CN202720346U - 一种光栅结构及裸眼立体显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光栅结构及裸眼立体显示装置，其中，所述光栅上设置有多个梭镖形透光点，所述梭镖形透光点在光栅上的排布方式为：在所述光栅的横向方向上分布有多行间距相同的梭镖形透光点，在纵向方向上相邻行的梭镖形透光点向同一方向偏移相同距离。本实用新型通过将透光点的形状设置为与梭镖形子像素的形状相同的梭镖形形状，并且对光栅上的梭镖形透光点的排列方式进行了优化设置，使其能与梭镖形子像素的形状和位置重合，不影响立体点的排列方式，避免了串扰现象的发生，提高了图像的清晰度和3D显示质量。

Description

一种光栅结构及裸眼立体显示装置

技术领域

本实用新型涉及裸眼立体显示设备领域，尤其涉及一种光栅结构及裸眼立体显示装置。 

背景技术

目前的裸眼立体（3D）显示装置，普遍采用狭缝光栅等光学部件来分光，以实现左右眼图像的分离，使左右眼图像分别对应进入人眼的左右眼，实现3D显示，这类3D显示装置的夹缝光栅可以分成两层结构：上部狭缝光栅层，通常贴附在一定厚度的玻璃或有机玻璃等透明基材上、或直接成形于透明基材表面，下部为普通的LCD模组和外围电路。从正面来看，所看到的就是纵向或以特定角度倾斜密布的条状狭缝，每个狭缝单元都覆盖了显示屏若干个显示像素或子像素。而每个像素表示的是所显示物体的一个立体点，每个像素或子像素所发出的光经过光学部件的准直，形成一束很细的光束，不同像素或子像素发出的光线方向不同，通过狭缝光栅的精确设计可以让这些光线分别被位于屏幕前面合适位置的观看者的左眼或右眼所接收，这样用户就可以看到立体效果。 

通常光栅上的狭缝为条状结构，狭缝方向与显示屏子像素竖直排列方向平行或成特定夹角。对于小尺寸裸眼3D显示器，狭缝方向与子像素竖直排列方向平行居多，立体点则以显示屏像素为单元；对应于中大尺寸裸眼3D显示器，为了改善显示效果，通常都采用狭缝方向与像素竖直排列方向成特定夹角的结构，立体点则以显示屏子像素为单元，沿着狭缝方向子像素重新组合而形成完整的立体点。 

前述的条状夹缝对应的子像素都是长方形子像素，但是如果显示屏上 的子像素非长方形子像素，例如梭镖形“〉”或“〈”形状的子像素，当狭缝还是条状结构，且夹缝方向与像素竖直排列方向非平行而成特定夹角时，条状柱镜元或狭缝会部分覆盖到相邻子像素，导致严重的串扰，影响图像的清晰度，还会影响3D显示质量。 

因此，现有技术还有待于改进和发展。 

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种光栅结构及裸眼立体显示装置，旨在解决现有技术的裸眼立体显示装置对于非长方形子像素的显示效果不佳、串扰现象严重、图像清晰度不高的问题。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种光栅结构，其中，所述光栅上设置有多个梭镖形透光点，所述梭镖形透光点在光栅上的排布方式为：在所述光栅的横向方向上分布有多行间距相同的梭镖形透光点，在纵向方向上相邻行的梭镖形透光点向同一方向偏移相同距离。 

所述的光栅结构，其中，每一行梭镖形透光点中相邻两个梭镖形透光点的间距为梭镖形子像素宽度的大于或等于2的整数倍。 

所述的光栅结构，其中，所述每一行梭镖形透光点中相邻两个梭镖形透光点的间距为梭镖形子像素宽度的8倍。 

所述的光栅结构，其中，所述梭镖形透光点的高度与宽度的比例为3:1。 

所述的光栅结构，其中，相邻行的梭镖形透光点之间偏移距离为梭镖形子像素宽度的1/2倍、2/3倍或1倍。 

一种裸眼立体显示装置，包括液晶显示器、设置在液晶显示器前端的光栅，其中，所述光栅具有所述的光栅结构。 

所述的裸眼立体显示装置，其中，所述液晶显示器为子像素形状为梭镖形的液晶显示器。 

所述的裸眼立体显示装置，其中，所述液晶显示器为IPS模式液晶显示器。 

有益效果：本实用新型光栅结构及裸眼立体显示装置，通过将透光点的形状设置为与梭镖形子像素的形状相同的梭镖形形状，并且对光栅上的梭镖形透光点的排列方式进行了优化设置，使其能与梭镖形子像素的形状和位置重合，不影响立体点的排列方式，避免了串扰现象的发生，提高了图像的清晰度和3D显示质量。 

附图说明

图1为本实用新型的光栅结构的正面示意图。 

图2为本实用新型的裸眼立体显示装置的较佳实施例的爆炸图。 

图3为本实用新型裸眼立体显示装置中RGB子像素的等效光学形状图。 

图4为本实用新型的裸眼立体显示装置中3D像素点排列图。 

具体实施方式

本实用新型提供一种光栅结构及裸眼立体显示装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

请参阅图1，图1为本实用新型光栅结构的示意图，如图所示，在光栅130上设置了多个透光点140，该透光点的形状为梭镖形，即类似于“〉”或“〈”的形状，并且，该梭镖形透光点140在光栅上的排布方式为：在所述光栅130的横向方向上分布有多行间距相同的梭镖形透光点140，在纵向方向上相邻行的梭镖形透光点140向同一方向偏移相同距离，总的来说，该梭镖形透光点140在光栅上是以阶梯的形式进行排列。 

进一步，每一行梭镖形透光点140中相邻两个梭镖形透光点140的间距都是相同的，该间距为梭镖形子像素宽度的整数倍，该整数需要大于或等于2，根据视角和3D视点数的要求，较为典型取值为4、5、8、9等等，以8为例，此时一行梭镖形透光点140的周期为8个梭镖形子像素宽度。同一行中的相邻两个梭镖形透光点140的间距越大，将获得越大视角，但对应的会牺牲一定的分辨率，一般将该取值限制在32以内的整数值，即整数2到32之间的任何整数值。 

假设所述梭镖形透光点的宽度为w，高度为h，为了保证包含子像素的整个像素宽、高相同，通常需要子像素的高宽比例为3:1。在满足梭镖形子像素高宽比例为3:1的情况下，相邻行的梭镖形透光点140之间横向偏移距离可以为梭镖形子像素宽度的1/2倍、2/3倍或1倍，即形成的梭镖形透光点阶梯的角度Q可以为arctg（1/6）、arctg（2/9）或arctg（1/3），其偏移方向可以是向左，也可以是向右。 

基于上述光栅结构，本实用新型还提供一种裸眼立体显示装置，如图2所示，其包括液晶显示器100和设置在液晶显示器100前端的光栅130，该液晶显示器100包括有液晶屏120和背光模组110，总体上看，所述裸眼立体显示装置包括从后到前依次设置的背光模组110、液晶屏120和光栅130，所述光栅130具有前述的光栅结构。 

在所述液晶显示器100上的子像素形状并非传统的长方形形状，而是梭镖形形状，即类似于“〉”或“〈”的形状，以IPS（In-Plane Switching，平面转换）模式液晶显示器为例，其上的子像素为RGB子像素，该RGB子像素的等效光学形状如图3所示。本实用新型将光栅130的透光点的大小和形状设置为与梭镖形子像素大小和形状相同的梭镖形透光点140。 

为了满足如上所述的光栅结构的3D显示，立体点排列需要满足以下要求：假设液晶显示器上的任意一个梭镖形子像素表示为P（x，y），那么包含该梭镖形子像素的3D像素点可表示为P（m，n）、P（m+1，n+1）、P（m+2， n+2）的组合，其中m=1,4,7…，n=1,2,3…，如图4所示。本实用新型中，光栅上的梭镖形透光点的开口方向与液晶显示器上的梭镖形子像素的开口方向相同，当合适对位后，梭镖形透光点微观上与梭镖形子像素形状和位置重合，并且还不影响立体点的排列方式，从而提高了3D显示质量。 

综上所述，本实用新型光栅结构及裸眼立体显示装置，通过将透光点的形状设置为与梭镖形子像素的形状相同的梭镖形形状，并且对光栅上的梭镖形透光点的排列方式进行了优化设置，使其能与梭镖形子像素的形状和位置重合，不影响立体点的排列方式，避免了串扰现象的发生，提高了图像的清晰度和3D显示质量。 

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。 

Claims (8)

1.一种光栅结构，其特征在于，所述光栅上设置有多个梭镖形透光点，所述梭镖形透光点在光栅上的排布方式为：在所述光栅的横向方向上分布有多行间距相同的梭镖形透光点，在纵向方向上相邻行的梭镖形透光点向同一方向偏移相同距离。

2.根据权利要求1所述的光栅结构，其特征在于，每一行梭镖形透光点中相邻两个梭镖形透光点的间距为梭镖形子像素宽度的大于或等于2的整数倍。

3.根据权利要求2所述的光栅结构，其特征在于，所述每一行梭镖形透光点中相邻两个梭镖形透光点的间距为梭镖形子像素宽度的8倍。

4.根据权利要求1所述的光栅结构，其特征在于，所述梭镖形透光点的高度与宽度的比例为3:1。

5.根据权利要求4所述的光栅结构，其特征在于，相邻行的梭镖形透光点之间偏移距离为梭镖形子像素宽度的1/2倍、2/3倍或1倍。

6.一种裸眼立体显示装置，包括液晶显示器、设置在液晶显示器前端的光栅，其特征在于，所述光栅具有如权利要求1至5任一项所述的光栅结构。

7.根据权利要求6所述的裸眼立体显示装置，其特征在于，所述液晶显示器为子像素形状为梭镖形的液晶显示器。

8.根据权利要求7所述的裸眼立体显示装置，其特征在于，所述液晶显示器为IPS模式液晶显示器。 

Images