CN201867542U - 一种光栅立体显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光栅立体显示装置，包括图像传感器组件、排插、显示屏、光栅和PMMA镜面，其中所述光栅位于所述显示屏和所述PMMA镜面之间，所述显示屏通过所述排插与所述图像传感器组件连接，所述光栅为具有折射和反射功能的棱镜光栅，从所述显示屏射出的光线经过该棱镜光栅折射和反射后叠加射出。本实用新型采用具备折射和反射双重功能的棱镜光栅，经过折射和反射后的像素光线叠加后为人眼所观看，弥补了缺少的一半解析度，画面质量和亮度和二维图像几乎相同。

Description

一种光栅立体显示装置

技术领域

本实用新型涉及一种显示装置，尤其是一种三维光栅立体显示装置。

背景技术

裸视三维立体显示，是指在不配戴任何特殊配件的状态下以裸眼视觉就能直接观看到三维立体显示的效果。虽然基本原理仍旧是让左右眼观看不同画面产生视差来营造立体感，不过前提是不配戴眼镜，因此必须透过特殊设计的显示屏来达成目标。

目前的裸眼三维显示领域，主要采用两种显示技术：柱状透镜式三维立体显示(Lenticular Lenses)和视差屏障式三维立体显示(Parallax Barriers)。

柱状透镜式三维立体显示屏，是在显示屏表面设置垂直排列的圆柱状凸透镜薄膜，透过透镜折射来控制光线行进方向，让左右两眼接受不同影像产生视差呈现立体效果。一般的柱状透镜是固定贴附在显示屏表面，而且是以单一方向排列，因此无法切换显示模式，水平解析度会降为原本的一半，画质也会受到透镜折射影响。

视差屏障式三维立体显示屏，是在显示屏表面设置称为“视差屏障”的纵向栅栏状光学屏障来控制光线行进方向，让左右两眼接受不同影像产生视差达成立体显示效果。由于是采用遮蔽方式来达成立体显示效果，必须将荧幕分为左右两画面显示，因此水平解析度会降为原本的一半，而且画面亮度会下降。之外还会还有观看距离、角度与方向的限制，必须在规划的距离与角度内观看。

以上两种模式都将图像的水平解析度降为原来的一半，因此画面质量和亮度都明显下降，而且还受到距离、角度与方向的限制。这两种技术存在的局限性使裸眼三维显示终端难以得到规模发展。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种画面质量好且亮度高的光栅立体显示装置，以克服现有技术中的不足。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种光栅立体显示装置，包括图像传感器组件、排插、显示屏、光栅和PMMA镜面，其中所述光栅位于所述显示屏和所述PMMA镜面之间，所述显示屏通过所述排插与所述图像传感器组件连接，所述光栅为具有折射和反射功能的棱镜光栅，从所述显示屏射出的光线经过该棱镜光栅折射和反射后叠加射出。

通过采用具备折射和反射双重功能的棱镜光栅，经过折射和反射后的光线叠加后为人眼所观看，弥补了缺少的一半解析度，因而画面质量和亮度与二维图像几乎相同。

作为上述技术方案的优选方案，还包括驱动装置和光栅控制器，所述驱动装置用于驱动所述光栅运动，且该驱动装置通过所述排插与所述光栅控制器连接。作为上述优选方案的改进，还包括信号发射装置和信号接收装置，该信号接收装置与所述光栅控制器连接。

通过驱动装置和光栅控制器来调节棱镜光栅与显示屏的相对位置，经过调节，使观看者在显示屏前的大部分位置都能看到清晰的三维画面。而且，棱镜光栅还可通过光栅控制器关闭，从而方便切换为二维图像显示。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)在实现三维效果的同时，不会减少人眼可见的解析度，画面质量和亮度几乎与二维效果相同。

(2)三维显示有效视域可调，可根据使用者的角度和距离调节棱镜光栅，让使用者在大部分区域都可以看到逼真的三维效果。

(3)可以方便在三维和二维间进行切换。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1-图像传感器组件、2-排插、3-显示屏、4-棱镜光栅、5-PMMA镜面、6-驱动装置、7-光栅控制器、8-排线。

具体实施方式

下面结合阳图对本实用新型的实施例进行详细说明：

本实用新型的其中一个实施例如图1所示，光栅立体显示装置包括图像传感器组件1、排插2、显示屏3、棱镜光栅4、PMMA镜面5、驱动装置6和光栅控制器7。其中，显示屏3通过排线8和排插2与图像传感器组件1相连。棱镜光栅4位于显示屏3和PMMA镜面5之间，在棱镜光栅4的两侧分别设有驱动装置6，该驱动装置6通过排线8和排插2与光栅控制器7连接，由驱动装置6带动棱镜光栅4相对于显示屏3运动。

作为本实用新型的优选实施例，光栅立体显示装置还包括信号发射装置和信号接收装置，该信号接收装置与光栅控制器连接。使用者的控制命令通过信号发射装置输入，再经信号接收装置传输至光栅控制器，光栅控制器再向驱动装置6发出控制指令，从而实现自动控制棱镜光栅4的目的。

当显示三维图像时，图像传感器组件1将图像数据经过排插2发送到显示屏3。光栅控制器7释放信号开启棱镜光栅4。因棱镜光栅4具有折射和反射功能，棱镜光栅4将左右眼三维像素经过折射和反射处理叠加后分别发送到对应左右眼观看区域(以下称之为“有效视域”)。当该有效视域与使用者的左右眼实际位置不符时，使用者可通过光栅控制器7发出调节信号，控制驱动装置6调节棱镜光栅4与显示屏3的相对位置，从而调节有效视域，使之与使用者左右眼实际位置重合，使用者双眼即分别看到不同的图像，在人脑的合成处理下，形成三维的效果。当需要显示二维图像时，光栅控制器7发出关闭信号给驱动装置6，驱动装置6关闭光栅，从而显示完整的二维图像效果。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种光栅立体显示装置，包括图像传感器组件、排插、显示屏、光栅和PMMA镜面，其中所述光栅位于所述显示屏和所述PMMA镜面之间，所述显示屏通过所述排插与所述图像传感器组件连接，其特征在于：所述光栅为具有折射和反射功能的棱镜光栅，从所述显示屏射出的光线经过该棱镜光栅折射和反射后叠加射出。

2.根据权利要求1所述的光栅立体显示装置，其特征在于：还包括驱动装置和光栅控制器，所述驱动装置用于驱动所述光栅运动，且该驱动装置通过所述排插与所述光栅控制器连接。

3.根据权利要求2所述的光栅立体显示装置，其特征在于：还包括信号发射装置和信号接收装置，该信号接收装置与所述光栅控制器连接。