顯示器的豎直方向中軸線和所述顯示面板的豎直方向中軸線的間距的相反數(shù)；Z1和Z3＂為所述預(yù)定觀看距離；a1為所述顯示面板的每個(gè)像素列寬度，b1為所述第二光柵的每個(gè)柱透鏡的寬度，β1為所述第二光柵的每個(gè)柱透鏡的垂直放大率，y1為所述顯示面板和所述第二光柵的間距；a3＂為所述第一指示顏色條紋的寬度，a4＂為所述第二指示顏色條紋的寬度，b3＂為所述第一光柵的每個(gè)柱透鏡的寬度，β3＂為所述第一光柵的每個(gè)柱透鏡的垂直放大率，y3＂為所述第一光柵與所述指示圖紙/顯示器的間距。
10、如權(quán)利要求1所述的指示式立體顯示裝置，其特征在于，所述立體顯示裝置為二維三維可切換立體顯示裝置。
11、如權(quán)利要求1所述的指示式立體顯示裝置，其特征在于，所述立體顯示裝置為多圖多視點(diǎn)立體顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種指示式立體顯示裝置，包括立體顯示裝置和指示裝置。所述指示裝置設(shè)置于所述立體顯示裝置外圍；所述立體顯示裝置在預(yù)定觀看距離上形成若干對左、右眼觀察區(qū)域，且所述左、右眼觀察區(qū)域交替排列；所述指示裝置在所述預(yù)定觀看距離上形成若干對第一顯示區(qū)域和第二顯示區(qū)域，所述第一、第二顯示區(qū)域交替排列，且所述第一、第二顯示區(qū)域分別對應(yīng)于所述左眼觀察區(qū)域和右眼觀察區(qū)域，或者，每個(gè)第一顯示區(qū)域及其兩側(cè)的各半個(gè)第二顯示區(qū)域的對應(yīng)一對左、右眼觀察區(qū)域。對于本發(fā)明提供的指示式立體顯示裝置，觀看者能夠根據(jù)兩眼看到的指示裝置的顏色迅速確定出自身是否處于非串?dāng)_區(qū)域內(nèi)，該方案實(shí)現(xiàn)簡單且指示效果明顯。
文檔編號(hào)H04N13/00GK101435919SQ20081011999
公開日2009年5月20日 申請日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者濤 梁, 蓉 唐, 明 衛(wèi) 申請人:北京超多維科技有限公司