CN104965308A - 三维显示装置及其显示方法 - Google Patents

Abstract

一种三维显示装置及其显示方法。一种三维显示装置，包括二维显示面板以及与该二维显示面板叠置的狭缝光栅，该二维显示面板包括沿行方向和列方向依次排列的多个亚像素，该狭缝光栅包括彼此平行且交替周期布置的多个透光条和多个挡光条。所述透光条的中心线或所述挡光条的中心线与所述列方向所成的角度为锐角。相邻两个挡光条的中心线之间的区域被所述相邻两个挡光条之间的透光条的中心线分成位于第一侧的第一子区域和位于第二侧的第二子区域，落入所述第一子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素，落入所述第二子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素。

Description

三维显示装置及其显示方法

技术领域

本发明的实施例涉及一种三维显示装置及其显示方法。

背景技术

裸眼三维(3D)显示器不需要观看者佩戴眼镜或头盔等任何助视设备就能观看到3D影像。光栅3D显示器由于结构简单、造价低廉、性能良好等优点而备受关注。根据采用的光栅不同，光栅3D显示器可分为狭缝光栅3D显示器和柱透镜光栅3D显示器两种。

在常规的3D显示器中，狭缝光栅的狭缝延伸方向或柱透镜光栅的中心轴延伸方向一般与2D显示面板的列方向平行。这样，光栅周期结构与2D显示屏上黑矩阵周期结构的干涉作用将会产生莫尔条纹，严重影响立体观看时的视觉效果。为了减少莫尔条纹的影响，可将光栅按一定的角度倾斜放置，即，将光栅与2D显示面板的列方向呈一定夹角而设置。然而，这样倾斜设置的光栅虽然可以减少莫尔条纹，但却会增加不同视点像素之间的串扰。

发明内容

根据本发明的一些实施例提供一种三维显示装置，包括二维显示面板以及与该二维显示面板叠置的狭缝光栅，该二维显示面板包括沿行方向和列方向依次排列的多个亚像素，该狭缝光栅包括彼此平行且交替周期布置的多个透光条和多个挡光条，其中，

所述透光条的中心线或所述挡光条的中心线与所述列方向所成的角度为锐角，

相邻透光条的中心线之间的间距或相邻挡光条的中心线之间的间距等于三以上的奇数个亚像素沿所述行方向上的尺寸，

相邻两个挡光条的中心线之间的区域被所述相邻两个挡光条之间的透光条的中心线分成位于第一侧的第一子区域和位于第二侧的第二子区域，落入所述第一子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素，落入所述第二子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素。

在一些示例中，落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素。

在一些示例中，落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素。

在一些示例中，落入所述第一子区域和落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为黑色亚像素。

在一些示例中，落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素或第二视点亚像素。

在一些示例中，落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为黑色亚像素。

在一些示例中，所述狭缝光栅设置在所述二维显示面板的显示面侧，所述狭缝光栅与所述二维显示面板的显示面之间的距离h为：

$h=\frac{n}{2}\×\frac{as}{L},$

其中a为每个亚像素在行方向上的尺寸，s为狭缝光栅与人眼观测点之间的距离，L为人眼瞳距，n为所述三以上的奇数。

在一些示例中，所述狭缝光栅设置在所述二维显示面板的显示面的相反侧，所述狭缝光栅与所述二维显示面板的显示面之间的距离h为：

$h=\frac{2}{n}\×\frac{sL}{a}-s,$

其中a为每个亚像素在行方向上的尺寸，s为所述显示面板的显示面与人眼观测点之间的距离，L为人眼瞳距，n为所述三以上的奇数。

在一些示例中，相邻透光条的中心线之间的间距或相邻挡光条的中心线之间的间距等于三个、五个或七个亚像素沿行方向上的尺寸。

在一些示例中，每个亚像素沿行方向的尺寸与沿列方向的尺寸之比为1:3。

在一些示例中，所述多个亚像素包括红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素，所述红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素在行方向上依次且重复地排列。

在一些示例中，所述第一视点亚像素和所述第二视点亚像素分别为右眼图像亚像素和左眼图像亚像素。

根据本发明的一些实施例提供一种三维显示装置，包括二维显示面板以及与该二维显示面板叠置的柱透镜光栅，该二维显示装置包括沿行方向和列方向依次排列的多个亚像素，该柱透镜光栅包括彼此平行布置的多个柱透镜单元，其中，

所述柱透镜单元的中心线与所述列方向所成的角度为锐角，

每个柱透镜单元的宽度等于三以上的奇数个亚像素沿行方向上的尺寸，

每个柱透镜单元的所述中心线两侧的两个边缘之间的区域被所述中心线分成第一子区域和第二子区域，落入所述第一子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素，落入所述第二子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素。

在一些示例中，落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素。

在一些示例中，落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素。

在一些示例中，落入所述第一子区域和落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为黑色亚像素。

在一些示例中，落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素或第二视点亚像素。

在一些示例中，落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为黑色亚像素。

在一些示例中，所述柱透镜光栅设置在所述二维显示面板的显示面侧，所述柱透镜光栅与所述二维显示面板的显示面之间的距离h为：

$h=\frac{n}{2}\×\frac{as}{L},$

其中a为每个亚像素在行方向上的尺寸，s为柱透镜光栅与人眼观测点之间的距离，L为人眼瞳距，n为所述三以上的奇数。

在一些示例中，每个柱透镜单元的宽度等于三个、五个或七个亚像素沿行方向上的尺寸。

在一些示例中，每个亚像素沿行方向的尺寸与沿列方向的尺寸之比为1:3。

在一些示例中，所述多个亚像素包括红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素，所述红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素在行方向上依次且重复地排列。

在一些示例中，所述第一视点亚像素和所述第二视点亚像素分别为右眼图像亚像素和左眼图像亚像素。

根据本发明的一些实施例提供一种上述三维显示装置的显示方法，包括：根据要显示的图像信息分别给所述第一视点亚像素和第二视点亚像素施加对应于第一视点图像和第二视点图像的驱动信号。

在一些示例中，对落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素施加对应于所述第一视点图像的驱动信号。

在一些示例中，对落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素施加对应于所述第二视点图像的驱动信号。

在一些示例中，对落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素施加黑色驱动信号。

在一些示例中，对落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为施加对应于所述第一视点图像或第二视点图像的驱动信号。

在一些示例中，对落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素施加黑色驱动信号。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1为根据本发明实施例的三维显示装置的结构示意图。

图2为狭缝光栅设置在二维显示面板的显示面侧的示意图。

图3为狭缝光栅设置在二维显示面板的显示面的相反侧的示意图。

图4是根据本发明一些实施例的二维显示面板的像素排列结构与狭缝光栅的布置关系图。

图5是根据本发明一些实施例的二维显示面板的像素排列结构与狭缝光栅的布置关系图。

图6是根据本发明一些实施例的二维显示面板的像素排列结构与狭缝光栅的布置关系图。

图7是根据本发明一些实施例的二维显示面板的像素排列结构与狭缝光栅的布置关系图。

图8为根据本发明实施例的狭缝光栅的挡光条和透光条的分布示意图。

图9为根据本发明实施例的柱透镜光栅的柱透镜单元的分布示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

根据本发明的实施例提供一种三维显示装置及显示方法，三维显示装置包括二维显示面板以及与二维显示面板叠置的分光装置。该分光装置能够将二维显示面板上不同像素显示的图像光传播至不同的位置，以使得观看者的左眼和右眼分别接收到具有相差的图像光，形成立体显示的感觉。根据本发明实施例的分光装置可以为狭缝光栅或柱透镜光栅。光栅可以为静态的光栅也可以为由液晶面板等形成的动态光栅，根据本发明的实施例对此没有特别限制。

根据本发明的实施例的狭缝光栅或柱透镜光栅的每个重复周期(节距)在二维显示面板上的投影均覆盖三个以上的奇数列亚像素，并且狭缝光栅的狭缝或柱透镜光栅的柱透镜单元的延伸方向与二维显示面板的列方向之间形成一锐角。在这种情况下，可以减少莫尔条纹的产生。对于该锐角的具体角度，可以根据实际情况(例如减少莫尔条纹的程度)来选择，根据本发明的实施例对此没有特别限制。此外，根据本发明的实施例通过排布在每个狭缝光栅周期或柱透镜光栅周期的范围内显示左眼图像的亚像素和显示右眼图像的亚像素，在减少莫尔条纹的同时能够减少串扰。此外，虽然根据本发明的实施例中狭缝光栅的周期或柱透镜光栅的周期在二维显示面板上的投影均覆盖三个以上的奇数列亚像素，但本发明实施例可以通过分光装置与显示面板的距离而产生两视点的显示效果，因此，可以避免多视点显示导致的图像分辨率下降，并且能够适用于大多数的两视点片源。

下面，结合附图对根据本发明的一些实施例进行更详细的介绍。

图1为根据本发明实施例的三维显示装置的结构示意图。如图1所示，根据本发明的一些实施例的三维显示装置包括二维显示面板100和与二维显示面板叠置的狭缝光栅200。狭缝光栅200与二维显示面板100之间可以插设有透明层300，例如，可以为光学透明树脂层，从而能够调节狭缝光栅200与二维显示面板100之间的距离。

上述狭缝光栅200可以面对二维显示面板100的显示面设置，也可以设置在二维显示面板100的显示面的相反侧。当狭缝光栅200设置在二维显示面板100的显示面侧时，从显示面板100显示的图像光穿过狭缝光栅200中的狭缝(透光条)，从而以不同的角度出射以到达观察者的左眼或右眼。当狭缝光栅200设置在二维显示面板100的显示面的相反侧时，从背光源发出的光穿过狭缝光栅200的狭缝以不同的角度入射到显示面板100内，再以不同的角度从显示面板出射，从而到达观看者的左眼或右眼。下面，将结合附图详细说明根据本发明实施例的设置狭缝光栅的方法。

图2为狭缝光栅设置在二维显示面板的显示面侧的示意图。如图2所示，狭缝光栅200设置在显示面板100的显示面侧。图中画出了二维显示面板上的5个亚像素对应于一个狭缝(透光条)的结构。也就是说，狭缝光栅的一个周期对应于5个亚像素。需要说明的是图2仅仅示意性地画出了二维显示面板的一部分以及狭缝光栅的一部分，另外，图2也并非按照严格的光路进行绘制，这里仅仅用于示意性地说明狭缝光栅与二维显示面板之间的设置关系。对于常规的两视点三维显示方法，狭缝光栅到显示面板的显示面的距离为h＝sa/L，其中，a为每个亚像素在行方向上的尺寸，s为狭缝光栅与人眼观测点之间的距离，L为人眼瞳距。然而，在根据本发明的实施例中，狭缝光栅至二维显示面板的显示面的距离设置为h＝2.5sa/L，为常规两视点三维显示装置相应距离的2.5倍。从而，虽然本发明的实施例中一个狭缝光栅周期对应的亚像素数目更多，但依然能够以两视点的方式进行显示，能够适用于占大多数的两视点片源，并且防止图像分辨率的过多下降。如图2所示，位于左侧的两个亚像素通过狭缝之后投射到右侧，以显示右眼图像光；位于右侧的两个亚像素通过狭缝之后投射到左侧，以显示左眼图像光。而位于中间的亚像素由于处于左眼图像和右眼图像的边界，因此，可以用于显示左眼图像或右眼图像。在根据本发明实施例的三维显示的排图方式中，将对这部分亚像素显示何种图像信息进行设计，从而能够避免串扰，这在后面将会更详细地描述。

虽然，以上已一个狭缝光栅的周期对应于五个亚像素，但根据本发明的实施例不限于此。例如，这里的亚像素个数可以为三以上的奇数。例如，可以为三个、五个和七个等。针对于狭缝光栅周期对应的不同的亚像素个数，上述距离h也变为：

$h=\frac{n}{2}\×\frac{as}{L},$

其中，a为每个亚像素在行方向上的尺寸，s为狭缝光栅与人眼观测点之间的距离，L为人眼瞳距，n为所述三以上的奇数。

图3为狭缝光栅设置在二维显示面板的显示面的相反侧的示意图。如图3所示，狭缝光栅设置在显示面板的显示面侧。图中画出了5个亚像素对应于一个狭缝的结构。也就是说，狭缝光栅的一个周期p对应于5个亚像素。对于这种情况，狭缝光栅到显示面板的显示面的距离为h＝sL/2.5a-s，其中，a为每个亚像素在行方向上的尺寸，s为所述显示面板的显示面与人眼观测点之间的距离，L为人眼瞳距。此外，对于狭缝光栅设置在二维显示面板的显示面的相反侧的情况，其像素的排布方式以及狭缝光栅和像素阵列的对应关系与狭缝光栅设置在显示面板的显示面的情况，因此，也可以能够以两视点的方式进行显示，能够适用于占大多数的两视点片源，并且防止图像分辨率的过多下降。

同样，在狭缝光栅设置在二维显示面板的显示面的相反侧的情况下，如果一个狭缝光栅的周期对应于三以上的奇数，则狭缝光栅到显示面板的显示面的距离为：

$h=\frac{2}{n}\×\frac{sL}{a}-s,$

其中a为每个亚像素在行方向上的尺寸，s为所述显示面板的显示面与人眼观测点之间的距离，L为人眼瞳距，n为所述三以上的奇数。

如上所述，根据本发明的实施例通过排布在每个狭缝光栅周期或柱透镜光栅周期的范围内显示左眼图像的亚像素和显示右眼图像的亚像素，在减少莫尔条纹的同时能够减少串扰。下面对二维显示面板与分光器件(狭缝光栅或柱透镜光栅)之间的像素对应关系进行详细描述。

图4是根据本发明一个实施例的二维显示面板的像素排列结构与狭缝光栅的布置关系图。应该注意的是，图中仅仅画出像素阵列以及狭缝光栅的一部分，实际的显示面板可以在图中示意的结构为基础进行重复布置。图中不同颜色的亚像素利用填充不同图案的矩形框表示，例如，在该像素阵列中，有三种颜色的亚像素在行方向上依次且重复地排列。例如，这三种颜色可以分别是红色、绿色或蓝色。然而，根据本发明的实施例并不限制于此。另外，图中以带状排列的方式画出了像素的二维分布，也就是说，同一列的亚像素颜色相同，不同颜色的亚像素在行方向上依次且重复地排列。然而，根据本发明的实施例，对于各种颜色的亚像素的排列顺序也不限制于图中所示的排列方式。例如，狭缝光栅包括彼此平行且交替周期布置的多个透光条和多个挡光条。例如，透光条可以为上述的狭缝。图中的斜黑线表示狭缝光栅的挡光条的中心线在二维显示面板上的投影，斜虚线表示狭缝光栅的透光条(狭缝)的中心线在二维显示面板上的投影。从图中可以看出，任意相邻的两条黑线之间的间距或者任意两条虚线之间的间距就是该狭缝光栅的周期。从图中可以看到，狭缝光栅的周期大致对应于五个亚像素的宽度，即，五个亚像素在行方向上的尺寸。例如，在相邻两条黑线之间限定了一区域，该区域被这两条黑线之间的虚线分隔成了两个子区域。为了描述的方便，将位于虚线左侧的子区域称为第一子区域，将位于虚线右侧的子区域称为第二子区域。这里所说的区域是狭缝光栅的挡光条和透光条的中心线在显示面板上的投影所限定的区域，为了描述的方便，也可以称为是透光条的中心线和挡光条中心线所限定的区域。为了方便地说明本发明实施例的排图方式，将显示第一视点图像的亚像素称为第一视点亚像素，将显示第二视点图像的亚像素称为第二视点亚像素。在图中，第一视点亚像素被标示为“1”，第二视点亚像素被标示为“2”。例如，大部分第一视点亚像素位于透光条中心线(虚线)的左侧，在其图像光通过狭缝之后会位于右侧，大部分第二视点亚像素位于透光条中心线的右侧，在其图像光通过狭缝之后会位于左侧，请参见图2所示的情况。因此，第一视点亚像素可以为右眼图像亚像素，第二视点亚像素可以为左眼图像亚像素。但本发明实施例并不限制于此，可以根据实际情况任意调节。

例如，选定从左数的第一条和第二条黑线之间的区域为目标区域，那么其被中间的虚线分隔成了第一子区域和第二子区域。根据本发明的实施例，落入第一子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素，落入第二子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素。例如，以第三行亚像素落入上述目标区域的亚像素为例。亚像素3C(第三行第C列的亚像素，以下的表示方式相同，不再赘述)、3D的大部分面积(大于1/2亚像素面积)落在了第一子区域内，因此，这两个亚像素被选定为第一视点亚像素；而对于亚像素3F和3G，它们的大部分面积(大于1/2亚像素面积)落在了第二子区域内，因此，这两个像素被选定为第二视点亚像素。对于本发明的实施例，通过将落入上述子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素分别选定为对应于该子区域的视点亚像素，能够在狭缝光栅挡光条或透光条延伸方向倾斜于像素阵列的列方向的情况下减小不同视点亚像素之间的串扰。

此外，从图4可以看到，除了落入第一子区域和第二子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素外，还有被虚线平分的亚像素。也就是说，这样的亚像素落入第一子区域的面积为1/2亚像素面积，落入第二子区域的面积也为1/2亚像素面积。这里的被虚线平分并不代表被虚线完全平分，也可以是近似平分，例如，被分成的两部分面积相差5％的情况下，可以看成是该亚像素被平分的情况。因此，这里落入第一子区域的面积为1/2亚像素面积，落入第二子区域的面积也为1/2亚像素面积是指落入第一子区域的面积近似为1/2亚像素面积，落入第二子区域的面积也近似为1/2亚像素面积。因此，在排除近似为1/2亚像素面积的情况下，才被考虑为是大于1/2亚像素面积的情况或小于1/2亚像素面积的情况。另外，当下文中涉及1/2亚像素面积时，上述关于近似1/2亚像素面积的描述同样适用，为了简洁，就不再一一重复。对于这种被虚线平分的像素，在根据本发明的该实施例中，被选定为第一视点亚像素，例如，亚像素3E。

另外，从图4中可以看到，除了上述类型的亚像素之外，还有被黑线平分的亚像素。也就是说，这样的像素落入第一子区域或第二子区域的面积为1/2亚像素面积，且还有1/2亚像素面积在研究的该目标区域之外。对于这种像素，根据本发明的该实施例，其可以为第一视点的亚像素也可以为第二视点的亚像素。例如，亚像素1A或亚像素5D。亚像素1A被选定为第一视点亚像素、亚像素5D被选定为第二视点亚像素。

对于上述实施例，落入目标区域的所有亚像素就会被完全分配。而对于落入该目标区域的亚像素的面积小于1/2亚像素面积时，则其会落入相邻的目标区域中，也就是成为了相邻目标区域中的研究对象。根据上述排图方式，可以对所有亚像素分配为第一视点亚像素和第二视点亚像素。因此，能够保证三维显示时的图像亮度。

根据本发明的另一些实施例中，如图5所示，图5所示的排图方式与图4所示的排图方式类似。区别在于被虚线平分的亚像素，也就是，落入第一子区域的面积为1/2亚像素面积且落入第二子区域的面积也为1/2亚像素面积的亚像素被选定为第二视点亚像素。对于其他亚像素的选择，与图4所示的情况类似，这里不再赘述。

根据本发明的另一些实施例，如图6所示，被虚线平分的亚像素，也就是，落入第一子区域的面积为1/2亚像素面积且落入第二子区域的面积也为1/2亚像素面积的亚像素，被选定为黑色亚像素。也就是说，该亚像素被显示为黑色。另外，在这些实施例中，黑线平分的亚像素，也就是说，落入第一子区域或第二子区域的面积为1/2亚像素面积，且还有1/2亚像素面积在研究的该目标区域之外的亚像素，可以为第一视点的亚像素也可以为第二视点的亚像素。

对于根据本发明的这些实施例，由于被虚线平分的亚像素被显示为黑色，避免了该亚像素的图像光同时进入左眼可视区域和右眼可视区域。相比于图4或图5的排图方式，根据本发明的这些实施例，更够进一步减少串扰。

根据本发明的另一些实施例，如图7所示，被虚线平分的亚像素，也就是，落入第一子区域的面积为1/2亚像素面积且落入第二子区域的面积也为1/2亚像素面积的亚像素，被选定为黑色亚像素。也就是说，该亚像素被显示为黑色。另外，在这些实施例中，黑线平分的亚像素，也就是说，落入第一子区域或第二子区域的面积为1/2亚像素面积，且还有1/2亚像素面积在研究的该目标区域之外的亚像素。对于这种像素，也被选为黑色亚像素。

对于根据本发明的这些实施例，由于被虚线平分的亚像素被显示为黑色，避免了该亚像素的图像光同时进入左眼可视区域和右眼可视区域。此外，由于被黑线平分的亚像素被显示为黑色，避免了该亚像素的图像光同时进入左眼可视区域和右眼可视区域。相比于图6排图方式，根据本发明的这些实施例，更够进一步减少串扰。

上述为狭缝光栅作为分光器件的情况。图8为根据本发明实施例的狭缝光栅的挡光条和透光条的分布示意图。如图8所示，其中示意性地示出了两个挡光条201以及位于两个透光条之间的透光条202。挡光条201的中心线为黑线，透光条202的中心线为虚线。

另外，根据本发明的实施例还可以应用于利用柱透镜光栅用作分光器件的情况。例如，包括柱透镜光栅的三维显示装置的结构示意图也可以参考图1，可以将图1中的狭缝光栅200替换为柱透镜光栅200。例如，柱透镜光栅200设置在二维显示面板100的显示面侧。柱透镜光栅200与二维显示面板100的显示面之间的距离h为：

$h=\frac{n}{2}\×\frac{as}{L},$

其中a为每个亚像素在行方向上的尺寸，s为柱透镜光栅与人眼观测点之间的距离，L为人眼瞳距，n为所述三以上的奇数。

图9为根据本发明实施例的柱透镜光栅的柱透镜单元的分布示意图。例如，如图9所示，柱透镜光栅包括彼此平行布置的多个柱透镜单元203(为了简便，图中仅示意性地示出了两个)。所述柱透镜单元在二维显示面板上的投影为条状，该条状的两侧边缘为黑线，该条状的沿延伸方向的中心线为虚线，该条状的宽度为相邻两条黑线之间的距离。为了描述的方便，就将该中心线称为柱透镜单元的中心线，将上述条状的宽度称为柱透镜单元的宽度。柱透镜单元的中心线与所述列方向所成的角度为锐角，与狭缝光栅的倾斜角度相似，这里不再赘述。每个柱透镜单元的宽度等于三以上的奇数个亚像素沿行方向上的尺寸。也就是，柱透镜光栅的周期覆盖三以上的奇数个亚像素。例如，这里的三个以上的奇数可以是三个、五个、七个。

对于使用柱透镜光栅的三维显示装置的排图情况，可以类似于狭缝光栅的排图情况。例如，柱透镜单元的中心线两侧的两个边缘可以相当于上述图中的黑线，柱透镜单元的中心线可以相当于上述图中的中心线。为了简洁，这里不再给出具体的排图示意图，根据柱透镜光栅的三维显示装置的排图方式同样可以具有图4、图5、图6和图7的排图方式。也就是说，对于第一种情况，落入第一子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素，落入第二子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素，被虚线平分的像素被选定为第一视点亚像素，被黑线平分的亚像素可以为第一视点的亚像素也可以为第二视点的亚像素；第二种情况，落入第一子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素，落入第二子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素，被虚线平分的像素被选定为第二视点亚像素，被黑线平分的亚像素可以为第一视点的亚像素也可以为第二视点的亚像素；第三种情况，落入第一子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素，落入第二子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素，被虚线平分的像素被选定为黑色亚像素，被黑线平分的亚像素可以为第一视点的亚像素也可以为第二视点的亚像素；第四种情况，落入第一子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素，落入第二子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素，被虚线平分的像素被选定为黑色亚像素，被黑线平分的亚像素可以为第一视点的亚像素也可以为黑色亚像素。

此外，对于上述实施例，无论是使用狭缝光栅作为分光器件还是使用柱透镜光栅作为分光器件，被虚线平分的像素被选定为黑色亚像素、被虚线平分的像素被选定为第一视点亚像素、被虚线平分的像素被选定为第二视点亚像素、被黑线平分的亚像素被选定为第一或第二视点亚像素、被黑线平分的亚像素被选定为黑色亚像素这些特征也可以任意组合。

对于上述实施例，图中以分光器件的每个周期对应与五个亚像素为例进行了说明，同时也说明了可以为三个或七个亚像素。需要说明的是，考虑到避免串扰的效果，五个亚像素的结构优于三个和七个亚像素的结构。

对于根据本发明实施例的三维显示装置中的二维显示面板，其可以为液晶显示(LCD)装置或有机发光二极管(OLED)显示装置，根据本发明的实施例对此没有特别的限定。只是，对于狭缝光栅设置在显示面板的显示面的相反侧的情况下，由于其是将背光源的光分成不同的光束，因此，不需要背光源的OLED显示面板将不适合这种结构。对于各种显示面板的适用，本领域的技术人员可以根据实际情况任意设置。

对于根据本发明实施例中的三维显示装置在进行显示时，可以选择相邻的不同颜色的亚像素组成一个像素进行图像显示。在上述选定的目标区域中仅仅有两种颜色的同一视点的亚像素时，可以与相邻目标区域中的不同颜色的同一视点的亚像素组成一个像素进行显示。对于亚像素的组合方式，可以根据实际情况任意调节，这里不再赘述。

另外，根据本发明的一些实施例还提供了上述三位显示装置的显示方法，例如包括：根据要显示的图像信息分别给所述第一视点亚像素和第二视点亚像素施加对应于第一视点图像和第二视点图像的驱动信号。

在一些实施例中，对落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素施加对应于所述第一视点图像的驱动信号，对落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为施加对应于所述第一视点图像或第二视点图像的驱动信号。

在一些实施例中，对落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素施加对应于所述第二视点图像的驱动信号，对落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为施加对应于所述第一视点图像或第二视点图像的驱动信号。

在一些实施例中，对落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素施加黑色驱动信号，对落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为施加对应于所述第一视点图像或第二视点图像的驱动信号。

在一些实施例中，对落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素施加黑色驱动信号，对落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素施加黑色驱动信号。

此外，根据本发明的显示方法也可以参照上述被虚线或黑线平分的亚像素分配为各种亚像素的任意组合相应地施加驱动信号。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (29)

1.一种三维显示装置，包括二维显示面板以及与该二维显示面板叠置的狭缝光栅，该二维显示面板包括沿行方向和列方向依次排列的多个亚像素，该狭缝光栅包括彼此平行且交替周期布置的多个透光条和多个挡光条，其中，

所述透光条的中心线或所述挡光条的中心线与所述列方向所成的角度为锐角，

相邻透光条的中心线之间的间距或相邻挡光条的中心线之间的间距等于三以上的奇数个亚像素沿所述行方向上的尺寸，

相邻两个挡光条的中心线之间的区域被所述相邻两个挡光条之间的透光条的中心线分成位于第一侧的第一子区域和位于第二侧的第二子区域，落入所述第一子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素，落入所述第二子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素。

2.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中，落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素。

3.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中，落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素。

4.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中，落入所述第一子区域和落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为黑色亚像素。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的三维显示装置，其中，落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素或第二视点亚像素。

6.根据权利要求2-4中任一项所述的三维显示装置，其中，落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为黑色亚像素。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的三维显示装置，其中，所述狭缝光栅设置在所述二维显示面板的显示面侧，所述狭缝光栅与所述二维显示面板的显示面之间的距离h为：

$h=\frac{n}{2}\×\frac{as}{L},$

其中a为每个亚像素在行方向上的尺寸，s为狭缝光栅与人眼观测点之间的距离，L为人眼瞳距，n为所述三以上的奇数。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的三维显示装置，其中，所述狭缝光栅设置在所述二维显示面板的显示面的相反侧，所述狭缝光栅与所述二维显示面板的显示面之间的距离h为：

$h=\frac{2}{n}\×\frac{sL}{a}-s,$

其中a为每个亚像素在行方向上的尺寸，s为所述显示面板的显示面与人眼观测点之间的距离，L为人眼瞳距，n为所述三以上的奇数。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的三维显示装置，其中，相邻透光条的中心线之间的间距或相邻挡光条的中心线之间的间距等于三个、五个或七个亚像素沿行方向上的尺寸。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的三维显示装置，其中，每个亚像素沿行方向的尺寸与沿列方向的尺寸之比为1:3。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的三维显示装置，其中，所述多个亚像素包括红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素，所述红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素在行方向上依次且重复地排列。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的三维显示装置，其中，所述第一视点亚像素和所述第二视点亚像素分别为右眼图像亚像素和左眼图像亚像素。

13.一种三维显示装置，包括二维显示面板以及与该二维显示面板叠置的柱透镜光栅，该二维显示装置包括沿行方向和列方向依次排列的多个亚像素，该柱透镜光栅包括彼此平行布置的多个柱透镜单元，其中，

所述柱透镜单元的中心线与所述列方向所成的角度为锐角，

每个柱透镜单元的宽度等于三以上的奇数个亚像素沿行方向上的尺寸，

每个柱透镜单元的所述中心线两侧的两个边缘之间的区域被所述中心线分成第一子区域和第二子区域，落入所述第一子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素，落入所述第二子区域的面积大于1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素。

14.根据权利要求13所述的三维显示装置，其中，落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素。

15.根据权利要求13所述的三维显示装置，其中，落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为第二视点亚像素。

16.根据权利要求13所述的三维显示装置，其中，落入所述第一子区域和落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素为黑色亚像素。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的三维显示装置，其中，落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为第一视点亚像素或第二视点亚像素。

18.根据权利要求14-16中任一项所述的三维显示装置，其中，落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为黑色亚像素。

19.根据权利要求13-18中任一项所述的三维显示装置，其中，所述柱透镜光栅设置在所述二维显示面板的显示面侧，所述柱透镜光栅与所述二维显示面板的显示面之间的距离h为：

$h=\frac{n}{2}\×\frac{as}{L},$

其中a为每个亚像素在行方向上的尺寸，s为柱透镜光栅与人眼观测点之间的距离，L为人眼瞳距，n为所述三以上的奇数。

20.根据权利要求13-19中任一项所述的三维显示装置，其中，每个柱透镜单元的宽度等于三个、五个或七个亚像素沿行方向上的尺寸。

21.根据权利要求13-20中任一项所述的三维显示装置，其中，每个亚像素沿行方向的尺寸与沿列方向的尺寸之比为1:3。

22.根据权利要求13-21中任一项所述的三维显示装置，其中，所述多个亚像素包括红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素，所述红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素在行方向上依次且重复地排列。

23.根据权利要求13-22中任一项所述的三维显示装置，其中，所述第一视点亚像素和所述第二视点亚像素分别为右眼图像亚像素和左眼图像亚像素。

24.根据权利要求1或13所述的三维显示装置的显示方法，包括：根据要显示的图像信息分别给所述第一视点亚像素和第二视点亚像素施加对应于第一视点图像和第二视点图像的驱动信号。

25.根据权利要求24所述的显示方法，其中，对落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素施加对应于所述第一视点图像的驱动信号。

26.根据权利要求24所述的显示方法，其中，对落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素施加对应于所述第二视点图像的驱动信号。

27.根据权利要求24所述的显示方法，其中，对落入所述第一子区域且落入所述第二子区域的面积均为1/2亚像素面积的亚像素施加黑色驱动信号。

28.根据权利要求25-27中任一项所述的显示方法，其中，对落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素为施加对应于所述第一视点图像或第二视点图像的驱动信号。

29.根据权利要求25-27中任一项所述的显示方法，其中，对落入所述第一子区域或所述第二子区域内的面积为1/2亚像素面积且在所述第一和第二子区域之外的面积为1/2亚像素面积的亚像素施加黑色驱动信号。