CN106338789A - 一种曲面光栅结构、显示面板及显示装置 - Google Patents

一种曲面光栅结构、显示面板及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种曲面光栅结构、显示面板及显示装置，包括：多个间隔设置的光栅条；每两个相邻的光栅条的中心点之间所组成的图形作为一个光栅周期；各光栅周期的宽度从曲面光栅结构的中心到边缘依次递减。由于本发明实施例提供的上述曲面光栅结构按照这种方式来排布光栅周期，可以扩展最佳观测区域，尤其在纵深方向上有着更加广阔的观察空间，因此当观察者前后移动的时候，也能拥有较好的观看体验。

Description

一种曲面光栅结构、显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种曲面光栅结构、显示面板及显示装置。
背景技术
目前，裸眼3D显示器通常采用透镜光栅法这种方法，其基本做法是将显示画面分割成适合左、右眼观看的两个不同角度的影像，经过透镜光栅的作用，呈现给观看者多个相互间隔的左视区和右视区，让观看者左眼及右眼看到不同的画面，从而形成3D效果。
为了降低各视点画面之间的串扰，裸眼3D显示技术一般可以采用曲面光栅结构，如图1所示，常用的曲面光栅结构包括多个间隔设置且均匀分布的光栅条，每两个相邻的光栅条的中心点之间的距离A均相等。如图2所示，这种曲面光栅结构在空间中形成了周期性分布的最佳观看区域，观察者需要将双眼置于最佳观看区域内才能得到最佳的3D观看体验，但是这种曲面光栅结构形成的最佳观看区域大致是两个多边形。图3示出了人眼的位置归一化的结果，当观看者前后移动，离开这个区域后，即失去了最佳观看体验。
因此，如何扩展曲面光栅结构的最佳观测区域，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种曲面光栅结构、显示面板及显示装置，可以扩展最佳观测区域，在纵深方向上有着更加广阔的观察空间。
因此，本发明实施例提供了一种曲面光栅结构，包括：多个间隔设置的光栅条；每两个相邻的所述光栅条的中心点之间所组成的图形作为一个光栅周期；
各所述光栅周期的宽度从所述曲面光栅结构的中心到边缘依次递减。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述曲面光栅结构中，各所述光栅周期的宽度从所述曲面光栅结构的中心到边缘呈非线性依次递减。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述曲面光栅结构中，各所述光栅周期的宽度Wn通过下述公式得出：
W n = a n 2 a 1 2 + a 2 2 + ... + a N 2 · θ 2 · R
其中，n＝1,2,3…N，2N-1为所述光栅周期的总个数，为非线性系数，a1为设定参数，R为所述曲面光栅结构的曲率半径，θ为所述光栅周期对应于所述曲面光栅结构的曲面圆心的夹角。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述曲面光栅结构中，以所述曲面光栅结构的中心为镜面对称设置的两个光栅周期的宽度相等。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述曲面光栅结构中，在同一所述光栅周期内，存在于相邻两个所述光栅条之间的光栅间隙的宽度与所述光栅周期的宽度之比为预设值。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述曲面光栅结构中，所述预设值的范围为0.1至0.9。
本发明实施例还提供了一种显示面板，包括曲面基板，以及与所述曲面基板对应的本发明实施例提供的上述曲面光栅结构。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述曲面基板的弧度与所述曲面光栅层的弧度相等。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述显示面板为液晶显示面板或电致发光显示面板。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种曲面光栅结构、显示面板及显示装置，包括：多个间隔设置的光栅条；每两个相邻的光栅条的中心点之间所组成的图形作为一个光栅周期；各光栅周期的宽度从曲面光栅结构的中心到边缘依次递减。由于本发明实施例提供的上述曲面光栅结构按照这种方式来排布光栅周期，可以扩展最佳观测区域，尤其在纵深方向上有着更加广阔的观察空间，因此当观察者前后移动的时候，也能拥有较好的观看体验。
附图说明
图1为现有技术中曲面光栅结构的结构示意图；
图2为现有技术中曲面光栅结构的观测区示意图；
图3为图2的集中于两点的最佳观测区的示意图；
图4为本发明实施例提供的曲面光栅结构的结构示意图之一；
图5为本发明实施例提供的曲面光栅结构的观测区示意图；
图6为图5的纵深方向上的最佳观测区的示意图；
图7为本发明实施例提供的光栅周期的宽度、光栅周期对应于曲面圆心的夹角与曲率半径之间的关系示意图；
图8为本发明实施例提供的曲面光栅结构的结构示意图之二。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的曲面光栅结构、显示面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
其中，附图中各结构的形状和大小不反映曲面光栅结构的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种曲面光栅结构，如图4所示，包括：多个间隔设置的光栅条；每两个相邻的光栅条的中心点之间所组成的图形作为一个光栅周期；
各光栅周期的宽度从曲面光栅结构的中心到边缘依次递减。
具体地，如图4所示，各光栅周期的宽度从曲面光栅结构的中心P到边缘(图4中以右边缘为例)依次为WN、…、W4、W3、W2、W1，N为正整数，即位于曲面光栅结构的中心位置的光栅周期的宽度为WN，位于曲面光栅结构的边缘位置的光栅周期的宽度为W1。各光栅周期的宽度从曲面光栅结构的中心到边缘依次递减，即WN＞…＞W4＞W3＞W2＞W1，位于曲面光栅结构的中心位置的光栅周期的宽度为最大值。
在本发明实施例提供的上述曲面光栅结构，包括：多个间隔设置的光栅条；每两个相邻的光栅条的中心点之间所组成的图形作为一个光栅周期；各光栅周期的宽度从曲面光栅结构的中心到边缘依次递减。由于本发明实施例提供的上述曲面光栅结构按照这种方式来排布光栅周期，如图5所示，可以明显看出最佳观测区域得到了有效扩展，尤其在纵深方向上有着更加广阔的观察空间，因此当观察者前后移动的时候，也能拥有较好的观看体验。
具体地，图6示出了采用本发明实施例提供的上述曲面光栅结构得到的人眼位置归一化的结果。将图6与现有技术中的图3作比较，当纵向距离大约在0.4m时，图6的人眼左右移动的归一化距离为左0.13右0.87，左0.87右0.13，而图3的人眼左右移动的归一化距离为左0右1，左1右0，当纵向距离大约在0.5m时，图6的人眼左右移动的归一化距离为左0.12右0.88，左0.88右0.12，而图3的人眼左右移动的归一化距离为左0.3右0.7，左0.7右0.3，当纵向距离大约在0.6m时，图6的人眼左右移动的归一化距离为左0.17右0.83，左0.83右0.17，而图3的人眼左右移动的归一化距离为左0.48右0.52，左0.52右0.48，从这些数据来看，与最佳观看的正中间位置左0.5右0.5作比较，可以看出本发明实施例提供的上述曲面光栅结构更抗干扰，在纵深方向上，即在任一纵向距离上，左右移动一定范围左右眼图像不会受到干扰，而现有技术中的曲面光栅结构会受到一定干扰，尤其在纵向距离大约在0.6m时，由于观看的正中间位置为左0.5右0.5，与人眼左右移动的归一化距离左0.48右0.52，左0.52右0.48非常接近，此时左右不能进行移动，否则左右眼图像会受到干扰。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述曲面光栅结构中，为了能够进一步减小串扰，如图4所示，各光栅周期的宽度从曲面光栅结构的中心到边缘呈非线性依次递减，具体地，WN、…、W4、W3、W2、W1呈非线性依次递减，可以确保增大最佳观测区域垂直距离，在纵向上有着更加广阔的观察空间。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述曲面光栅结构中，各光栅周期的宽度Wn通过下述公式得出：
W n = a n 2 a 1 2 + a 2 2 + ... + a N 2 · θ 2 · R
其中，n＝1,2,3…N，N为正整数，2N-1为光栅周期的总个数，为非线性系数，a1为设定参数，R为曲面光栅结构的曲率半径，θ为光栅周期对应于曲面光栅结构的曲面圆心的夹角。
具体地，如图7所示，R为曲面光栅结构的曲率半径，θ为光栅周期Wn对应于曲面光栅结构的曲面圆心O的夹角，P为曲面光栅结构的中心。
需要说明的是，上述a1为设定参数，可以选取a1＝0.9，则a2＝0.9+0.1/(N-1)，a3＝0.9+[0.1/(N-1)]×2，a4＝0.9+[0.1/(N-1)]×3，…，aN＝1。
为了构造上述公式中的非线性系数，只需满足下述公式即可：
W1：W2：W3：…:WN＝a1 2:a2 2:a3 2:…:aN 2。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述曲面光栅结构中，为了使最佳观测区域在中间区域，便于观看者观看，曲面光栅结构可以设置为对称图形，具体地，以曲面光栅结构的中心为镜面对称设置的两个光栅周期的宽度可以设置为相等的。如图8所示，以曲面光栅结构的中心P为镜面对称设置的两个光栅周期的宽度相等，即各光栅周期的宽度从曲面光栅结构的中心P到右边缘依次为WN、…、W4、W3、W2、W1，各光栅周期的宽度从曲面光栅结构的中心P到左边缘依次为WN、…、W4’、W3’、W2’、W1’，N为正整数，此时W4＝W4’、W3＝W3’、W2＝W2’、W1＝W1’。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述曲面光栅结构中，在满足各光栅周期的宽度从曲面光栅结构的中心到边缘依次递减的基础上，在同一光栅周期内，存在于相邻两个光栅条之间的光栅间隙的宽度与光栅周期的宽度之比可以设置为一预设值。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述曲面光栅结构中，上述预设值的范围可以设置为0.1至0.9，即光栅间隙的宽度与光栅周期的宽度之比可以设置为在0.1至0.9之间的一个固定值。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括曲面基板，以及与曲面基板对应的本发明实施例提供的上述曲面光栅结构。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，曲面基板的弧度与曲面光栅层的弧度可以设置为相等的。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，显示面板可以选取为液晶显示面板或电致发光显示面板。当然，该显示面板也可以是其它种类的显示面板，在此不做限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述显示面板或曲面光栅结构的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种曲面光栅结构、显示面板及显示装置，包括：多个间隔设置的光栅条；每两个相邻的光栅条的中心点之间所组成的图形作为一个光栅周期；各光栅周期的宽度从曲面光栅结构的中心到边缘依次递减。由于本发明实施例提供的上述曲面光栅结构按照这种方式来排布光栅周期，可以扩展最佳观测区域，尤其在纵深方向上有着更加广阔的观察空间，因此当观察者前后移动的时候，也能拥有较好的观看体验。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种曲面光栅结构，其特征在于，包括：多个间隔设置的光栅条；每两个相邻的所述光栅条的中心点之间所组成的图形作为一个光栅周期；
各所述光栅周期的宽度从所述曲面光栅结构的中心到边缘依次递减。
2.如权利要求1所述的曲面光栅结构，其特征在于，各所述光栅周期的宽度从所述曲面光栅结构的中心到边缘呈非线性依次递减。
3.如权利要求2所述的曲面光栅结构，其特征在于，各所述光栅周期的宽度Wn通过下述公式得出：
W n = a n 2 a 1 2 + a 2 2 + ... + a N 2 · θ 2 · R
其中，n＝1，2，3…N，2N-1为所述光栅周期的总个数，为非线性系数，a1为设定的参数，R为所述曲面光栅结构的曲率半径，θ为所述光栅周期对应于所述曲面光栅结构的曲面圆心的夹角。
4.如权利要求1-3任一项所述的曲面光栅结构，其特征在于，以所述曲面光栅结构的中心为镜面对称设置的两个光栅周期的宽度相等。
5.如权利要求1-3任一项所述的曲面光栅结构，其特征在于，在同一所述光栅周期内，存在于相邻两个所述光栅条之间的光栅间隙的宽度与所述光栅周期的宽度之比为预设值。
6.如权利要求5所述的曲面光栅结构，其特征在于，所述预设值的范围为0.1至0.9。
7.一种显示面板，其特征在于，包括曲面基板，以及与所述曲面基板对应的如权利要求1-6任一项所述的曲面光栅结构。
8.如权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述曲面基板的弧度与所述曲面光栅层的弧度相等。
9.如权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板或电致发光显示面板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述的显示面板。
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